CN104885136B - 情景感知避撞装置及包含该避撞装置的避撞系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种被配置为用于避撞系统的人员和车辆避撞装置。所述避撞装置被配置为感知到人或车辆所在的情景(例如位置、场所、状态、情形等)。该感知允许所述装置当情景无法保证逼近警告的传送是恰当的时避免传送非危险逼近警告,以及当情景保证这种逼近警告的传送是恰当的时传送特殊的紧急逼近警告。为了检测情景,所述装置包括一个或多个情景感知机构(例如用户输入界面、传感器、红外接收器等),每一个所述情景感知机构能够检测一种或多种具体的情景。也公开了包括这些人员和车辆避撞装置的避撞系统。

Description

情景感知避撞装置及包含该避撞装置的避撞系统
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本专利申请要求2012年10月12日递交美国专利商标局的美国临时专利申请号为 61/713〇19、名称为“减少避撞系统中非危险逼近警告的系统和方法”的优先权,要求2012年 11月14日递交美国专利商标局的美国临时专利申请号为61/7263〇4、名称为“逼近警告系统 P • W • S •应用案例”的优先权,以及要求2013年2月21日递交美国专利商标局的美国临时专利 申请号为61/了67409、名称为“逼近警告系统”的优先权,上述所有三项文件的内容被合并于 此以供参考。
技术领域
[0003] 本发明一般涉及安全装置、仪器和/或系统的领域,更特别涉及典型地用于矿井环 境的逼近警告和避撞装置、仪器和/或系统的领域。
背景技术
[0004] 大量的地下矿井被开发并且在全世界范围内运转。尽管安全措施典型地被部署以 避免涉及这些矿井内的车辆、机器、人员和/或障碍物之间的碰撞的事故,不幸的是事故依 然定期发生。
[0005] 为了将碰撞的危险降到最低,避撞系统被愈来愈多地部署。这些系统以各种配置 出现并且使用各种技术,所有这些均具有它们固有的优点和缺点。
[0006] 在地下矿井环境中正在变得流行的一种避撞系统涉及典型地使用三种避撞装置, 该三种避撞装置被配置为分别安装于车辆、人员和障碍物。当这些装置在彼此的通信范围 之内,并且如果基于接收到的信号强度、飞行时间、雷达、激光或磁场从各种传感器检测到 逼近,这些装置能够因此彼此传送逼近警告时,这些装置被配置为形成点对点对等无线网 络。
[0007] 但是,即使这些类型的避撞系统能够提供有价值的警告以加强矿井场所的安全, 这些系统依然没有考虑携带该装置的车辆或人员在传送逼近警告之前的情景。因此,即便 情景不能保证逼近警告的传送是恰当的,但这些系统经常导致该逼近警告的传送。
[0008] 非危险逼近警告的非限制性例子包括当区域中的人员是在相同或另外的车辆内 的乘客时向车辆操作员通知该人员;当区域中的人员是在避难所或其他受庇护区域时向车 辆操作员通知该人员;当区域中的车辆停在车库内时向车辆操作员通知该车辆;以及当区 域中的车辆停止或不工作时向人员通知该车辆。
[0009] 不幸的是,当前的避撞系统具有非常有限的能力来区分非危险情形、危险情形、以 及非常危险或紧急情形,因此在所有这些情形下经常发出逼近警告。
[0010] 不幸的是,对于非危险情形传送逼近警告带来了问题。例如,受到未区分的逼近警 告“攻击”的车辆操作员将不能区分非常危险的、危险的和非危险的情形并将倾向于忽视大 部分的警告,因此引起本可预防的事故。
[0011] 因此,综上所述,需要改善的避撞系统、相关装置及方法,这些避撞系统、相关装置 及方法专用于地下矿井,其将至少减轻使用避撞装置的系统的一些缺点。
发明内容
[0012] 利用各种人员、车辆和障碍物装置的现有技术避撞系统的一些缺点至少被如下避 撞系统减轻,在该避撞系统中人员装置和车辆装置被配置为将意识到特定的情景,在该情 景中人员装置和车辆装置应能控制逼近警告的传送。
[0013] 根据本发明的原理,人员和车辆装置通常被配置为检测情景(例如位置、场所、状 态、情形等),在该情景中人或车辆应能基于检测到的情景调节逼近警告的传送。
[0014] 在这种意义上,当人员或车辆装置检测到人或车辆处于其中无法保证逼近警告的 传送是正当的这样的非危险情形中,该装置不传送逼近警告。但是,当人员或车辆装置检测 到人或车辆处于非常危险或紧急情形中,该装置向范围内的所有车辆操作员传送特殊的紧 急逼近警告,这将触发特殊类型的通知。
