專利名稱：使用激光束向行人提供警告的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于當(dāng)行人位于車輛行進(jìn)方向的前方時使用激光束向行人提供警告的系統(tǒng)和方法的技術(shù)。
背景技術(shù)：
如圖1所示，當(dāng)行人位于車輛I的行駛方向的前方時，迄今為止的現(xiàn)有方案被配置為，駕駛員可人工操作設(shè)置在車輛I中的喇叭來發(fā)出聲音。然而，當(dāng)駕駛員在具有安靜的周遭環(huán)境的區(qū)域例如居住街道或者學(xué)校操作喇叭時，會產(chǎn)生噪聲污染。尤其是，這種方案的缺點(diǎn)是第三方不得不聽到高音喇叭的聲響，這也會引起行人的緊張。此外，由于本地特點(diǎn)，在特定區(qū)域，交通法規(guī)可能禁止駕駛員操作喇叭。在這種區(qū)域，沒有方法告知行人車輛正在行駛中。
隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)越來越多地減少從行駛中的車輛發(fā)出的噪聲。尤其是，隨著環(huán)境友好車輛例如電動車的普及，需要使用除喇叭以外的裝置向行人提供警告的方案。
上文僅僅是為幫助更好地理解本發(fā)明的背景，而不意在表明本發(fā)明落在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)的范圍內(nèi)。發(fā)明內(nèi)容
因此，已經(jīng)謹(jǐn)記存在于現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題而做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種使用激光束向行人提供警告的方法，其中將激光束投射(project)到位于行人前方的路面上，從而告知行人車輛正在靠近。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供使用激光束向行人提供警告的系統(tǒng)和方法，包括檢測在設(shè)置于車輛上的前碰撞傳感器的檢測區(qū)域中所存在的對象，通過控制單元生成存在于檢測區(qū)域內(nèi)的對象中的在與車輛一致的方向上移動的第一移動對象的移動路徑矢量。當(dāng)?shù)谝灰苿訉ο蟮囊苿勇窂绞噶柯湓谲囕v移動矢量的誤差范圍內(nèi)時，控制單元將第一移動對象指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組，并在之后產(chǎn)生控制激光束的發(fā)射角的信號。然后，基于激光束的發(fā)射角，通過激光燈發(fā)射激光束。
優(yōu)選地，在存在于檢測區(qū)域的對象中，固定的對象和在不同于車輛的方向上移動的第二移動對象可以被指定為屬于激光警告例外候選組。優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝灰苿訉ο蟮囊苿勇窂绞噶柯湓谲囕v的移動矢量的±10°范圍內(nèi)時，第一移動對象可以被指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組；而當(dāng)?shù)谝灰苿訉ο蟮囊苿勇窂绞噶砍觥?0°的范圍時，第一移動對象可以被指定為屬于激光警告例外候選組。
優(yōu)選地，通過激光燈發(fā)射的激光束可以在第一移動對象正在移動的方向上被投射到位于第一移動對象前方的地面上。優(yōu)選地，可以由下列等式(I)和(2)生成激光束的發(fā)射角: Θ l=tan ((Y1 + Y2) / (XI + X2)) (I)Θ 2=tan ((HI) / (XI + X2))(2)其中θ I表示激光燈的側(cè)向旋轉(zhuǎn)角度，Θ 2表示激光燈的垂直旋轉(zhuǎn)角度，Xl表示前碰撞傳感器與第一移動對象之間的間距，Χ2表不第一移動對象與被激光束投射到的位置之間的間距，Hl表示從地面到激光燈的高度，Yl表示車輛前方的中心與第一移動對象的中心之間的間距，且Υ2表示車輛前方的中心與激光燈之間的間距。優(yōu)選地，系統(tǒng)和方法還可以包括:當(dāng)除被指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組的第一移動對象之外的新移動對象出現(xiàn)在檢測區(qū)域中時，生成新移動對象的移動路徑矢量；并當(dāng)新移動對象的移動路徑矢量落在車輛移動矢量的誤差范圍內(nèi)時，將新移動對象指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組。更具體地，當(dāng)其不在車輛的移動矢量的誤差范圍內(nèi)時，控制單元將新移動對象指定為屬于激光警告例外候選組。優(yōu)選地，當(dāng)新移動對象的移動路徑矢量落入車輛移動矢量的±10°范圍內(nèi)時，新移動對象可以被指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組；并且當(dāng)新移動對象的移動路徑矢量超出±10°的范圍時，新移動對象可以被指定為屬于激光警告例外候選組?！?br>

