CN102874240A - 使用可见光通信的车辆控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用可见光通信的车辆控制装置和方法。使用可见光通信的车辆的车辆控制装置可以包括：可见光接收单元，所述可见光接收单元被配置为通过可见光通信周期性地接收前方车辆的速度信息；突然减速检测单元，所述突然减速检测单元被配置为基于从所述可见光接收单元接收的速度信息来检测所述前方车辆的突然减速；控制单元，所述控制单元被配置为当所述突然减速检测单元检测到所述前方车辆的突然减速时控制制动系统连接单元，以向制动系统发射减速信号；以及制动系统连接单元，所述制动系统连接单元被配置为向所述制动系统发射所述减速信号，以自动减小所述车辆的速度。

Description

使用可见光通信的车辆控制装置和方法
与相关申请的交叉引用
本申请要求2011年7月14日申请的韩国专利申请第10-2011-0070019号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及使用可见光通信的车辆控制装置和方法，更特别地，涉及基于通过使用可见光通信从前方车辆获得的驾驶信息来控制车辆的使用可见光通信的车辆控制装置和方法。
背景技术
可见光是一种波长在可见范围内(即380nm至780nm)的电磁辐射。取决于波长，所看到的辐射是不同颜色的，并且处于从一端的红色(较长的波长)到另一端的紫色(较短的波长)不同的可见光谱范围内。波长比红光长的辐射被称为红外光，波长比紫光短的辐射被称为紫外光。
在单色光的情况下，610nm～700nm的波长对应于红光，590nm～610nm的波长对应于橙光，570nm～590nm的波长对应于黄光，500nm～570nm的波长对应于绿光，450nm～500nm的波长对应于蓝光，400nm～450nm的波长对应于紫光。
使用光的通信技术包括但不限于使用红外光的红外范围无线通信(infrared range wireless communication，IrDA)、使用可见光的可见光无线通信以及使用光纤的光通信。
在这些技术当中，使用可见光的可见光无线通信与其他的无线通信方法的区别在于可以通过人眼来辨认用于传输通信数据的信号。
可见光通信是使用380nm～780nm的范围内的波长的通信技术，可见光通信的标准是由用于无线个人局域网(WPAN)的IEEE 802.15“研究组”制定的。此外，在韩国，在信息与通信技术协会(TTA)运作了一支可见光通信实践团队。
近来，可见光通信被应用到车辆当中，需要一种能够通过使用可见光通信来促进驾驶员的安全驾驶的技术。
公开于本背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种使用可见光通信的车辆控制装置和方法，在所述使用可见光通信的车辆控制装置和方法中，基于通过使用可见光通信从前方车辆获得的驾驶信息来控制车辆。
也就是说，本发明提供一种使用可见光通信的车辆控制装置和方法，其中，当基于通过可见光通信从前方车辆获得的速度信息检测到前方车辆突然减速时，制动系统连接到车辆的自动控制制动。
根据本发明的一个方面，车辆的使用可见光通信的车辆控制装置可以包括：可见光接收单元，所述可见光接收单元被配置为通过可见光通信周期性地接收前方车辆的速度信息；突然减速检测单元，所述突然减速检测单元被配置为基于从所述可见光接收单元接收的速度信息来检测所述前方车辆的突然减速；控制单元，所述控制单元被配置为当所述突然减速检测单元检测到所述前方车辆的突然减速时控制制动系统连接单元，以向制动系统发射减速信号；以及制动系统连接单元，所述制动系统连接单元被配置为向所述制动系统发射所述减速信号，以自动减小所述车辆的速度。
当时间周期内的减速梯度可以大于预定值时，减速可以被确定为突然减速。
所述车辆控制装置可以进一步包括可见光发射单元，所述可见光发射单元被配置为通过使用可见光通信来向后方车辆发射车辆的速度信息。
所述控制单元可以被配置为控制所述可见光发射单元，以向所述后方车辆发射车辆的速度信息。
所述控制单元可以被配置为控制所述可见光发射单元，以向后方车辆发射车辆的速度信息，其中所述控制单元可以被配置为控制所述可见光发射单元，以根据外部照明信号来发射照明光，以及其中车辆的速度信息可以优先于车辆的照明信号。
