專(zhuān)利名稱(chēng)：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(lái)越常見(jiàn)地被安裝于學(xué)校或住宅區(qū)域附近的道路上，以防止車(chē)輛加速通過(guò)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(chē)。然而，減速帶經(jīng)常被駕駛員認(rèn)為是可對(duì)其汽車(chē)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(shí)別出減速帶，其不僅影響車(chē)輛，還影響車(chē)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(duì)車(chē)輛造成損壞和對(duì)其乘客造成不舒適。具體地，如果駕駛員沒(méi)有看到道路中的凹陷或隆起，若駕駛員被另一車(chē)輛緊隨則駕駛員不能突然施加制動(dòng)，因?yàn)檫@樣可能導(dǎo)致汽車(chē)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(shí)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(kāi)它。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上問(wèn)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(shuō)明的實(shí)施方式不僅察覺(jué)并顯示路面的形狀而無(wú)需很復(fù)雜的圖像生成過(guò)程，還能夠基于朝向車(chē)輛前方路面發(fā)射到的三個(gè)不同層(長(zhǎng)、中和短距離)的多個(gè)射束被反射所花費(fèi)的時(shí)間，計(jì)算到多層中的各層路面的距離來(lái)將減速帶與脊區(qū)分，并且使用對(duì)于各層的計(jì)算的距離之間的關(guān)系來(lái)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(chē)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(jì)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(shí)間來(lái)計(jì)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(guò)射束發(fā)射器朝向車(chē)輛前方的路面將射束發(fā)射到預(yù)定層上；通過(guò)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(guò)距離計(jì)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(shí)間量，計(jì)算到各層的距離；通過(guò)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(guò)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(shì)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(jì)算層之間的路面長(zhǎng)度的過(guò)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(lái)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(yǔ)“車(chē)輛”或“車(chē)輛的”或其它類(lèi)似術(shù)語(yǔ)包括通常的機(jī)動(dòng)車(chē)，例如，包括多功能運(yùn)動(dòng)車(chē)(SUV)、公共汽車(chē)、卡車(chē)、各種商務(wù)車(chē)的客車(chē)，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(dòng)力車(chē)、電動(dòng)車(chē)、燃燒、插入式混合電動(dòng)車(chē)、氫動(dòng)力車(chē)和其它代用燃料車(chē)(例如，來(lái)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(jì)算器30、形狀確定器40、以及形狀顯示單元50。概覽各個(gè)結(jié)構(gòu)元件，射束發(fā)射器10配置成朝向車(chē)輛前方的路面將一個(gè)或多個(gè)射束發(fā)射到至少三層上。也就是，射束發(fā)射器10朝向車(chē)輛前方的路面發(fā)射一個(gè)或多個(gè)射束，例如紅外光射束、激光射束等。更具體地，可以沿長(zhǎng)距離方向(下文中稱(chēng)為第一層)、中距離方向(下文中稱(chēng)為第二層)和短距離方向(下文中稱(chēng)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(shí)發(fā)射射束。接下來(lái)，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(chē)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(shí)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(lái)，距離計(jì)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(shí)間量，計(jì)算各層的距離。也就是，距離計(jì)算器30測(cè)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(shí)間量，并且計(jì)算第一至第三層的距離。可以通過(guò)將光速與時(shí)間相乘計(jì)算出這些距離。接下來(lái)，使用由距離計(jì)算器30計(jì)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(guò)參考第三層的距離計(jì)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(chē)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(jì)算層之間的路面長(zhǎng)度的過(guò)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。“1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(xiàn)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(gè)或多個(gè)射束發(fā)射到車(chē)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(gè)或多個(gè)射束之后接收從多層中的各層反射的射束； 距離計(jì)算器，配置成基于從所述射束發(fā)射器發(fā)射的所述一個(gè)或多個(gè)射束被反射所花費(fèi)的時(shí)間量來(lái)計(jì)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(lái)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(gè)或多個(gè)射束分別發(fā)射到長(zhǎng)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(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè)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(shí)發(fā)射所述一個(gè)或多個(gè)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(jì)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(chē)輛前方路面發(fā)射“3層X(jué)n(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(duì)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(duì)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(guò)射束發(fā)射器朝向車(chē)輛前方路面將一個(gè)或多個(gè)射束發(fā)射到預(yù)定層上； 通過(guò)射束接收器在從所述射束發(fā)射器發(fā)射所述一個(gè)或多個(gè)射束之后接收從各層反射的所述一個(gè)或多個(gè)射束； 通過(guò)距離計(jì)算器基于從所述射束發(fā)射器發(fā)射的所述一個(gè)或多個(gè)射束被反射所花費(fèi)的時(shí)間量來(lái)計(jì)算各層的距離； 通過(guò)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(guò)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(guò)所述射束發(fā)射器朝向車(chē)輛前方路面將一個(gè)或多個(gè)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(zhǎng)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(guò)所述射束發(fā)射器朝向車(chē)輛前方路面將所述一個(gè)或多個(gè)射束發(fā)射到所述預(yù)定層上的步驟還包括同時(shí)發(fā)射所述一個(gè)或多個(gè)射束。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過(guò)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(jì)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(guò)射束發(fā)射器朝向車(chē)輛前方路面將射束發(fā)射到預(yù)定層上的步驟朝向車(chē)輛前方路面發(fā)射“3層X(jué)n(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(guò)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(duì)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(guò)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(duì)各列確定的所述路面的形狀。
17.一種非暫時(shí)性計(jì)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(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括: 控制射束發(fā)射器以通過(guò)所述 射束發(fā)射器朝向車(chē)輛前方路面將一個(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè)射束被反射所花費(fèi)的時(shí)間量來(lái)計(jì)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(kāi)了一種用于顯示車(chē)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(chē)輛前方的路面將一個(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè)射束，并且距離計(jì)算器基于從射束發(fā)射器發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)射束被反射所花費(fèi)的時(shí)間量分別計(jì)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(hào)G01S13/88GK103163518SQ20121023016
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)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(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社