情景感知避撞装置及包含该避撞装置的避撞系统的制作方法
【专利说明】情景感知避撞装置及包含该避撞装置的避撞系统
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2012年10月12日递交美国专利商标局的美国临时专利申请号为61/713019、名称为“减少避撞系统中非危险逼近警告的系统和方法”的优先权，要求2012年11月14日递交美国专利商标局的美国临时专利申请号为61/726304、名称为“逼近警告系统P.W.S.应用案例”的优先权，以及要求2013年2月21日递交美国专利商标局的美国临时专利申请号为61/767409、名称为“逼近警告系统”的优先权，上述所有三项文件的内容被合并于此以供参考。
技术领域
本发明一般涉及安全装置、仪器和/或系统的领域，更特别涉及典型地用于矿井环境的逼近警告和避撞装置、仪器和/或系统的领域。
【背景技术】
大量的地下矿井被开发并且在全世界范围内运转。尽管安全措施典型地被部署以避免涉及这些矿井内的车辆、机器、人员和/或障碍物之间的碰撞的事故，不幸的是事故依然定期发生。
为了将碰撞的危险降到最低，避撞系统被愈来愈多地部署。这些系统以各种配置出现并且使用各种技术，所有这些均具有它们固有的优点和缺点。
在地下矿井环境中正在变得流行的一种避撞系统涉及典型地使用三种避撞装置，该三种避撞装置被配置为分别安装于车辆、人员和障碍物。当这些装置在彼此的通信范围之内，并且如果基于接收到的信号强度、飞行时间、雷达、激光或磁场从各种传感器检测到逼近，这些装置能够因此彼此传送逼近警告时，这些装置被配置为形成点对点对等无线网络。
但是，即使这些类型的避撞系统能够提供有价值的警告以加强矿井场所的安全，这些系统依然没有考虑携带该装置的车辆或人员在传送逼近警告之前的情景。因此，即便情景不能保证逼近警告的传送是恰当的，但这些系统经常导致该逼近警告的传送。
非危险逼近警告的非限制性例子包括当区域中的人员是在相同或另外的车辆内的乘客时向车辆操作员通知该人员；当区域中的人员是在避难所或其他受庇护区域时向车辆操作员通知该人员；当区域中的车辆停在车库内时向车辆操作员通知该车辆；以及当区域中的车辆停止或不工作时向人员通知该车辆。
不幸的是，当前的避撞系统具有非常有限的能力来区分非危险情形、危险情形、以及非常危险或紧急情形，因此在所有这些情形下经常发出逼近警告。
不幸的是，对于非危险情形传送逼近警告带来了问题。例如，受到未区分的逼近警告“攻击”的车辆操作员将不能区分非常危险的、危险的和非危险的情形并将倾向于忽视大部分的警告，因此引起本可预防的事故。
因此，综上所述，需要改善的避撞系统、相关装置及方法，这些避撞系统、相关装置及方法专用于地下矿井，其将至少减轻使用避撞装置的系统的一些缺点。
【发明内容】
利用各种人员、车辆和障碍物装置的现有技术避撞系统的一些缺点至少被如下避撞系统减轻，在该避撞系统中人员装置和车辆装置被配置为将意识到特定的情景，在该情景中人员装置和车辆装置应能控制逼近警告的传送。
根据本发明的原理，人员和车辆装置通常被配置为检测情景(例如位置、场所、状态、情形等)，在该情景中人或车辆应能基于检测到的情景调节逼近警告的传送。
在这种意义上，当人员或车辆装置检测到人或车辆处于其中无法保证逼近警告的传送是正当的这样的非危险情形中，该装置不传送逼近警告。但是，当人员或车辆装置检测到人或车辆处于非常危险或紧急情形中，该装置向范围内的所有车辆操作员传送特殊的紧急逼近警告，这将触发特殊类型的通知。
在一些实施例中，紧急逼近警告能够关停接收紧急逼近警告的每一个车辆。但是，在大部分的地下矿井中，在没有获得车辆操作员许可的情况下远程关停其范围内的所有车辆将是重要的安全风险，这是因为突然关停车辆或在高危险区域内关停车辆经常将使车辆操作员处于危险状态。这就是在典型的实施例中，紧急逼近警告仅触发特殊类型的紧急通知的原因。
