一種事故預防系統及包含該事故預防系統的車輛的製作方法
2023-06-14 11:52:16 2
一種事故預防系統及包含該事故預防系統的車輛的製作方法
【專利摘要】公開了一種具有事故預防系統（10）的車輛（12）。車輛（12）包括車身（30）。車輛（12）還具有用於停止該車輛（12）的腳制動器（42）。系統（10）包括傳感器裝置（14），用於感測該車輛（12）的後端（38）後面的對象，該傳感器裝置（14）在感測到車輛（12）後面一定範圍內的對象時，產生對象識別信號。傳感器裝置（14）包括在後端（38）上的被動式IR傳感器（15）或反射脈衝傳感器，例如聲吶或雷達傳感器（50）。在從傳感器裝置（14）接收到對象識別信號時，控制器（20）產生事故預防響應信號。制動實施器（26）可操作地耦接到制動器（42），以便當控制器（20）產生事故預防響應信號時停止車輛（12）。便利地，系統（10）還包括報警器（22），用於同時發出報警信號聲音。系統（12）有助於預防以低速倒車的車輛與人員相撞的事故。
【專利說明】一種事故預防系統及包含該事故預防系統的車輛
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用在車上的事故預防系統以及包含該事故預防系統的車輛。本發明還涉及一種當車輛與對象碰撞時預防事故的方法。
[0002]本發明特別地但不專門地涉及一種用於防止兒童或動物被正在行駛路面(諸如車道)上低速倒車的機動車輛碾壓的事故預防系統。因此，參考該示例應用將便於在下文中對本發明進行描述。但同時應清楚地理解，可更加廣泛地應用本發明。例如，可將本發明擴展到所有形式的車輛而不僅是機動車輛。本發明還可擴展為一種系統，該系統用於預防與諸如柱子或牆之類的無生命對象的倒車事故。本發明並不限於用於預防涉及幼兒的倒車事故的系統。
[0003]定義
[0004]在本說明中，術語「倒車事故」用於描述和定義當車輛在倒車擋以低速行駛時，與對象或人員或動物相撞的機動車輛事故。它包括在車道上涉及幼兒的車輛事故，但不限於這類事故。
[0005]在本說明中，術語「事故預防」應理解為是指一種有助於預防事故的系統。但應清楚理解，並不意味著它能預防所有事故的發生。在現實中，它有助於避免事故或阻止事故，但不能完全消除事故的可能性。
[0006]在本說明中，術語「哺乳動物」應理解為是指任何符合哺乳動物的科學定義的溫血生物。它應被解釋為包括人類，但不限於人類。它還包括狗和貓。
[0007]在本說明中，術語「熱傳感器」應被解釋為是指被動式紅外IR傳感器，該紅外傳感器可感測IR輻射或由諸如人類或動物(諸如狗或貓)的哺乳動物產生的熱量。這類哺乳動物的體溫範圍在35至39攝氏度。
[0008]在本說明中，術語「紅外感測區」應被解釋為是指從IR傳感器擴展的區域，在該區域中，傳感器可感測到哺乳動物。
【背景技術】
[0009]機動車輛尤其是汽車是現代社會必不可少的特徵，其被廣泛用於將人員和貨物從一地運輸到另一地。它們向人們提供在現代社會中想要的移動和旅行的獨立性。在車輛未被使用時，車輛通常停放在停車區域，停車區域可以是車庫也可以是停車場。在很多情況下，停車區域通向車道，而車道又通往道路。通常，停車區域和車道並未和相鄰的花園隔離開，並且它們有開放的通道通向與該車道相關聯的房子周圍的土地或花園。也即是說，花園通向停車區域和車道，它們之間沒有任何人行屏障。
[0010]在這些情況下，有時需要沿著通往相鄰道路的車道，將車輛從停車區域倒出。車輛沿著車道以倒檔低速倒車至可以正常駕車的街道。為了倒車，車輛駕駛員掛上倒車檔，回頭並通過後車窗觀看車輛後方的地面或支持路面。一個問題在於:駕駛員對車輛後方車道的視野非常有限，他們沒有對車輛行進路徑的全面且無阻礙的視野。事故統計表明，很多機動車輛事故都發生在這種情況下。[0011]在一類倒車事故中，駕駛員與諸如牆或柱子之類的無生命對象碰撞。雖然這種事故對物理對象造成損壞，要承擔經濟損失，但不會造成人體損傷。在另一類問題更大的倒車事故中，駕駛員與幼兒或小動物相撞。通常，兒童或動物位於車輛後方，並且駕駛員在倒車時看不到他們。如果是幼兒，經常由於兒童太小而不能意識到倒車對他們造成的危險。所以，他們通常不會採取任何躲避行為。有時，駕駛員沒有看到兒童是因為通過車輛的後窗他們的視野有限。此外，一些駕駛員覺得回頭並通過車輛後方進行觀看很尷尬，並且有時甚至懶得這樣做。此外，駕駛員在開始倒車前，可能沒有徹底仔細地檢查車輛後方區域是否有人。此外，有時，駕駛員只是簡單地開始倒車，並希望路上的任何人都會避開。
[0012] 申請人:了解到，在美國，一年因倒車事故引起約229例死亡。在澳大利亞一年引起約12例,在紐西蘭一年引起約4例。非營利基金會Kidsandcars.0rg創始人兼聯席主席Jeanette Fennell提出忠告:在美國，每周大約有50名兒童成為倒車事故的受害者。其中48名兒童在急救室得到救治，2名兒童死亡。進一步的統計表明:三歲以下的兒童最容易成為倒車事故的受害者。此外，從這些事故中倖存下來的兒童通常遭受到嚴重的頭部、胸部或下肢傷害。統計表明，當事故發生時，倒車的駕駛員通常非常緩慢地駕駛。此外，車輛的駕駛員通常是被碾壓兒童的父母、家庭成員或朋友，這增加了這些事故造成的創傷。
[0013]圖1所示示例場景為一名坐在地上玩玩具的幼兒，正好位於一輛將要倒出車道的車輛的後方。該幼兒坐在靠近車輛後部的地上，並且相對於車輛位於中央。即使駕駛員很專心，但在坐在車輛的駕駛員座位上時，駕駛員實際上不可能從他們的位置看到該兒童。因此，除非車外有人提醒駕駛員該幼兒的存在，或者駕駛員上車前實際看到在這個位置的兒童，否則就會有該兒童被倒車車輛碾壓的現實危險。
[0014]圖2所示為另一示例場景，其中幼兒可能將被倒車車輛碾壓。如圖所示，該兒童正在車道的硬鋪砌路面上騎三輪車，正好位於車輛後方。該兒童的外形輪廓或身高非常矮，因此很難被正在倒車的機動車輛的駕駛員看到。三輪車上的兒童不斷地移動，而不是在固定位置，這一事實更加惡化了情況。因此，當他們倒車時駕駛員可能認為該兒童在倒車區域或車輛行進路徑以外，但卻不是這種情況。
[0015] 申請人:知悉一些用於幫助機動車輛駕駛員降低發生倒車事故風險的現有技術工作。有一種試圖解決該問題的現有技術涉及使用在製造時整合到車輛中的或作為售後產品提供的倒車攝像頭。倒車攝像頭投影出車輛後方倒車區域的可視圖像。倒車攝像頭安裝在車輛後部並且與LED屏可操作地耦接，該LED屏幕安裝在該機動車輛車廂內駕駛員可視的位置處。一些屏幕安裝在儀錶板上，而其它屏幕安裝在後視鏡上。其思路是使駕駛員在倒車時可以觀察到車輛後方區域的圖像。這些類型的設備已出現一段時間了，並且可以改裝到現有車輛上。它們被設計為在停車時輔助駕駛員。聲吶停車傳感器通過從安裝在車輛後部的傳感器發出聲脈衝來工作。聲吶脈衝碰到對象並返回傳感器，與該傳感器關聯的中央處理器(CPU)測量出聲波返回傳感器的時間。這提供了對對象至聲吶傳感器的距離的測量，從而提供對對象到車輛後部的距離的測量。當計算出的距離在一預設範圍內時，那麼CPU向車輛車廂內的報警器發出信號，以警告駕駛員在車輛後端一定範圍內存在對象。但從 申請人:的角度來看，這個現有技術的產品還不是非常成功。 申請人:知悉裝備有倒車攝像頭和聲吶停車傳感器的機動車輛碾壓兒童的大量案例。這是因為倒車區域的攝像頭和顯示在車輛的駕駛員車廂內的倒車區域圖像沒有進行操作或幹預以預防事故。此外， 申請人:相信聲吶停車傳感器不是非常可靠，並且其經常被駕駛員忽略，並且不能安裝在用於拖曳小艇、拖車或車屋的車輛上。
[0016] 申請人:相信現有技術的系統的問題在於:當駕駛員正在倒車時，其頭部迴轉並向車輛的後窗外看去。因此，他們無法看到安裝在儀錶板上的顯示屏，因為這需要他們的頭部面向前方。圖3所示為駕駛員迴轉頭部的技術。
[0017]此外，如果駕駛員匆忙地將車從停車場或車道倒出時，他們可能沒時間在開始移動前仔細查看由倒車攝像頭產生的屏幕上的圖像。一旦他們開始移動，當他們轉頭面對機動車輛後方時，很難看到儀錶板上的屏幕。 申請人:還發現了另一問題:駕駛員經常被車內的手機、收音機或音樂和/或車內的其他乘客分心，不能聽到停車傳感器警告或忽略停車傳感器警告。總之，上述現有系統完全唯一地依賴於駕駛員的動作、行為和能力，它們都存在不足。此外，這些系統不會向車外的任何人警告逼近的碰撞危險。
