CN1184991A - 通过预告汽车前进路径指导驾驶者的方法 - Google Patents

Abstract

一种通过预告汽车行进路径指导驾驶者的方法,其中,通过预测汽车以现时方向角行进时如何与其外围物体相关联而引导汽车的行进方向。通过预告汽车行进路径指导驾驶者的方法包括以下步骤:(a)获取汽车的位置和其外围物体的位置;(b)获取汽车的现时方向角;(c)通过预测汽车在现时位置以现时方向角行进时的情况显示汽车的行进路径。当驾驶者在窄道上或分散着许多障碍物的地方开车时可以预料碰撞的危险,因而可以防止交通事故。

Description

通过预告汽车前进路径 指导驾驶者的方法

本发明涉及移动物体的导航方法，具体涉及通过预告汽车前进路径指导驾驶者的方法。

现在各种移动物体例如轮船、飞行器和汽车等装有所谓卫星导航系统即全球定位系统(以下简称为GPS)，用于确定这些物体的现时位置、移动速度，或确定其移动路径。这种GPS在从若干卫星接收代表纬度、经度和高度等的无线电波之后检测出物体现时位置并显示包括该移动物体现时位置的地图信息。即导航装置利用从卫星上接收到信息可以将移动物体的现时位置显示在显示屏所显示的地图上。

导航装置一般向驾驶者提供各种驾驶者需要的信息，例如移动物体的前进方向、到达目的地距离、移动物体的现时移动速度、在驾驶者开动之前由驾驶者预先设定的移动路径和到达目的地的最优路径等。

在汽车上装上这种导航装置以后驾驶者可以获得许多驾驶信息。然而，虽然汽车装有这种导航装置，但它很不容易对付日益变坏的驾驶环境。例如，对汽车的需求与日俱增，而停车位置由于有限的地方而逐渐减少，而且随着车辆的增加道路状况也逐步变得复杂。这样，随着车辆的增加，自己的车和其它人的车碰撞的可能性也大多了，而在道路上汽车之间发生碰撞事故的机会也大得多。另外，这些碰撞事故经常发生在驾驶者要泊车或从停车位起动的情况下，即发生在驾驶者很难掌握外围情况时。尤其是，驾驶者很难看见位于死角区域的人，因而存在引起危及许多人生命的事故的危险。

本申请人在1995年12月26日向Korea Industrial Property Office提出的No.95-56570韩国专利申请公开一种显示汽车外围环境的导航装置和方法，该专利可以作为一个克服常规导航装置上述问题的方法的一个例子。该显示汽车外围环境的导航装置和其方法的特征在于，汽车的现时位置可以用速度传感器和陀螺传感器检测的信息以及由GPS提供的信息来得到，并且汽车和外围物体的现时位置可以通过检测汽车外围物体之后计算这些外围物体位置的方法进行显示。的方法进行显示。

在这种导航装置和其方法中，因为只显示汽车和外围物体的现时位置，所以在汽车行进的情况下，驾驶者不知道汽车与其外围物体之间的关联。即，汽车在现时方向角前进或后退的情况下，驾驶者不知道汽车是否会与其外围物体发生碰撞。

因此驾驶者在本身掌握汽车现时位置的现时方向角之后他必须判断应当朝那个方向开他的车。当驾驶者正开着他的车时容易掌握方向角，但在车停着时不容易掌握方向角。另外，在倒车时，即使驾驶者掌握现时方向角、与车向前开相比较，他也很难掌握汽车的行进方向。

在显示汽车外围情况的常规导航装置和其方法中，因为仅向驾驶者提供汽车和其外围环境的现时位置信息，所以在汽车以现时汽车方向角行进时，他必须自己判断汽车与其外围物体有那种关联，这是很不方便的。

因此本发明的目的是提供一种通过预告汽车行进路径指导驾驶者的方法，在该方法中，通过预测在汽车以现时汽车方向角行进的情况下汽车如何与其外围物体相关联而可以告知驾驶者汽车行进的方向。

按照本发明的原理，采用预告汽车行进路径指导驾驶者的方法可以达到上述和其它目的，该方法包括如下步骤：(a)获取汽车的现时位置和其外围物体的位置；(b)获取汽车的现时方向角；(c)通过预测汽车在汽车的现时位置以现时方向角行进的情况显示汽车的行进轨迹。

参看下面结合附图的详细说明可以更完全地理解本发明及其许多附带的优点，在附图中，相同的符号表示相同的或类似的构成部件，这些附图是：

图1是方框图，示出本发明优选实施例的通过预告车辆的行进指导驾驶者的导航装置的结构；

图2是示意平面图，示出一个汽车的例子，该汽车按照本发明实施例装有许多检测其外周物体的传感器；

图3是流程图，示出本发明优选实施例的通过预告汽车的行进指导驾驶者的方法的处理程序；

图4是示意图，示出本发明实施例的通过预告汽车行进路径指导驾驶者的一个例子。

下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。应注意到，在所有附图中，相同的参考编号或字母表示相同的部件或具有相同作用的等价部件。为了更完全地理解本发明，示出特殊细节的编号。然而技术熟练人员可以明显看出，没有这些特殊细节也可以实施本发明。

