CN102112343A - 利用超声波传感器协助车辆、尤其是工业用或商用车辆的驾驶员识别附近障碍物的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于协助车辆、尤其是工业用或商用车辆的驾驶员识别障碍物的方法，该方法涉及为车辆配备：第一组超声波传感器(1)，安装在前轮罩外侧的边缘，用于监测车辆前侧部周围的区域；第二组超声波传感器(3)，安装在车辆的前保险杠上，用于监测车辆的前方区域；至少一个超声波传感器(2)，安装在车辆的前方外侧转角处，用于监测所谓的“盲区”；其中，所述传感器的分布使得这些传感器能够持续不间断地监测车辆前方和前外侧部周围的区域。

Description

利用超声波传感器协助车辆、尤其是工业用或商用车辆的驾驶员识别附近障碍物的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种利用超声波传感器协助车辆、尤其是工业用或商用车辆的驾驶员识别附近障碍物的方法和设备。
背景技术
现有技术中已有利用超声波传感器协助车辆驾驶员识别障碍物的技术方案。
所述方案并不一定适用于障碍物的可能的各种存在情形，例如，这些方案或不能分辨危险的真假，或不能提供包括车辆前方和侧部在内的宽范围有效覆盖。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种利用超声波传感器协助车辆、尤其是工业用或商用车辆的驾驶员识别附近障碍物的方法和设备，以克服上述所有缺陷。
本发明的一个目的是，提供一种用于协助车辆、尤其是工业用或商用车辆的驾驶员识别各种障碍物的方法，其中，在车辆上安装了如下部件：第一组超声波传感器，安装在前轮罩外侧的边缘，用于监测车辆前侧部周围的区域；第二组超声波传感器，安装在车辆的前保险杠上，用于监测车辆的前方区域；至少一个超声波传感器，安装在车辆的前方外侧转角处，用于监测所谓的“盲区”；其中，所述传感器的分布使得这些传感器能够持续不间断地监测车辆前方和前外侧部周围的区域。
本发明的一个特别目的是，提供一种利用超声波传感器协助车辆、尤其是工业用或商用车辆的驾驶员识别附近障碍物的方法和设备，在作为本发明的一个组成部分的权利要求中，对该目的进行了详细阐述。
附图说明
本发明更多的目的和优点将通过对一个非限制性实施例(及其各种变形)的详细说明以及附图得以清晰展现，其中：
图1为安装了本发明的超声波传感器的车辆的示意图；
图2、图3和图4示意了根据本发明所实施的三种监测模式的操作原理。
具体实施方式
图1中的车辆安装了一组超声波传感器。从共知常识可知，这些传感器能够确定车辆与物体之间的距离，超声波经该物体反射后返回至所述传感器。
特别地，超声波传感器1沿外侧前轮罩边缘(例如，位于右手侧)设置，以监测围绕车辆前侧部的区域。
另一组超声波传感器3沿前保险杠安装，用于监测车辆的前方区域。
另外，根据所谓的“盲区”理论，在所述车辆的前方外侧转角位置安装了至少一个超声波传感器。
所述超声波传感器为已知类型，置于合适的孔中，表面朝外固定，并与车辆车体的表面平齐，以充分利用超声波束的张开角。
在一个非限制性实施例中，所述传感器间隔分布，彼此的水平间距小于40cm，以避免超声波束产生间断，同时，所述传感器距离地面的高度约为50cm，以使所述超声波束从车辆车体经过较短的距离便能接触地面。
例如，可以在车辆前方设置6个超声波传感器3，在外侧轮罩上设置3个传感器1。所述传感器的这种物理方位能很好地确保对车辆前方和前侧部区域进行持续不间断的监测。
车内控制单元通过有线或无限连接方式接收来自每个传感器的信号。
所述车内控制单元还接收并使用其他能够获取的信号，例如指示车辆速度的信号、转向指示信和来自油门的信号。
车辆内部还具有至少两个单独的听觉信号器(蜂鸣器)，一个信号器用于指示前方障碍物，另一个信号器用于指示侧部障碍物，所述信号器分别位于前方和侧部位置，通过使驾驶员从声音发出的方向来获知障碍物的实际位置，以帮助驾驶员进行定位。
所述两个听觉信号器可具有两个不同的发射频率和可变音调，即，随着车辆靠近障碍物，所述信号器的频率增加。
图2、图3和图4示意了监测策略，该监测不仅能警告驾驶员障碍物的存在，还能使驾驶员判断车辆是否处于危险中。
该策略涉及三种独立的监测模式。
模式1(图2)
通过启用传感器组3，第一种监测模式在车辆的前方部分产生作用，并覆盖距离车辆车体1.8米处范围。
在该模式的开始状态，首先检查车辆是否已静止至少一秒钟。以固定时间间隔对覆盖前方区域的超声波束5范围内的情形进行“快照”记录，以识别障碍物6的存在。车辆启动时，通过处理施加在油门上的压力信号来识别该启动状态，接着***将车辆静止时的最后情形与下一步车辆运动的情形进行比较，以辨别这两幅图像之间的任何不同之处。如果在车辆静止时障碍物6不存在，但接着当车辆移动时该障碍物6进入所述超声波束的范围内，则***将其识别为危险情况。
如果图像改变，而车辆仍处于静止状态，则这种情形将不会被识别为危险情况。
如果在车辆静止时障碍物已经存在，并且当车辆启动时障碍物仍然停留在原位，则***将不作出反应，因为驾驶员预先已知道该危险的存在。
模式2(图3)
第二种监测模式与第一种类似，不同之处是增加了侧部监测区域，这是因为启动了所有传感器来监测整体区域7，该整体区域7不间断地覆盖车辆前方和前侧部距离车辆车体1.8米的范围。
启动所述第二监测模式的另一种条件是，使用对应于车辆外侧的转向指示器，例如，对驾驶员将要右转的倾向发出信号。由方向盘的任何转向动作产生的信号都可以用作启动条件。
模式3(图4)
第三种监测模式不同于前两种。该监测模式用于车辆以很低的速度移动的情形，即，低于10千米/小时的阙值速度。受监测的整体区域8不间断地覆盖车辆前方和前侧部，包括距离车辆车体前方60cm、距离车辆车体侧部40cm的范围。
所述记录类型不是基于对某时刻各种不同情形的比较，而是基于对超声波束内存在的任何物体的即时辨别，无论该物体是静止还是移动。
如前所述，超声波传感器能够确定物体的距离，因此，要分辨上述三种监测模式的不同反应距离是可能的。
所以，根据对障碍物的存在进行识别的方式，上述听觉信号器或任何其他(即，视觉)类型信号器能够被启动。
显然，通过对安装在车内的控制单元进行适当编程(通常该车内控制单元是现成的)，使用本领域技术人员熟知的编程方法，能够轻松进行上述步骤。
因此，当所述程序在计算机上运行时，通过使用包括用于执行该方法的一个或多个步骤的编码算法的计算机程序，能够更好地实现本发明。因此，本发明的范围显然也沿及所述计算机程序，以及任何适于计算机读取的、包括记录信息的装置，当所述程序在计算机上运行时，所述用于计算机读取的装置包括程序编码算法，用于执行该方法的一个或多个步骤。
所述用于执行该步骤的设备还包括通过天线、听觉信号器(例如警报器)和视觉指示器(例如闪光灯)进行远程数据传输的装置。
在此所述的非限制性实施例的任何变形都不脱离本发明的范围，包括对本领域技术人员来说的等同例。
本领域技术人员从以上描述便能够实现本发明的目的，而无需增加任何进一步的结构性细节。