[0018]顯然，如果設計一種發明和/或方法，其可以有效減少涉及幼兒的倒車事故的數量，這將具有很大優勢。這將減少包括涉及幼兒的死亡和嚴重傷害的道路傷害的數量，無疑具有極大的社會效益。尤其是當人們認識到兒童非常經常地被親密朋友或父母碾壓時的情況。
【發明內容】
[0019]根據本發明的一方面提供了一種在具有前端和後端的車輛上使用的事故預防系統，所述事故預防系統包括:
[0020]安裝在車輛上的傳感器裝置，所述傳感器裝置用於感測在所述車輛的後端後方的對象，並且所述傳感器裝置在感測到符合一定條件的對象時，產生對象識別信號；
[0021]可操作地耦接到所述傳感器裝置的控制器，所述控制器在從所述傳感器裝置接收到對象識別信號時產生事故預防響應信號；和
[0022]可操作地耦接到使用中的車輛的制動器的制動實施器，所述制動實施器可操作地連接到所述控制器，並在所述控制器產生所述事故預防響應信號時實施車輛的制動，從而阻止所述車輛的運動。
[0023]所述傳感器裝置包括IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到控制器，所述條件是所述對象輻射對應於哺乳動物的IR熱量。
[0024]所述IR傳感器裝置包括安裝在所述車輛的後端上的至少一個IR傳感器，即，安裝在後端上的單個IR傳感器或者跨所述車輛的後端間隔開的多個IR傳感器。
[0025]所述傳感器裝置包括反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝。所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定範圍內。
[0026]所述反射脈衝傳感器裝置在識別出在距離所述車輛的後端小於2.0m的範圍內(例如在距離所述車輛的後端1.0m至2.0m的範圍內，例如距離1.0m至1.5m)的對象時，產生對象識別信號。
[0027]所述反射脈衝傳感器裝置包括位於所述車輛的後端上的一個或多個反射脈衝傳感器。
[0028]所述一個或多個反射脈衝傳感器包括聲吶傳感器,所述聲吶傳感器發出聲波脈衝，並感測聲波何時返回所述傳感器裝置。此外，所述反射脈衝傳感器裝置包括雷達傳感器裝置，所述雷達傳感器裝置發出無線電波脈衝，並感測無線電波何時返回所述傳感器裝置。進一步，所述反射脈衝傳感器裝置包括微波傳感器裝置，所述微波傳感器裝置發出微波脈衝，並感測微波何時返回所述傳感器裝置。
[0029]該傳感器裝置可包括:IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到控制器，所述條件是所述對象輻射對應於哺乳動物的IR熱量；以及反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝，所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定範圍內。
[0030]所述IR傳感器裝置包括一個或多個被動式IR傳感器，並且所述反射脈衝傳感器裝置包括多個聲吶傳感器。
[0031]所述制動實施器包括可操作地連接到所述控制器的螺線管、制動器安裝部件以及將所述制動器安裝部件可操作地耦接到所述螺線管的電纜。
[0032]該事故預防系統進一步包括可操作地連接到所述控制器的報警器，並且在從所述控制器接收到事故預防響應信號時，所述報警器發出報警信號。所述報警器包括發出音頻報警信號的汽笛，並且所述報警器進一步包括對車輛外部人員可見的、發閃光的燈的形式的視覺報警器。
[0033]所述控制器是包含在控制外殼內的中央處理單元CPU，其中所述CPU連接到所述傳感器裝置，並且所述CPU連接到所述制動實施器和所述報警器。
[0034]所述制動實施器可操作地安裝到所述車輛的運行中腳制動器上，當在道路上駕駛所述車輛時使用所述車輛的運行中腳制動器。此外，該制動實施器可操作地安裝到車輛的另一制動器上，諸如駐車制動器，例如手動駐車制動器或腳動駐車制動器。
[0035]根據本發明的另一方面提供了一種在具有前端和後端的車輛上使用的事故預防系統，所述事故預防系統包括:
[0036]安裝在機動車輛上的傳感器裝置，所述傳感器裝置用於感測在所述車輛的後端後方的對象，並且所述傳感器裝置在感測到符合一定條件的對象時，產生對象識別信號；
[0037]可操作地耦接到所述傳感器裝置的控制器，所述控制器在從所述傳感器裝置接收到對象識別信號時產生事故預防響應信號。
[0038]所述傳感器裝置包括IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象輻射對應於哺乳動物的IR熱量。所述IR傳感器裝置可包括在本發明上述方面定義的IR傳感器裝置的任何一個或多個特徵。
[0039]所述傳感器裝置還包括反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝，所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定範圍內。[0040]所述反射脈衝傳感器裝置是聲吶脈衝傳感器裝置、雷達脈衝傳感器裝置或微波脈衝傳感器裝置。特別地，所述反射脈衝傳感器裝置包括在本發明上述方面定義的反射脈衝傳感器裝置的任何一個或多個特徵。
[0041]該事故預防系統可包括可操作地耦接到使用中的車輛的制動器的制動實施器，所述制動實施器可操作地連接到所述控制器，並在所述控制器產生所述事故預防響應信號時實施所述車輛的制動，從而阻止所述車輛的運動。所述制動實施器包括在本發明上述方面定義的制動實施器的任何一個或多個特徵。
[0042]根據本發明的另一方面提供了一種安裝有事故預防系統的車輛，該車輛包括:
[0043]車身，所述車身具有安裝在接地結構上的前端和後端，所述接地結構允許所述車身在路面行駛，所述車輛包括用於停止所述車輛的至少一個制動器；
[0044]安裝在所述車輛上的傳感器裝置，用於感測在所述車輛的後端後方的對象，並且所述傳感器裝置在感測到符合一定條件的對象時，產生對象識別信號；
[0045]可操作地耦接到所述傳感器裝置的控制器，所述控制器在從所述傳感器裝置接收到對象識別信號時產生事故預防響應信號；和
[0046]可操作地耦接到所述制動器的制動實施器，所述制動實施器可操作地連接到所述控制器，並在所述控制器產生所述事故預防響應信號時實施制動，從而阻止所述車輛的運動。
[0047]該傳感器裝置可包括IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象輻射對應於哺乳動物的IR熱量。特別地，所述IR傳感器裝置包括安裝在所述車輛的後端上的至少一個IR傳感器。
[0048]所述傳感器裝置包括反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝。所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定範圍內。
[0049]所述反射脈衝傳感器裝置在識別出在距離所述車輛的後端小於2.0m的範圍內的對象時，產生對象識別信號。特別是，當所述反射脈衝傳感器裝置識別出在距離所述車輛的後端1.0m至2.0m (例如，距離1.0m至1.5m)的範圍內的對象時，產生對象識別信號。
[0050]所述反射脈衝傳感器裝置包括位於所述車輛的後端上的一個多個反射脈衝傳感器。
[0051]所述一個或多個反射脈衝傳感器包括聲吶傳感器，所述聲吶傳感器發出聲波脈衝，並感測聲波何時返回所述傳感器裝置。此外，所述反射脈衝傳感器裝置包括雷達傳感器裝置，所述雷達傳感器裝置發出無線電波脈衝，並感測無線電波何時返回所述傳感器裝置。進一步，所述反射脈衝傳感器裝置包括微波傳感器裝置，所述微波傳感器裝置發出微波脈衝，並感測微波何時返回所述傳感器裝置。此外，所述反射脈衝傳感器裝置可以採用在電磁頻譜內的其他多種形式的電磁輻射。
