一种超声波在工程车上的安全应用方法及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超声波在工程车上的安全应用方法及其系统，主要利用超声波发送超声波，遇到障碍物反射，利用时间差来判断行人与车体的距离。测距更为精准，响应速度更快。采用梯度区域的方式设置报警区间，针对性更强，有效避免了驾驶员长期使用造成麻木的态度。当探测到在危险范围内，及时通过不同的语音预警方式来提醒驾驶员和行人做出处理动作，更为直观和高效。
【专利说明】一种超声波在工程车上的安全应用方法及其系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及交通安全【技术领域】，具体地是涉及一种超声波在工程车上的安全应用 方法及其系统。
【背景技术】
[0002] 工程车是一个建筑工程的主干力量，由于它们的出现才使建筑工程的进度倍增， 大大减少了人力。常见工程车有：重型运输车辆，大型吊车，挖掘机，推土机，压路机，装 载车，电力抢修车，工程抢险车，政府专用工程车，越野工程车，电焊工程车，装甲工程 车（战斗工程车），氧化剂污水处理工程车等。
[0003] 在现实中可以注意到，常常由于右前侧盲区和内轮差问题，造成一些事故，其中所 述内轮差是指车辆转弯时内前轮转弯半径与内后轮转弯半径之差。平头车太高，在启动行 走前无法看法右前两米的视野，这是右前侧盲区问题；还有一种现象工程车的前部虽然已 经通过，但是工程车（或挂车）的后部却撞到障碍物、行人，这就是忽视内轮差的结果。车 体太长的大货车或者大客车，转弯都是有内轮差的。
[0004] 为了解决这个问题有人在工程车侧右侧增加语音喇叭，在右转弯时，语音提醒外 面行人，让其注意周围有车通过。但是仅仅提醒路人，路人无法判断危险的区域，而且更为 关键的是不能有效提醒到驾驶人员，即无法从根源上消除危险。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在提供一种超声波在工程车上的安全应用方法及其系统来解决工程车 因为右前侧盲区和内轮差引起的安全问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0007] -种超声波在工程车上的安全应用方法，包括如下步骤：
[0008] S1 :划分梯度区域，根据工程车长度划分为多个梯度区域并对每一所述梯度区域 进行编号，每一所述梯度区域根据行人与工程车的距离关系设定多级报警区间，同时设定 每一级所述报警区间所对应的优先级别，其中每一所述优先级别对应一种预警方式，所有 的所述梯度区域设定的报警区间的级数相同。
[0009] S2 :工程车右转弯时，启动超声波模块。
[0010] S3 :所述超声波模块不断发送超声波，实时检测是否有行人，当检测到行人时，确 定行人所在的梯度区域并且测量出行人与工程车的距离，并发送测量信息。
[0011] S4 :接收所述测量信息，根据所述测量信息确定行人所在的梯度区域的编号，结合 行人与工程车的距离确定其所在的报警区间以及其所对应的优先级别。
[0012] 当有一个行人时，按照其优先级别所对应的预警方式提醒驾驶员。
[0013] 当有多个行人时，比较每一行人所对应的优先级别的高低，按照较高优先级别所 对应的预警方式提醒驾驶员。
[0014] 进一步地所述预警方式包括直鸣、快叫、慢叫，其紧急程度为直鸣大于快叫，快叫 大于慢叫。
[0015] 进一步地每一所述梯度区域均根据行人与工程车的距离关系设有三级报警区间。
[0016] 第一级报警区间对应第一优先级，其预警方式为直鸣。
[0017] 第二级报警区间对应第二优先级，其预警方式为快叫。
[0018] 第三级报警区间对应第三优先级，其预警方式为慢叫。
[0019] 优先级别按照从高到低排序为第一优先级、第二优先级、第三优先级。
[0020] 进一步地所述梯度区域的数量设定为六个，在车头右侧部分设定两个梯度区域， 在车身右侧部分设定四个梯度区域。
