專利名稱：避免車輛與動(dòng)物碰撞的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于汽車的避免與突然在車輛前面橫穿道路的動(dòng)物碰撞的車載裝置。
背景技術(shù)：
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從1984年到1993年，只在意大利就發(fā)生了40000起道路事故，其中，由于動(dòng)物，尤其是丟棄的狗橫穿道路，4000人受傷，200人死亡。只在包括意大利的都靈省的區(qū)域中，在2001年的后半年，就有157起由于野生動(dòng)物，尤其是野豬，還有狍、狐貍、牡鹿和獾橫穿道路引起的事故。
通常在歐洲，只考慮大的哺乳動(dòng)物，包括動(dòng)物和車輛的事故的數(shù)量預(yù)計(jì)為507000起，死亡100，受傷的人30000，損失大約1000000歐元。每個(gè)意大利的省的相應(yīng)的數(shù)據(jù)為大約每年100起。
類似的令人擔(dān)憂的統(tǒng)計(jì)來(lái)自美國(guó)，尤其是涉及包括牡鹿的事故。在美國(guó)，每年有726000起與所述動(dòng)物有關(guān)的事故，使得隨后的損失為大約1000000美元。在美國(guó)，由于這種類型的事故，每年總是有29000人受傷，且200人死亡。
為了解決該問(wèn)題，已經(jīng)提出了一些解決方法，所有這些方法都提議使用超聲，以便使動(dòng)物遠(yuǎn)離車輛行使的區(qū)域。這樣的解決方法包括由International Road Dynamics公司銷售的所謂的“野生生物警報(bào)系統(tǒng)”，其通過(guò)在固定位置，尤其是在統(tǒng)計(jì)學(xué)上動(dòng)物橫穿道路最頻繁的區(qū)域中安裝檢測(cè)車輛通過(guò)的系統(tǒng)和超聲發(fā)射器來(lái)實(shí)現(xiàn)其目的。傳感器檢測(cè)車輛的到達(dá)，這樣致動(dòng)超聲發(fā)射器，如果必要，致動(dòng)燈光帶和/或氣味發(fā)射器，其嚇唬動(dòng)物，且防止動(dòng)物橫穿道路。要被致動(dòng)的第一個(gè)系統(tǒng)導(dǎo)致致動(dòng)道路兩側(cè)上的接下來(lái)的系統(tǒng)。
超聲發(fā)射是使動(dòng)物遠(yuǎn)離，同時(shí)不干擾人類的極好的系統(tǒng)。動(dòng)物通常具有遠(yuǎn)高于人類的聲音敏感域值。它們可以聽見(jiàn)具有相對(duì)于人的耳朵具有較低強(qiáng)度的聲音。例如，雖然人類的聽覺(jué)范圍為64到23000Hz，狗的相應(yīng)范圍為67-45000Hz，對(duì)于貓為45-64000Hz，對(duì)于母牛為23-35000Hz，對(duì)于綿羊?yàn)?00-30000Hz，對(duì)于兔子為360-42000Hz。科學(xué)研究顯示，在臨界可感覺(jué)的范圍內(nèi)產(chǎn)生聲音，許多動(dòng)物感到如此干擾和威脅，以致遠(yuǎn)離聲源。同時(shí)，人類不會(huì)被超聲干擾，超聲屬于超過(guò)人類的聽覺(jué)域值的頻率范圍。在人類中，耳膜具有遠(yuǎn)低于動(dòng)物的特殊的共振頻率，因此，不能在超聲頻率處振動(dòng)。人耳可以感覺(jué)達(dá)到20000Hz頻率的聲音。
考慮上述情況，要被安裝在車輛上的車載裝置也被用于使在所述車輛前面橫穿道路的動(dòng)物遠(yuǎn)離。例如，US-A-5278537披露了一種電子警報(bào)系統(tǒng)，其產(chǎn)生超聲來(lái)防止動(dòng)物在車輛前面移動(dòng)。所述裝置包括簡(jiǎn)化的導(dǎo)頻電路，其產(chǎn)生采用具有恒定峰-峰電壓的方波形式的電脈沖。該導(dǎo)頻電路產(chǎn)生所述方波，順序增加的周期的波頻率，隨后是順序降低的波頻率。耦合變壓器將方波轉(zhuǎn)換為具有高的峰-峰電壓的正弦波電壓，以致壓電換能器發(fā)射具有周期增加頻率，隨后是周期降低頻率的超聲，這樣模擬了警報(bào)器的作用，而不使換能器過(guò)熱，以及不使其過(guò)早損壞。這樣獲得的超聲作用使動(dòng)物混亂，且防止動(dòng)物在車輛前面突然橫穿道路。
雖然有用，但是這樣的裝置意味著駕駛員的主動(dòng)介入，以便啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。