在本发明的另一方面中，一种使用可见光通信的车辆控制方法可以包括：通过可见光通信周期性地接收前方车辆的速度信息；基于接收到的速度信息来检测所述前方车辆的突然减速；以及当检测到所述前方车辆的突然减速时，向制动系统发射减速信号，以降低车辆的速度。
所述车辆控制方法可以进一步包括通过使用可见光通信向后方车辆发射车辆的速度信息。
所述车辆控制方法可以进一步包括发射照明光。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以说明。
附图说明
图1显示了根据本发明的示例性实施方式的使用可见光通信的车辆控制装置的配置。
图2显示了根据本发明的示例性实施方式的可见光接收单元的配置。
图3显示了根据本发明的示例性实施方式的可见光发射单元的配置。
图4是显示根据本发明的示例性实施方式的使用可见光通信的车辆控制方法的流程图。
应理解的是，附图呈现了阐述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。
在附图中，附图标记在全部的几个附图中表示本发明的相同或者等效的部分。
附图中的每个元件的符号
图1
10：可见光接收单元
20：突然减速检测单元
30：控制器
40：制动系统连接单元
50：可见光发射单元
图2
11：光电检测单元            12：接收滤波器单元
13：均衡器                  14：解调器
图3
51：调制单元                52：信号选择单元
53：可见光LED单元。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的各个实施方式，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方式。
图1显示了根据本发明的示例性实施方式的使用可见光通信的车辆控制装置的配置。
如图1所示，根据本发明的示例性实施方式的使用可见光通信的车辆可控制装置包括可见光接收单元10、突然减速检测单元20、控制器30、制动系统连接单元40以及可见光发射单元50。
下面将描述每个元件。首先，可见光接收单元10通过可见光通信从前方车辆的尾灯周期性地接收前方车辆的速度信息。
突然减速检测单元20基于从可见光接收单元10接收的速度信息来检测前方车辆的突然减速。换言之，突然减速检测单元20可以通过计算预定时间周期内的减速的梯度来检测什么时候前方车辆突然减速。例如，当前方车辆在一秒钟内从100Km/h减速到80km/h时，突然减速检测单元20可以检测该减速为突然减速。
当突然减速检测单元20检测到前方车辆的突然减速时，控制器30向制动系统连接单元40发射减速信号，以自动减小使用车辆控制装置的车辆的速度。
另外，控制器30通过可见光发射单元50向后方车辆发射车辆的速度信息，以便有助于后方车辆的安全操作。
制动系统连接单元40结合车辆的制动系统(例如ABS系统)来自动控制车辆的速度。
可见光发射单元50通过可见光通信向后方车辆发射车辆的速度信息。
另外，可以进一步包括显示单元，以便实时地向驾驶员提供前方车辆的速度信息。
参考图2，接下来详细描述可见光接收单元10。
如图2所示，可见光接收单元10包括光电检测单元11、接收滤波器单元12、均衡器13以及解调器14。
光电检测单元11通过可见光通信将从前方车辆接收的光学信号转化为电信号以进行输出。也就是说，光电检测单元11是产生与光学信号相对应的电流的半导体二极管类型的。
接收滤波器单元12从光电检测单元11所输出的具有特殊频带的电信号中去除载波成分，并且基于参考编码(reference code)来执行相关处理以输出信号。
均衡器13补偿从接收滤波器单元12输出的信号并且输出补偿后的信号。均衡器13具有与各种无线通信系统中所使用的特征和函数相似或相同的特征和函数，因此省略其详细描述。
解调器14根据不同的解调方案来解调从均衡器13输出的信号，以输出驾驶信息。这里，解调器14可以通过使用与包括但不限于开关键控(OOK)、脉冲宽度调制(PWM)、脉冲位置调制(PPM)、脉冲幅度调制(PAM)、幅移键控(ASK)、M进制相移键控(M-PSK)以及M进制正交振幅调制(M-QAM)的调制方案其中之一相对应的解调方案来执行解调。
下面，参考图3，更详细地描述可见光发射单元50。
