一种事故预防系统及包含该事故预防系统的车辆的制作方法
【专利摘要】公开了一种具有事故预防系统（10）的车辆（12）。车辆（12）包括车身（30）。车辆（12）还具有用于停止该车辆（12）的脚制动器（42）。系统（10）包括传感器装置（14），用于感测该车辆（12）的后端（38）后面的对象，该传感器装置（14）在感测到车辆（12）后面一定范围内的对象时，产生对象识别信号。传感器装置（14）包括在后端（38）上的被动式IR传感器（15）或反射脉冲传感器，例如声呐或雷达传感器（50）。在从传感器装置（14）接收到对象识别信号时，控制器（20）产生事故预防响应信号。制动实施器（26）可操作地耦接到制动器（42），以便当控制器（20）产生事故预防响应信号时停止车辆（12）。便利地，系统（10）还包括报警器（22），用于同时发出报警信号声音。系统（12）有助于预防以低速倒车的车辆与人员相撞的事故。
【专利说明】一种事故预防系统及包含该事故预防系统的车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用在车上的事故预防系统以及包含该事故预防系统的车辆。本发明还涉及一种当车辆与对象碰撞时预防事故的方法。
[0002]本发明特别地但不专门地涉及一种用于防止儿童或动物被正在行驶路面(诸如车道)上低速倒车的机动车辆碾压的事故预防系统。因此，参考该示例应用将便于在下文中对本发明进行描述。但同时应清楚地理解，可更加广泛地应用本发明。例如，可将本发明扩展到所有形式的车辆而不仅是机动车辆。本发明还可扩展为一种系统，该系统用于预防与诸如柱子或墙之类的无生命对象的倒车事故。本发明并不限于用于预防涉及幼儿的倒车事故的系统。
[0003]定义
[0004]在本说明中，术语“倒车事故”用于描述和定义当车辆在倒车挡以低速行驶时，与对象或人员或动物相撞的机动车辆事故。它包括在车道上涉及幼儿的车辆事故，但不限于这类事故。
[0005]在本说明中，术语“事故预防”应理解为是指一种有助于预防事故的系统。但应清楚理解，并不意味着它能预防所有事故的发生。在现实中，它有助于避免事故或阻止事故，但不能完全消除事故的可能性。
[0006]在本说明中，术语“哺乳动物”应理解为是指任何符合哺乳动物的科学定义的温血生物。它应被解释为包括人类，但不限于人类。它还包括狗和猫。
[0007]在本说明中，术语“热传感器”应被解释为是指被动式红外IR传感器，该红外传感器可感测IR辐射或由诸如人类或动物(诸如狗或猫)的哺乳动物产生的热量。这类哺乳动物的体温范围在35至39摄氏度。
[0008]在本说明中，术语“红外感测区”应被解释为是指从IR传感器扩展的区域，在该区域中，传感器可感测到哺乳动物。
【背景技术】
[0009]机动车辆尤其是汽车是现代社会必不可少的特征，其被广泛用于将人员和货物从一地运输到另一地。它们向人们提供在现代社会中想要的移动和旅行的独立性。在车辆未被使用时，车辆通常停放在停车区域，停车区域可以是车库也可以是停车场。在很多情况下，停车区域通向车道，而车道又通往道路。通常，停车区域和车道并未和相邻的花园隔离开，并且它们有开放的通道通向与该车道相关联的房子周围的土地或花园。也即是说，花园通向停车区域和车道，它们之间没有任何人行屏障。
[0010]在这些情况下，有时需要沿着通往相邻道路的车道，将车辆从停车区域倒出。车辆沿着车道以倒档低速倒车至可以正常驾车的街道。为了倒车，车辆驾驶员挂上倒车档，回头并通过后车窗观看车辆后方的地面或支持路面。一个问题在于:驾驶员对车辆后方车道的视野非常有限，他们没有对车辆行进路径的全面且无阻碍的视野。事故统计表明，很多机动车辆事故都发生在这种情况下。[0011]在一类倒车事故中，驾驶员与诸如墙或柱子之类的无生命对象碰撞。虽然这种事故对物理对象造成损坏，要承担经济损失，但不会造成人体损伤。在另一类问题更大的倒车事故中，驾驶员与幼儿或小动物相撞。通常，儿童或动物位于车辆后方，并且驾驶员在倒车时看不到他们。如果是幼儿，经常由于儿童太小而不能意识到倒车对他们造成的危险。所以，他们通常不会采取任何躲避行为。有时，驾驶员没有看到儿童是因为通过车辆的后窗他们的视野有限。此外，一些驾驶员觉得回头并通过车辆后方进行观看很尴尬，并且有时甚至懒得这样做。此外，驾驶员在开始倒车前，可能没有彻底仔细地检查车辆后方区域是否有人。此外，有时，驾驶员只是简单地开始倒车，并希望路上的任何人都会避开。
[0012] 申请人:了解到，在美国，一年因倒车事故引起约229例死亡。在澳大利亚一年引起约12例,在新西兰一年引起约4例。非营利基金会Kidsandcars.0rg创始人兼联席主席Jeanette Fennell提出忠告:在美国，每周大约有50名儿童成为倒车事故的受害者。其中48名儿童在急救室得到救治，2名儿童死亡。进一步的统计表明:三岁以下的儿童最容易成为倒车事故的受害者。此外，从这些事故中幸存下来的儿童通常遭受到严重的头部、胸部或下肢伤害。统计表明，当事故发生时，倒车的驾驶员通常非常缓慢地驾驶。此外，车辆的驾驶员通常是被碾压儿童的父母、家庭成员或朋友，这增加了这些事故造成的创伤。
[0013]图1所示示例场景为一名坐在地上玩玩具的幼儿，正好位于一辆将要倒出车道的车辆的后方。该幼儿坐在靠近车辆后部的地上，并且相对于车辆位于中央。即使驾驶员很专心，但在坐在车辆的驾驶员座位上时，驾驶员实际上不可能从他们的位置看到该儿童。因此，除非车外有人提醒驾驶员该幼儿的存在，或者驾驶员上车前实际看到在这个位置的儿童，否则就会有该儿童被倒车车辆碾压的现实危险。
[0014]图2所示为另一示例场景，其中幼儿可能将被倒车车辆碾压。如图所示，该儿童正在车道的硬铺砌路面上骑三轮车，正好位于车辆后方。该儿童的外形轮廓或身高非常矮，因此很难被正在倒车的机动车辆的驾驶员看到。三轮车上的儿童不断地移动，而不是在固定位置，这一事实更加恶化了情况。因此，当他们倒车时驾驶员可能认为该儿童在倒车区域或车辆行进路径以外，但却不是这种情况。
[0015] 申请人:知悉一些用于帮助机动车辆驾驶员降低发生倒车事故风险的现有技术工作。有一种试图解决该问题的现有技术涉及使用在制造时整合到车辆中的或作为售后产品提供的倒车摄像头。倒车摄像头投影出车辆后方倒车区域的可视图像。倒车摄像头安装在车辆后部并且与LED屏可操作地耦接，该LED屏幕安装在该机动车辆车厢内驾驶员可视的位置处。一些屏幕安装在仪表板上，而其它屏幕安装在后视镜上。其思路是使驾驶员在倒车时可以观察到车辆后方区域的图像。这些类型的设备已出现一段时间了，并且可以改装到现有车辆上。它们被设计为在停车时辅助驾驶员。声呐停车传感器通过从安装在车辆后部的传感器发出声脉冲来工作。声呐脉冲碰到对象并返回传感器，与该传感器关联的中央处理器(CPU)测量出声波返回传感器的时间。这提供了对对象至声呐传感器的距离的测量，从而提供对对象到车辆后部的距离的测量。当计算出的距离在一预设范围内时，那么CPU向车辆车厢内的报警器发出信号，以警告驾驶员在车辆后端一定范围内存在对象。但从 申请人:的角度来看，这个现有技术的产品还不是非常成功。 申请人:知悉装备有倒车摄像头和声呐停车传感器的机动车辆碾压儿童的大量案例。这是因为倒车区域的摄像头和显示在车辆的驾驶员车厢内的倒车区域图像没有进行操作或干预以预防事故。此外， 申请人:相信声呐停车传感器不是非常可靠，并且其经常被驾驶员忽略，并且不能安装在用于拖曳小艇、拖车或车屋的车辆上。
[0016] 申请人:相信现有技术的系统的问题在于:当驾驶员正在倒车时，其头部回转并向车辆的后窗外看去。因此，他们无法看到安装在仪表板上的显示屏，因为这需要他们的头部面向前方。图3所示为驾驶员回转头部的技术。
[0017]此外，如果驾驶员匆忙地将车从停车场或车道倒出时，他们可能没时间在开始移动前仔细查看由倒车摄像头产生的屏幕上的图像。一旦他们开始移动，当他们转头面对机动车辆后方时，很难看到仪表板上的屏幕。 申请人:还发现了另一问题:驾驶员经常被车内的手机、收音机或音乐和/或车内的其他乘客分心，不能听到停车传感器警告或忽略停车传感器警告。总之，上述现有系统完全唯一地依赖于驾驶员的动作、行为和能力，它们都存在不足。此外，这些系统不会向车外的任何人警告逼近的碰撞危险。
