CN103164987A - 使用激光束向行人提供警告的***和方法 - Google Patents

使用激光束向行人提供警告的***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了使用激光束向行人提供警告的***和方法。具体而言,检测在设置于车辆上的前碰撞传感器的检测区域中存在的对象。生成存在于检测区域的对象中的在与车辆一致的方向上移动的第一移动对象的移动路径矢量。当第一移动对象的移动路径矢量落在车辆的移动矢量的误差范围内时,第一移动对象被指定为属于激光警告目标候选组,并然后生成激光束的发射角。基于激光束的发射角,通过激光灯发射激光束。

Description

使用激光束向行人提供警告的***和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年12月14日提交的韩国专利申请第10-2011-0134139号的优先权,其全部内容特意通过引用的方式合并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于当行人位于车辆行进方向的前方时使用激光束向行人提供警告的***和方法的技术。
背景技术
如图1所示,当行人位于车辆1的行驶方向的前方时,迄今为止的现有方案被配置为,驾驶员可人工操作设置在车辆1中的喇叭来发出声音。然而,当驾驶员在具有安静的周遭环境的区域例如居住街道或者学校操作喇叭时,会产生噪声污染。尤其是,这种方案的缺点是第三方不得不听到高音喇叭的声响,这也会引起行人的紧张。此外,由于本地特点,在特定区域,交通法规可能禁止驾驶员操作喇叭。在这种区域,没有方法告知行人车辆正在行驶中。
随着汽车技术的快速发展,已经越来越多地减少从行驶中的车辆发出的噪声。尤其是,随着环境友好车辆例如电动车的普及,需要使用除喇叭以外的装置向行人提供警告的方案。
上文仅仅是为帮助更好地理解本发明的背景,而不意在表明本发明落在本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
发明内容
因此,已经谨记存在于现有技术中的上述问题而做出本发明,并且本发明的目的是提供一种使用激光束向行人提供警告的方法,其中将激光束投射(project)到位于行人前方的路面上,从而告知行人车辆正在靠近。
为达到上述目的,本发明提供使用激光束向行人提供警告的***和方法,包括检测在设置于车辆上的前碰撞传感器的检测区域中所存在的对象,通过控制单元生成存在于检测区域内的对象中的在与车辆一致的方向上移动的第一移动对象的移动路径矢量。当第一移动对象的移动路径矢量落在车辆移动矢量的误差范围内时,控制单元将第一移动对象指定为属于激光警告目标候选组,并在之后产生控制激光束的发射角的信号。然后,基于激光束的发射角,通过激光灯发射激光束。
优选地,在存在于检测区域的对象中,固定的对象和在不同于车辆的方向上移动的第二移动对象可以被指定为属于激光警告例外候选组。优选地,当第一移动对象的移动路径矢量落在车辆的移动矢量的±10°范围内时,第一移动对象可以被指定为属于激光警告目标候选组;而当第一移动对象的移动路径矢量超出±10°的范围时,第一移动对象可以被指定为属于激光警告例外候选组。
优选地,通过激光灯发射的激光束可以在第一移动对象正在移动的方向上被投射到位于第一移动对象前方的地面上。优选地,可以由下列等式(1)和(2)生成激光束的发射角:
θ1=tan((Y1+Y2)/(X1+X2))    (1)
θ2=tan((H1)/(X1+X2))        (2)
其中θ1表示激光灯的侧向旋转角度,θ2表示激光灯的垂直旋转角度,X1表示前碰撞传感器与第一移动对象之间的间距,X2表示第一移动对象与被激光束投射到的位置之间的间距,H1表示从地面到激光灯的高度,Y1表示车辆前方的中心与第一移动对象的中心之间的间距,且Y2表示车辆前方的中心与激光灯之间的间距。
优选地,***和方法还可以包括:当除被指定为属于激光警告目标候选组的第一移动对象之外的新移动对象出现在检测区域中时,生成新移动对象的移动路径矢量;并当新移动对象的移动路径矢量落在车辆移动矢量的误差范围内时,将新移动对象指定为属于激光警告目标候选组。更具体地,当其不在车辆的移动矢量的误差范围内时,控制单元将新移动对象指定为属于激光警告例外候选组。
优选地,当新移动对象的移动路径矢量落入车辆移动矢量的±10°范围内时,新移动对象可以被指定为属于激光警告目标候选组;并且当新移动对象的移动路径矢量超出±10°的范围时,新移动对象可以被指定为属于激光警告例外候选组。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中可以更清楚地了解本发明的上述及其他目的、特征和优点,其中:
图1是示出使用喇叭向行人提供警告的常规方法的图;以及
图2~6是示出根据本发明示例性实施例的使用激光束向行人提供警告的方法的图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图来详细描述根据本发明的使用激光束向行人提供警告的方法的实施方式。
应理解,本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车,例如,包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车,包括各种船只和船舶的水运工具,飞行器等等,并且包括混合动力车、电动车、***式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如,来源于石油以外的资源的燃料)。
此外,本发明的控制逻辑可表现为包含被处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括,但其不限于,ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在结合网络的计算机***中,以便以分布方式例如通过服务器或网络来存储和执行计算机可读介质。另外,尽管示例性实施方式被描述为使用一个控制单元执行上述过程,应当理解的是,上述过程也可以由多个控制单元、控制器、处理器等等来执行。
如图2所示,本发明涉及用于当行人2出现在车辆1的行驶方向前方时,使用设置在车辆1上的激光灯11将激光束12投射到位于行人2移动方向的前方的路面上的技术,从而警告行人2车辆1正在靠近。
为此,能够检测对象的前碰撞传感器13被设置在车辆1前部的中心,并且安装在车辆上。前碰撞传感器13可以实施为例如能够测量到每个行人2的距离的距离测量传感器(激光扫描器或者雷达)。
激光灯11优选安装在车辆1的左侧和右侧,与前灯一起,并且优选实施为通常能够以各种颜色投射并且具有低电耗的激光二极管。此外,激光灯11可以配置成可侧向并垂直地旋转,以便由***动态地调节。此外,车辆1包含控制器(控制单元)(未示出),该控制器具有基于来自前碰撞传感器13的信号而控制激光灯11的操作的功能。还未描述的在图2中的参照数字14表示激光束12投射到地面上的点。
在下文中,将参考图3~5详细地描述根据本发明的使用激光束向行人提供警告的方法。以下方法可以如上所述地被控制器和前碰撞传感器所控制。
当运行车辆的激光灯***时,安装在车辆1前部的前碰撞传感器13运行,然后在步骤S1中检测存在于检测区域15中的对象。出现在检测区域15中的对象可以主要包括在与车辆1相同的方向上移动的移动对象16、在不同于车辆1的方向上移动的移动对象17、和/或完全不移动的固定对象18。
在本发明中,移动对象16和17能够被控制器解释为行人,而固定对象18可以被控制器解释为固定的障碍物。在步骤2中,当前碰撞传感器13检测到这些对象时,确定对象是否在与车辆1一致的方向上移动。当在所检测的对象中存在移动方向与车辆1方向一致的移动对象16时,在步骤S3中生成用于移动对象16的移动路径矢量V1。进一步地,存在于检测区域15的对象中的固定对象18和在不同于车辆1的方向上移动的移动对象17被指定为属于激光警告例外候选组。
同时,在步骤S4中确定移动对象16的移动路径矢量V1是否落在车辆1行驶的移动矢量V2的误差范围内,当在步骤S5中确定移动对象16的移动路径矢量V1落在车辆1行驶的移动矢量V2的误差范围内时,移动对象16被指定为属于激光警告目标候选组。相反,当确定移动路径矢量V1超出车辆的移动矢量V2的误差范围时,在步骤S6中移动对象16被指定为属于激光警告例外候选组。
更详细地,当移动对象16的移动路径矢量V1落在车辆的移动矢量V2的±10°范围内时,移动对象16被指定为属于激光警告目标候选组,而当移动路径矢量V1超出±10°的范围时,移动对象16被指定为属于激光警告例外候选组。移动矢量V2的±10°的容许误差范围可以按照需要而调节到各种其他角度。然而,当容许误差范围超出±10°的范围时,激光灯***的精确度会大大变差,因此优选保持该误差范围。此外,如上所述,激光束不会投射到被指定为属于激光警告例外候选组的对象上。
在移动对象16已经被指定为属于激光警告目标候选组后,在步骤S7中再次确认发射激光束12之前是否有开始移动的新移动对象19存在于检测区域15中。在这种情况下,当确定检测区域15中不存在开始移动的新移动对象19时,在步骤S8中动态地生成激光束12将要发射的发射角,并且在步骤S9中基于激光束的发射角而通过激光灯11发射激光束12。