Claims (8)

1.一种用于协助车辆、尤其是工业用或商用车辆的驾驶员识别障碍物的方法，其特征在于，该方法涉及在车辆上安装：
第一组超声波传感器(1)，安装在前轮罩外侧的边缘，用于监测车辆前侧部周围的区域；
第二组超声波传感器(3)，安装在车辆的前保险杠上，用于监测车辆的前方区域；
至少一个超声波传感器(2)，安装在车辆的前方外侧转角处，用于监测所谓的“盲区”；
其中，所述传感器的分布使得这些传感器能够持续不间断地监测车辆前方和前外侧部周围的区域。
2.根据权利要求1所述的用于协助车辆驾驶员的方法，其中，所述对车辆前方和前外侧部周围区域的监控涉及执行如下模式：
第一监测模式，该模式覆盖车辆前方区域，包括距离车辆为给定的第一距离的范围；在车辆处于静止状态一段时间后，通过启动所述第一组传感器(1)，将车辆静止状态的情形与车辆随后运动状态的情形进行比较，并且，如果在车辆开始移动时，识别到所述第一距离内存在物体，且该物体在车辆处于静止状态时并不存在，则发出警告危险的信号；
第二监测模式，该模式同时覆盖车辆前方和前外侧部周围的区域，包括距离车辆为所述第一距离的范围内；在车辆处于静止状态一段时间后，如果启动了对应于车辆外侧的方向的转向指示器，则所有传感器(1，2，3)都被启动，以将车辆静止状态的情形与车辆随后运动状态的情形进行比较，并且，如果在车辆开始移动时，识别到所述第一距离内存在物体，且该物体在车辆处于静止状态时并不存在，则发出警告危险的信号；
第三监测模式，该模式同时覆盖车辆前方和前外侧部周围的区域，包括距离车辆为至少第二距离的范围，该第二距离小于所述第一距离；当车辆以低于给定阙值速度移动时，如果物体进入所述至少第二距离范围内，则发出警告危险的信号。
3.根据权利要求2所述的用于协助车辆驾驶员的方法，其特征在于：当车辆静止时，不对危险进行识别。
4.根据权利要求2所述的用于协助车辆驾驶员的方法，其特征在于：所述警告危险的信号器为位于车辆驾驶室内的听觉信号器，根据正在执行的监测模式，该信号器可具有不同的频率和声调。
5.一种用于协助车辆、尤其是工业用或商用车辆的驾驶员识别障碍物的设备，其特征在于：该设备包括用于执行根据以上权利要求所述的方法的装置。
6.一种车辆、尤其是工业用或商用车辆，其特征在于：该车辆包括通过执行根据权利要求1到4所述的方法来协助车辆的驾驶员识别障碍物的设备。
7.一种计算机程序，其特征在于：当该程序在计算机上运行时，其包括适于执行权利要求1到4的步骤的程序编码算法。
8.适于由计算机读取的装置，该装置包括记录程序，所述适于由计算机读取的装置包括程序编码算法，当所述程序在计算机上运行时，该程序编码算法适于执行权利要求1到4的步骤。
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