[0052]所述傳感器裝置包括:IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到輻射對應於哺乳動物的IR熱量的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到控制器；以及反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝，所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定範圍內。
[0053]在本發明的這種形式中，所述IR傳感器裝置包括一個或多個被動式IR傳感器，並且所述反射脈衝傳感器裝置包括多個聲吶傳感器。
[0054]所述制動實施器包括可操作地連接到所述控制器的螺線管、制動器安裝部件以及將所述制動器安裝部件可操作地耦接到所述螺線管的電纜。
[0055]所述螺線管包括至少具有電線圈的螺線管外殼以及容納在所述外殼內的鐵芯。來自所述控制器的事故預防響應信號使所述電線圈通電，並在所述螺線管外殼內移動所述鐵芯，於是通過所述電纜將所述制動器安裝部件移動相應距離，從而實施制動。
[0056]該車輛上的事故預防系統包括機械裝置，所述機械裝置使螺線管鐵芯在附接到所述電纜的同時能夠移動到與保持線圈開關相接觸，從而使所述電纜在其運動受限制時能夠完全延伸到與所述保持線圈開關相接觸。
[0057]該車輛上的事故預防系統進一步包括可操作地連接到所述控制器的報警器，並且在從所述控制器接收到事故預防響應信號時，所述報警器發出報警信號。
[0058]所述車身包括車廂，駕駛員的座位位於所述車廂內，並且所述報警器包括安裝在所述車輛上在所述車廂外的汽笛或喇叭，所述汽笛或喇叭發出音頻報警信號。所述報警器進一步包括安裝在所述車輛上在所述車廂內的音頻和/或視覺報警器。所述音頻報警器發出很大的聲音，所述視覺報警器包括對車輛外部人員可見的發閃光的燈。
[0059]所述傳感器裝置、制動實施器和報警器可包括在上述本發明第一方面定義的這些部件的任何一個或多個特徵。
[0060]所述車輛是具有其自身的引擎、能夠在公共道路上駕駛的產品或工廠生產的產品機動車輛。由事故預防系統實施的制動是所述車輛上的腳制動，當所述車輛在道路上行駛時，使用所述腳制動以停止車輛。
[0061]根據本發明的另一方面提供了一種安裝有一種事故預防系統的車輛，包括:
[0062]車身，所述車身具有安裝在接地結構上的前端和後端，所述接地結構允許所述車身在路面行駛，所述車輛包括用於停止所述車輛的至少一個制動器；
[0063]安裝在所述車輛上的傳感器裝置，用於感測在所述車輛的後端後方的對象，並且所述傳感器裝置在感測到符合一定條件的對象時，產生對象識別信號；
[0064]可操作地耦接到所述傳感器裝置的控制器，在從所述傳感器裝置接收到對象識別信號時，所述控制器產生事故預防響應信號。
[0065]所述傳感器裝置包括:IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象輻射對應於哺乳動物的IR熱量。所述IR傳感器裝置包括在本發明上述任何方面定義的IR傳感器裝置的任何一個或多個特徵。
[0066]所述傳感器裝置包括反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝，所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定範圍內。[0067]所述反射脈衝傳感器裝置利用聲波、無線電波或微波，並且包括在本發明上述任何方面定義的反射脈衝傳感器裝置的任何一個或多個特徵。
[0068]所述車輛包括報警器，並且所述報警器包括在本發明的第一方面定義的報警器的任何一個或多個特徵。
[0069]根據本發明的另一方面提供了一種車輛，包括:
[0070]車身，所述車身具有安裝在接地結構上的前端和後端，所述接地結構允許所述車身在路面行駛，所述車輛包括用於停止所述車輛的至少一個制動器；和
[0071]如本發明上述任一方面定義的事故預防系統。
[0072]所述事故預防系統包括本發明上述任一方面定義的事故預防系統的任何一個或多個可選特徵或優選特徵。例如，該系統可包括如本發明上述方面描述的傳感器裝置、如本發明上述方面定義的控制器和如本發明上述方面定義的制動實施器。還可包括如本發明上述方面定義的報警器。
[0073]根據本發明的另一方面提供了一種用於預防倒車事故的方法，在所述倒車事故中，正在以低速倒車的車輛與在其行駛路徑上的人員相撞，所述方法包括:
[0074]感測在所述車輛的後端後方的對象，並當感測到滿足一定條件的對象時，產生對象識別信號；以及
[0075]在從傳感器裝置接收到對象識別信號時產生事故預防響應信號，所述事故預防響應信號包括實施車輛的制動，如果車輛正在倒車，則使其停止，或者如果車輛靜止，則阻止其倒車。
[0076]感測在所述車輛的後端後方的對象包括:使用被動式IR傳感器感測來自哺乳動物的IR熱量。
[0077]感測在所述車輛的後端後方的對象包括:從所述車輛的後端發射電磁福射的脈衝，並感測返回到傳感器裝置的返回脈衝。
[0078]從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝包括發射聲吶脈衝、雷達脈衝或微波脈衝。
[0079]所述產生事故預防響應信號包括發出報警。
[0080]發出報警包括包括發出音頻報警和/或視覺報警。發出音頻報警包括:向所述車輛外部發出音頻報警和/或在所述車輛內部發出音頻報警。
[0081]根據本發明的另一方面提供了一種用於事故的方法，在所述事故中，正在以低速行駛的車輛與在其行駛路徑上的人員相撞，所述方法包括:
[0082]感測處於被所述車輛碾壓的風險之下的對象，並當感測到滿足一定條件的對象時，產生對象識別信號；以及
[0083]在從傳感器裝置接收到對象識別信號時產生事故預防響應信號。
[0084]所述方法可包括本發明上述方面定義的任何一個或多個可選特徵或優選特徵。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0085]一種用於防止低速倒車事故的事故預防系統以及一種結合了根據本發明的系統的車輛可以表現為多種形式。這將便於參考附圖在下文詳細描述本發明的多個示例性實施例。提供該詳細描述的目的在於:指導對本發明的主題感興趣的人士如何將本發明付諸實踐。但應清楚地理解:該詳細描述的具體特性不能取代前面廣泛描述的一般性。在附圖中:
[0086]圖1是幼兒坐在停放的機動車輛後方地上的透視圖；
[0087]圖2是兒童在停放的機動車輛後方騎三輪車的透視圖；
[0088]圖3是駕駛員正在倒車的透視圖，示出了駕駛員轉動脖子，以便他的臉眺望該機動車輛的後方；
[0089]圖4A是車輛的示意性側面透視圖，該車輛安裝有根據本發明一個實施例的事故預防系統，圖4B是圖4A所示車輛的一部分的近距離圖，為了清楚忽略了一些結構細節；
[0090]圖5是圖4A的事故預防系統的示意性平面圖；
[0091]圖6是構成圖4A的事故預防系統一部分的控制器的三維結構圖；
[0092]圖7是示意圖，示出了能夠進入控制器的輸入以及能夠由該控制器產生的輸出；
[0093]圖8是用於圖4A的事故預防系統的音頻警報器和視覺警報器的三維視圖，該警報器安裝在車內的車輛的後窗上；
[0094]圖9是構成圖4A的事故預防系統的IR和聲吶傳感器裝置的一部分的紅外線傳感器和聲吶傳感器；
[0095]圖10是圖4A的事故預防系統的制動致動器的透視圖，其連接到車輛的制動踏板。
[0096]圖11是圖4A的事故預防系統的制動致動器的電子圓筒(electronic cylinder)的剖面圖，示出了其安裝到車輛的制動器踏板，處於就緒但未啟動位置以及處於啟動位置；
[0097]圖12是示意性透視圖，示出了當車輛沿車道倒車時當幼兒在車輛的路徑中時的安裝有事故預防系統的圖4A的車輛；
[0098]圖13是車輛的示意性側面透視圖，該車輛安裝有根據本發明另一實施例的事故預防系統；
[0099]圖14是車輛的示意性側面透視圖，該車輛安裝有根據本發明又一實施例的事故預防系統；
[0100]圖15是車輛的示意性側面透視圖，該車輛安裝有根據本發明又一實施例的事故預防系統；
[0101]圖16是車輛的示意性頂部透視圖，該車輛安裝有圖15中的事故預防系統；
[0102]圖17是車輛的示意性側面透視圖，該車輛安裝有根據本發明又一實施例的事故預防系統；
