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专利名称：用于显示路面形状的技术及其方法
技术领域：
本发明涉及一种用于显示路面形状的技术。
背景技术：
减速带越来越常见地被安装于学校或住宅区域附近的道路上，以防止车辆加速通过该区域。减速带不仅防止加速，还确保行人安全并且帮助控制临街停车。然而，减速带经常被驾驶员认为是可对其汽车造成损坏的障碍物。具体地，如果驾驶员在以高速行驶于减速带上之前未注意/识别出减速带，其不仅影响车辆，还影响车辆内的乘客和物品。因此，驾驶员必须持续地留意减速带、道路中的坑洞或其它凹陷或隆起，以避免对车辆造成损坏和对其乘客造成不舒适。具体地，如果驾驶员没有看到道路中的凹陷或隆起，若驾驶员被另一车辆紧随则驾驶员不能突然施加制动，因为这样可能导致汽车事故。因此，需要一种技术，其可以使得驾驶员精确有效地识别出路面中的脊，例如凹陷或隆起，以降低驾驶速度且预先避开它。

发明内容
本发明鉴于以上问题作出，并且提供一种用于显示路面形状(凹陷或隆起)的技术。本发明示例说明的实施方式不仅察觉并显示路面的形状而无需很复杂的图像生成过程，还能够基于朝向车辆前方路面发射到的三个不同层(长、中和短距离)的多个射束被反射所花费的时间，计算到多层中的各层路面的距离来将减速带与脊区分，并且使用对于各层的计算的距离之间的关系来显示路面的形状。根据本发明的一方面，用于显示路面形状的装置包括:射束发射器，朝向车辆前方路面将射束发射到预定层上；射束接收器，在从射束发射器发射射束之后接收从各层反射的射束；距离计算器，基于从射束发射器发射的射束被反射所花费的时间来计算各层的距离；形状确定器，使用各层的距离之间的关系确定路面的形状；以及显示单元，显示由形状确定器确定的路面形状。根据本发明的另一方面，显示路面形状的方法包括:通过射束发射器朝向车辆前方的路面将射束发射到预定层上；通过射束接收器在从射束发射器发射射束之后接收从各层反射的射束；通过距离计算器，基于从射束发射器发射的射束从各层被反射所花费的时间量，计算到各层的距离；通过形状确定器使用各层的距离之间的关系确定路面的形状；以及通过显示单元显示由形状确定器确定的路面形状。


本发明的目的、特征和优势将结合附图在下文的详细描述中更为清晰，其中:图1是示出根据本发明的示例性实施方式的用于显示路面形状的装置的构造的框图；图2是示出根据本发明的另一示例性实施方式的计算层之间的路面长度的过程的视图；图3是示出根据本发明的示例性实施方式的路面形状的视图；图4是示出根据本发明的示例性实施方式的由用于显示路面形状的装置显示的路面形状的视图；并且图5是示出根据本发明的示例性实施方式的显示路面形状的方法的流程图。
具体实施例方式参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。贯穿附图使用相同附图标记来指代相同或同样的部件。本文包括的公知功能和结构的详细描述可以省略，以避免掩盖本发明的主题。应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、燃烧、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。图1是示出根据本发明的示例性实施方式的用于显示路面形状的装置的构造的框图。如图1所示，根据本发明的用于显示路面形状的装置包括射束发射器10、射束接收器20、距离计算器30、形状确定器40、以及形状显示单元50。概览各个结构元件，射束发射器10配置成朝向车辆前方的路面将一个或多个射束发射到至少三层上。也就是，射束发射器10朝向车辆前方的路面发射一个或多个射束，例如红外光射束、激光射束等。更具体地，可以沿长距离方向(下文中称为第一层)、中距离方向(下文中称为第二层)和短距离方向(下文中称为第三层)发射射束。射束发射器10可以包括用于向第一层上发射射束的第一射束发射器11、用于向第二层上发射射束的第二射束发射器12和用于向第三层上发射射束的第三射束发射器13。在此，第一、第二和第三射束发射器11、12和13相互间同步，使得它们同时发射射束。接下来，射束接收器20可以包括用于在从第一射束发射器11发射射束之后接收从路面反射的第一层射束的第一射束接收器21、用于在从第二射束发射器12发射射束之后接收从路面反射的第二层射束的第二射束接收器22以及用于在从第三射束发射器13发射射束之后接收从路面反射的第三层射束的第三射束接收器23。射束发射器10不仅朝向车辆前方的路面将射束发射到三层之上，还可以在预定范围内以特定时间或角度间隔发射射束。这将参考图4详细描述。接下来，距离计算器30基于从射束发射器10发射的射束被反射所花费的时间量，计算各层的距离。也就是，距离计算器30测量从射束发射器10发射到三层上的射束被反射并在射束接收器20处被接收所花费的时间量，并且计算第一至第三层的距离。可以通过将光速与时间相乘计算出这些距离。接下来，使用由距离计算器30计算的各层的距离之间的关系，形状确定器40确定路面的形状。也就是，通过参考第三层的距离计算第二和第三层的距离之间的关系以及第一和第二层的距离之间的关系，形状确定器40确定路面的形状。形状确定器可以作为车辆内安装的处理器或控制单元的一部分实施。在下文中，将参考图2和3详细描述形状确定器40的操作。图2是示出根据本发明的另一示例性实施方式的计算层之间的路面长度的过程的视图。如图2所示，“A”表示第一层，“B”表示第二层，并且“C”表示第三层。“1广表示第一层的距离，“12”表示第二层的距离，并且“ I3 ”表示第三层的距离。更进一步，“ α ”表示第一层与第二层之间的角度，“ β ”表示第二层与第三层之间的角度，并且“ Θ ”表示垂直于地面的线与第三层之间的角度。平路的理想状态由下式I表示。[式I]
