專利名稱：用于顯示路面形狀的技術(shù)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顯示路面形狀的技術(shù)。
背景技術(shù)：
減速帶越來越常見地被安裝于學(xué)?；蜃≌瑓^(qū)域附近的道路上，以防止車輛加速通過該區(qū)域。減速帶不僅防止加速，還確保行人安全并且?guī)椭刂婆R街停車。然而，減速帶經(jīng)常被駕駛員認(rèn)為是可對其汽車造成損壞的障礙物。具體地，如果駕駛員在以高速行駛于減速帶上之前未注意/識別出減速帶，其不僅影響車輛，還影響車輛內(nèi)的乘客和物品。因此，駕駛員必須持續(xù)地留意減速帶、道路中的坑洞或其它凹陷或隆起，以避免對車輛造成損壞和對其乘客造成不舒適。具體地，如果駕駛員沒有看到道路中的凹陷或隆起，若駕駛員被另一車輛緊隨則駕駛員不能突然施加制動，因?yàn)檫@樣可能導(dǎo)致汽車事故。因此，需要一種技術(shù)，其可以使得駕駛員精確有效地識別出路面中的脊，例如凹陷或隆起，以降低駕駛速度且預(yù)先避開它。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上問題作出，并且提供一種用于顯示路面形狀(凹陷或隆起)的技術(shù)。本發(fā)明示例說明的實(shí)施方式不僅察覺并顯示路面的形狀而無需很復(fù)雜的圖像生成過程，還能夠基于朝向車輛前方路面發(fā)射到的三個不同層(長、中和短距離)的多個射束被反射所花費(fèi)的時間，計算到多層中的各層路面的距離來將減速帶與脊區(qū)分，并且使用對于各層的計算的距離之間的關(guān)系來顯示路面的形狀。根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于顯示路面形狀的裝置包括:射束發(fā)射器，朝向車輛前方路面將射束發(fā)射到預(yù)定層上；射束接收器，在從射束發(fā)射器發(fā)射射束之后接收從各層反射的射束；距離計算器，基于從射束發(fā)射器發(fā)射的射束被反射所花費(fèi)的時間來計算各層的距離；形狀確定器，使用各層的距離之間的關(guān)系確定路面的形狀；以及顯示單元，顯示由形狀確定器確定的路面形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，顯示路面形狀的方法包括:通過射束發(fā)射器朝向車輛前方的路面將射束發(fā)射到預(yù)定層上；通過射束接收器在從射束發(fā)射器發(fā)射射束之后接收從各層反射的射束；通過距離計算器，基于從射束發(fā)射器發(fā)射的射束從各層被反射所花費(fèi)的時間量，計算到各層的距離；通過形狀確定器使用各層的距離之間的關(guān)系確定路面的形狀；以及通過顯示單元顯示由形狀確定器確定的路面形狀。
本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)勢將結(jié)合附圖在下文的詳細(xì)描述中更為清晰，其中:圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于顯示路面形狀的裝置的構(gòu)造的框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式的計算層之間的路面長度的過程的視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的路面形狀的視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的由用于顯示路面形狀的裝置顯示的路面形狀的視圖；并且圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的顯示路面形狀的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。貫穿附圖使用相同附圖標(biāo)記來指代相同或同樣的部件。本文包括的公知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述可以省略，以避免掩蓋本發(fā)明的主題。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、燃燒、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)。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于顯示路面形狀的裝置的構(gòu)造的框圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的用于顯示路面形狀的裝置包括射束發(fā)射器10、射束接收器20、距離計算器30、形狀確定器40、以及形狀顯示單元50。