[0103]圖18是車輛的示意性側面透視圖，該車輛安裝有根據本發明又一實施例的事故預防系統；以及
[0104]圖19是車輛的示意性上側透視圖，該車輛安裝有根據本發明的事故預防設備，該車輛拖曳拖車，該拖車也安裝有根據本發明的事故預防設備。
【具體實施方式】
[0105]圖1至3已在上面的本發明【背景技術】部分中討論。在本發明的詳細描述中將不再進一步討論。
[0106]圖4A至11是用於安裝在車輛上的根據本發明一個實施例的事故預防系統的一個實施例的示意性圖示。在這些附圖中，事故預防系統一般用附圖標記10表示，安裝該系統的機動車輛一般用附圖標記12表不。
[0107]圖4A和4B所示的系統10包括IR傳感器裝置，該裝置在一些附圖中一般用附圖標記14表示，該裝置被布置為感測來自位於機動車輛12後方的IR感測區內的哺乳動物的IR熱量，當其感測到IR感測區內的哺乳動物時，產生哺乳動物識別信號。系統10還包括聲吶傳感器裝置，在一些附圖中一般使用附圖標記16表示該裝置，其被布置為感測從對象感測區內的對象反彈回的聲吶波，並產生對象識別信號。系統10包括控制器20，該控制器20可操作地連接IR傳感器裝置14和聲吶傳感器裝置16，當分別從IR傳感器裝置14或聲吶傳感器裝置16接收到哺乳動物識別信號或對象感測信號時，其產生事故預防響應。此外，系統10還包括可操作地連接到控制器20的警報器，當控制器20發出事故預防響應時，啟動該警報器。系統10還包括制動實施器26，其可操作地連接到機動車輛12的制動器，使得當啟動該制動實施器時，其實施車輛12的制動。制動實施器26還可操作地連接控制器20，使得當控制器20產生事故預防響應時，啟動制動實施器26。下面將更加詳細地描述系統的每一部件。
[0108]車輛12包括安裝在車輪32上的車身30。該車輛是道路車輛，諸如汽車，其具有置於引擎室內的引擎、位於車廂35內的駕駛座34和後備箱或行李箱。車輛12由坐在駕駛座34上的駕駛員操作或駕駛。如圖5所示，車身30具有前端36和後端38，以及在前端36和後端38之間延伸的兩側40。車輛12包括一套駕駛員控制器，其包括腳制動器42，當在路上駕駛車輛時，駕駛員可應用該腳制動器42來啟動車輛12的運行中制動(與駐車制動不同)，以減緩或停止車輛12。進一步如圖12所示，後端38具有車輛牌照44和兩個橫向隔開的尾燈46。該後端還包括跨過車輛12的後端38橫向延伸的保險杆48，其在行駛路面上方約0.3m至1.5m的高度，尤其是0.5m至0.9m,所述車輛12行駛在所述行駛路面上。
[0109]在圖12所示實施例中，IR傳感器裝置14包括單個被動式熱IR傳感器15，其被設計為感測並識別由體溫在36至38攝氏度範圍內的溫血哺乳動物(諸如人類或動物)產生的IR熱量的熱特徵(thermal signature)。傳感器15包含在小型緊湊的傳感器外殼內，該外殼居中安裝在機動車輛12的後端38。雖然圖示的傳感器15安裝在牌照44旁邊，例如在牌照44的數字和/或字母上方，但應理解的是:傳感器15可安裝在後端38的任何位置。傳感器15被布置為使其朝下同時面向遠離車輛12的後端38，因此，它可以感測到從車輛12向後延伸的IR傳感器區49內的溫暖身體。 申請人:發現:需要將IR傳感器14導向向下朝向地面，以避免因檢測到環境內的其他人而引起的系統10的假啟動。當車輛12在後向方向上倒車時，IR傳感器區49基本上沿著車輛的行駛路徑在遠離該車輛12的方向上延伸有限的長度。被動式IR傳感器15可識別哺乳動物的熱特徵，該熱特徵基於哺乳動物的特定內部體溫。被動式IR傳感器廣泛用於室外照明系統，當感測到人員時打開燈，因此它們有時被稱為「熱傳感器」。因為本領域技術人員已熟知熱傳感器的結構和功能，並且該結構和功能不形成本發明的部分，因此本文不再進一步描述其。
[0110]聲吶傳感器裝置16包括多個聲吶傳感器50，其相互隔開而安裝在車輛12的後端38上。在圖示實施例中，它們沿保險杆48相互隔開而安裝在保險杆48上。聲吶傳感器50能感測圖12所示對象感測區49內的有生命和無生命對象，不能區別兩種類型的對象。它們發出聲波脈衝並檢測返回傳感器50的反射聲波,並基於聲音脈衝返回車輛12所花的時間，它們可以感測對象與車輛12的距離。因此它增加了檢測諸如人的哺乳動物的IR傳感器的感測能力，因為它提供了另一傳感器類型以感測兒童或動物，從而提高了系統的可靠性。它還有助於避免與諸如建築物的無生命對象碰撞。圖12示意性說明了聲吶傳感器的功能。
[0111]系統10被布置為使得當聲吶傳感器50感測到對象進入車輛12後端約1.5m的預定距離內時，控制器20發出事故預防信號。因此，聲吶傳感器50有效地感測接近後端38和系統10的對象，尤其是，當對象進入預定距離內時，控制器20被設計為產生事故預防信號，並實施車輛12的制動。因此,聲吶傳感器50以根本上不同於被動式IR傳感器15的方式工作，該被動式IR傳感器15感測溫血哺乳動物，如動物和幼兒，而不具有能力感測該對象距傳感器15的距離。因為本領域技術人員已熟知聲吶傳感器50的結構和功能，因此聲吶傳感器50的使用是已知的，因此本文不再進一步詳細說明其。
[0112]在圖6所示實施例中，控制器20包括處理器，諸如CPU，該處理器包含在緊湊的控制外殼54中，該控制外殼54安裝在車輛12的後備箱或行李箱內易於達到的位置。替代地，將控制外殼54安裝到引擎室內。控制器20通過線路56可操作地耦接到IR傳感器15，並接收和處理來自被動式IR傳感器15的信號。尤其是，當控制器20接收到來自傳感器15的哺乳動物識別信號時，其產生事故預防響應，該事故預防響應產生多個不同的響應，將在下面討論。此外，通過線路57，控制器20還可操作地連接到聲吶傳感器50，該線路57還將聲吶傳感器50可操作地互相連接。尤其是，當控制器20接收到來自一個或多個傳感器50的對象識別信號時，也產生與此有關的事故預防響應信號。線路56和57在圖中顯示為單個線，因為兩組線路被收納在單個絕緣套管(wiring loom)內。
[0113]圖7示意性說明了系統10的操作期間可進入到控制器20的輸入以及可由控制器20產生的輸出。圖中所不的主要輸入是IR傳感器、其他傳感器輸入(諸如聲吶傳感器輸入)、以及倒車輸入，當車輛12如下述掛上倒車檔時，倒車輸入將裝備(arm)系統10。其他輸入包括來自車輛電池的12伏供電、使系統能夠被檢測的自檢功能以及系統重寫(override)。如圖7所示，從控制器20的主要輸出是報警燈、制動致動器、音頻報警器，該音頻報警器是壓電式汽笛(piezo siren)和壓電式蜂鳴器。
[0114]系統10具有裝備裝置(arming arrangement),—般示為數字63,當車輛12掛上倒車檔時，該裝備裝置將使系統10被裝備。在圖4A所示實施例中，系統10的裝備裝置可操作地耦接到車輛12內的電路，該電路給機動車輛12上的倒車燈通電，從而當車輛12掛上倒車擋時自動進行裝備。如圖4所示，系統10還具有以數字65表示的重寫開關，通過啟動該重寫開關65，可使駕駛員重寫系統10。例如，當駕駛員希望倒車至靠近牆或柱子，並且系統10在車輛12能夠足夠靠近所述柱子或牆之前實施車輛12的制動時，駕駛員可使用這個功能。重寫開關65位於車輛12的車廂35內能夠被駕駛員方便地接觸到的位置。例如，重寫開關65可方便地安裝在車輛12的儀錶板上。通過線路68將重寫開關65可操作地連接到控制器20。通過這種方法，重寫開關65的啟動向控制器20發送重寫信號，該控制器20再將信號發送給制動實施器26，以釋放制動器42，並向報警器22發出信號以切斷報警器22。
[0115]報警裝置可包括多於一個報警設備，例如，在車輛的不同位置處。報警裝置包括汽笛或喇叭58，其位於車廂35外，朝向機動車輛12的前端36。汽笛58方便地向車輛12外發聲，以便對於外面的人員(包括在倒車車輛12的路徑上的人員)來說可清楚地聽到汽笛。通過線路59將汽笛58可操作地耦接到控制器20，當控制器20產生事故預防響應時，其啟動汽笛58，使其發出響亮的聲音。可以由工廠裝配的喇叭或車輛12的汽笛來提供該汽笛或喇叭59。