通过激光灯11发射的激光束12优选地在移动对象16移动的方向上投射到位于移动对象16前方的地面上。当激光束12投射到位于移动对象16的后面或者侧面的地面上时,行人不会察觉到激光束。此外,当激光束12直接投射到移动对象16上时,行人可以会迷失方向或者感到不舒服。
此外,激光束的发射角由下列等式(1)和(2)生成,如图6所示:
θ1=tan((Y1+Y2)/(X1+X2))    (1)
θ2=tan((H1)/(X1+X2))        (2)
其中θ1表示激光灯11的侧向旋转角度,θ2表示激光灯11的垂直旋转角度,X1表示前碰撞传感器13与移动对象16之间的间距,X2表示移动对象16与被激光束12投射到的位置14之间的间距,H1表示从地面到激光灯11的高度,Y1表示车辆1的前方中心与移动对象16的中心之间的间距,并且Y2表示车辆1的前方中心与激光灯11之间的间距。
同时,当移动对象16被指定为属于激光警告目标候选组之后,确定有开始移动的新移动对象19存在于检测区域15中时,在步骤S10中生成新移动对象19的移动路径矢量V3。在步骤S11中,当新移动对象19的移动路径矢量V3落在车辆移动矢量V2的误差范围内时,移动对象被指定为属于激光警告目标候选组(返回步骤S5)。相反,当确定移动路径矢量V3不在车辆移动矢量V2的误差范围内时,新移动对象19被指定为属于激光警告例外候选组(返回步骤S6)。此处,与移动对象16相似,新移动对象19的误差范围也优选设定在车辆移动矢量V2的±10°的范围内。
如上所述,本发明的实施方式涉及使用激光灯11所投射的激光束12来向行人提供警告的技术,而不是使用车辆的喇叭向行人提供警告。有利地,本发明不使行人感觉不舒服并有利地减少车辆在安静区域中发出的噪声量。
因此,根据本发明的使用激光束向行人提供警告的方法的有利之处在于,通过将激光束投射到位于行人前方的路面上来告知行人车辆正在行驶,从而不使行人感觉不愉快。
尽管已经为说明的目的而公开了本发明的优选实施方式,本领域技术人员应当理解,可以做出多种变形、增加和替换而不偏离在所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神。

Claims (15)

1.一种使用激光束向行人提供警告的方法,包括:
通过传感器检测在设置于车辆上的前碰撞传感器的检测区域中存在的对象;
通过控制单元生成存在于所述检测区域的对象中的在与所述车辆一致的方向上移动的第一移动对象的移动路径矢量;
响应于落入所述车辆的移动矢量的误差范围内的所述第一移动对象的移动路径矢量,通过所述控制单元将所述第一移动对象指定为属于激光警告目标候选组,并然后生成激光束的发射角;并且
根据所述生成的激光束的发射角,通过激光灯发射所述激光束。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
在存在于所述检测区域的对象中,固定的对象和在不同于所述车辆的方向上移动的第二移动对象被指定为属于激光警告例外候选组。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,
当所述第一移动对象的移动路径矢量落在所述车辆的移动矢量的±10°的范围内时,所述第一移动对象被指定为属于所述激光警告目标候选组;并且
当所述第一移动对象的移动路径矢量超出±10°的范围时,所述第一移动对象被指定为属于激光警告例外候选组。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,
所述通过激光灯发射的激光束在所述第一移动对象的移动方向上被投射到位于所述第一移动对象前方的地面上。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,
由下列等式(1)和(2)生成所述激光束的发射角:
θ1=tan((Y1+Y2)/(X1+X2))    (1)
θ2=tan((H1)/(X1+X2))    (2)
其中θ1表示所述激光灯的侧向旋转角度,θ2表示所述激光灯的垂直旋转角度,X1表示所述前碰撞传感器与所述第一移动对象之间的间距,X2表示所述第一移动对象与被所述激光束投射到的位置之间的间距,H1表示从地面到所述激光灯的高度,Y1表示所述车辆前方的中心与所述第一移动对象的中心之间的间距,且Y2表示所述车辆前方的中心与所述激光灯之间的间距。
6.根据权利要求1所述的方法,还包括:
当除被指定为属于所述激光警告目标候选组的所述第一移动对象之外的新移动对象存在于所述检测区域时,生成所述新移动对象的移动路径矢量;