固定系統(tǒng)發(fā)射超聲來(lái)使動(dòng)物遠(yuǎn)離也例如從瑞士專利CH-A-52357和US-A4001817已知。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種新的裝置和新的方法來(lái)避免車輛與動(dòng)物碰撞，其并不意味著在道路附近安裝固定系統(tǒng)，而是其可以簡(jiǎn)單地安裝在車輛上，且同時(shí)在消除或者降低由于動(dòng)物橫穿造成事故的危險(xiǎn)方面比已知的裝置更加有效，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有使駕駛員的注意力從汽車駕駛上轉(zhuǎn)移。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的目的在于一種要被安裝在車輛上的車載系統(tǒng)，避免所述車輛與易于突然在車輛前面橫穿道路的動(dòng)物的碰撞，其特征在于，所述系統(tǒng)包括檢測(cè)在車輛附近存在一只或者多只動(dòng)物的視覺(jué)系統(tǒng)、接收來(lái)自所述視覺(jué)系統(tǒng)的輸出信號(hào)且隨后致動(dòng)用于致動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)的信號(hào)的電子控制系統(tǒng)，以及最終發(fā)射定向高頻聲波，即，具有高于25000Hz頻率的聲波的裝置，其由所述啟動(dòng)信號(hào)致動(dòng)，使得趕走已經(jīng)被檢測(cè)到存在的動(dòng)物或者多個(gè)動(dòng)物。
前述的視覺(jué)系統(tǒng)最好裝備有用于白天工作的裝置和用于在低可見(jiàn)度條件下，例如晚上工作的裝置。第一種類型的裝置可以包括裝備有基于CCD或者CMOS技術(shù)的傳感器的攝像機(jī)。第二種類型的視覺(jué)裝置最好包括CMOS攝像機(jī)，其具有與基于例如波長(zhǎng)為900nm的發(fā)射LED陣列，和/或具有可見(jiàn)光過(guò)濾器的探照燈相關(guān)聯(lián)的照明系統(tǒng)的紅外傳感器。作為一種替代方案，可以使用熱攝像機(jī)或者一種系統(tǒng)，其包括電阻測(cè)輻射熱儀的陣列，或者熱電傳感器陣列。
根據(jù)本發(fā)明的更加優(yōu)選的方面，前述電子控制裝置也進(jìn)行編程，以便根據(jù)其由視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)的圖形來(lái)檢測(cè)動(dòng)物的存在。電子中央單元可以執(zhí)行其遇到的各種形狀和圖形的篩選。在檢測(cè)到動(dòng)物以后，其可以規(guī)定，發(fā)射裝置發(fā)射具有適于使特殊類型的動(dòng)物遠(yuǎn)離的不同頻率的信號(hào)。
在其中一種可能的變型中，雖然頻率程度從路面的中央朝著道路邊緣下降，但是該裝置應(yīng)該在向前方向上引導(dǎo)聲波，以便引導(dǎo)動(dòng)物離開。該電子控制系統(tǒng)也可以被連接到車輛儀表板上的顯示器，以便發(fā)出光學(xué)/聲音信號(hào)來(lái)警告駕駛員出現(xiàn)危險(xiǎn)情況。


通過(guò)非限制的實(shí)施例，參考附圖，從下面的描述將明白進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖；圖2示出了裝備有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的車輛；圖3、4示出了裝備有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的車輛在警報(bào)系統(tǒng)的干涉前和干涉后的情況；以及圖5、6是涉及要被結(jié)合IR傳感器使用的照明系統(tǒng)的兩種不同的解決方法的圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，附圖標(biāo)記1總體指明根據(jù)本發(fā)明的裝置，其包括基于MEMS技術(shù)的，尤其是具有至少高于25000Hz的頻率的高頻定向波(RF)的發(fā)射器2。發(fā)射器2的致動(dòng)由信號(hào)3確定，該信號(hào)3由電子控制系統(tǒng)4在收到來(lái)自視覺(jué)系統(tǒng)6的輸出信號(hào)5以后發(fā)射，如已經(jīng)提及的，該視覺(jué)系統(tǒng)6可以包括用于白天工作的裝備有CCD或者CMOS傳感器的攝像機(jī)，以及包括用于在低可見(jiàn)度情況，例如在晚上工作的裝備有IR傳感器的CMOS攝像機(jī)。該IR傳感器與基于發(fā)射LED的陣列(如圖5的圖可見(jiàn)，示出了由所述陣列發(fā)射的光的強(qiáng)度變化作為波長(zhǎng)的函數(shù)，峰值設(shè)置在大約900nm)的照明(或燈光)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，或者替代的與裝備有可見(jiàn)光(如圖5的底部的圖所示)的探照燈相關(guān)聯(lián)。包括視覺(jué)系統(tǒng)6、電子中央單元4和發(fā)射器2的組件布置在與玻璃板8相關(guān)聯(lián)的殼體7中。這樣執(zhí)行的裝置可以在與內(nèi)部后視鏡相同的高度處定位在車輛的風(fēng)檔玻璃上，即，在圖2中S的位置處。作為一種替代，該系統(tǒng)可以在T的位置處定位在燈上。
在一種可能的變型中，視覺(jué)系統(tǒng)、RF發(fā)射器和電子控制系統(tǒng)是獨(dú)立的、分離的裝置。視覺(jué)系統(tǒng)在與后視鏡相同的高度，在位置S處設(shè)置在風(fēng)檔玻璃上，而發(fā)射器布置在位置T中，以便防止對(duì)使用者的任何可能的干擾，且最重要的是防止來(lái)源于車輛內(nèi)的動(dòng)物的麻煩。