[0018]显然，如果设计一种发明和/或方法，其可以有效减少涉及幼儿的倒车事故的数量，这将具有很大优势。这将减少包括涉及幼儿的死亡和严重伤害的道路伤害的数量，无疑具有极大的社会效益。尤其是当人们认识到儿童非常经常地被亲密朋友或父母碾压时的情况。
【发明内容】
[0019]根据本发明的一方面提供了一种在具有前端和后端的车辆上使用的事故预防系统，所述事故预防系统包括:
[0020]安装在车辆上的传感器装置，所述传感器装置用于感测在所述车辆的后端后方的对象，并且所述传感器装置在感测到符合一定条件的对象时，产生对象识别信号；
[0021]可操作地耦接到所述传感器装置的控制器，所述控制器在从所述传感器装置接收到对象识别信号时产生事故预防响应信号；和
[0022]可操作地耦接到使用中的车辆的制动器的制动实施器，所述制动实施器可操作地连接到所述控制器，并在所述控制器产生所述事故预防响应信号时实施车辆的制动，从而阻止所述车辆的运动。
[0023]所述传感器装置包括IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到控制器，所述条件是所述对象辐射对应于哺乳动物的IR热量。
[0024]所述IR传感器装置包括安装在所述车辆的后端上的至少一个IR传感器，即，安装在后端上的单个IR传感器或者跨所述车辆的后端间隔开的多个IR传感器。
[0025]所述传感器装置包括反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲。所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定范围内。
[0026]所述反射脉冲传感器装置在识别出在距离所述车辆的后端小于2.0m的范围内(例如在距离所述车辆的后端1.0m至2.0m的范围内，例如距离1.0m至1.5m)的对象时，产生对象识别信号。
[0027]所述反射脉冲传感器装置包括位于所述车辆的后端上的一个或多个反射脉冲传感器。
[0028]所述一个或多个反射脉冲传感器包括声呐传感器,所述声呐传感器发出声波脉冲，并感测声波何时返回所述传感器装置。此外，所述反射脉冲传感器装置包括雷达传感器装置，所述雷达传感器装置发出无线电波脉冲，并感测无线电波何时返回所述传感器装置。进一步，所述反射脉冲传感器装置包括微波传感器装置，所述微波传感器装置发出微波脉冲，并感测微波何时返回所述传感器装置。
[0029]该传感器装置可包括:IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到控制器，所述条件是所述对象辐射对应于哺乳动物的IR热量；以及反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲，所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定范围内。
[0030]所述IR传感器装置包括一个或多个被动式IR传感器，并且所述反射脉冲传感器装置包括多个声呐传感器。
[0031]所述制动实施器包括可操作地连接到所述控制器的螺线管、制动器安装部件以及将所述制动器安装部件可操作地耦接到所述螺线管的电缆。
[0032]该事故预防系统进一步包括可操作地连接到所述控制器的报警器，并且在从所述控制器接收到事故预防响应信号时，所述报警器发出报警信号。所述报警器包括发出音频报警信号的汽笛，并且所述报警器进一步包括对车辆外部人员可见的、发闪光的灯的形式的视觉报警器。
[0033]所述控制器是包含在控制外壳内的中央处理单元CPU，其中所述CPU连接到所述传感器装置，并且所述CPU连接到所述制动实施器和所述报警器。
[0034]所述制动实施器可操作地安装到所述车辆的运行中脚制动器上，当在道路上驾驶所述车辆时使用所述车辆的运行中脚制动器。此外，该制动实施器可操作地安装到车辆的另一制动器上，诸如驻车制动器，例如手动驻车制动器或脚动驻车制动器。
[0035]根据本发明的另一方面提供了一种在具有前端和后端的车辆上使用的事故预防系统，所述事故预防系统包括:
[0036]安装在机动车辆上的传感器装置，所述传感器装置用于感测在所述车辆的后端后方的对象，并且所述传感器装置在感测到符合一定条件的对象时，产生对象识别信号；
[0037]可操作地耦接到所述传感器装置的控制器，所述控制器在从所述传感器装置接收到对象识别信号时产生事故预防响应信号。
[0038]所述传感器装置包括IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象辐射对应于哺乳动物的IR热量。所述IR传感器装置可包括在本发明上述方面定义的IR传感器装置的任何一个或多个特征。
[0039]所述传感器装置还包括反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲，所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定范围内。[0040]所述反射脉冲传感器装置是声呐脉冲传感器装置、雷达脉冲传感器装置或微波脉冲传感器装置。特别地，所述反射脉冲传感器装置包括在本发明上述方面定义的反射脉冲传感器装置的任何一个或多个特征。
[0041]该事故预防系统可包括可操作地耦接到使用中的车辆的制动器的制动实施器，所述制动实施器可操作地连接到所述控制器，并在所述控制器产生所述事故预防响应信号时实施所述车辆的制动，从而阻止所述车辆的运动。所述制动实施器包括在本发明上述方面定义的制动实施器的任何一个或多个特征。
[0042]根据本发明的另一方面提供了一种安装有事故预防系统的车辆，该车辆包括:
[0043]车身，所述车身具有安装在接地结构上的前端和后端，所述接地结构允许所述车身在路面行驶，所述车辆包括用于停止所述车辆的至少一个制动器；
[0044]安装在所述车辆上的传感器装置，用于感测在所述车辆的后端后方的对象，并且所述传感器装置在感测到符合一定条件的对象时，产生对象识别信号；
[0045]可操作地耦接到所述传感器装置的控制器，所述控制器在从所述传感器装置接收到对象识别信号时产生事故预防响应信号；和
[0046]可操作地耦接到所述制动器的制动实施器，所述制动实施器可操作地连接到所述控制器，并在所述控制器产生所述事故预防响应信号时实施制动，从而阻止所述车辆的运动。
[0047]该传感器装置可包括IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象辐射对应于哺乳动物的IR热量。特别地，所述IR传感器装置包括安装在所述车辆的后端上的至少一个IR传感器。
[0048]所述传感器装置包括反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲。所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定范围内。
[0049]所述反射脉冲传感器装置在识别出在距离所述车辆的后端小于2.0m的范围内的对象时，产生对象识别信号。特别是，当所述反射脉冲传感器装置识别出在距离所述车辆的后端1.0m至2.0m (例如，距离1.0m至1.5m)的范围内的对象时，产生对象识别信号。
[0050]所述反射脉冲传感器装置包括位于所述车辆的后端上的一个多个反射脉冲传感器。
[0051]所述一个或多个反射脉冲传感器包括声呐传感器，所述声呐传感器发出声波脉冲，并感测声波何时返回所述传感器装置。此外，所述反射脉冲传感器装置包括雷达传感器装置，所述雷达传感器装置发出无线电波脉冲，并感测无线电波何时返回所述传感器装置。进一步，所述反射脉冲传感器装置包括微波传感器装置，所述微波传感器装置发出微波脉冲，并感测微波何时返回所述传感器装置。此外，所述反射脉冲传感器装置可以采用在电磁频谱内的其他多种形式的电磁辐射。
[0052]所述传感器装置包括:IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到辐射对应于哺乳动物的IR热量的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到控制器；以及反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲，所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定范围内。