[0116]在圖8所示實施例中，報警裝置還包括另一報警器60，其安裝在車廂35內，具有平坦的背面，抵靠著車輛12的後窗，如圖12所示。深度報警器60可以是視覺和音頻報警器，其通過線路61可操作地連接到控制器20。當控制器20產生事故預防響應信號時，其啟動機動車輛12的後窗中的報警器60，如圖4A所示，並使得報警器60上的明亮的燈67閃亮。車內和車外人員都可看到位於後窗中的包括燈67的報警器60。此外,與位於車廂35外的報警器58相反，位於車輛12的車廂35內的高聲音頻報警器警告車輛12的駕駛員事故的風險。線路61也可使工廠裝配的的喇叭(其可被裝配在引擎室中)發出聲音。
[0117]圖11和11圖示說明了系統10的制動實施器26，該制動實施器廣泛地包括制動器安裝部件70和螺線管72，該螺線管72可操作地連接到制動器安裝部件70。
[0118]制動器安裝部件70自動施加或按壓車廂35內的制動器42的踏板，使得迅速而堅決地實施制動。如果車輛12正在移動，這使得車輛12停止，或者如果車輛12尚未開始移動，這使得車輛12停止起步。圖10和11詳細說明了制動實施器26的結構及其操作方式。
[0119]制動器安裝部件70包括以支架76的形式的制動器踏板安裝結構，其可以以圖10所示方式固定到制動器踏板42，以及從支架76橫向延伸的電纜安裝結構78。實施器26還包括從安裝元件76的支架76延伸至螺線管72的電纜80。以此方式，由螺線管72引起的電纜80的移動將制動器踏板42拉向螺線管72，即，在向前方向上，從而實施車輛12的常規制動或運行中制動。
[0120]螺線管72廣泛地包括螺線管外殼82和致動器84，該致動器84是鐵芯(plunger)。通過安裝支架86，螺線管72被安裝在車輛12上，與腳制動器間隔一定距離。通過穿過支架86中的開口 87的緊固元件(諸如螺絲)，支架86可再被安裝到車輛12的車身壁上。當控制器20向螺線管72發送事故預防響應信號時，螺線管72的線圈被電流通電，並且螺線管致動器84相對於外殼82線性移動。致動器72的移動拉動電纜80，電纜80再拉動電纜安裝結構78，從而拉動支架76，以應用車輛12的制動器42並停止車輛12。方便的是，螺線管具有雙線圈系統，其中，第一線圈124汲取(draw)基本電流，以產生實施車輛12的制動所需的必要力。與之相比，第二線圈125是保持線圈，並且需要小得多的電流來將致動器鐵芯84保持在靠著外殼82後端適當的位置。隨著鐵芯84接近外殼82後端，它進入保持線圈開關123的影響之下並與之接觸。這將關閉第一線圈124並開啟第二線圈125。鑑於實施制動所需要的高電流通過量，高級別地使用該線圈124是無法支持的，並且將使線圈124發生故障。所以，使致動器鐵芯84與保持開關123接觸，以確保螺線管72進入保持模式是非常重要的。這將制動器42保持在所應用的位置，直到螺線管72接收到來自控制器20的信號以釋放制動器42為止。制動實施器26還包括以下特徵，該特徵使螺線管72在每次啟動後都能正確關閉，即使當應用制動器踏板42時，制動器踏板42的行程不足以將致動器84充分移動到螺線管外殼82的後端，在該後端處致動器84可與保持線圈開關123進行良好接觸。
[0121]電纜80被設計為具有一定彈力，因此能夠延伸得遠於制動器踏板42的行程，以使致動器84與螺線管外殼82內的保持線圈開關123良好接觸。尤其是，可通過在電纜80中設置彈簧85A來實現這種彈力，該彈簧彎屈，從而以比壓下制動器踏板42所需的更高彈力來伸展電纜80。以此方式，當螺線管72啟動時，制動器踏板42首先彎屈並應用制動器42。此後，如果使致動器84有效地與外殼82內的保持線圈開關123相接觸需要更遠的行程，那麼彈簧85B彎屈，以使得致動器84行進完全的距離至保持線圈開關123。因為在車輛12處於常規使用時，經過一段時間，制動器踏板42的行程可以發生變化，所以該特徵對於適應隨時間產生的車輛制動器的磨損非常有用。在系統10最初安裝時，它還提供一些容差，其結果是:系統可以適應非最佳安裝。
[0122]控制器20獨立於車輛12的駕駛員來控制制動實施器26的操作，並且該操作自動進行，無需任何駕駛員幹預。尤其是，當控制器20產生事故預防響應信號時，該信號被發送到制動實施器26，該制動實施器26被啟動並立刻實施制動。可以理解的是:制動實施器26不會以任何方式幹擾商用車輛的出廠安裝的制動系統。這非常重要，因為對車輛制動的工作機制的任何幹擾將使製造商的質保失效。上述制動實施器26不會以任何方式幹擾制動器的正常操作。僅提供了一種獨立於駕駛員操作的實施車輛12的制動的額外方式。系統10還包括控制線路88，其從控制器20延伸至制動實施器26，如圖所示，以用於使控制器能向制動實施器26發送事故預防響應信號。
[0123]上述說明和附圖示出了傳感器15、50硬連線(hard wired)到控制器20。還示出了控制器20硬連線到報警器和制動實施器。替代地，可通過任何無線通信裝置(包括無線電和光纖)將傳感器、報警器和制動實施器無線耦接到控制器20。
[0124]如圖12所示的使用中，可使用系統10的典型場景是:車輛停放在車道上，並且必須沿該車道倒車以到達道路上。當機動車輛12的駕駛員掛上倒車檔時，系統10被裝備，並且因此此時開始使用該系統。一旦系統10被裝備，IR傳感器15可感測被動式IR，並產生哺乳動物識別信號，並且聲吶傳感器50可使用聲波感測對象，並產生對象識別信號。當產生這些信號中的任一種時，該信號被發送至控制器20，該控制器20產生事故預防響應信號。由首先各自識別出哺乳動物或對象的IR傳感器15和聲吶傳感器50中的無論哪一個來產生該信號。如果IR傳感器15未能識別出車輛路徑上的哺乳動物，那麼聲吶傳感器仍然可以獨立於IR傳感器而識別對象，並向控制器發送適當的信號，以觸發事故預防響應信號。
[0125]事故預防響應信號被發送到啟動的喇叭58和警報器60，還被發送到制動實施器26，該制動實施器26立刻獨立於駕駛員而實施車輛的制動。根據情況，如果車輛12正在運動，這可使車輛12停止，或如果車輛尚未運動，這使車輛保持靜止。應該注意的是，該系統並不依賴於車輛駕駛員看到兒童或實施制動。相反，其依賴於自動制動動作以及自動產生報警，該報警不僅警告駕駛員也警告車輛12外面的人員危險。因此，系統10不只是依賴IR傳感器15或聲吶傳感器50。它依賴於這兩種傳感器中的至少一種所感測到的對象，這顯著增強了系統10的可靠性。
[0126]圖13所示為根據本發明另一實施例實現的事故預防系統。因為該系統與上述參考圖4至11描述的系統有很多類似之處，所以，除非另外指明，否則將使用相同的附圖標記表示相同的組件。此外，以下的描述將僅著重於這個實施例與前述實施例之間的不同。
[0127]圖13所示實施例具有聲吶傳感器裝置16，其包括沿車身30的後端38間隔開的多個聲吶傳感器50，但不具有IR傳感器裝置。聲吶傳感器50可產生對象識別信號並將其發送到控制器20，並且控制器20可響應於其而產生事故預防響應信號。系統10沒有IR傳感器，不能感測被動式IR或哺乳動物的體熱。因此，系統10僅依賴於聲吶傳感器50來感測車輛路徑上的對象，並向控制器20報告，該控制器20因此將以與上述相同的方式進行響應，並且在不幹預駕駛員的情況下，實施制動和報警。
[0128]在圖13所示實施例的一種變型中，傳感器裝置是雷達傳感器裝置，其發出無線電波脈衝，並感測它們何時返回傳感器。以利用聲吶傳感器所做的相同方式，脈衝返回所花的時間使得能夠確定被感測對象與傳感器的距離。雷達傳感器的外觀與圖13所示聲吶傳感器一樣。此外，該系統的工作方式與剛描述的使用聲吶傳感器的系統一樣。在圖13所示實施例的另一種變型中，傳感器裝置是微波傳感器裝置，其發出微波脈衝，並感測它們何時返回傳感器。以與利用聲吶傳感器所做的相同方式，脈衝返回所花的時間使得能夠確定被感測對象與傳感器的距離。此外，該系統的工作方式與剛描述的使用聲吶傳感器的系統一樣。
[0129]圖14所示為根據本發明另一實施例的事故預防系統。因為該系統與上述參考圖4至11描述的系統有很多類似之處，所以，除非另外指明，否則將使用相同的附圖標記表示相同的組件。此外，以下的描述將僅僅著重於這個實施例與前述實施例之間的不同。