[0021] 进一步地所述步骤S2还包括工程车在右转弯时通过语音喇叭提醒行人注意避 让。
[0022] -种超声波在工程车上的安全应用系统，包括：
[0023] 梯度区域划分模块，用于根据工程车长度划分为多个梯度区域并对每一所述梯度 区域进行编号，每一所述梯度区域根据行人与工程车的距离关系设定多级报警区间，同时 设定每一级所述报警区间所对应的优先级别，其中每一所述优先级别对应一种预警方式， 所有的所述梯度区域设定的报警区间的级数相同。
[0024] 超声波启动模块，用于检测到工程车右转弯时，启动超声波模块。
[0025] 所述超声波模块，用于不断发送超声波，实时检测是否有行人，当检测到行人时， 确定行人所在的梯度区域并且测量出行人与工程车的距离，并发送测量信息至中心控制模 块。
[0026] 所述中心控制模块，用于接收所述测量信息，根据所述测量信息确定行人所在的 梯度区域的编号，结合行人与工程车的距离确定其所在的报警区间以及其所对应的优先级 别。
[0027] 当有一个行人时，按照其优先级别确定预警方式。
[0028] 当有多个行人时，比较每一行人所对应的优先级别的高低，按照较高优先级别确 定预警方式。
[0029] 将确定后的预警方式发送给报警模块。
[0030] 所述报警模块，用于按照所述中心控制模块确定的预警方式来提醒驾驶员。
[0031] 进一步地所述预警方式包括直鸣、快叫、慢叫，其紧急程度为直鸣大于快叫，快叫 大于慢叫。
[0032] 进一步地每一所述梯度区域均根据行人与工程车的距离关系设有三级报警区间。
[0033] 第一级报警区间对应第一优先级，其预警方式为直鸣。
[0034] 第二级报警区间对应第二优先级，其预警方式为快叫。
[0035] 第三级报警区间对应第三优先级，其预警方式为慢叫。
[0036] 优先级别按照从高到低排序为第一优先级、第二优先级、第三优先级。
[0037] 进一步地所述梯度区域的数量设定为六个，在车头右侧部分设定两个梯度区域， 在车身右侧部分设定四个梯度区域。
[0038] 进一步地还包括语音喇叭模块，用于在工程车在右转弯时提醒行人注意避让。
[0039] 采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
[0040] 本发明所述的超声波在工程车上的安全应用方法及其系统，主要利用超声波发送 超声波，遇到障碍物反射，利用时间差来判断行人与车体的距离。测距更为精准，响应速度 更快。采用梯度区域的方式设置报警区间，针对性更强，有效避免了驾驶员长期使用造成麻 木的态度。当探测到在危险范围内，及时通过不同的语音预警方式来提醒驾驶员和行人做 出处理动作，更为直观和高效。
【专利附图】
【附图说明】
[0041] 图1为一种实施例所述的超声波在工程车上的安全应用方法流程图；
[0042] 图2为一种实施例所述的梯度区域的划分方法示意图；
[0043] 图3为一种实施例所述的超声波在工程车上的安全应用系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0044] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0045] 实施例1
[0046] 如图1所不，为符合本实施例所述的一种超声波在工程车上的安全应用方法，包 括如下步骤：
[0047] S1 :划分梯度区域，根据工程车长度划分为多个梯度区域并对每一所述梯度区域 进行编号，每一所述梯度区域根据行人与工程车的距离关系设定多级报警区间，同时设定 每一级所述报警区间所对应的优先级别，其中每一所述优先级别对应一种预警方式，所有 的所述梯度区域设定的报警区间的级数相同；
[0048] S2 :工程车右转弯时，启动超声波模块；所述超声波模块可以为一个或者多个，安 装在工程车右侧。由于其具体位置为本领域技术人员的常规技术手段，故此处不再赘述。