從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中可以更清楚地了解本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:圖1是示出使用喇叭向行人提供警告的常規(guī)方法的圖；以及圖2飛是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的使用激光束向行人提供警告的方法的圖。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的使用激光束向行人提供警告的方法的實施方式。應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語包括通常的機(jī)動車，例如，包括多功能運(yùn)動車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商務(wù)車的客車，包括各種船只和船舶的水運(yùn)工具，飛行器等等，并且包括混合動力車、電動車、插入式混合電動車、氫動力車和其它代用燃料車(例如，來源于石油以外的資源的燃料)。此外，本發(fā)明的控制邏輯可表現(xiàn)為包含被處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)上的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)。計算機(jī)可讀介質(zhì)的例子包括，但其不限于，R0M、RAM、光盤(⑶)-R0M、磁帶、軟盤、閃存、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布在結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)系統(tǒng)中，以便以分布方式例如通過服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)來存儲和執(zhí)行計算機(jī)可讀介質(zhì)。另外，盡管示例性實施方式被描述為使用一個控制單元執(zhí)行上述過程，應(yīng)當(dāng)理解的是，上述過程也可以由多個控制單元、控制器、處理器等等來執(zhí)行。如圖2所示，本發(fā)明涉及用于當(dāng)行人2出現(xiàn)在車輛I的行駛方向前方時，使用設(shè)置在車輛I上的激光燈11將激光束12投射到位于行人2移動方向的前方的路面上的技術(shù)，從而警告行人2車輛I正在靠近。
為此，能夠檢測對象的前碰撞傳感器13被設(shè)置在車輛I前部的中心，并且安裝在車輛上。前碰撞傳感器13可以實施為例如能夠測量到每個行人2的距離的距離測量傳感器(激光掃描器或者雷達(dá))。
激光燈11優(yōu)選安裝在車輛I的左側(cè)和右側(cè)，與前燈一起，并且優(yōu)選實施為通常能夠以各種顏色投射并且具有低電耗的激光二極管。此外，激光燈11可以配置成可側(cè)向并垂直地旋轉(zhuǎn)，以便由系統(tǒng)動態(tài)地調(diào)節(jié)。此外，車輛I包含控制器(控制單元)(未示出)，該控制器具有基于來自前碰撞傳感器13的信號而控制激光燈11的操作的功能。還未描述的在圖2中的參照數(shù)字14表示激光束12投射到地面上的點(diǎn)。
在下文中，將參考圖3飛詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)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傳感器所控制。
當(dāng)運(yùn)行車輛的激光燈系統(tǒng)時，安裝在車輛I前部的前碰撞傳感器13運(yùn)行，然后在步驟SI中檢測存在于檢測區(qū)域15中的對象。出現(xiàn)在檢測區(qū)域15中的對象可以主要包括在與車輛I相同的方向上移動的移動對象16、在不同于車輛I的方向上移動的移動對象17、和/或完全不移動的固定對象18。