[0130]圖14所示實施例包括IR傳感器裝置14，其包括兩個橫向間隔開的IR傳感器90、92，該IR傳感器90、92朝向車身12的後端38安裝。如圖所示，IR傳感器90、92安裝在車輛12後輪32的擋泥板上，並且面向後方。傳感器90、92位於靠近地面並且以一定角度面向下朝向地面。該系統還包括控制器20，通過安裝在鄰近車輛12後端38的後備箱內的線路93，將該控制器20可操作地耦接到IR傳感器90、92。如上所述，控制器20再可操作地連接到報警器58以及連接到制動實施器26。
[0131]因此，當IR傳感器裝置14感測到車輛12後方的IR感測區中哺乳動物的熱特徵時，其向控制器20發送哺乳動物識別信號。響應於接收到該信號，控制器20產生事故預防響應信號，該信號被發送到制動實施器26並實施制動，並使汽笛58發聲。在該實施例的一種變型中，IR傳感器裝置包括單個居中安裝的IR傳感器14，在車輛12的後端上以點線示出該IR傳感器14。
[0132]圖15和16所示為根據本發明另一實施例的事故預防系統。因為該系統與上述參考圖4至11描述的系統有很多類似之處，所以，除非另外指明，否則將使用相同的附圖標記表示相同的組件。此外，以下的描述將僅僅著重於這個實施例與前述實施例之間的不同。
[0133]該系統包括圖4所示系統的所有特徵。車輛12後端38上的IR傳感器15和聲吶傳感器50的工作方式與以上參考圖4所描述的相同。此外，系統10採取的事故預防響應與以上參考圖4所描述的相同。
[0134]此外，該系統包括另一 IR傳感器裝置，其包括單個IR傳感器94，該IR傳感器94安裝在車輛12的前端36上，可感測車輛前方的IR感測區內的哺乳動物。通過線路96將傳感器94可操作地連接到控制器20。控制器20被編程，使得當車輛12的駕駛員掛上前進擋並且車輛12以每小時0-5公裡的速度行駛時，傳感器94被裝備。一旦車輛的速度增加到每小時5公裡以上，傳感器94被解除裝備(disarm)。因此，當車輛12慢速向前行駛時，系統10可以感測位於車輛12前方，尤其是朝向其側面的哺乳動物。發明人將此確定為駕駛員難於看到幼兒的盲點。
[0135]圖17所示為根據本發明另一實施例實現的事故預防系統。因為該系統與上述參考圖4至11描述的系統有很多類似之處，所以，除非另外指明，否則將使用相同的附圖標記表示相同的組件。此外，以下的描述將僅僅著重於這個實施例與前述實施例之間的不同。[0136]圖17所示系統10包括IR傳感器裝置14和控制器20，該控制器20通過線路59再可操作地連接到聲音報警器，該聲音報警器是汽笛58。雖然已經示出具有居中安裝的單個IR傳感器的傳感器裝置，但也可等同地使用包括有像圖14所示的兩個橫向間隔開的IR傳感器的傳感器裝置。該系統可檢測在感測區內哺乳動物的存在，並產生哺乳動物識別信號，該信號被發送到控制器20。一旦接收到該信號，控制器20產生事故預防響應信號，該信號使報警器發聲。這將警告旁觀者和駕駛員事故的風險，使得他們特別是駕駛員可以採取行動以避免事故。但它沒有任何用於感測車輛後方對象的聲吶傳感器，並且當控制器產生事故預防響應信號時，它不能自動實施車輛的制動。
[0137]圖18所示為根據本發明另一實施例的事故預防系統。因為該系統與上述參考圖4至11描述的系統有很多類似之處，所以，除非另外指明，否則將使用相同的附圖標記表示相同的組件。此外，以下的描述將僅僅著重於這個實施例與前述實施例之間的不同。
[0138]圖18所示系統有與圖17所示實施例非常相似的IR傳感器裝置。它也有與圖17所示實施例類似的控制器20和與圖17所示實施例類似的聲音報警器，該聲音報警器是喇叭58。圖18和圖17所示實施例的主要區別在於:圖18所示系統除了有IR傳感器裝置14以外，還有聲吶傳感器裝置16。聲吶傳感器裝置16包括單獨的聲吶傳感器50，並且其與IR傳感器裝置14平行地可操作地連接到控制器20，當其感測到在感測區內的對象時，其產生對象識別信號。當這個發生時，對象識別信號被發送到控制器20，該控制器20產生使報警器58發聲的事故預防響應，該事故預防響應警告駕駛員和其他人員碰撞的風險。圖17和18圖示說明了本發明的更多基本實施例，該實施例可感測在倒車車輛的路徑上在IR感測區中的哺乳動物，諸如兒童，然後使汽笛發聲，以警告車輛附近的人員以及車輛的駕駛員。
[0139]圖19所示為拖曳拖車的車輛，其中拖曳車輛和拖車都安裝了該系統。在這些附圖中，使用了與上述圖4A中相同的附圖標記來表示車輛12上的系統10的組件和拖曳車輛。在這些附圖中，一般由附圖標記100來表不拖車。
[0140]拖曳車輛12具有安裝在其保險杆48上的多個聲吶傳感器50和IR傳感器14。該拖曳車輛也具有控制器20、報警器58和制動實施器26。此外，如圖4A、4B和19所示，拖曳車輛具有在其後端38上的服務插座104和拖曳鉤(tow hitch) 102。
[0141]拖車100包括安裝在輪子108上的拖車身106和在拖車100的前端處的拉杆110。拖車100還具有後端112以及傳感器裝置，該傳感器裝置包括跨後端112的寬度間隔開的、居中安裝的IR傳感器114和多個聲吶傳感器116。這些傳感器114和116的工作方式與車輛12上的傳感器14和50相同。該拖車還具有安裝在其上的控制器118，該控制器118通過線路122可操作地連接到傳感器114，並且傳感器116通過另一線路124連接到控制器118。
[0142]系統10具有在拉杆110上的服務插頭120以及線路126和127，該線路126和127用於將拖車100上的控制器118可操作地連接到車輛12上的喇叭58和/或報警器60。系統10還具有另一線路128，用於將控制器118連接到車輛12上的制動實施器26。線路126、127和128從控制器118延伸，並沿著拖車100和拉杆110前進，然後耦接到服務插頭120。服務插座104具有相應的線路，用於將它們可操作地連接到報警器58、60和制動實施器26。
[0143]控制器20可操作地耦接到車輛12上的服務插座104，使得當服務插頭120插入其中時，車輛12上的傳感器15、50被有效地解除裝備。設計系統10做這些是有必要的，否則當駕駛員掛上倒車檔時，傳感器15和50將感測到拖車的存在，這將會緊急地實施車輛12的制動。
[0144]當服務插頭120插入到服務插座104中時，線路126和127非直接地可操作地連接到車輛12上的報警器58和60。類似地，線路128也非直接地可操作地連接到車輛12上的制動實施器26。傳感器114和聲吶傳感器116感測拖車100後方聲吶感測區內的對象。當拖車上的傳感器識別出符合一定條件的對象時，它們將產生與車輛12上的傳感器15、50相同的識別信號，並且這些信號被發送到車輛12上的控制器20。
[0145]使用時，系統10與上述參考圖4所描述的系統非常相似地工作。當車輛12掛上倒車檔時，該系統被裝備，在拖車100後端上的傳感器114和116開始感測拖車100的後端112後方的對象。傳感器114感測在IR感測區內的哺乳動物，聲吶傳感器116也感測拖車100後方聲吶感測區內的對象。當拖車上的傳感器分別識別出哺乳動物或對象時，它們產生與車輛12上的傳感器15、50相同的識別信號，並且這些信號被發送到車輛12上的控制器20。例如，當拖曳車輛12處於倒車檔時，如果拖車100上的傳感器114或116感測到幼兒在拖車100的路徑上，那麼傳感器114和116將向控制器118發送識別信號。然後，控制器118將向主車輛12上的喇叭58和報警器60以及制動實施器26發送事故預防響應信號，該信號然後將發出報警並對車輛12進行制動。如上所述，當拖車100上的服務連接器120耦接到拖曳車輛12後端上的服務插座104時，車輛12後端38上的傳感器15和50被解除裝備。這將使這些傳感器停止感測車輛12後方拖車100的存在。
[0146]上述參考附圖所描述的系統以及結合了該系統的機動車輛的優點在於:能夠獨立於任何人類的動作來識別事故風險條件。它非常獨立於駕駛員而操作，並且完全不依賴於駕駛員而工作。上述現有技術的系統的缺點在於:它們依賴於駕駛員的有效操作。此外，該系統包括高聲音頻報警器，其向駕駛室外發出聲音並警告該車輛周圍區域中的人員即將來臨的危險。此外，當事故制動實施器接收到這樣做的信號時，其使得立刻實施車輛的制動，完全獨立於駕駛員的動作。這將立刻停止該車輛，使其不會碾壓車後的任何人。因此，與第一個優點相關的從屬優點在於:該系統立刻實施車輛的制動，如果車輛從一開始運動，那麼使其停止，或者如果車輛已經在運動，那麼使其停止。