[0049] S3 :所述超声波模块不断发送超声波，实时检测是否有行人，当检测到行人时，确 定行人所在的梯度区域并且测量出行人与工程车的距离，并发送测量信息；
[0050] S4 :接收所述测量信息，根据所述测量信息确定行人所在的梯度区域的编号，结合 行人与工程车的距离确定其所在的报警区间以及其所对应的优先级别；
[0051] 当有一个行人时，按照其优先级别所对应的预警方式提醒驾驶员；
[0052] 当有多个行人时，比较每一行人所对应的优先级别的高低，按照较高优先级别所 对应的预警方式提醒驾驶员。
[0053] 本实施例的工作原理在于：利用超声波发送超声波，遇到障碍物反射，利用时间差 来判断行人与车体的距离。众所周知，超声波的指向性强，能量消耗缓慢，遇到障碍物后 反射效率高，是测距的良好载体。测距时由安装在同一位置的超声波发射器和接收器完成 超声波的发射与接收，由定时器计时。首先由发射器向特定方向发射超声波并同时启动定 时器计时，超声波在介质传播途中一旦遇到障碍物后就被反射回来，当接收器收到反射波 后立即停止计时。这样，定时器就记录下了超声波自发射点至障碍物之间往返传播经历的 时间t(s)。由于常温下超声波在空气中的传播速度约为340m/s，所以发射点距障碍物之间 的距离为：
[0054] S = 340t/2 = 170t
[0055] 当本实施例中每一个梯度区域内都设有一个或者多个所述超声波模块时，那么利 用上述公式既可以测出障碍物（即行人）与工程车的距离，无需进行换算，测量精度高、响 应速度快，但是成本相对较高。当无法满足每一个梯度区域内都设有所述超声波模块时， 需要结合所述超声波模块在工程车上的具体安装位置设定不同的报警区间，只要可以合理 的设置报警区间，同样可以达到精确测量的目的，且相对成本较低，具有较大的市场应用前 景。本实施例优选使用一个超声波模块，且安装在工程车的车头部分。之所以划分梯度区 域，是因为后轮转弯半径小，如果同样侦测距离，很容易侦测到人行道路的人或人行道路侧 的电箱和灯箱，给驾驶人员造成习惯麻木的态度，不利于充分提醒驾驶员和保护行人。梯度 区域的设置，则可以根据危险程度的不同来提醒驾驶员，灵活性和使用性更高。
[0056] 优选地所述预警方式包括直鸣、快叫、慢叫，其紧急程度为直鸣大于快叫，快叫大 于慢叫。其中所述直鸣的方式为报警声间隔0秒，所述快叫的方式为报警声间隔小于或者 等于〇. 1秒，所述慢叫的方式为报警声间隔小于或者等于〇. 4秒。当然本领域技术人员可 以根据实际的使用需求对上述数据进行调整和改变，本实施例对此不做限定。
[0057] 优选地每一所述梯度区域均根据行人与工程车的距离关系设有三级报警区间；
[0058] 第一级报警区间对应第一优先级，其预警方式为直鸣；
[0059] 第二级报警区间对应第二优先级，其预警方式为快叫；
[0060] 第三级报警区间对应第三优先级，其预警方式为慢叫；
[0061] 优先级别按照从高到低排序为第一优先级、第二优先级、第三优先级。
[0062] 优选地所述梯度区域的数量设定为六个，在车头右侧部分设定两个梯度区域，在 车身右侧部分设定四个梯度区域。本系统既要解决卡车车头右前盲区，又要兼顾右侧车厢 整体范围，在车头右前车和右车轮上缘各一个超声波雷达来顾及车头盲区即所谓第一，二 梯度；车厢处按照车厢长度等分各布置4个超声波雷达，来探测右侧方位区域。
[0063] 如图2所示，为一种实施例中梯度区域的划分方法，如图所示，在车头右侧部分设 定了第一梯度区域和第二梯度区域，在车身右侧部分均匀设定了第三梯度区域、第四梯度 区域、第五梯度区域、第六梯度区域。按照图2所示的划分方法，本实施例优选按照表1所 示的数值进行报警区间以及预警方式的设定。
[0064] 表 1
[0065]
【权利要求】