[0053]在本发明的这种形式中，所述IR传感器装置包括一个或多个被动式IR传感器，并且所述反射脉冲传感器装置包括多个声呐传感器。
[0054]所述制动实施器包括可操作地连接到所述控制器的螺线管、制动器安装部件以及将所述制动器安装部件可操作地耦接到所述螺线管的电缆。
[0055]所述螺线管包括至少具有电线圈的螺线管外壳以及容纳在所述外壳内的铁芯。来自所述控制器的事故预防响应信号使所述电线圈通电，并在所述螺线管外壳内移动所述铁芯，于是通过所述电缆将所述制动器安装部件移动相应距离，从而实施制动。
[0056]该车辆上的事故预防系统包括机械装置，所述机械装置使螺线管铁芯在附接到所述电缆的同时能够移动到与保持线圈开关相接触，从而使所述电缆在其运动受限制时能够完全延伸到与所述保持线圈开关相接触。
[0057]该车辆上的事故预防系统进一步包括可操作地连接到所述控制器的报警器，并且在从所述控制器接收到事故预防响应信号时，所述报警器发出报警信号。
[0058]所述车身包括车厢，驾驶员的座位位于所述车厢内，并且所述报警器包括安装在所述车辆上在所述车厢外的汽笛或喇叭，所述汽笛或喇叭发出音频报警信号。所述报警器进一步包括安装在所述车辆上在所述车厢内的音频和/或视觉报警器。所述音频报警器发出很大的声音，所述视觉报警器包括对车辆外部人员可见的发闪光的灯。
[0059]所述传感器装置、制动实施器和报警器可包括在上述本发明第一方面定义的这些部件的任何一个或多个特征。
[0060]所述车辆是具有其自身的引擎、能够在公共道路上驾驶的产品或工厂生产的产品机动车辆。由事故预防系统实施的制动是所述车辆上的脚制动，当所述车辆在道路上行驶时，使用所述脚制动以停止车辆。
[0061]根据本发明的另一方面提供了一种安装有一种事故预防系统的车辆，包括:
[0062]车身，所述车身具有安装在接地结构上的前端和后端，所述接地结构允许所述车身在路面行驶，所述车辆包括用于停止所述车辆的至少一个制动器；
[0063]安装在所述车辆上的传感器装置，用于感测在所述车辆的后端后方的对象，并且所述传感器装置在感测到符合一定条件的对象时，产生对象识别信号；
[0064]可操作地耦接到所述传感器装置的控制器，在从所述传感器装置接收到对象识别信号时，所述控制器产生事故预防响应信号。
[0065]所述传感器装置包括:IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象辐射对应于哺乳动物的IR热量。所述IR传感器装置包括在本发明上述任何方面定义的IR传感器装置的任何一个或多个特征。
[0066]所述传感器装置包括反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲，所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定范围内。[0067]所述反射脉冲传感器装置利用声波、无线电波或微波，并且包括在本发明上述任何方面定义的反射脉冲传感器装置的任何一个或多个特征。
[0068]所述车辆包括报警器，并且所述报警器包括在本发明的第一方面定义的报警器的任何一个或多个特征。
[0069]根据本发明的另一方面提供了一种车辆，包括:
[0070]车身，所述车身具有安装在接地结构上的前端和后端，所述接地结构允许所述车身在路面行驶，所述车辆包括用于停止所述车辆的至少一个制动器；和
[0071]如本发明上述任一方面定义的事故预防系统。
[0072]所述事故预防系统包括本发明上述任一方面定义的事故预防系统的任何一个或多个可选特征或优选特征。例如，该系统可包括如本发明上述方面描述的传感器装置、如本发明上述方面定义的控制器和如本发明上述方面定义的制动实施器。还可包括如本发明上述方面定义的报警器。
[0073]根据本发明的另一方面提供了一种用于预防倒车事故的方法，在所述倒车事故中，正在以低速倒车的车辆与在其行驶路径上的人员相撞，所述方法包括:
[0074]感测在所述车辆的后端后方的对象，并当感测到满足一定条件的对象时，产生对象识别信号；以及
[0075]在从传感器装置接收到对象识别信号时产生事故预防响应信号，所述事故预防响应信号包括实施车辆的制动，如果车辆正在倒车，则使其停止，或者如果车辆静止，则阻止其倒车。
[0076]感测在所述车辆的后端后方的对象包括:使用被动式IR传感器感测来自哺乳动物的IR热量。
[0077]感测在所述车辆的后端后方的对象包括:从所述车辆的后端发射电磁福射的脉冲，并感测返回到传感器装置的返回脉冲。
[0078]从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲包括发射声呐脉冲、雷达脉冲或微波脉冲。
[0079]所述产生事故预防响应信号包括发出报警。
[0080]发出报警包括包括发出音频报警和/或视觉报警。发出音频报警包括:向所述车辆外部发出音频报警和/或在所述车辆内部发出音频报警。
[0081]根据本发明的另一方面提供了一种用于事故的方法，在所述事故中，正在以低速行驶的车辆与在其行驶路径上的人员相撞，所述方法包括:
[0082]感测处于被所述车辆碾压的风险之下的对象，并当感测到满足一定条件的对象时，产生对象识别信号；以及
[0083]在从传感器装置接收到对象识别信号时产生事故预防响应信号。
[0084]所述方法可包括本发明上述方面定义的任何一个或多个可选特征或优选特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0085]一种用于防止低速倒车事故的事故预防系统以及一种结合了根据本发明的系统的车辆可以表现为多种形式。这将便于参考附图在下文详细描述本发明的多个示例性实施例。提供该详细描述的目的在于:指导对本发明的主题感兴趣的人士如何将本发明付诸实践。但应清楚地理解:该详细描述的具体特性不能取代前面广泛描述的一般性。在附图中:
[0086]图1是幼儿坐在停放的机动车辆后方地上的透视图；
[0087]图2是儿童在停放的机动车辆后方骑三轮车的透视图；
[0088]图3是驾驶员正在倒车的透视图，示出了驾驶员转动脖子，以便他的脸眺望该机动车辆的后方；
[0089]图4A是车辆的示意性侧面透视图，该车辆安装有根据本发明一个实施例的事故预防系统，图4B是图4A所示车辆的一部分的近距离图，为了清楚忽略了一些结构细节；
[0090]图5是图4A的事故预防系统的示意性平面图；
[0091]图6是构成图4A的事故预防系统一部分的控制器的三维结构图；
[0092]图7是示意图，示出了能够进入控制器的输入以及能够由该控制器产生的输出；
[0093]图8是用于图4A的事故预防系统的音频警报器和视觉警报器的三维视图，该警报器安装在车内的车辆的后窗上；
[0094]图9是构成图4A的事故预防系统的IR和声呐传感器装置的一部分的红外线传感器和声呐传感器；
[0095]图10是图4A的事故预防系统的制动致动器的透视图，其连接到车辆的制动踏板。
[0096]图11是图4A的事故预防系统的制动致动器的电子圆筒(electronic cylinder)的剖面图，示出了其安装到车辆的制动器踏板，处于就绪但未启动位置以及处于启动位置；
[0097]图12是示意性透视图，示出了当车辆沿车道倒车时当幼儿在车辆的路径中时的安装有事故预防系统的图4A的车辆；
[0098]图13是车辆的示意性侧面透视图，该车辆安装有根据本发明另一实施例的事故预防系统；
[0099]图14是车辆的示意性侧面透视图，该车辆安装有根据本发明又一实施例的事故预防系统；
[0100]图15是车辆的示意性侧面透视图，该车辆安装有根据本发明又一实施例的事故预防系统；
[0101]图16是车辆的示意性顶部透视图，该车辆安装有图15中的事故预防系统；
[0102]图17是车辆的示意性侧面透视图，该车辆安装有根据本发明又一实施例的事故预防系统；
[0103]图18是车辆的示意性侧面透视图，该车辆安装有根据本发明又一实施例的事故预防系统；以及