[0147]上述結合附圖所描述的系統的一些形式的另一優點在於:其使用被動式傳感器，該被動式傳感器通過感測由溫暖身體(諸如人體)輻射的被動IR能量而操作。它不輻射自身的能量，並且感測反射的能量。相關優點在於:當車輛靜止或以低速行駛時，該系統在感測倒車區內的人體方面非常可靠。另一優點在於:IR可對人體和諸如牆和柱子的無生命對象進行區分。
[0148]上述結合附圖所描述的使用聲吶傳感器和IR傳感器兩者的系統的另一優點在於:這兩種類型的傳感器都感測倒車車輛的路徑上的幼兒。這兩種類型的傳感器以不同的原理工作，從而增加了感測到在車輛的路徑上的兒童的可能性，並且這使該系統比只使用一種傳感器的系統更加可靠。
[0149]另一優點在於:系統10可在機動車輛12製造期間被安裝在機動車輛12上，或者可在車輛12已被售出之後改裝。例如，該系統可作為售後產品而被容易地生產，並改裝到已有車輛上。此外，該系統使用可現貨購買的相當基礎的部件，並且能夠可靠且無故障地運行。此外，該系統可以以合理的成本來製造並供應到市場。[0150] 上述系統的另一優點在於:其將減少導致幼兒死亡或傷害的、在車道上的倒車事故的風險。這將減少全世界每年因倒車事故造成的道路傷害。當然，可以理解的是:僅通過本發明的圖示示例給出了以上內容，對本領域技術人員來說顯而易見的、對本發明的所有修改和變化被視為在此處說明的本發明的廣泛範圍和界限內。
【權利要求】
1.一種在具有前端和後端的車輛上使用的事故預防系統，所述事故預防系統包括: 安裝在車輛上的傳感器裝置，所述傳感器裝置用於感測在所述車輛的後端後方的對象，並且所述傳感器裝置在感測到符合一定條件的對象時，產生對象識別信號； 可操作地耦接到所述傳感器裝置的控制器，在從所述傳感器裝置接收到對象識別信號時，所述控制器產生事故預防響應信號；和 可操作地耦接到使用中的車輛的制動器的制動實施器，所述制動實施器可操作地連接到所述控制器，並在所述控制器產生所述事故預防響應信號時實施車輛的制動，從而阻止所述車輛的運動。
2.根據權利要求1所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述傳感器裝置包括IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到控制器，所述條件是所述對象輻射對應於哺乳動物的IR熱量。
3.根據權利要求2所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述IR傳感器裝置包括安裝在所述車輛的後端上的至少一個IR傳感器，或者其中所述IR傳感器裝置包括跨所述車輛的後端間隔開的多個IR傳感器。
4.根據權利要求1所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述傳感器裝置包括反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝，所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將 所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定徂圍內。
5.根據權利要求4所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述反射脈衝傳感器裝置在識別出在距離所述車輛的後端小於2.0m的範圍內的對象時，產生對象識別信號。
6.根據權利要求5所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述反射脈衝傳感器裝置包括位於所述車輛的後端上的一個或多個反射脈衝傳感器。
7.根據權利要求6所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述一個或多個反射脈衝傳感器包括聲吶傳感器，所述聲吶傳感器發出聲波脈衝，並感測聲波何時返回所述傳感器裝置。
8.根據權利要求7所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述反射脈衝傳感器裝置包括雷達傳感器裝置，所述雷達傳感器裝置發出無線電波脈衝，並感測無線電波何時返回所述傳感器裝置。
9.根據權利要求7所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述反射脈衝傳感器裝置包括微波傳感器裝置，所述微波傳感器裝置發出微波脈衝，並感測微波何時返回所述傳感器裝置。
10.根據權利要求1所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述傳感器裝置包括: IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象輻射對應於哺乳動物的IR熱量；和反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝，所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定範圍內。
11.根據權利要求10所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述IR傳感器裝置包括一個或多個被動式IR傳感器，並且所述反射脈衝傳感器裝置包括多個聲吶傳感器。
12.根據權利要求1至11中任一權利要求所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述制動實施器包括可操作地連接到所述控制器的螺線管、制動器安裝部件以及將所述制動器安裝部件可操作地耦接到所述螺線管的電纜。
13.根據權利要求1至12中任一權利要求所述的在車輛上使用的事故預防系統，進一步包括可操作地連接到所述控制器的報警器，並且其中在從所述控制器接收到事故預防響應信號時，所述報警器發出報警信號。
14.根據權利要求13所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述報警器包括發出音頻報警信號的汽笛，並且所述報警器進一步包括對車輛外部人員可見的、發閃光的燈的形式的視覺報警器。
15.根據權利要求14所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述控制器是包含在控制外殼內的中央處理單元CPU，其中所述CPU連接到所述傳感器裝置，並且所述CPU連接到所述制動實施器和所述報警器。
16.根據權利要求1所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述制動實施器可操作地安裝到所述車輛的運行中腳制動器上，當在道路上駕駛所述車輛時使用所述車輛的運行中腳制動器。
17.一種在具有前端和後端的車輛上使用的事故預防系統，所述事故預防系統包括: 安裝在機動車輛上的傳感器裝置，所述傳感器裝置用於感測在所述車輛的後端後方的對象，並且所述傳感器裝置在感測到符合一定條件的對象時，產生對象識別信號； 可操作地耦接到所述傳感器裝置的控制器，在從所述傳感器裝置接收到對象識別信號時，所述控制器產生事故預防響應信號。
18.根據權利要求17所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述傳感器裝置包括IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象輻射對應於哺乳動物的IR熱量。
19.根據權利要求18所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述傳感器裝置包括反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝，所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定沮圍內。
20.根據權利要求19所述的在車輛上使用的事故預防系統，其中所述反射脈衝傳感器裝置是聲吶脈衝傳感器裝置、雷達脈衝傳感器裝置或微波脈衝傳感器裝置。