在本發(fā)明中，移動對象16和17能夠被控制器解釋為行人，而固定對象18可以被控制器解釋為固定的障礙物。在步驟2中，當(dāng)前碰撞傳感器13檢測到這些對象時，確定對象是否在與車輛I一致的方向上移動。當(dāng)在所檢測的對象中存在移動方向與車輛I方向一致的移動對象16時，在步驟S3中生成用于移動對象16的移動路徑矢量VI。進(jìn)一步地，存在于檢測區(qū)域15的對象中的固定對象18和在不同于車輛I的方向上移動的移動對象17被指定為屬于激光警告例外候選組。
同時，在步驟S4中確定移動對象16的移動路徑矢量Vl是否落在車輛I行駛的移動矢量V2的誤差范圍內(nèi)，當(dāng)在步驟S5中確定移動對象16的移動路徑矢量Vl落在車輛I行駛的移動矢量V2的誤差范圍內(nèi)時，移動對象16被指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組。相反，當(dāng)確定移動路徑矢量Vl超出車輛的移動矢量V2的誤差范圍時，在步驟S6中移動對象16被指定為屬于激光警告例外候選組。
更詳細(xì)地，當(dāng)移動對象16的移動路徑矢量Vl落在車輛的移動矢量V2的± 10°范圍內(nèi)時，移動對象16被指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組，而當(dāng)移動路徑矢量Vl超出± 10°的范圍時，移動對象16被指定為屬于激光警告例外候選組。移動矢量V2的±10°的容許誤差范圍可以按照需要而調(diào)節(jié)到各種其他角度。然而，當(dāng)容許誤差范圍超出±10°的范圍時，激光燈系統(tǒng)的精確度會大大變差，因此優(yōu)選保持該誤差范圍。此外，如上所述，激光束不會投射到被指定為屬于激光警告例外候選組的對象上。
在移動對象16已經(jīng)被指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組后，在步驟S7中再次確認(rèn)發(fā)射激光束12之前是否有開始移動的新移動對象19存在于檢測區(qū)域15中。在這種情況下，當(dāng)確定檢測區(qū)域15中不存在開始移動的新移動對象19時，在步驟S8中動態(tài)地生成激光束12將要發(fā)射的發(fā)射角，并且在步驟S9中基于激光束的發(fā)射角而通過激光燈11發(fā)射激光束12。
通過激光燈11發(fā)射的激光束12優(yōu)選地在移動對象16移動的方向上投射到位于移動對象16前方的地面上。當(dāng)激光束12投射到位于移動對象16的后面或者側(cè)面的地面上時，行人不會察覺到激光束。此外，當(dāng)激光束12直接投射到移動對象16上時，行人可以會迷失方向或者感到不舒服。此外，激光束的發(fā)射角由下列等式(I)和(2)生成，如圖6所示:Θ l=tan ((Y1 + Y2) / (XI + X2)) (I)Θ 2=tan ((HI) / (XI + X2))(2)其中θ I表示激光燈11的側(cè)向旋轉(zhuǎn)角度，Θ 2表示激光燈11的垂直旋轉(zhuǎn)角度，Xl表示前碰撞傳感器13與移動對象16之間的間距，Χ2表示移動對象16與被激光束12投射到的位置14之間的間距，Hl表示從地面到激光燈11的高度，Yl表示車輛I的前方中心與移動對象16的中心之間的間距，并且Υ2表示車輛I的前方中心與激光燈11之間的間距。同時，當(dāng)移動對象16被指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組之后，確定有開始移動的新移動對象19存在于檢測區(qū)域15中時，在步驟SlO中生成新移動對象19的移動路徑矢量V3。在步驟Sll中，當(dāng)新移動對象19的移動路徑矢量V3落在車輛移動矢量V2的誤差范圍內(nèi)時，移動對象被指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組(返回步驟S5)。相反，當(dāng)確定移動路徑矢量V3不在車輛移動矢量V2的誤差范圍內(nèi)時，新移動對象19被指定為屬于激光警告例外候選組(返回步驟S6)。此處，與移動對象16相似，新移動對象19的誤差范圍也優(yōu)選設(shè)定在車輛移動矢量V2的±10°的范圍內(nèi)。如上所述，本發(fā)明的實施方式涉及使用激光燈11所投射的激光束12來向行人提供警告的技術(shù)，而不是使用車輛的喇叭向行人提供警告。有利地，本發(fā)明不使行人感覺不舒服并有利地減少車輛在安 靜區(qū)域中發(fā)出的噪聲量。因此，根據(jù)本發(fā)明的使用激光束向行人提供警告的方法的有利之處在于，通過將激光束投射到位于行人前方的路面上來告知行人車輛正在行駛，從而不使行人感覺不愉快。