概覽各個結(jié)構(gòu)元件，射束發(fā)射器10配置成朝向車輛前方的路面將一個或多個射束發(fā)射到至少三層上。也就是，射束發(fā)射器10朝向車輛前方的路面發(fā)射一個或多個射束，例如紅外光射束、激光射束等。更具體地，可以沿長距離方向(下文中稱為第一層)、中距離方向(下文中稱為第二層)和短距離方向(下文中稱為第三層)發(fā)射射束。射束發(fā)射器10可以包括用于向第一層上發(fā)射射束的第一射束發(fā)射器11、用于向第二層上發(fā)射射束的第二射束發(fā)射器12和用于向第三層上發(fā)射射束的第三射束發(fā)射器13。在此，第一、第二和第三射束發(fā)射器11、12和13相互間同步，使得它們同時發(fā)射射束。接下來，射束接收器20可以包括用于在從第一射束發(fā)射器11發(fā)射射束之后接收從路面反射的第一層射束的第一射束接收器21、用于在從第二射束發(fā)射器12發(fā)射射束之后接收從路面反射的第二層射束的第二射束接收器22以及用于在從第三射束發(fā)射器13發(fā)射射束之后接收從路面反射的第三層射束的第三射束接收器23。射束發(fā)射器10不僅朝向車輛前方的路面將射束發(fā)射到三層之上，還可以在預(yù)定范圍內(nèi)以特定時間或角度間隔發(fā)射射束。這將參考圖4詳細(xì)描述。接下來，距離計算器30基于從射束發(fā)射器10發(fā)射的射束被反射所花費(fèi)的時間量，計算各層的距離。也就是，距離計算器30測量從射束發(fā)射器10發(fā)射到三層上的射束被反射并在射束接收器20處被接收所花費(fèi)的時間量，并且計算第一至第三層的距離?？梢酝ㄟ^將光速與時間相乘計算出這些距離。接下來，使用由距離計算器30計算的各層的距離之間的關(guān)系，形狀確定器40確定路面的形狀。也就是，通過參考第三層的距離計算第二和第三層的距離之間的關(guān)系以及第一和第二層的距離之間的關(guān)系，形狀確定器40確定路面的形狀。形狀確定器可以作為車輛內(nèi)安裝的處理器或控制單元的一部分實(shí)施。在下文中，將參考圖2和3詳細(xì)描述形狀確定器40的操作。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式的計算層之間的路面長度的過程的視圖。如圖2所示，“A”表示第一層，“B”表示第二層，并且“C”表示第三層?！?廣表示第一層的距離，“12”表示第二層的距離，并且“ I3 ”表示第三層的距離。更進(jìn)一步，“ α ”表示第一層與第二層之間的角度，“ β ”表示第二層與第三層之間的角度，并且“ Θ ”表示垂直于地面的線與第三層之間的角度。平路的理想狀態(tài)由下式I表示。[式I]
權(quán)利要求
1.一種用于顯示路面形狀的裝置，所述裝置包括: 射束發(fā)射器，配置成將一個或多個射束發(fā)射到車輛前方路面上的預(yù)定層上； 射束接收器，配置成在從所述射束發(fā)射器發(fā)射所述一個或多個射束之后接收從多層中的各層反射的射束； 距離計算器，配置成基于從所述射束發(fā)射器發(fā)射的所述一個或多個射束被反射所花費(fèi)的時間量來計算到各層的距離； 形狀確定器，配置成使用所述到各層的距離之間的關(guān)系來確定所述路面的形狀；和 顯示單元，配置 成顯示由所述形狀確定器確定的所述路面的形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述射束發(fā)射器朝向前方路面將一個或多個射束分別發(fā)射到長距離方向上的第一層、中距離方向上的第二層和短距離方向上的第三層上。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述射束發(fā)射器包括: 第一射束發(fā)射器，配置成將一個或多個射束發(fā)射到所述第一層上； 第二射束發(fā)射器，配置成將一個或多個射束發(fā)射到所述第二層上；和 第三射束發(fā)射器，配置成將一個或多個射束發(fā)射到所述第三層上。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述第一束發(fā)射器、第二束發(fā)射器和第三射束發(fā)射器同時發(fā)射所述一個或多個射束。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述射束接收器包括: 第一射束接收器，配置成在從所述第一射束發(fā)射器發(fā)射射束之后接收從所述路面反射的第一層射束； 第二射束接收器，配置成在從所述第二射束發(fā)射器發(fā)射射束之后接收從所述路面反射的第二層射束；和 第三射束接收器，配置成在從所述第三射束發(fā)射器發(fā)射射束之后接收從所述路面反射的第三層射束。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述形狀確定器參考所述第三層的距離計算所述第一層和第二層的距離之間的關(guān)系以及所述第二層和第三層的距離之間的關(guān)系，以確定所述路面的形狀。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述射束發(fā)射器朝向車輛前方路面發(fā)射“3層Xn(自然數(shù))列”的射束。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述形狀確定器針對具有三層的各列確定所述路面的形狀。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述形狀顯示器逐漸地顯示由所述形狀確定器針對各列確定的所述路面的形狀。