根据本发明原理的装置通常用于如下避撞系统内，该避撞系统除了包括由人员穿戴的人员装置以及安装于车辆和机器上的车辆装置外还包括被配置为安装于障碍物和其他固定危险物的障碍物装置。
这种避撞系统的装置典型地能够通过无线LAN通信或者当它们在彼此的通信范围内时通过点对点对等无线网络通信以最小化等待时间，并且能够取决于装置类型传送逼近警生口 ο
在基于点对点对等网络的避撞系统的情况下，例如通常仅装置之间按顺序的特定连接被允许，以加快点对点网络的形成。例如，因为其它的车辆、障碍物和行人均能够对车辆操作员形成危险，车辆装置能够与所有三类装置建立连接。但是，因为仅车辆对行人形成危险，人员装置能够仅与车辆装置建立连接。可理解地，因为其它人员和障碍物典型地对行人不形成危险，人员装置将典型地不与其它人员装置和障碍物装置建立连接。
在基于无线LAN的避撞系统的情况下，通信依赖于必须在感兴趣区域提供毯式覆盖的基础网络。所有连接通过基础网络(例如无线LAN)建立。
仍在典型的非限制性实施例中，人员和车辆避撞装置通常包括至少一个但是典型的数个与控制模块或处理单元(例如中央处理单元，微控制器)连接的情景感知机构(例如接口、传感器、系统、红外线接收器、按钮等)。这些情景感知机构监测和收集各种情景相关的数据，该数据接着被传送给处理单元做分析。
处理单元接着利用接收到的数据和各种判定算法来确定人或车辆是否处于不保证逼近警告传送是合理的或保证紧急逼近警告传送是合理的这样的情景中(例如位置、场所、状态、情形等)。
另一方面，如果避撞装置的处理单元确定人或车辆处于非危险的情形，处理单元通常将暂时关闭或禁用逼近警告传送，只要确定人或车辆仍处于非危险情形。
另一方面，如果避撞装置的处理单元确定人或车辆处于非常危险的情形，处理单元通常将传送特殊类型的逼近警告，即紧急逼近警告。在典型的然而是非限制性实施例中，这些紧急逼近警告将触发向范围内的车辆操作员的特殊类型的紧急通知。
但是，如果处理单元确定该情景既不是非危险的也不是紧急的，处理单元将引发常规的逼近警告的传送。
在第一个示例性但仍是非限制性的实施例中，如果穿戴该装置的人处于被庇护远离车辆交通的安全区中(例如，午餐室、配电室等)，则人员装置将暂时禁用逼近警告的传送。在这样的实施例中，人员装置将包括作为情景感知机构的接收器，典型地是内嵌于人员装置的红外线接收器，用于检测人是否处于安全区。因为穿戴该装置的人处于非危险的场所，该第一实施例典型地将避免逼近警告向正在到达的车辆传送。
在第二个示例性但仍是非限制性的实施例中，因为工人典型地并不坐在车辆交通的路上，当穿戴该装置的人就坐或者处于就坐位置时，人员装置将暂时禁用逼近警告的传送。在这样的实施例中，所述装置将包括作为情景感知机构的传感器，典型地是设置于人的鞋内或车辆的座位内的压力传感器，与人员装置通信，用于传送指示人坐或站的位置的压力信息。当穿戴该装置的人实际坐在车辆内或坐在通过的车辆内时，该第二实施例典型地将避免逼近警告向车辆的传送。可理解地，坐在车辆内的人不会对他所在的车辆或其它正在到达的车辆造成碰撞危险。
在第三示例性但仍是非限制性的实施例中，车辆装置将检测车辆是否停车并因此关闭车辆的灯光，并且将传送的逼近警告的水平增加到紧急，以确保车辆操作员不会因为他们看不到任何灯光而假设附近没有车辆。在这样的实施例中，该装置将包括作为情景感知机构的传感器，典型的是点火开关传感器、油压开关、车辆数据总线接口或运动检测器(例如微机电系统惯性传感器)，与车辆装置通信，用于确定车辆是否停车。如果适用，该第三个实施例典型地将增加向其它车辆的逼近警告水平并且消除任何向人员装置的逼近警告。
在第四示例性但仍是非限制性的实施例中，如果车辆处于被庇护远离车辆交通的安全区中(例如停车场、车库等)，车辆装置将暂时禁用逼近警告的传送。在这样的实施例中，所述装置将包括作为情景感知机构的接收器，典型的是红外线接收器，与车辆装置通