[0104]图19是车辆的示意性上侧透视图，该车辆安装有根据本发明的事故预防设备，该车辆拖曳拖车，该拖车也安装有根据本发明的事故预防设备。
【具体实施方式】
[0105]图1至3已在上面的本发明【背景技术】部分中讨论。在本发明的详细描述中将不再进一步讨论。
[0106]图4A至11是用于安装在车辆上的根据本发明一个实施例的事故预防系统的一个实施例的示意性图示。在这些附图中，事故预防系统一般用附图标记10表示，安装该系统的机动车辆一般用附图标记12表不。
[0107]图4A和4B所示的系统10包括IR传感器装置，该装置在一些附图中一般用附图标记14表示，该装置被布置为感测来自位于机动车辆12后方的IR感测区内的哺乳动物的IR热量，当其感测到IR感测区内的哺乳动物时，产生哺乳动物识别信号。系统10还包括声呐传感器装置，在一些附图中一般使用附图标记16表示该装置，其被布置为感测从对象感测区内的对象反弹回的声呐波，并产生对象识别信号。系统10包括控制器20，该控制器20可操作地连接IR传感器装置14和声呐传感器装置16，当分别从IR传感器装置14或声呐传感器装置16接收到哺乳动物识别信号或对象感测信号时，其产生事故预防响应。此外，系统10还包括可操作地连接到控制器20的警报器，当控制器20发出事故预防响应时，启动该警报器。系统10还包括制动实施器26，其可操作地连接到机动车辆12的制动器，使得当启动该制动实施器时，其实施车辆12的制动。制动实施器26还可操作地连接控制器20，使得当控制器20产生事故预防响应时，启动制动实施器26。下面将更加详细地描述系统的每一部件。
[0108]车辆12包括安装在车轮32上的车身30。该车辆是道路车辆，诸如汽车，其具有置于引擎室内的引擎、位于车厢35内的驾驶座34和后备箱或行李箱。车辆12由坐在驾驶座34上的驾驶员操作或驾驶。如图5所示，车身30具有前端36和后端38，以及在前端36和后端38之间延伸的两侧40。车辆12包括一套驾驶员控制器，其包括脚制动器42，当在路上驾驶车辆时，驾驶员可应用该脚制动器42来启动车辆12的运行中制动(与驻车制动不同)，以减缓或停止车辆12。进一步如图12所示，后端38具有车辆牌照44和两个横向隔开的尾灯46。该后端还包括跨过车辆12的后端38横向延伸的保险杆48，其在行驶路面上方约0.3m至1.5m的高度，尤其是0.5m至0.9m,所述车辆12行驶在所述行驶路面上。
[0109]在图12所示实施例中，IR传感器装置14包括单个被动式热IR传感器15，其被设计为感测并识别由体温在36至38摄氏度范围内的温血哺乳动物(诸如人类或动物)产生的IR热量的热特征(thermal signature)。传感器15包含在小型紧凑的传感器外壳内，该外壳居中安装在机动车辆12的后端38。虽然图示的传感器15安装在牌照44旁边，例如在牌照44的数字和/或字母上方，但应理解的是:传感器15可安装在后端38的任何位置。传感器15被布置为使其朝下同时面向远离车辆12的后端38，因此，它可以感测到从车辆12向后延伸的IR传感器区49内的温暖身体。 申请人:发现:需要将IR传感器14导向向下朝向地面，以避免因检测到环境内的其他人而引起的系统10的假启动。当车辆12在后向方向上倒车时，IR传感器区49基本上沿着车辆的行驶路径在远离该车辆12的方向上延伸有限的长度。被动式IR传感器15可识别哺乳动物的热特征，该热特征基于哺乳动物的特定内部体温。被动式IR传感器广泛用于室外照明系统，当感测到人员时打开灯，因此它们有时被称为“热传感器”。因为本领域技术人员已熟知热传感器的结构和功能，并且该结构和功能不形成本发明的部分，因此本文不再进一步描述其。
[0110]声呐传感器装置16包括多个声呐传感器50，其相互隔开而安装在车辆12的后端38上。在图示实施例中，它们沿保险杆48相互隔开而安装在保险杆48上。声呐传感器50能感测图12所示对象感测区49内的有生命和无生命对象，不能区别两种类型的对象。它们发出声波脉冲并检测返回传感器50的反射声波,并基于声音脉冲返回车辆12所花的时间，它们可以感测对象与车辆12的距离。因此它增加了检测诸如人的哺乳动物的IR传感器的感测能力，因为它提供了另一传感器类型以感测儿童或动物，从而提高了系统的可靠性。它还有助于避免与诸如建筑物的无生命对象碰撞。图12示意性说明了声呐传感器的功能。
[0111]系统10被布置为使得当声呐传感器50感测到对象进入车辆12后端约1.5m的预定距离内时，控制器20发出事故预防信号。因此，声呐传感器50有效地感测接近后端38和系统10的对象，尤其是，当对象进入预定距离内时，控制器20被设计为产生事故预防信号，并实施车辆12的制动。因此,声呐传感器50以根本上不同于被动式IR传感器15的方式工作，该被动式IR传感器15感测温血哺乳动物，如动物和幼儿，而不具有能力感测该对象距传感器15的距离。因为本领域技术人员已熟知声呐传感器50的结构和功能，因此声呐传感器50的使用是已知的，因此本文不再进一步详细说明其。
[0112]在图6所示实施例中，控制器20包括处理器，诸如CPU，该处理器包含在紧凑的控制外壳54中，该控制外壳54安装在车辆12的后备箱或行李箱内易于达到的位置。替代地，将控制外壳54安装到引擎室内。控制器20通过线路56可操作地耦接到IR传感器15，并接收和处理来自被动式IR传感器15的信号。尤其是，当控制器20接收到来自传感器15的哺乳动物识别信号时，其产生事故预防响应，该事故预防响应产生多个不同的响应，将在下面讨论。此外，通过线路57，控制器20还可操作地连接到声呐传感器50，该线路57还将声呐传感器50可操作地互相连接。尤其是，当控制器20接收到来自一个或多个传感器50的对象识别信号时，也产生与此有关的事故预防响应信号。线路56和57在图中显示为单个线，因为两组线路被收纳在单个绝缘套管(wiring loom)内。
[0113]图7示意性说明了系统10的操作期间可进入到控制器20的输入以及可由控制器20产生的输出。图中所不的主要输入是IR传感器、其他传感器输入(诸如声呐传感器输入)、以及倒车输入，当车辆12如下述挂上倒车档时，倒车输入将装备(arm)系统10。其他输入包括来自车辆电池的12伏供电、使系统能够被检测的自检功能以及系统重写(override)。如图7所示，从控制器20的主要输出是报警灯、制动致动器、音频报警器，该音频报警器是压电式汽笛(piezo siren)和压电式蜂鸣器。
[0114]系统10具有装备装置(arming arrangement),—般示为数字63,当车辆12挂上倒车档时，该装备装置将使系统10被装备。在图4A所示实施例中，系统10的装备装置可操作地耦接到车辆12内的电路，该电路给机动车辆12上的倒车灯通电，从而当车辆12挂上倒车挡时自动进行装备。如图4所示，系统10还具有以数字65表示的重写开关，通过启动该重写开关65，可使驾驶员重写系统10。例如，当驾驶员希望倒车至靠近墙或柱子，并且系统10在车辆12能够足够靠近所述柱子或墙之前实施车辆12的制动时，驾驶员可使用这个功能。重写开关65位于车辆12的车厢35内能够被驾驶员方便地接触到的位置。例如，重写开关65可方便地安装在车辆12的仪表板上。通过线路68将重写开关65可操作地连接到控制器20。通过这种方法，重写开关65的启动向控制器20发送重写信号，该控制器20再将信号发送给制动实施器26，以释放制动器42，并向报警器22发出信号以切断报警器22。
[0115]报警装置可包括多于一个报警设备，例如，在车辆的不同位置处。报警装置包括汽笛或喇叭58，其位于车厢35外，朝向机动车辆12的前端36。汽笛58方便地向车辆12外发声，以便对于外面的人员(包括在倒车车辆12的路径上的人员)来说可清楚地听到汽笛。通过线路59将汽笛58可操作地耦接到控制器20，当控制器20产生事故预防响应时，其启动汽笛58，使其发出响亮的声音。可以由工厂装配的喇叭或车辆12的汽笛来提供该汽笛或喇叭59。
