避免車輛與動物碰撞的系統的制作方法

專利名稱：避免車輛與動物碰撞的系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于汽車的避免與突然在車輛前面橫穿道路的動物碰撞的車載裝置。
背景技術：
統計數據顯示，從1984年到1993年，只在意大利就發生了40000起道路事故，其中，由于動物，尤其是丟棄的狗橫穿道路，4000人受傷，200人死亡。只在包括意大利的都靈省的區域中，在2001年的后半年，就有157起由于野生動物，尤其是野豬，還有狍、狐貍、牡鹿和獾橫穿道路引起的事故。
通常在歐洲，只考慮大的哺乳動物，包括動物和車輛的事故的數量預計為507000起，死亡100，受傷的人30000，損失大約1000000歐元。每個意大利的省的相應的數據為大約每年100起。
類似的令人擔憂的統計來自美國，尤其是涉及包括牡鹿的事故。在美國，每年有726000起與所述動物有關的事故，使得隨后的損失為大約1000000美元。在美國，由于這種類型的事故，每年總是有29000人受傷，且200人死亡。
為了解決該問題，已經提出了一些解決方法，所有這些方法都提議使用超聲，以便使動物遠離車輛行使的區域。這樣的解決方法包括由International Road Dynamics公司銷售的所謂的“野生生物警報系統”，其通過在固定位置，尤其是在統計學上動物橫穿道路最頻繁的區域中安裝檢測車輛通過的系統和超聲發射器來實現其目的。傳感器檢測車輛的到達，這樣致動超聲發射器，如果必要，致動燈光帶和/或氣味發射器，其嚇唬動物，且防止動物橫穿道路。要被致動的第一個系統導致致動道路兩側上的接下來的系統。
超聲發射是使動物遠離，同時不干擾人類的極好的系統。動物通常具有遠高于人類的聲音敏感域值。它們可以聽見具有相對于人的耳朵具有較低強度的聲音。例如，雖然人類的聽覺范圍為64到23000Hz，狗的相應范圍為67-45000Hz，對于貓為45-64000Hz，對于母牛為23-35000Hz，對于綿羊為100-30000Hz，對于兔子為360-42000Hz。科學研究顯示，在臨界可感覺的范圍內產生聲音，許多動物感到如此干擾和威脅，以致遠離聲源。同時，人類不會被超聲干擾，超聲屬于超過人類的聽覺域值的頻率范圍。在人類中，耳膜具有遠低于動物的特殊的共振頻率，因此，不能在超聲頻率處振動。人耳可以感覺達到20000Hz頻率的聲音。
考慮上述情況，要被安裝在車輛上的車載裝置也被用于使在所述車輛前面橫穿道路的動物遠離。例如，US-A-5278537披露了一種電子警報系統，其產生超聲來防止動物在車輛前面移動。所述裝置包括簡化的導頻電路，其產生采用具有恒定峰-峰電壓的方波形式的電脈沖。該導頻電路產生所述方波，順序增加的周期的波頻率，隨后是順序降低的波頻率。耦合變壓器將方波轉換為具有高的峰-峰電壓的正弦波電壓，以致壓電換能器發射具有周期增加頻率，隨后是周期降低頻率的超聲，這樣模擬了警報器的作用，而不使換能器過熱，以及不使其過早損壞。這樣獲得的超聲作用使動物混亂，且防止動物在車輛前面突然橫穿道路。
雖然有用，但是這樣的裝置意味著駕駛員的主動介入，以便啟動報警系統。
固定系統發射超聲來使動物遠離也例如從瑞士專利CH-A-52357和US-A4001817已知。

發明內容
本發明的目的在于提出一種新的裝置和新的方法來避免車輛與動物碰撞，其并不意味著在道路附近安裝固定系統，而是其可以簡單地安裝在車輛上，且同時在消除或者降低由于動物橫穿造成事故的危險方面比已知的裝置更加有效，整個過程沒有使駕駛員的注意力從汽車駕駛上轉移。
為了實現所述目的，本發明的目的在于一種要被安裝在車輛上的車載系統，避免所述車輛與易于突然在車輛前面橫穿道路的動物的碰撞，其特征在于，所述系統包括檢測在車輛附近存在一只或者多只動物的視覺系統、接收來自所述視覺系統的輸出信號且隨后致動用于致動警報系統的信號的電子控制系統，以及最終發射定向高頻聲波，即，具有高于25000Hz頻率的聲波的裝置，其由所述啟動信號致動，使得趕走已經被檢測到存在的動物或者多個動物。
前述的視覺系統最好裝備有用于白天工作的裝置和用于在低可見度條件下，例如晚上工作的裝置。第一種類型的裝置可以包括裝備有基于CCD或者CMOS技術的傳感器的攝像機。第二種類型的視覺裝置最好包括CMOS攝像機，其具有與基于例如波長為900nm的發射LED陣列，和/或具有可見光過濾器的探照燈相關聯的照明系統的紅外傳感器。作為一種替代方案，可以使用熱攝像機或者一種系統，其包括電阻測輻射熱儀的陣列，或者熱電傳感器陣列。
根據本發明的更加優選的方面，前述電子控制裝置也進行編程，以便根據其由視覺系統檢測的圖形來檢測動物的存在。電子中央單元可以執行其遇到的各種形狀和圖形的篩選。在檢測到動物以后，其可以規定，發射裝置發射具有適于使特殊類型的動物遠離的不同頻率的信號。
在其中一種可能的變型中，雖然頻率程度從路面的中央朝著道路邊緣下降，但是該裝置應該在向前方向上引導聲波，以便引導動物離開。該電子控制系統也可以被連接到車輛儀表板上的顯示器，以便發出光學/聲音信號來警告駕駛員出現危險情況。