图1是方块图，示出本发明优选实施例的通过预告车辆行进指导驾驶者的导舷装置的内部结构。

图1中，GPS接收单元16通过天线ANT接收由许多卫星发射的位置信息并向现时位置运算部分12提供通过测定现时位置的准座标值而得到的位置信息。速度传感器18在检测汽车速度之后向现时位置运算部分12提供脉冲或电压形式的速度信息。方位角传感器20向现时位置运算部分12提供汽车现时行进方向的脉冲或电压形式的现时位置信息。

现时位置运算部分12接收GPS接收单元16的位置信息、速度传感器18的速度信息和方位角传感器20的关于汽车行进方向的信息来运算获取汽车的现时位置信息。

地图信息存储单元22存储地图信息和其它附加的信息，并在系统控制部分10要求地图信息时将地图信息输出到系统控制部分10。具有许多键的操作部分24连接于系统控制部分10。外围物体检测传感器26测量到外围物体的距离，方法是发射一束光、无线电波或声波到外围物体如像红外线传感器等一样并检测该发射的光束或波束。

参考图2，图中示出装有外围物体检测传感器26的汽车的一个例子。图2所示的汽车装有许多可以准确检测汽车外围物体的外围物体检测传感器26。前部传感器FS1～FS4检测位于车前方的物体，后部传感器BS1～BS4检测位于车后方的物体。另外右侧传感器RS1～RS6检测位于车右侧的物体，左侧传感器LS1～LS6检测位于车左侧的物体。

如上所述，汽车装有许多外围物体检测传感器26，因而驾驶者可以准确检测所有方向的物体。图1中的驾驶传感器28检测汽车前轮方向角，方法是通过编码器等检测连接于汽车前轮的转向杆或转向系统的转数。车体信息存储器30存储汽车的长度和其宽度等数据，并在系统控制部分10需要车体信息时将车体信息输出到系统控制部分10。

导航装置的系统控制部分10执行主要的导舷操作并在接收外围物体检测传感器26的外围物体检测信号之后掌握车辆外围障碍物的位置。另外，系统控制单元10在接收驾驶传感器28的汽车现时驾驶检测信号之后计算汽车的行进方向，并基于从车体信息存储器30中读出的车体信息如汽车长度和宽行进路径显示在屏幕显示器14上。

屏幕显示器14在系统控制单元10的控制下显示导航图、外围物体或汽车的行进路径。

图3是流程图，示出按照本发明优选实施例的通过使用上述导航装置预告汽车行进路径指导驾驶者的方法的处理程序。当驾驶者通过操作部分24上的键输入执行停车指导的命令时便执行图3所示的处理程序。在步骤32，系统控制部分10获取汽车的位置和其外围物体的位置。因为现时位置运算部分12向系统控制部分10提供现时位置信息所以可以获取汽车的位置。另外，因为外围物体检测传感器26向系统控制部分10提供决定至汽车各个方向的外围物体距离的外围物体检测信号，所以可以获取汽车外围物体的位置。如果在步骤32完成汽车现时位置和其外围物体的位置的获取，则程序进入步骤34，在该步骤，系统控制部分10在屏幕显示器14上显示汽车的位置和其外围物体的位置。如果在步骤34完成显示操作，则控制系统10在步骤36获取汽车的方向角。通过获取装在方向杆上的驾驶传感器28的现时驾驶检测信号便可以得到汽车方向角。如果通过获取现时驾驶检测信号而得到了汽车的方向角，则程序进入步骤38，在该步骤由系统控制单元10确定是否显示汽车前进的汽车轨迹。在此时驾驶者输入操作部分24的前进轨迹显示键，系统控制部分10便可以让屏幕显示器14显示汽车前进的轨迹。如果在步骤38驾驶者输入前进轨迹显示键，则程序进入步骤40，在该步骤，系统控制部分10基于方向角产生显示汽车前进轨迹的数据，并向屏幕显示器14输出显示前进轨迹的数据和显示预期碰撞部分即汽车前进轨迹和其外围物体的重叠部分的数据。屏幕显示器14基于显示前进轨迹的数据和显示预期碰撞部分的数据显示汽车的前进轨迹和预期碰撞部分。另一方面，如果在步骤38驾驶者没有输入前进轨迹显示键，则程序进入步骤44，在此步骤，系统控制单元10基于方向角产生显示汽车后退轨迹的数据，并向屏幕显示器14输出显示后退轨迹的数据和显示预期碰撞部分即汽车后退轨迹和其外围物体的重叠部分的数据。屏幕显示器14基于显示后退轨迹的数据和显示预期碰撞部分的数据显示汽车的后退轨迹和预期碰撞部分。