[0116]在图8所示实施例中，报警装置还包括另一报警器60，其安装在车厢35内，具有平坦的背面，抵靠着车辆12的后窗，如图12所示。深度报警器60可以是视觉和音频报警器，其通过线路61可操作地连接到控制器20。当控制器20产生事故预防响应信号时，其启动机动车辆12的后窗中的报警器60，如图4A所示，并使得报警器60上的明亮的灯67闪亮。车内和车外人员都可看到位于后窗中的包括灯67的报警器60。此外,与位于车厢35外的报警器58相反，位于车辆12的车厢35内的高声音频报警器警告车辆12的驾驶员事故的风险。线路61也可使工厂装配的的喇叭(其可被装配在引擎室中)发出声音。
[0117]图11和11图示说明了系统10的制动实施器26，该制动实施器广泛地包括制动器安装部件70和螺线管72，该螺线管72可操作地连接到制动器安装部件70。
[0118]制动器安装部件70自动施加或按压车厢35内的制动器42的踏板，使得迅速而坚决地实施制动。如果车辆12正在移动，这使得车辆12停止，或者如果车辆12尚未开始移动，这使得车辆12停止起步。图10和11详细说明了制动实施器26的结构及其操作方式。
[0119]制动器安装部件70包括以支架76的形式的制动器踏板安装结构，其可以以图10所示方式固定到制动器踏板42，以及从支架76横向延伸的电缆安装结构78。实施器26还包括从安装元件76的支架76延伸至螺线管72的电缆80。以此方式，由螺线管72引起的电缆80的移动将制动器踏板42拉向螺线管72，即，在向前方向上，从而实施车辆12的常规制动或运行中制动。
[0120]螺线管72广泛地包括螺线管外壳82和致动器84，该致动器84是铁芯(plunger)。通过安装支架86，螺线管72被安装在车辆12上，与脚制动器间隔一定距离。通过穿过支架86中的开口 87的紧固元件(诸如螺丝)，支架86可再被安装到车辆12的车身壁上。当控制器20向螺线管72发送事故预防响应信号时，螺线管72的线圈被电流通电，并且螺线管致动器84相对于外壳82线性移动。致动器72的移动拉动电缆80，电缆80再拉动电缆安装结构78，从而拉动支架76，以应用车辆12的制动器42并停止车辆12。方便的是，螺线管具有双线圈系统，其中，第一线圈124汲取(draw)基本电流，以产生实施车辆12的制动所需的必要力。与之相比，第二线圈125是保持线圈，并且需要小得多的电流来将致动器铁芯84保持在靠着外壳82后端适当的位置。随着铁芯84接近外壳82后端，它进入保持线圈开关123的影响之下并与之接触。这将关闭第一线圈124并开启第二线圈125。鉴于实施制动所需要的高电流通过量，高级别地使用该线圈124是无法支持的，并且将使线圈124发生故障。所以，使致动器铁芯84与保持开关123接触，以确保螺线管72进入保持模式是非常重要的。这将制动器42保持在所应用的位置，直到螺线管72接收到来自控制器20的信号以释放制动器42为止。制动实施器26还包括以下特征，该特征使螺线管72在每次启动后都能正确关闭，即使当应用制动器踏板42时，制动器踏板42的行程不足以将致动器84充分移动到螺线管外壳82的后端，在该后端处致动器84可与保持线圈开关123进行良好接触。
[0121]电缆80被设计为具有一定弹力，因此能够延伸得远于制动器踏板42的行程，以使致动器84与螺线管外壳82内的保持线圈开关123良好接触。尤其是，可通过在电缆80中设置弹簧85A来实现这种弹力，该弹簧弯屈，从而以比压下制动器踏板42所需的更高弹力来伸展电缆80。以此方式，当螺线管72启动时，制动器踏板42首先弯屈并应用制动器42。此后，如果使致动器84有效地与外壳82内的保持线圈开关123相接触需要更远的行程，那么弹簧85B弯屈，以使得致动器84行进完全的距离至保持线圈开关123。因为在车辆12处于常规使用时，经过一段时间，制动器踏板42的行程可以发生变化，所以该特征对于适应随时间产生的车辆制动器的磨损非常有用。在系统10最初安装时，它还提供一些容差，其结果是:系统可以适应非最佳安装。
[0122]控制器20独立于车辆12的驾驶员来控制制动实施器26的操作，并且该操作自动进行，无需任何驾驶员干预。尤其是，当控制器20产生事故预防响应信号时，该信号被发送到制动实施器26，该制动实施器26被启动并立刻实施制动。可以理解的是:制动实施器26不会以任何方式干扰商用车辆的出厂安装的制动系统。这非常重要，因为对车辆制动的工作机制的任何干扰将使制造商的质保失效。上述制动实施器26不会以任何方式干扰制动器的正常操作。仅提供了一种独立于驾驶员操作的实施车辆12的制动的额外方式。系统10还包括控制线路88，其从控制器20延伸至制动实施器26，如图所示，以用于使控制器能向制动实施器26发送事故预防响应信号。
[0123]上述说明和附图示出了传感器15、50硬连线(hard wired)到控制器20。还示出了控制器20硬连线到报警器和制动实施器。替代地，可通过任何无线通信装置(包括无线电和光纤)将传感器、报警器和制动实施器无线耦接到控制器20。
[0124]如图12所示的使用中，可使用系统10的典型场景是:车辆停放在车道上，并且必须沿该车道倒车以到达道路上。当机动车辆12的驾驶员挂上倒车档时，系统10被装备，并且因此此时开始使用该系统。一旦系统10被装备，IR传感器15可感测被动式IR，并产生哺乳动物识别信号，并且声呐传感器50可使用声波感测对象，并产生对象识别信号。当产生这些信号中的任一种时，该信号被发送至控制器20，该控制器20产生事故预防响应信号。由首先各自识别出哺乳动物或对象的IR传感器15和声呐传感器50中的无论哪一个来产生该信号。如果IR传感器15未能识别出车辆路径上的哺乳动物，那么声呐传感器仍然可以独立于IR传感器而识别对象，并向控制器发送适当的信号，以触发事故预防响应信号。
[0125]事故预防响应信号被发送到启动的喇叭58和警报器60，还被发送到制动实施器26，该制动实施器26立刻独立于驾驶员而实施车辆的制动。根据情况，如果车辆12正在运动，这可使车辆12停止，或如果车辆尚未运动，这使车辆保持静止。应该注意的是，该系统并不依赖于车辆驾驶员看到儿童或实施制动。相反，其依赖于自动制动动作以及自动产生报警，该报警不仅警告驾驶员也警告车辆12外面的人员危险。因此，系统10不只是依赖IR传感器15或声呐传感器50。它依赖于这两种传感器中的至少一种所感测到的对象，这显著增强了系统10的可靠性。
[0126]图13所示为根据本发明另一实施例实现的事故预防系统。因为该系统与上述参考图4至11描述的系统有很多类似之处，所以，除非另外指明，否则将使用相同的附图标记表示相同的组件。此外，以下的描述将仅着重于这个实施例与前述实施例之间的不同。
[0127]图13所示实施例具有声呐传感器装置16，其包括沿车身30的后端38间隔开的多个声呐传感器50，但不具有IR传感器装置。声呐传感器50可产生对象识别信号并将其发送到控制器20，并且控制器20可响应于其而产生事故预防响应信号。系统10没有IR传感器，不能感测被动式IR或哺乳动物的体热。因此，系统10仅依赖于声呐传感器50来感测车辆路径上的对象，并向控制器20报告，该控制器20因此将以与上述相同的方式进行响应，并且在不干预驾驶员的情况下，实施制动和报警。
[0128]在图13所示实施例的一种变型中，传感器装置是雷达传感器装置，其发出无线电波脉冲，并感测它们何时返回传感器。以利用声呐传感器所做的相同方式，脉冲返回所花的时间使得能够确定被感测对象与传感器的距离。雷达传感器的外观与图13所示声呐传感器一样。此外，该系统的工作方式与刚描述的使用声呐传感器的系统一样。在图13所示实施例的另一种变型中，传感器装置是微波传感器装置，其发出微波脉冲，并感测它们何时返回传感器。以与利用声呐传感器所做的相同方式，脉冲返回所花的时间使得能够确定被感测对象与传感器的距离。此外，该系统的工作方式与刚描述的使用声呐传感器的系统一样。
[0129]图14所示为根据本发明另一实施例的事故预防系统。因为该系统与上述参考图4至11描述的系统有很多类似之处，所以，除非另外指明，否则将使用相同的附图标记表示相同的组件。此外，以下的描述将仅仅着重于这个实施例与前述实施例之间的不同。
[0130]图14所示实施例包括IR传感器装置14，其包括两个横向间隔开的IR传感器90、92，该IR传感器90、92朝向车身12的后端38安装。如图所示，IR传感器90、92安装在车辆12后轮32的挡泥板上，并且面向后方。传感器90、92位于靠近地面并且以一定角度面向下朝向地面。该系统还包括控制器20，通过安装在邻近车辆12后端38的后备箱内的线路93，将该控制器20可操作地耦接到IR传感器90、92。如上所述，控制器20再可操作地连接到报警器58以及连接到制动实施器26。