如图3所示，可见光发射单元50包括调制单元51、信号选择单元52和可见光LED单元53。
调制单元51将车辆的驾驶信息调制到具有特殊频带的载波上。这里，调制单元51通过使用包括但不限于OOK、PWM、PPM、PAM、ASK、M-PSK和M-QAM的调制方案的其中之一来执行调制。
可见光发射单元50对应于车辆的后灯，因此需要执行基本的照明功能。换言之，当需要照明功能时，可见光发射单元50根据外部照明信号来输出照明光。
信号选择单元52选择用于执行照明功能的照明信号和用于执行可见光通信的驾驶信息并且输出所选择的信号。换言之，信号选择单元52选择从外部输入的照明信号和调制单元51的调制信号中的一个。这里，当从调制单元51输入调制信号时，信号选择单元52向可见光LED单元53发射优先于照明信号的调制信号。
可见光LED单元53包括至少一个发光二极管(LED)，所述发光二极管将电信号转化为可见光范围内的光学信号，并且输出与信号选择单元52所输出的信号相对应的可见光信号。
因此，当信号选择单元52选择了用于执行照明功能的照明信号时，可见光LED单元53充当光源，当信号选择单元52选择了用于执行可见光通信的驾驶信息时，可见光LED单元53充当用于执行可见光通信的光源。
图4是显示根据本发明的示例性实施方式的使用可见光通信的车辆控制方法的流程图。
首先，可见光接收单元10通过可见光通信周期性地接收前方车辆的速度信息(401)。
接下来，突然减速检测单元20通过使用通过可见光接收单元10接收的速度信息来检测前方车辆的突然减速(402)。
接下来，当突然减速检测单元20检测到前方车辆的突然减速时，控制器30通过制动系统连接单元40向制动系统发射检测信号，以降低车辆的速度(403)。
通过该过程，可以防止由于前方车辆的突然减速而发生车祸。
如上文所述，根据本发明的示例性实施方式，基于通过可见光通信从前方车辆获得的驾驶信息来控制车辆，从而提高驾驶员驾驶时的安全性。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (10)

1.一种使用可见光通信的车辆的车辆控制装置，所述车辆控制装置包括：
可见光接收单元，所述可见光接收单元被配置为通过可见光通信周期性地接收前方车辆的速度信息；
突然减速检测单元，所述突然减速检测单元被配置为基于从所述可见光接收单元接收的速度信息来检测所述前方车辆的突然减速；
控制单元，所述控制单元被配置为当所述突然减速检测单元检测到所述前方车辆的突然减速时控制制动系统连接单元，以向制动系统发射减速信号；以及
制动系统连接单元，所述制动系统连接单元被配置为向所述制动系统发射所述减速信号，以自动减小所述车辆的速度。
2.根据权利要求1所述的使用可见光通信的车辆的车辆控制装置，其中当时间周期内的减速梯度大于预定值时，减速被确定为突然减速。
3.根据权利要求1所述的使用可见光通信的车辆的车辆控制装置，进一步包括：
可见光发射单元，所述可见光发射单元被配置为通过使用可见光通信来向后方车辆发射车辆的速度信息。
4.根据权利要求3所述的使用可见光通信的车辆的车辆控制装置，其中所述控制单元被配置为控制所述可见光发射单元，以向所述后方车辆发射车辆的速度信息。
5.根据权利要求4所述的使用可见光通信的车辆的车辆控制装置，其中所述控制单元被配置为控制所述可见光发射单元，以根据外部照明信号来发射照明光。
6.根据权利要求5所述的使用可见光通信的车辆的车辆控制装置，其中车辆的速度信息优先于车辆的照明信号。
7.根据权利要求3所述的使用可见光通信的车辆的车辆控制装置，其中所述控制单元被配置为控制所述可见光发射单元，以发射照明光。
8.一种使用可见光通信的车辆控制方法，所述车辆控制方法包括：
通过可见光通信周期性地接收前方车辆的速度信息；
基于接收到的速度信息来检测所述前方车辆的突然减速；以及
当检测到所述前方车辆的突然减速时，向制动系统发射减速信号，以降低车辆的速度。
9.根据权利要求8所述的使用可见光通信的车辆控制方法，进一步包括：
通过使用可见光通信向后方车辆发射车辆的速度信息。
10.根据权利要求8所述的使用可见光通信的车辆控制方法，进一步包括：
发射照明光。
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