在工作期間，當(dāng)車輛移動(dòng)時(shí)，定位在車輛V(圖3)的S位置中的視覺(jué)系統(tǒng)獲取圖像。電子控制中央單元被編程以執(zhí)行圖像篩選。當(dāng)這些圖像之一與那些包括在存儲(chǔ)于控制單元系統(tǒng)中的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)相符時(shí)，發(fā)射警報(bào)致動(dòng)信號(hào)。在可見(jiàn)度極好的情況下，例如在白天期間，或者可見(jiàn)度低的情況下，例如晚上，該系統(tǒng)可以提供不同的操作，以便在任何時(shí)刻都獲得最好的檢測(cè)效率。一旦動(dòng)物的本體被檢測(cè)，RF發(fā)射器被致動(dòng)。這樣，其發(fā)射從路面的中間開始且朝著路面的側(cè)面部分下降的指向所述本體的高頻低強(qiáng)度聲波，以便引導(dǎo)動(dòng)物在優(yōu)選的方向上移動(dòng)(圖4)。
很明顯，雖然本發(fā)明的基本概念保持相同，但是結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和實(shí)施例可以相對(duì)于已經(jīng)被描述和顯示的來(lái)廣泛地變化，然而沒(méi)有離開本發(fā)明的框架。
權(quán)利要求
1.一種要被安裝在車輛上的車載系統(tǒng)，其避免所述車輛與易于突然在車輛前面橫穿道路的動(dòng)物碰撞，其特征在于，所述系統(tǒng)包括檢測(cè)在車輛附近存在一只或者多只動(dòng)物的視覺(jué)系統(tǒng)、接收來(lái)自所述視覺(jué)系統(tǒng)的輸出信號(hào)且隨后致動(dòng)致動(dòng)信號(hào)的電子控制系統(tǒng)，以及最終發(fā)射定向高頻聲波，即，具有高于25000Hz頻率的聲波的裝置，其由所述致動(dòng)信號(hào)致動(dòng)，以便引走已經(jīng)被檢測(cè)到存在的動(dòng)物或者多個(gè)動(dòng)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺(jué)系統(tǒng)裝備有用于白天工作的裝置和用于在低可見(jiàn)度條件下，例如晚上工作的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于白天工作的裝置包括裝備有基于CCD或者CMOS技術(shù)的傳感器的攝像機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于在低可見(jiàn)度條件下工作的裝置包括CMOS攝像機(jī)，其裝備有與下面選擇的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的紅外傳感器，這些系統(tǒng)包括基于發(fā)射LED陣列的照明裝置、包括具有可見(jiàn)光過(guò)濾器的探照燈的系統(tǒng)、包括熱攝像機(jī)的系統(tǒng)、包括電阻測(cè)輻射熱儀的陣列的系統(tǒng)、熱電傳感器陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于，所述照明裝置基于具有大約900nm波長(zhǎng)的發(fā)射LED陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制裝置被編程從而使得根據(jù)其由視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)的圖形來(lái)檢測(cè)動(dòng)物的存在，執(zhí)行其遇到的各種形狀和圖形的篩選。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，雖然頻率程度從路面的中央朝著道路邊緣下降，但是其在向前方向上引導(dǎo)聲波，以便引導(dǎo)動(dòng)物離開。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該電子控制系統(tǒng)連接到車輛儀表板上的顯示器，以便發(fā)出光學(xué)/聲音信號(hào)來(lái)通知駕駛員出現(xiàn)危險(xiǎn)情況。
全文摘要
一種避免車輛與易于在移動(dòng)的車輛前面橫穿道路的動(dòng)物碰撞的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括直接致動(dòng)RF發(fā)射器或者多個(gè)RF發(fā)射器的視覺(jué)系統(tǒng)，發(fā)射器發(fā)射具有高于25000Hz頻率的定向聲波。雖然頻率度從路面的中央朝著道路邊緣下降，但是聲波在向前方向上引導(dǎo)，以便引導(dǎo)動(dòng)物朝著道路邊緣離開。
文檔編號(hào)A01M29/18GK1625335SQ03803076
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月15日
發(fā)明者P·佩爾羅, V·格拉索, F·瓦勒里奧 申請(qǐng)人:C·R·F·阿西安尼顧問(wèn)公司