[0131]因此，当IR传感器装置14感测到车辆12后方的IR感测区中哺乳动物的热特征时，其向控制器20发送哺乳动物识别信号。响应于接收到该信号，控制器20产生事故预防响应信号，该信号被发送到制动实施器26并实施制动，并使汽笛58发声。在该实施例的一种变型中，IR传感器装置包括单个居中安装的IR传感器14，在车辆12的后端上以点线示出该IR传感器14。
[0132]图15和16所示为根据本发明另一实施例的事故预防系统。因为该系统与上述参考图4至11描述的系统有很多类似之处，所以，除非另外指明，否则将使用相同的附图标记表示相同的组件。此外，以下的描述将仅仅着重于这个实施例与前述实施例之间的不同。
[0133]该系统包括图4所示系统的所有特征。车辆12后端38上的IR传感器15和声呐传感器50的工作方式与以上参考图4所描述的相同。此外，系统10采取的事故预防响应与以上参考图4所描述的相同。
[0134]此外，该系统包括另一 IR传感器装置，其包括单个IR传感器94，该IR传感器94安装在车辆12的前端36上，可感测车辆前方的IR感测区内的哺乳动物。通过线路96将传感器94可操作地连接到控制器20。控制器20被编程，使得当车辆12的驾驶员挂上前进挡并且车辆12以每小时0-5公里的速度行驶时，传感器94被装备。一旦车辆的速度增加到每小时5公里以上，传感器94被解除装备(disarm)。因此，当车辆12慢速向前行驶时，系统10可以感测位于车辆12前方，尤其是朝向其侧面的哺乳动物。发明人将此确定为驾驶员难于看到幼儿的盲点。
[0135]图17所示为根据本发明另一实施例实现的事故预防系统。因为该系统与上述参考图4至11描述的系统有很多类似之处，所以，除非另外指明，否则将使用相同的附图标记表示相同的组件。此外，以下的描述将仅仅着重于这个实施例与前述实施例之间的不同。[0136]图17所示系统10包括IR传感器装置14和控制器20，该控制器20通过线路59再可操作地连接到声音报警器，该声音报警器是汽笛58。虽然已经示出具有居中安装的单个IR传感器的传感器装置，但也可等同地使用包括有像图14所示的两个横向间隔开的IR传感器的传感器装置。该系统可检测在感测区内哺乳动物的存在，并产生哺乳动物识别信号，该信号被发送到控制器20。一旦接收到该信号，控制器20产生事故预防响应信号，该信号使报警器发声。这将警告旁观者和驾驶员事故的风险，使得他们特别是驾驶员可以采取行动以避免事故。但它没有任何用于感测车辆后方对象的声呐传感器，并且当控制器产生事故预防响应信号时，它不能自动实施车辆的制动。
[0137]图18所示为根据本发明另一实施例的事故预防系统。因为该系统与上述参考图4至11描述的系统有很多类似之处，所以，除非另外指明，否则将使用相同的附图标记表示相同的组件。此外，以下的描述将仅仅着重于这个实施例与前述实施例之间的不同。
[0138]图18所示系统有与图17所示实施例非常相似的IR传感器装置。它也有与图17所示实施例类似的控制器20和与图17所示实施例类似的声音报警器，该声音报警器是喇叭58。图18和图17所示实施例的主要区别在于:图18所示系统除了有IR传感器装置14以外，还有声呐传感器装置16。声呐传感器装置16包括单独的声呐传感器50，并且其与IR传感器装置14平行地可操作地连接到控制器20，当其感测到在感测区内的对象时，其产生对象识别信号。当这个发生时，对象识别信号被发送到控制器20，该控制器20产生使报警器58发声的事故预防响应，该事故预防响应警告驾驶员和其他人员碰撞的风险。图17和18图示说明了本发明的更多基本实施例，该实施例可感测在倒车车辆的路径上在IR感测区中的哺乳动物，诸如儿童，然后使汽笛发声，以警告车辆附近的人员以及车辆的驾驶员。
[0139]图19所示为拖曳拖车的车辆，其中拖曳车辆和拖车都安装了该系统。在这些附图中，使用了与上述图4A中相同的附图标记来表示车辆12上的系统10的组件和拖曳车辆。在这些附图中，一般由附图标记100来表不拖车。
[0140]拖曳车辆12具有安装在其保险杆48上的多个声呐传感器50和IR传感器14。该拖曳车辆也具有控制器20、报警器58和制动实施器26。此外，如图4A、4B和19所示，拖曳车辆具有在其后端38上的服务插座104和拖曳钩(tow hitch) 102。
[0141]拖车100包括安装在轮子108上的拖车身106和在拖车100的前端处的拉杆110。拖车100还具有后端112以及传感器装置，该传感器装置包括跨后端112的宽度间隔开的、居中安装的IR传感器114和多个声呐传感器116。这些传感器114和116的工作方式与车辆12上的传感器14和50相同。该拖车还具有安装在其上的控制器118，该控制器118通过线路122可操作地连接到传感器114，并且传感器116通过另一线路124连接到控制器118。
[0142]系统10具有在拉杆110上的服务插头120以及线路126和127，该线路126和127用于将拖车100上的控制器118可操作地连接到车辆12上的喇叭58和/或报警器60。系统10还具有另一线路128，用于将控制器118连接到车辆12上的制动实施器26。线路126、127和128从控制器118延伸，并沿着拖车100和拉杆110前进，然后耦接到服务插头120。服务插座104具有相应的线路，用于将它们可操作地连接到报警器58、60和制动实施器26。
[0143]控制器20可操作地耦接到车辆12上的服务插座104，使得当服务插头120插入其中时，车辆12上的传感器15、50被有效地解除装备。设计系统10做这些是有必要的，否则当驾驶员挂上倒车档时，传感器15和50将感测到拖车的存在，这将会紧急地实施车辆12的制动。
[0144]当服务插头120插入到服务插座104中时，线路126和127非直接地可操作地连接到车辆12上的报警器58和60。类似地，线路128也非直接地可操作地连接到车辆12上的制动实施器26。传感器114和声呐传感器116感测拖车100后方声呐感测区内的对象。当拖车上的传感器识别出符合一定条件的对象时，它们将产生与车辆12上的传感器15、50相同的识别信号，并且这些信号被发送到车辆12上的控制器20。
[0145]使用时，系统10与上述参考图4所描述的系统非常相似地工作。当车辆12挂上倒车档时，该系统被装备，在拖车100后端上的传感器114和116开始感测拖车100的后端112后方的对象。传感器114感测在IR感测区内的哺乳动物，声呐传感器116也感测拖车100后方声呐感测区内的对象。当拖车上的传感器分别识别出哺乳动物或对象时，它们产生与车辆12上的传感器15、50相同的识别信号，并且这些信号被发送到车辆12上的控制器20。例如，当拖曳车辆12处于倒车档时，如果拖车100上的传感器114或116感测到幼儿在拖车100的路径上，那么传感器114和116将向控制器118发送识别信号。然后，控制器118将向主车辆12上的喇叭58和报警器60以及制动实施器26发送事故预防响应信号，该信号然后将发出报警并对车辆12进行制动。如上所述，当拖车100上的服务连接器120耦接到拖曳车辆12后端上的服务插座104时，车辆12后端38上的传感器15和50被解除装备。这将使这些传感器停止感测车辆12后方拖车100的存在。
[0146]上述参考附图所描述的系统以及结合了该系统的机动车辆的优点在于:能够独立于任何人类的动作来识别事故风险条件。它非常独立于驾驶员而操作，并且完全不依赖于驾驶员而工作。上述现有技术的系统的缺点在于:它们依赖于驾驶员的有效操作。此外，该系统包括高声音频报警器，其向驾驶室外发出声音并警告该车辆周围区域中的人员即将来临的危险。此外，当事故制动实施器接收到这样做的信号时，其使得立刻实施车辆的制动，完全独立于驾驶员的动作。这将立刻停止该车辆，使其不会碾压车后的任何人。因此，与第一个优点相关的从属优点在于:该系统立刻实施车辆的制动，如果车辆从一开始运动，那么使其停止，或者如果车辆已经在运动，那么使其停止。