1. 一种超声波在工程车上的安全应用方法，其特征在于，包括如下步骤： S1:划分梯度区域，根据工程车长度划分为多个梯度区域并对每一所述梯度区域进行 编号，每一所述梯度区域根据行人与工程车的距离关系设定多级报警区间，同时设定每一 级所述报警区间所对应的优先级别，其中每一所述优先级别对应一种预警方式，所有的所 述梯度区域设定的报警区间的级数相同； 52 :工程车右转弯时，启动超声波模块； 53 :所述超声波模块不断发送超声波，实时检测是否有行人，当检测到行人时，确定行 人所在的梯度区域并且测量出行人与工程车的距离，并发送测量信息； S4:接收所述测量信息，根据所述测量信息确定行人所在的梯度区域的编号，结合行人 与工程车的距离确定其所在的报警区间以及其所对应的优先级别； 当有一个行人时，按照其优先级别所对应的预警方式提醒驾驶员； 当有多个行人时，比较每一行人所对应的优先级别的高低，按照较高优先级别所对应 的预警方式提醒驾驶员。
2. 如权利要求1所述的超声波在工程车上的安全应用方法，其特征在于：所述预警方 式包括直鸣、快叫、慢叫，其紧急程度为直鸣大于快叫，快叫大于慢叫。
3. 如权利要求2所述的超声波在工程车上的安全应用方法，其特征在于：每一所述梯 度区域均根据行人与工程车的距离关系设有三级报警区间； 第一级报警区间对应第一优先级，其预警方式为直鸣； 第二级报警区间对应第二优先级，其预警方式为快叫； 第三级报警区间对应第三优先级，其预警方式为慢叫； 优先级别按照从高到低排序为第一优先级、第二优先级、第三优先级。
4. 如权利要求1-3任一所述的超声波在工程车上的安全应用方法，其特征在于：所述 梯度区域的数量设定为六个，在车头右侧部分设定两个梯度区域，在车身右侧部分设定四 个梯度区域。
5. 如权利要求1-4任一所述的超声波在工程车上的安全应用方法，其特征在于：所述 步骤S2还包括工程车在右转弯时通过语音喇叭提醒行人注意避让。
6. -种超声波在工程车上的安全应用系统，其特征在于，包括： 梯度区域划分模块，用于根据工程车长度划分为多个梯度区域并对每一所述梯度区域 进行编号，每一所述梯度区域根据行人与工程车的距离关系设定多级报警区间，同时设定 每一级所述报警区间所对应的优先级别，其中每一所述优先级别对应一种预警方式，所有 的所述梯度区域设定的报警区间的级数相同； 超声波启动模块，用于检测到工程车右转弯时，启动超声波模块； 所述超声波模块，用于不断发送超声波，实时检测是否有行人，当检测到行人时，确定 行人所在的梯度区域并且测量出行人与工程车的距离，并发送测量信息至中心控制模块； 所述中心控制模块，用于接收所述测量信息，根据所述测量信息确定行人所在的梯度 区域的编号，结合行人与工程车的距离确定其所在的报警区间以及其所对应的优先级别； 当有一个行人时，按照其优先级别确定预警方式； 当有多个行人时，比较每一行人所对应的优先级别的高低，按照较高优先级别确定预 警方式； 将确定后的预警方式发送给报警模块； 所述报警模块，用于按照所述中心控制模块确定的预警方式来提醒驾驶员。
7. 如权利要求6所述的超声波在工程车上的安全应用系统，其特征在于：所述预警方 式包括直鸣、快叫、慢叫，其紧急程度为直鸣大于快叫，快叫大于慢叫。
8. 如权利要求7所述的超声波在工程车上的安全应用系统，其特征在于：每一所述梯 度区域均根据行人与工程车的距离关系设有三级报警区间； 第一级报警区间对应第一优先级，其预警方式为直鸣； 第二级报警区间对应第二优先级，其预警方式为快叫； 第三级报警区间对应第三优先级，其预警方式为慢叫； 优先级别按照从高到低排序为第一优先级、第二优先级、第三优先级。
9. 如权利要求6-8任一所述的超声波在工程车上的安全应用系统，其特征在于：所述 梯度区域的数量设定为六个，在车头右侧部分设定两个梯度区域，在车身右侧部分设定四 个梯度区域。
10. 如权利要求6-9任一所述的超声波在工程车上的安全应用系统，其特征在于：还包 括语音喇叭模块，用于在工程车在右转弯时提醒行人注意避让。
【文档编号】G01S15/93GK104267405SQ201410521316
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】杨平, 增田悟, 易世春, 文旭, 张小勇 申请人:苏州智华汽车电子有限公司