权利要求
1.一种用于显示路面形状的装置，所述装置包括: 射束发射器，配置成将一个或多个射束发射到车辆前方路面上的预定层上； 射束接收器，配置成在从所述射束发射器发射所述一个或多个射束之后接收从多层中的各层反射的射束； 距离计算器，配置成基于从所述射束发射器发射的所述一个或多个射束被反射所花费的时间量来计算到各层的距离； 形状确定器，配置成使用所述到各层的距离之间的关系来确定所述路面的形状；和 显示单元，配置 成显示由所述形状确定器确定的所述路面的形状。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述射束发射器朝向前方路面将一个或多个射束分别发射到长距离方向上的第一层、中距离方向上的第二层和短距离方向上的第三层上。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述射束发射器包括: 第一射束发射器，配置成将一个或多个射束发射到所述第一层上； 第二射束发射器，配置成将一个或多个射束发射到所述第二层上；和 第三射束发射器，配置成将一个或多个射束发射到所述第三层上。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述第一束发射器、第二束发射器和第三射束发射器同时发射所述一个或多个射束。
5.如权利要求3所述的装置，其中，所述射束接收器包括: 第一射束接收器，配置成在从所述第一射束发射器发射射束之后接收从所述路面反射的第一层射束； 第二射束接收器，配置成在从所述第二射束发射器发射射束之后接收从所述路面反射的第二层射束；和 第三射束接收器，配置成在从所述第三射束发射器发射射束之后接收从所述路面反射的第三层射束。
6.如权利要求2所述的装置，其中，所述形状确定器参考所述第三层的距离计算所述第一层和第二层的距离之间的关系以及所述第二层和第三层的距离之间的关系，以确定所述路面的形状。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述射束发射器朝向车辆前方路面发射“3层Xn(自然数)列”的射束。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述形状确定器针对具有三层的各列确定所述路面的形状。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述形状显示器逐渐地显示由所述形状确定器针对各列确定的所述路面的形状。
10.一种显示路面形状的方法，所述方法包括: 通过射束发射器朝向车辆前方路面将一个或多个射束发射到预定层上； 通过射束接收器在从所述射束发射器发射所述一个或多个射束之后接收从各层反射的所述一个或多个射束； 通过距离计算器基于从所述射束发射器发射的所述一个或多个射束被反射所花费的时间量来计算各层的距离； 通过形状确定器使用到各层的距离之间的关系确定所述路面的形状；和通过显示单元显示由所述形状确定器确定的所述路面的形状。
11.如权利要求10所述的方法，其中，通过所述射束发射器朝向车辆前方路面将一个或多个射束发射到所述预定层上的步骤还包括朝向前方路面将射束分别发射到长距离方向上的第一层、中距离方向上的第二层和短距离方向上的第三层上。
12.如权利要求11所述的方法，其中，通过所述射束发射器朝向车辆前方路面将所述一个或多个射束发射到所述预定层上的步骤还包括同时发射所述一个或多个射束。
13.如权利要求10所述的方法，其中，通过形状确定器使用所述到各层的距离之间的关系确定所述路面的形状的步骤还包括参考所述第三层的距离计算到所述第一层和第二层的距离之间的关系以及所述第二层和第三层的距离之间的关系，以确定所述路面的形状。
14.如权利要求13所述的方法，其中，通过射束发射器朝向车辆前方路面将射束发射到预定层上的步骤朝向车辆前方路面发射“3层Xn(自然数)列”的射束。
15.如权利要求14所述的方法，其中，通过所述形状确定器使用各层的距离之间的关系确定所述路面的形状的步骤还包括，针对具有三层的各列确定所述路面的形状。
16.如权利要求15所述的方法，其中，通过所述形状确定器使用所述到各层的距离之间的关系确定所述路面的形状的步骤还包括，逐渐地显示由所述形状确定器针对各列确定的所述路面的形状。
17.一种非暂时性计算机可读介质，含有由处理器或控制器执行的程序指令，所述计算机可读介质包括: 控制射束发射器以通过所述 射束发射器朝向车辆前方路面将一个或多个射束发射到预定层上的程序指令； 基于从所述射束发射器发射的所述一个或多个射束被反射所花费的时间量来计算各层的距离的程序指令； 使用到各层的距离之间的关系确定所述路面的形状的程序指令；和 在显示单元上显示所述路面的形状的程序指令。
全文摘要
本发明公开了一种用于显示车辆前方的路面形状的技术。该技术包括射束发射器，其朝向车辆前方的路面将一个或多个射束发射到预定层上。射束接收器在从射束发射器发射射束之后接收从各层反射的一个或多个射束，并且距离计算器基于从射束发射器发射的一个或多个射束被反射所花费的时间量分别计算到各层的距离。形状确定器使用各层的距离之间的关系确定路面的形状，并且因而显示单元显示路面的形状。
文档编号G01S13/88GK103163518SQ20121023016
公开日2013年6月19日 申请日期2012年6月1日 优先权日2011年12月12日
发明者刘炅虎, 李熙承, 刘贤在 申请人:现代自动车株式会社