现在参考图4详细说明显示操作，该图示出在屏幕显示器14上显示预告的汽车轨迹。

首先，屏幕显示器14显示汽车CAR的现时位置和其外围物体S1～S3的位置。在图4中，汽车CAR位于屏幕的中间，而由外围物体检测传感器26检测的外围物体S1～S3则位于屏幕的边缘部分。如果驾驶者在上述状态下输入前进轨迹显示键，则在步骤40屏幕显示器14显示用点线示出的前进轨迹。虽然在图4中用点线示出前进轨迹，但前进轨迹可以用其它色线、横线或其它形式表示。汽车的前进轨迹与其外围物体S1的重叠部分是预期碰撞部分。预期碰撞部分也可以用其它的颜色或形式表示。另一方面，如果驾驶者输入后退轨迹显示键，则屏幕显示器14在步骤46显示用点画线示出的后退轨迹。虽然在图4用点画线示出后退轨迹，但也可以用其它的色线、色边界或其它形式表示。汽车的前进轨迹与其外围物体S1的重叠部分是预期碰撞部分。预期碰撞部分也可以用其它的颜色或形式表示。另一方面，如果驾驶者输入后退轨迹显示键，则屏幕显示器14在步骤46显示用点画线示出的后退轨迹。虽然在图4用点画线示出后退轨迹，但也可以用其它的色线、色边界或其它形式表示。汽车的后退轨迹和其外围物体S3的重叠部分是预期碰撞部分。预期碰撞部分也可以用其它的颜色或形式表示。该重叠部分表示，当汽车CAR后退时，该汽车CAR将撞在其外围物体S3上。

如果在步骤40已完成前进轨迹和预期碰撞部分的显示操作，则程序转到步骤42，在该步骤中，系统控制部分10测量汽车沿前进轨迹运动时汽车和其外围物体之间的最短距离。即在图4中汽车CAR和其外围物体S1之间的最短距离是FM。如果在步骤42中已完成汽车和其外围物体之间最短距离的测量，则系统控制部分执行步骤48的处理程序。

另一方面，如果在步骤44完成后退轨迹和预期碰撞部分的显示操作，则程序进入步骤46，在该步骤中，系统控制部分10测量汽车沿后退轨迹后退时在汽车和其外围物体之间的最短距离。即在图4中汽车CAR与其外围物体S3之间的最短距离是BM。如果在步骤46中已完成汽车和其外围物体之间的最短距离的测量，则系统控制部分10执行步骤48的处理程序。

在步骤48中系统控制部分10决定最短距离是否大于危险距离。此处的危险距离是汽车接近其外围物体时没有任何碰撞危险的最小距离。即如果最短距离小于最小距离，则汽车有可能碰到其外围物体上。

如果在步骤48中确定最短距离小于危险距离，则程序进入步骤50，在此步骤中系统控制部分10产生报警信号。报警信号告诉驾驶者，汽车可能与其外围物体碰撞。如果已完成产生报警信号。则程序返回到步骤32。另外，如果在步骤48中已确定最短距离大于危险距离，则程序也返回到步骤32。

在步骤48中驾驶者输入前进或后退轨迹显示键，使得在屏幕显示器14上在步骤38显示前进或后退轨迹。但是在变速器上装上检测变速器位置的传感器之后，如果变速器位于前进的位置则在屏幕显示器14上显示前进轨迹，而如变速器位于后退的位置则在屏幕显示器14上显示后退的轨迹。

如上所述，本发明向驾驶者提供了更方便的驾驶环境，因为在汽车以现时汽车方向角前进的情况下可以通过预告汽车与其外围物体具有哪种关联而告诉驾驶者汽车的行进方向。另外，驾驶者在窄道上开车时或分布有障碍物的地方开车，驾驶者可以预料碰撞危险，因此可以防止交通事故。

尽管已经例示和说明被认为是本发明优选实施例的结构，但是本领域的技术人员很清楚，可以进行构件的各种改变、改型或等价替代而不背离本发明的真正范围。因此应当认为，本发明不限于公开的作为实现本发明的最好模式中的特定实施例，而且本发明包括落入权利要求书范围的所有实施例。

Claims (5)

1.一种通过预告汽车行进来指导驾驶者的方法，包括以下步骤：

(a)获取汽车现时位置和其外围物体的位置；

(b)获取所述汽车的现时方向角；

(c)通过预测所述汽车在所述汽车的所述现时位置以所述现时方向角行进时的情况显示所述汽车的行进轨迹。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在显示所述汽车的行进轨道之后，该方法还包括显示预期碰撞部分的步骤，汽车的行进轨迹和其外围物体在预期碰撞部分是重叠的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

沿所述行进轨迹测量汽车和其外围物体之间的最短距离；

如果最短距离小于有碰撞危险的危险距离时产生报警信号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示行进轨迹的步骤还包括：

如果汽车的变速器位于前进的位置时在屏幕显示器上显示前进的轨迹；

如果所述变速器位于后退的位置时则在屏幕显示器上显示后退的轨迹。

5.如权利要求1所述的方法，所述显示行进轨迹的步骤还包括以下步骤：

如果驾驶者输入前进轨迹显示键则在显示屏幕上显示前进轨迹；

如果驾驶者输入后退轨迹显示键则在显示屏幕上显示后退轨迹；

Images