通過非限制的實施例，參考附圖，從下面的描述將明白進一步的特征和優點，其中圖1是示出了根據本發明的系統的結構的圖；圖2示出了裝備有根據本發明的系統的車輛；圖3、4示出了裝備有根據本發明的系統的車輛在警報系統的干涉前和干涉后的情況；以及圖5、6是涉及要被結合IR傳感器使用的照明系統的兩種不同的解決方法的圖。
具體實施例方式
在圖1中，附圖標記1總體指明根據本發明的裝置，其包括基于MEMS技術的，尤其是具有至少高于25000Hz的頻率的高頻定向波(RF)的發射器2。發射器2的致動由信號3確定，該信號3由電子控制系統4在收到來自視覺系統6的輸出信號5以后發射，如已經提及的，該視覺系統6可以包括用于白天工作的裝備有CCD或者CMOS傳感器的攝像機，以及包括用于在低可見度情況，例如在晚上工作的裝備有IR傳感器的CMOS攝像機。該IR傳感器與基于發射LED的陣列(如圖5的圖可見，示出了由所述陣列發射的光的強度變化作為波長的函數，峰值設置在大約900nm)的照明(或燈光)系統相關聯，或者替代的與裝備有可見光(如圖5的底部的圖所示)的探照燈相關聯。包括視覺系統6、電子中央單元4和發射器2的組件布置在與玻璃板8相關聯的殼體7中。這樣執行的裝置可以在與內部后視鏡相同的高度處定位在車輛的風檔玻璃上，即，在圖2中S的位置處。作為一種替代，該系統可以在T的位置處定位在燈上。
在一種可能的變型中，視覺系統、RF發射器和電子控制系統是獨立的、分離的裝置。視覺系統在與后視鏡相同的高度，在位置S處設置在風檔玻璃上，而發射器布置在位置T中，以便防止對使用者的任何可能的干擾，且最重要的是防止來源于車輛內的動物的麻煩。
在工作期間，當車輛移動時，定位在車輛V(圖3)的S位置中的視覺系統獲取圖像。電子控制中央單元被編程以執行圖像篩選。當這些圖像之一與那些包括在存儲于控制單元系統中的圖像數據庫中的一個相符時，發射警報致動信號。在可見度極好的情況下，例如在白天期間，或者可見度低的情況下，例如晚上，該系統可以提供不同的操作，以便在任何時刻都獲得最好的檢測效率。一旦動物的本體被檢測，RF發射器被致動。這樣，其發射從路面的中間開始且朝著路面的側面部分下降的指向所述本體的高頻低強度聲波，以便引導動物在優選的方向上移動(圖4)。
很明顯，雖然本發明的基本概念保持相同，但是結構細節和實施例可以相對于已經被描述和顯示的來廣泛地變化，然而沒有離開本發明的框架。
權利要求
1.一種要被安裝在車輛上的車載系統，其避免所述車輛與易于突然在車輛前面橫穿道路的動物碰撞，其特征在于，所述系統包括檢測在車輛附近存在一只或者多只動物的視覺系統、接收來自所述視覺系統的輸出信號且隨后致動致動信號的電子控制系統，以及最終發射定向高頻聲波，即，具有高于25000Hz頻率的聲波的裝置，其由所述致動信號致動，以便引走已經被檢測到存在的動物或者多個動物。
2.根據權利要求1的系統，其特征在于，所述視覺系統裝備有用于白天工作的裝置和用于在低可見度條件下，例如晚上工作的裝置。
3.根據權利要求2的系統，其特征在于，所述用于白天工作的裝置包括裝備有基于CCD或者CMOS技術的傳感器的攝像機。
4.根據權利要求2的系統，其特征在于，所述用于在低可見度條件下工作的裝置包括CMOS攝像機，其裝備有與下面選擇的系統相關聯的紅外傳感器，這些系統包括基于發射LED陣列的照明裝置、包括具有可見光過濾器的探照燈的系統、包括熱攝像機的系統、包括電阻測輻射熱儀的陣列的系統、熱電傳感器陣列。
5.根據權利要求4的系統，其特征在于，所述照明裝置基于具有大約900nm波長的發射LED陣列。
6.根據權利要求1的系統，其特征在于，所述電子控制裝置被編程從而使得根據其由視覺系統檢測的圖形來檢測動物的存在，執行其遇到的各種形狀和圖形的篩選。
7.根據權利要求1的系統，其特征在于，雖然頻率程度從路面的中央朝著道路邊緣下降，但是其在向前方向上引導聲波，以便引導動物離開。
8.根據權利要求1的系統，其特征在于，該電子控制系統連接到車輛儀表板上的顯示器，以便發出光學/聲音信號來通知駕駛員出現危險情況。
全文摘要
一種避免車輛與易于在移動的車輛前面橫穿道路的動物碰撞的系統和方法。該系統包括直接致動RF發射器或者多個RF發射器的視覺系統，發射器發射具有高于25000Hz頻率的定向聲波。雖然頻率度從路面的中央朝著道路邊緣下降，但是聲波在向前方向上引導，以便引導動物朝著道路邊緣離開。
文檔編號A01M29/18GK1625335SQ03803076
公開日2005年6月8日 申請日期2003年9月29日 優先權日2002年10月15日
發明者P·佩爾羅, V·格拉索, F·瓦勒里奧 申請人:C·R·F·阿西安尼顧問公司