[0147]上述结合附图所描述的系统的一些形式的另一优点在于:其使用被动式传感器，该被动式传感器通过感测由温暖身体(诸如人体)辐射的被动IR能量而操作。它不辐射自身的能量，并且感测反射的能量。相关优点在于:当车辆静止或以低速行驶时，该系统在感测倒车区内的人体方面非常可靠。另一优点在于:IR可对人体和诸如墙和柱子的无生命对象进行区分。
[0148]上述结合附图所描述的使用声呐传感器和IR传感器两者的系统的另一优点在于:这两种类型的传感器都感测倒车车辆的路径上的幼儿。这两种类型的传感器以不同的原理工作，从而增加了感测到在车辆的路径上的儿童的可能性，并且这使该系统比只使用一种传感器的系统更加可靠。
[0149]另一优点在于:系统10可在机动车辆12制造期间被安装在机动车辆12上，或者可在车辆12已被售出之后改装。例如，该系统可作为售后产品而被容易地生产，并改装到已有车辆上。此外，该系统使用可现货购买的相当基础的部件，并且能够可靠且无故障地运行。此外，该系统可以以合理的成本来制造并供应到市场。[0150] 上述系统的另一优点在于:其将减少导致幼儿死亡或伤害的、在车道上的倒车事故的风险。这将减少全世界每年因倒车事故造成的道路伤害。当然，可以理解的是:仅通过本发明的图示示例给出了以上内容，对本领域技术人员来说显而易见的、对本发明的所有修改和变化被视为在此处说明的本发明的广泛范围和界限内。
【权利要求】
1.一种在具有前端和后端的车辆上使用的事故预防系统，所述事故预防系统包括: 安装在车辆上的传感器装置，所述传感器装置用于感测在所述车辆的后端后方的对象，并且所述传感器装置在感测到符合一定条件的对象时，产生对象识别信号； 可操作地耦接到所述传感器装置的控制器，在从所述传感器装置接收到对象识别信号时，所述控制器产生事故预防响应信号；和 可操作地耦接到使用中的车辆的制动器的制动实施器，所述制动实施器可操作地连接到所述控制器，并在所述控制器产生所述事故预防响应信号时实施车辆的制动，从而阻止所述车辆的运动。
2.根据权利要求1所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述传感器装置包括IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到控制器，所述条件是所述对象辐射对应于哺乳动物的IR热量。
3.根据权利要求2所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述IR传感器装置包括安装在所述车辆的后端上的至少一个IR传感器，或者其中所述IR传感器装置包括跨所述车辆的后端间隔开的多个IR传感器。
4.根据权利要求1所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述传感器装置包括反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲，所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将 所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定徂围内。
5.根据权利要求4所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述反射脉冲传感器装置在识别出在距离所述车辆的后端小于2.0m的范围内的对象时，产生对象识别信号。
6.根据权利要求5所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述反射脉冲传感器装置包括位于所述车辆的后端上的一个或多个反射脉冲传感器。
7.根据权利要求6所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述一个或多个反射脉冲传感器包括声呐传感器，所述声呐传感器发出声波脉冲，并感测声波何时返回所述传感器装置。
8.根据权利要求7所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述反射脉冲传感器装置包括雷达传感器装置，所述雷达传感器装置发出无线电波脉冲，并感测无线电波何时返回所述传感器装置。
9.根据权利要求7所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述反射脉冲传感器装置包括微波传感器装置，所述微波传感器装置发出微波脉冲，并感测微波何时返回所述传感器装置。
10.根据权利要求1所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述传感器装置包括: IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象辐射对应于哺乳动物的IR热量；和反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲，所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定范围内。
11.根据权利要求10所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述IR传感器装置包括一个或多个被动式IR传感器，并且所述反射脉冲传感器装置包括多个声呐传感器。
12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述制动实施器包括可操作地连接到所述控制器的螺线管、制动器安装部件以及将所述制动器安装部件可操作地耦接到所述螺线管的电缆。
13.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的在车辆上使用的事故预防系统，进一步包括可操作地连接到所述控制器的报警器，并且其中在从所述控制器接收到事故预防响应信号时，所述报警器发出报警信号。
14.根据权利要求13所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述报警器包括发出音频报警信号的汽笛，并且所述报警器进一步包括对车辆外部人员可见的、发闪光的灯的形式的视觉报警器。
15.根据权利要求14所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述控制器是包含在控制外壳内的中央处理单元CPU，其中所述CPU连接到所述传感器装置，并且所述CPU连接到所述制动实施器和所述报警器。
16.根据权利要求1所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述制动实施器可操作地安装到所述车辆的运行中脚制动器上，当在道路上驾驶所述车辆时使用所述车辆的运行中脚制动器。
17.一种在具有前端和后端的车辆上使用的事故预防系统，所述事故预防系统包括: 安装在机动车辆上的传感器装置，所述传感器装置用于感测在所述车辆的后端后方的对象，并且所述传感器装置在感测到符合一定条件的对象时，产生对象识别信号； 可操作地耦接到所述传感器装置的控制器，在从所述传感器装置接收到对象识别信号时，所述控制器产生事故预防响应信号。
18.根据权利要求17所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述传感器装置包括IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象辐射对应于哺乳动物的IR热量。
19.根据权利要求18所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述传感器装置包括反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲，所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定沮围内。
20.根据权利要求19所述的在车辆上使用的事故预防系统，其中所述反射脉冲传感器装置是声呐脉冲传感器装置、雷达脉冲传感器装置或微波脉冲传感器装置。