盡管已經(jīng)為說明的目的而公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以做出多種變形、增加和替換而不偏離在所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種使用激光束向行人提供警告的方法，包括: 通過傳感器檢測在設(shè)置于車輛上的前碰撞傳感器的檢測區(qū)域中存在的對象； 通過控制單元生成存在于所述檢測區(qū)域的對象中的在與所述車輛一致的方向上移動的第一移動對象的移動路徑矢量； 響應(yīng)于落入所述車輛的移動矢量的誤差范圍內(nèi)的所述第一移動對象的移動路徑矢量，通過所述控制單元將所述第一移動對象指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組，并然后生成激光束的發(fā)射角；并且 根據(jù)所述生成的激光束的發(fā)射角，通過激光燈發(fā)射所述激光束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 在存在于所述檢測區(qū)域的對象中，固定的對象和在不同于所述車輛的方向上移動的第二移動對象被指定為屬于激光警告例外候選組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 當(dāng)所述第一移動對象的移動路徑矢量落在所述車輛的移動矢量的±10°的范圍內(nèi)時，所述第一移動對象被指定為屬于所述激光警告目標(biāo)候選組；并且 當(dāng)所述第一移動對象的移動路徑矢量超出±10°的范圍時，所述第一移動對象被指定為屬于激光警告例外候選組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述通過激光燈 發(fā)射的激光束在所述第一移動對象的移動方向上被投射到位于所述第一移動對象前方的地面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中， 由下列等式(I)和(2)生成所述激光束的發(fā)射角:Θ l=tan ((Yl + Y2) / (XI + X2)) (I)Θ 2=tan((Hl)/(Xl + X2)) (2) 其中θ I表示所述激光燈的側(cè)向旋轉(zhuǎn)角度，Θ 2表示所述激光燈的垂直旋轉(zhuǎn)角度，Xl表示所述前碰撞傳感器與所述第一移動對象之間的間距，Χ2表示所述第一移動對象與被所述激光束投射到的位置之間的間距，Hl表示從地面到所述激光燈的高度，Yl表示所述車輛前方的中心與所述第一移動對象的中心之間的間距，且Υ2表示所述車輛前方的中心與所述激光燈之間的間距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 當(dāng)除被指定為屬于所述激光警告目標(biāo)候選組的所述第一移動對象之外的新移動對象存在于所述檢測區(qū)域時，生成所述新移動對象的移動路徑矢量； 當(dāng)所述新移動對象的移動路徑矢量落在所述車輛的移動矢量的誤差范圍內(nèi)時，將所述新移動對象指定為屬于所述激光警告目標(biāo)候選組；并且 當(dāng)所述新移動對象的移動路徑矢量不在所述車輛的移動矢量的誤差范圍內(nèi)時，將所述新移動對象指定為屬于所述激光警告例外候選組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中， 當(dāng)所述新移動對象的移動路徑矢量落在所述車輛的移動矢量的±10°的范圍內(nèi)時，所述新移動對象被指定為屬于所述激光警告目標(biāo)候選組；并且 當(dāng)所述新移動對象的移動路徑矢量超出所述±10°的范圍時，所述新移動對象被指定為屬于所述激光警告例外候選組。
8.一種含有被處理器或者控制器執(zhí)行的程序指令的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包含: 程序指令，檢測在設(shè)置于車輛上的前碰撞傳感器的檢測區(qū)域中存在的對象； 程序指令，生成存在于所述檢測區(qū)域的對象中的在與所述車輛一致的方向上移動的第一移動對象的移動路徑矢量； 程序指令，響應(yīng)于落在所述車輛移動矢量的誤差范圍內(nèi)的所述第一移動對象的移動路徑矢量，將所述第一移動對象指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組，并然后生成激光束的發(fā)射角；以及 程序指令，基于所述生成的激光束的發(fā)射角，通過激光燈發(fā)射所述激光束。