10.一種顯示路面形狀的方法，所述方法包括: 通過射束發(fā)射器朝向車輛前方路面將一個或多個射束發(fā)射到預(yù)定層上； 通過射束接收器在從所述射束發(fā)射器發(fā)射所述一個或多個射束之后接收從各層反射的所述一個或多個射束； 通過距離計算器基于從所述射束發(fā)射器發(fā)射的所述一個或多個射束被反射所花費(fèi)的時間量來計算各層的距離； 通過形狀確定器使用到各層的距離之間的關(guān)系確定所述路面的形狀；和通過顯示單元顯示由所述形狀確定器確定的所述路面的形狀。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過所述射束發(fā)射器朝向車輛前方路面將一個或多個射束發(fā)射到所述預(yù)定層上的步驟還包括朝向前方路面將射束分別發(fā)射到長距離方向上的第一層、中距離方向上的第二層和短距離方向上的第三層上。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，通過所述射束發(fā)射器朝向車輛前方路面將所述一個或多個射束發(fā)射到所述預(yù)定層上的步驟還包括同時發(fā)射所述一個或多個射束。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過形狀確定器使用所述到各層的距離之間的關(guān)系確定所述路面的形狀的步驟還包括參考所述第三層的距離計算到所述第一層和第二層的距離之間的關(guān)系以及所述第二層和第三層的距離之間的關(guān)系，以確定所述路面的形狀。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，通過射束發(fā)射器朝向車輛前方路面將射束發(fā)射到預(yù)定層上的步驟朝向車輛前方路面發(fā)射“3層Xn(自然數(shù))列”的射束。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，通過所述形狀確定器使用各層的距離之間的關(guān)系確定所述路面的形狀的步驟還包括，針對具有三層的各列確定所述路面的形狀。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，通過所述形狀確定器使用所述到各層的距離之間的關(guān)系確定所述路面的形狀的步驟還包括，逐漸地顯示由所述形狀確定器針對各列確定的所述路面的形狀。
17.一種非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，含有由處理器或控制器執(zhí)行的程序指令，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括: 控制射束發(fā)射器以通過所述 射束發(fā)射器朝向車輛前方路面將一個或多個射束發(fā)射到預(yù)定層上的程序指令； 基于從所述射束發(fā)射器發(fā)射的所述一個或多個射束被反射所花費(fèi)的時間量來計算各層的距離的程序指令； 使用到各層的距離之間的關(guān)系確定所述路面的形狀的程序指令；和 在顯示單元上顯示所述路面的形狀的程序指令。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于顯示車輛前方的路面形狀的技術(shù)。該技術(shù)包括射束發(fā)射器，其朝向車輛前方的路面將一個或多個射束發(fā)射到預(yù)定層上。射束接收器在從射束發(fā)射器發(fā)射射束之后接收從各層反射的一個或多個射束，并且距離計算器基于從射束發(fā)射器發(fā)射的一個或多個射束被反射所花費(fèi)的時間量分別計算到各層的距離。形狀確定器使用各層的距離之間的關(guān)系確定路面的形狀，并且因而顯示單元顯示路面的形狀。
文檔編號G01S13/88GK103163518SQ20121023016
公開日2013年6月19日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者劉炅虎, 李熙承, 劉賢在 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社