21.一种安装有事故预防系统的车辆，包括: 车身，所述车身具有安装在接地结构上的前端和后端，所述接地结构允许所述车身在路面行驶，所述车辆包括用于停止所述车辆的至少一个制动器； 安装在所述车辆上的传感器装置，用于感测在所述车辆的后端后方的对象，并且所述传感器装置在感测到符合一定条件的对象时，产生对象识别信号； 可操作地耦接到所述传感器装置的控制器，在从所述传感器装置接收到对象识别信号时，所述控制器产生事故预防响应信号；以及 可操作地耦接到所述制动器的制动实施器，所述制动实施器可操作地连接到所述控制器，并在所述控制器产生所述事故预防响应信号时实施制动，从而阻止所述车辆的运动。
22.根据权利要求21所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述传感器装置包括IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象辐射对应于哺乳动物的IR热量。
23.根据权利要求22所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述IR传感器装置包括安装在所述车辆的后端上的至少一个IR传感器。
24.根据权利要求21所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述传感器装置包括反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲，所述传感器装置在感测到满足条件的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器，所述条件是所述对象在所述车辆的后端的一定徂围内。
25.根据权利要求24所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述反射脉冲传感器装置在识别出在距离所述车辆的后端小于2.0m的范围内的对象时，产生对象识别信号。
26.根据权利要求24或25所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述反射脉冲传感器装置包括位于所述车辆的后端上的一个多个反射脉冲传感器。
27.根据权利要求26所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述一个或多个反射脉冲传感器包括声呐传感器，所述声呐传感器发出声波脉冲，并感测声波何时返回所述传感器装置。
28.根据权利要求26所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述反射脉冲传感器装置包括雷达传感器装置，所述雷达传感器装置发出无线电波脉冲，并感测无线电波何时返回所述传感器装置。
29.根据权利要求26所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述反射脉冲传感器装置包括微波传感器装置，所述微波传感器装置发出微波脉冲，并感测微波何时返回所述传感器装置。
30.根据权利要求21所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述传感器装置包括: IR传感器装置，所述IR传感器装置感测IR热量，并在感测到辐射对应于哺乳动物的IR热量的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到控制器；以及 反射脉冲传感器装置，所述反射脉冲传感器装置从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到所述传感器装置的返回脉冲，所述传感器装置在感测到在所述车辆的后端的一定范围内的对象时产生对象识别信号，并将所述对象识别信号发送到所述控制器。
31.根据权利要求30所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述IR传感器装置包括一个或多个被动式IR传感器，并且所述反射脉冲传感器装置包括多个声呐传感器。
32.根据权利要求21至31中任一权利要求所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述制动实施器包括可操作地连接到所述控制器的螺线管、制动器安装部件以及将所述制动器安装部件可操作地耦接到所述螺线管的电缆。
33.根据权利要求32所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述螺线管包括至少具有电线圈的螺线管外壳以及容纳在所述外壳内的铁芯，其中来自所述控制器的事故预防响应信号使所述电线圈通电，并在所述螺线管外壳内移动所述铁芯，于是通过所述电缆将所述制动器安装部件移动相应距离，从而实施制动，并且包括机械装置，所述机械装置使螺线管铁芯在附接到所述电缆的同时能够移动到与保持线圈开关相接触，从而使所述电缆在其运动受限制时能够完全延伸到与所述保持线圈开关相接触。
34.根据权利要求21至33中任一权利要求所述的安装有事故预防系统的车辆，进一步包括可操作地连接到所述控制器的报警器，并且其中在从所述控制器接收到事故预防响应信号时，所述报警器发出报警信号。
35.根据权利要求34所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述车身包括车厢，驾驶员的座位位于所述车厢内，并且所述报警器包括汽笛，所述汽笛安装在所述车辆上在所述车厢外，所述汽笛发出音频报警信号，所述报警器进一步包括对车辆外部人员可见的、发闪光的灯的形式的视觉报警器，所述视觉报警器安装在所述车辆上在所述车厢内。
36.根据权利要求34所述的安装有事故预防系统的车辆，其中所述车辆是具有其自身的引擎、能够在公共道路上驾驶的产品机动车辆，其中所述制动器是所述车辆上的脚制动器，当所述车辆在道路上行驶时，使用所述脚制动器以停止车辆。
37.一种安装有事故预防系统的车辆，包括: 车身，所述车身具有安装在接地结构上的前端和后端，所述接地结构允许所述车身在路面行驶，所述车辆包括用于停止所述车辆的至少一个制动器； 安装在所述车辆上的传感器装置，用于感测在所述车辆的后端后方的对象，并且所述传感器装置在感测到符合一定条件的对象时，产生对象识别信号； 可操作地耦接到所述传感器装置的控制器，在从所述传感器装置接收到对象识别信号时，所述控制器产生事故预防响应信号。
38.一种用于预防倒车事故的方法，在所述倒车事故中，正在以低速倒车的车辆与在其行驶路径上的人员相撞，所述方法包括: 感测在所述车辆的后端后方的对象，并当感测到满足一定条件的对象时，产生对象识别信号；以及 在从传感器装置接收到对象识别信号时产生事故预防响应信号，所述事故预防响应信号包括实施车辆的制动，如果车辆正在倒车，则使其停止，或者如果车辆静止，则阻止其倒车。
39.根据权利要求38所述的预防倒车事故的方法，其中感测在所述车辆的后端后方的对象包括:使用被动式IR传感器感测来自哺乳动物的IR热量。
40.根据权利要求38所述的预防倒车事故的方法，其中感测在所述车辆的后端后方的对象包括:从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲，并感测返回到传感器装置的返回脉冲。
41.根据权利要求38所述的预防倒车事故的方法，其中从所述车辆的后端发射电磁辐射的脉冲包括发射声呐脉冲、雷达脉冲或微波脉冲。
42.根据权利要求38至41中任一权利要求所述的预防倒车事故的方法，其中所述产生事故预防响应信号包括发出报警。
43.根据权利要求42所述的预防倒车事故的方法，其中所述发出报警包括:向所述车辆外部发出音频报警或在所述车辆内部发出音频报警。
【文档编号】B60R21/34GK103842216SQ201280037220
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年3月13日 优先权日:2011年6月24日
【发明者】布鲁斯·利·基恩 申请人:监测保护有限公司