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中， 在存在于所述檢測區(qū)域的對象中，固定的對象和在不同于所述車輛的方向上移動的第二移動對象被指定為屬于激光警告例外候選組。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中: 當(dāng)所述第一移動對象的移動路徑矢量落在所述車輛的移動矢量的±10°的范圍內(nèi)時，所述第一移動對象被指定為屬于所述激光警告目標(biāo)候選組；并且 當(dāng)所述第一移動對象 的移動路徑矢量超出所述±10°的范圍時，所述第一移動對象被指定為屬于激光警告例外候選組。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中， 所述通過激光燈發(fā)射的激光束在所述第一移動對象的移動方向上被投射到位于所述第一移動對象前方的地面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì),其中， 由下列等式(1)和(2)生成所述激光束的發(fā)射角:Θ l=tan((Yl + Y2)/(X1 + X2)) (I)Θ 2=tan((Hl)/(Xl + Χ2)) (2) 其中θ I表示所述激光燈的側(cè)向旋轉(zhuǎn)角度，Θ 2表示所述激光燈的垂直旋轉(zhuǎn)角度，Xl表示所述前碰撞傳感器與所述第一移動對象之間的間距，Χ2表示所述第一移動對象與被所述激光束投射到的位置之間的間距，Hl表示從地面到所述激光燈的高度，Yl表示所述車輛前方的中心與所述第一移動對象的中心之間的間距，且Υ2表示所述車輛前方的中心與所述激光燈之間的間距。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，還包含: 程序指令，當(dāng)除被指定為屬于所述激光警告目標(biāo)候選組的所述第一移動對象之外的新移動對象存在于所述檢測區(qū)域時，生成所述新移動對象的移動路徑矢量； 程序指令，當(dāng)所述新移動對象的移動路徑矢量落在所述車輛的移動矢量的誤差范圍內(nèi)時，將所述新移動對象指定為屬于所述激光警告目標(biāo)候選組；并且 程序指令，當(dāng)所述新移動對象的移動路徑矢量不在所述車輛的移動矢量的誤差范圍內(nèi)時，將所述新移動對象指定為屬于所述激光警告例外候選組。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中: 當(dāng)所述新移動對象的移動路徑矢量落在所述車輛的移動矢量的±10°的范圍內(nèi)時，所述新移動對象被指定為屬于所述激光警告目標(biāo)候選組；并且 當(dāng)所述新移動對象的移動路徑矢量超出所述±10°的范圍時，所述新移動對象被指定為屬于所述激光警告例外候選組。
15.一種使用激光束向行人提供警告的系統(tǒng)，包含: 傳感器，安裝在車輛的前部，被配置成檢測在設(shè)置于車輛上的前碰撞傳感器的檢測區(qū)域中存在的對象； 控制單元，被配置成生成存在于所述檢測區(qū)域的對象中的在與所述車輛一致的方向上移動的第一移動對象的移動路徑矢量，并響應(yīng)于落入所述車輛移動矢量的誤差范圍內(nèi)的所述第一移動對象的移動路徑矢量，將所述第一移動對象指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組，并然后生成激光束的發(fā)射角；以及 激光燈，被配置成基于所述 生成的激光束的發(fā)射角而發(fā)射所述激光束。
全文摘要
本發(fā)明公開了使用激光束向行人提供警告的系統(tǒng)和方法。具體而言，檢測在設(shè)置于車輛上的前碰撞傳感器的檢測區(qū)域中存在的對象。生成存在于檢測區(qū)域的對象中的在與車輛一致的方向上移動的第一移動對象的移動路徑矢量。當(dāng)?shù)谝灰苿訉ο蟮囊苿勇窂绞噶柯湓谲囕v的移動矢量的誤差范圍內(nèi)時，第一移動對象被指定為屬于激光警告目標(biāo)候選組，并然后生成激光束的發(fā)射角?；诩す馐陌l(fā)射角，通過激光燈發(fā)射激光束。
文檔編號G08G1/16GK103164987SQ20121027025
公開日2013年6月19日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者閔庚務(wù), 劉炅虎, 張鈗豪, 任成修, 李熙承, 金鎮(zhèn)學(xué), 崔恩真 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社