21.一種安裝有事故預防系統的車輛，包括: 車身，所述車身具有安裝在接地結構上的前端和後端，所述接地結構允許所述車身在路面行駛，所述車輛包括用於停止所述車輛的至少一個制動器； 安裝在所述車輛上的傳感器裝置，用於感測在所述車輛的後端後方的對象，並且所述傳感器裝置在感測到符合一定條件的對象時，產生對象識別信號； 可操作地耦接到所述傳感器裝置的控制器，在從所述傳感器裝置接收到對象識別信號時，所述控制器產生事故預防響應信號；以及 可操作地耦接到所述制動器的制動實施器，所述制動實施器可操作地連接到所述控制器，並在所述控制器產生所述事故預防響應信號時實施制動，從而阻止所述車輛的運動。
22.根據權利要求21所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述傳感器裝置包括IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象輻射對應於哺乳動物的IR熱量。
23.根據權利要求22所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述IR傳感器裝置包括安裝在所述車輛的後端上的至少一個IR傳感器。
24.根據權利要求21所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述傳感器裝置包括反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝，所述傳感器裝置在感測到滿足條件的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器，所述條件是所述對象在所述車輛的後端的一定徂圍內。
25.根據權利要求24所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述反射脈衝傳感器裝置在識別出在距離所述車輛的後端小於2.0m的範圍內的對象時，產生對象識別信號。
26.根據權利要求24或25所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述反射脈衝傳感器裝置包括位於所述車輛的後端上的一個多個反射脈衝傳感器。
27.根據權利要求26所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述一個或多個反射脈衝傳感器包括聲吶傳感器，所述聲吶傳感器發出聲波脈衝，並感測聲波何時返回所述傳感器裝置。
28.根據權利要求26所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述反射脈衝傳感器裝置包括雷達傳感器裝置，所述雷達傳感器裝置發出無線電波脈衝，並感測無線電波何時返回所述傳感器裝置。
29.根據權利要求26所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述反射脈衝傳感器裝置包括微波傳感器裝置，所述微波傳感器裝置發出微波脈衝，並感測微波何時返回所述傳感器裝置。
30.根據權利要求21所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述傳感器裝置包括: IR傳感器裝置，所述IR傳感器裝置感測IR熱量，並在感測到輻射對應於哺乳動物的IR熱量的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到控制器；以及 反射脈衝傳感器裝置，所述反射脈衝傳感器裝置從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到所述傳感器裝置的返回脈衝，所述傳感器裝置在感測到在所述車輛的後端的一定範圍內的對象時產生對象識別信號，並將所述對象識別信號發送到所述控制器。
31.根據權利要求30所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述IR傳感器裝置包括一個或多個被動式IR傳感器，並且所述反射脈衝傳感器裝置包括多個聲吶傳感器。
32.根據權利要求21至31中任一權利要求所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述制動實施器包括可操作地連接到所述控制器的螺線管、制動器安裝部件以及將所述制動器安裝部件可操作地耦接到所述螺線管的電纜。
33.根據權利要求32所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述螺線管包括至少具有電線圈的螺線管外殼以及容納在所述外殼內的鐵芯，其中來自所述控制器的事故預防響應信號使所述電線圈通電，並在所述螺線管外殼內移動所述鐵芯，於是通過所述電纜將所述制動器安裝部件移動相應距離，從而實施制動，並且包括機械裝置，所述機械裝置使螺線管鐵芯在附接到所述電纜的同時能夠移動到與保持線圈開關相接觸，從而使所述電纜在其運動受限制時能夠完全延伸到與所述保持線圈開關相接觸。
34.根據權利要求21至33中任一權利要求所述的安裝有事故預防系統的車輛，進一步包括可操作地連接到所述控制器的報警器，並且其中在從所述控制器接收到事故預防響應信號時，所述報警器發出報警信號。
35.根據權利要求34所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述車身包括車廂，駕駛員的座位位於所述車廂內，並且所述報警器包括汽笛，所述汽笛安裝在所述車輛上在所述車廂外，所述汽笛發出音頻報警信號，所述報警器進一步包括對車輛外部人員可見的、發閃光的燈的形式的視覺報警器，所述視覺報警器安裝在所述車輛上在所述車廂內。
36.根據權利要求34所述的安裝有事故預防系統的車輛，其中所述車輛是具有其自身的引擎、能夠在公共道路上駕駛的產品機動車輛，其中所述制動器是所述車輛上的腳制動器，當所述車輛在道路上行駛時，使用所述腳制動器以停止車輛。
37.一種安裝有事故預防系統的車輛，包括: 車身，所述車身具有安裝在接地結構上的前端和後端，所述接地結構允許所述車身在路面行駛，所述車輛包括用於停止所述車輛的至少一個制動器； 安裝在所述車輛上的傳感器裝置，用於感測在所述車輛的後端後方的對象，並且所述傳感器裝置在感測到符合一定條件的對象時，產生對象識別信號； 可操作地耦接到所述傳感器裝置的控制器，在從所述傳感器裝置接收到對象識別信號時，所述控制器產生事故預防響應信號。
38.一種用於預防倒車事故的方法，在所述倒車事故中，正在以低速倒車的車輛與在其行駛路徑上的人員相撞，所述方法包括: 感測在所述車輛的後端後方的對象，並當感測到滿足一定條件的對象時，產生對象識別信號；以及 在從傳感器裝置接收到對象識別信號時產生事故預防響應信號，所述事故預防響應信號包括實施車輛的制動，如果車輛正在倒車，則使其停止，或者如果車輛靜止，則阻止其倒車。
39.根據權利要求38所述的預防倒車事故的方法，其中感測在所述車輛的後端後方的對象包括:使用被動式IR傳感器感測來自哺乳動物的IR熱量。
40.根據權利要求38所述的預防倒車事故的方法，其中感測在所述車輛的後端後方的對象包括:從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝，並感測返回到傳感器裝置的返回脈衝。
41.根據權利要求38所述的預防倒車事故的方法，其中從所述車輛的後端發射電磁輻射的脈衝包括發射聲吶脈衝、雷達脈衝或微波脈衝。
42.根據權利要求38至41中任一權利要求所述的預防倒車事故的方法，其中所述產生事故預防響應信號包括發出報警。
43.根據權利要求42所述的預防倒車事故的方法，其中所述發出報警包括:向所述車輛外部發出音頻報警或在所述車輛內部發出音頻報警。
【文檔編號】B60R21/34GK103842216SQ201280037220
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年3月13日 優先權日:2011年6月24日
【發明者】布魯斯·利·基恩 申請人:監測保護有限公司