当所述新移动对象的移动路径矢量落在所述车辆的移动矢量的误差范围内时,将所述新移动对象指定为属于所述激光警告目标候选组;并且
当所述新移动对象的移动路径矢量不在所述车辆的移动矢量的误差范围内时,将所述新移动对象指定为属于所述激光警告例外候选组。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,
当所述新移动对象的移动路径矢量落在所述车辆的移动矢量的±10°的范围内时,所述新移动对象被指定为属于所述激光警告目标候选组;并且
当所述新移动对象的移动路径矢量超出所述±10°的范围时,所述新移动对象被指定为属于所述激光警告例外候选组。
8.一种含有被处理器或者控制器执行的程序指令的非暂时性计算机可读介质,所述计算机可读介质包含:
程序指令,检测在设置于车辆上的前碰撞传感器的检测区域中存在的对象;
程序指令,生成存在于所述检测区域的对象中的在与所述车辆一致的方向上移动的第一移动对象的移动路径矢量;
程序指令,响应于落在所述车辆移动矢量的误差范围内的所述第一移动对象的移动路径矢量,将所述第一移动对象指定为属于激光警告目标候选组,并然后生成激光束的发射角;以及
程序指令,基于所述生成的激光束的发射角,通过激光灯发射所述激光束。
9.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,其中,
在存在于所述检测区域的对象中,固定的对象和在不同于所述车辆的方向上移动的第二移动对象被指定为属于激光警告例外候选组。
10.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,其中:
当所述第一移动对象的移动路径矢量落在所述车辆的移动矢量的±10°的范围内时,所述第一移动对象被指定为属于所述激光警告目标候选组;并且
当所述第一移动对象的移动路径矢量超出所述±10°的范围时,所述第一移动对象被指定为属于激光警告例外候选组。
11.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,其中,
所述通过激光灯发射的激光束在所述第一移动对象的移动方向上被投射到位于所述第一移动对象前方的地面上。
12.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质,其中,
由下列等式(1)和(2)生成所述激光束的发射角:
θ1=tan((Y1+Y2)/(X1+X2))(1)
θ2=tan((H1)/(X1+X2))    (2)
其中θ1表示所述激光灯的侧向旋转角度,θ2表示所述激光灯的垂直旋转角度,X1表示所述前碰撞传感器与所述第一移动对象之间的间距,X2表示所述第一移动对象与被所述激光束投射到的位置之间的间距,H1表示从地面到所述激光灯的高度,Y1表示所述车辆前方的中心与所述第一移动对象的中心之间的间距,且Y2表示所述车辆前方的中心与所述激光灯之间的间距。
13.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,还包含:
程序指令,当除被指定为属于所述激光警告目标候选组的所述第一移动对象之外的新移动对象存在于所述检测区域时,生成所述新移动对象的移动路径矢量;
程序指令,当所述新移动对象的移动路径矢量落在所述车辆的移动矢量的误差范围内时,将所述新移动对象指定为属于所述激光警告目标候选组;并且
程序指令,当所述新移动对象的移动路径矢量不在所述车辆的移动矢量的误差范围内时,将所述新移动对象指定为属于所述激光警告例外候选组。
14.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读介质,其中:
当所述新移动对象的移动路径矢量落在所述车辆的移动矢量的±10°的范围内时,所述新移动对象被指定为属于所述激光警告目标候选组;并且
当所述新移动对象的移动路径矢量超出所述±10°的范围时,所述新移动对象被指定为属于所述激光警告例外候选组。
15.一种使用激光束向行人提供警告的***,包含:
传感器,安装在车辆的前部,被配置成检测在设置于车辆上的前碰撞传感器的检测区域中存在的对象;
控制单元,被配置成生成存在于所述检测区域的对象中的在与所述车辆一致的方向上移动的第一移动对象的移动路径矢量,并响应于落入所述车辆移动矢量的误差范围内的所述第一移动对象的移动路径矢量,将所述第一移动对象指定为属于激光警告目标候选组,并然后生成激光束的发射角;以及
激光灯,被配置成基于所述生成的激光束的发射角而发射所述激光束。
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