[0015] 在一些实施例中,紧急逼近警告能够关停接收紧急逼近警告的每一个车辆。但是, 在大部分的地下矿井中,在没有获得车辆操作员许可的情况下远程关停其范围内的所有车 辆将是重要的安全风险,这是因为突然关停车辆或在高危险区域内关停车辆经常将使车辆 操作员处于危险状态。这就是在典型的实施例中,紧急逼近警告仅触发特殊类型的紧急通 知的原因。
[0016] 根据本发明原理的装置通常用于如下避撞系统内,该避撞系统除了包括由人员穿 戴的人员装置以及安装于车辆和机器上的车辆装置外还包括被配置为安装于障碍物和其 他固定危险物的障碍物装置。
[0017] 这种避撞系统的装置典型地能够通过无线LAN通信或者当它们在彼此的通信范围 内时通过点对点对等无线网络通信以最小化等待时间,并且能够取决于装置类型传送逼近 警告。
[0018] 在基于点对点对等网络的避撞系统的情况下,例如通常仅装置之间按顺序的特定 连接被允许,以加快点对点网络的形成。例如,因为其它的车辆、障碍物和行人均能够对车 辆操作员形成危险,车辆装置能够与所有三类装置建立连接。但是,因为仅车辆对行人形成 危险,人员装置能够仅与车辆装置建立连接。可理解地,因为其它人员和障碍物典型地对行 人不形成危险,人员装置将典型地不与其它人员装置和障碍物装置建立连接。
[0019] 在基于无线LAN的避撞系统的情况下,通信依赖于必须在感兴趣区域提供毯式覆 盖的基础网络。所有连接通过基础网络(例如无线LAN)建立。
[0020] 仍在典型的非限制性实施例中,人员和车辆避撞装置通常包括至少一个但是典型 的数个与控制模块或处理单元(例如中央处理单元,微控制器)连接的情景感知机构(例如 接口、传感器、系统、红外线接收器、按钮等)。这些情景感知机构监测和收集各种情景相关 的数据,该数据接着被传送给处理单元做分析。
[0021] 处理单元接着利用接收到的数据和各种判定算法来确定人或车辆是否处于不保 证逼近警告传送是合理的或保证紧急逼近警告传送是合理的这样的情景中(例如位置、场 所、状态、情形等)。
[0022] 另一方面,如果避撞装置的处理单元确定人或车辆处于非危险的情形,处理单元 通常将暂时关闭或禁用逼近警告传送,只要确定人或车辆仍处于非危险情形。
[0023]另一方面,如果避撞装置的处理单元确定人或车辆处于非常危险的情形,处理单 元通常将传送特殊类型的逼近警告,即紧急逼近警告。在典型的然而是非限制性实施例中, 这些紧急逼近警告将触发向范围内的车辆操作员的特殊类型的紧急通知。
[0024]但是,如果处理单元确定该情景既不是非危险的也不是紧急的,处理单元将引发 常规的逼近警告的传送。
[0025] 在第一个示例性但仍是非限制性的实施例中,如果穿戴该装置的人处于被庇护远 离车辆交通的安全区中(例如,午餐室、配电室等),则人员装置将暂时禁用逼近警告的传 送。在这样的实施例中,人员装置将包括作为情景感知机构的接收器,典型地是内嵌于人员 装置的红外线接收器,用于检测人是否处于安全区。因为穿戴该装置的人处于非危险的场 所,该第一实施例典型地将避免逼近警告向正在到达的车辆传送。
[0026] 在第二个示例性但仍是非限制性的实施例中,因为工人典型地并不坐在车辆交通 的路上,当穿戴该装置的人就坐或者处于就坐位置时,人员装置将暂时禁用逼近警告的传 送。在这样的实施例中,所述装置将包括作为情景感知机构的传感器,典型地是设置于人的 鞋内或车辆的座位内的压力传感器,与人员装置通信,用于传送指示人坐或站的位置的压 力信息。当穿戴该装置的人实际坐在车辆内或坐在通过的车辆内时,该第二实施例典型地 将避免逼近警告向车辆的传送。可理解地,坐在车辆内的人不会对他所在的车辆或其它正 在到达的车辆造成碰撞危险。
[0027] 在第三示例性但仍是非限制性的实施例中,车辆装置将检测车辆是否停车并因此 关闭车辆的灯光,并且将传送的逼近警告的水平增加到紧急,以确保车辆操作员不会因为 他们看不到任何灯光而假设附近没有车辆。在这样的实施例中,该装置将包括作为情景感 知机构的传感器,典型的是点火开关传感器、油压开关、车辆数据总线接口或运动检测器 (例如微机电系统惯性传感器),与车辆装置通信,用于确定车辆是否停车。如果适用,该第 三个实施例典型地将增加向其它车辆的逼近警告水平并且消除任何向人员装置的逼近警 告。
[0028] 在第四示例性但仍是非限制性的实施例中,如果车辆处于被庇护远离车辆交通的 安全区中(例如停车场、车库等),车辆装置将暂时禁用逼近警告的传送。在这样的实施例 中,所述装置将包括作为情景感知机构的接收器,典型的是红外线接收器,与车辆装置通 信,用于检测车辆是否处于安全区内。因为车辆停车在非危险的场所,该第四实施例典型地 将避免逼近警告向正在到达车辆的传送。
[0029] 在第五示例性但仍是非限制性的实施例中,如果人员装置正在充电,人员装置将 暂时禁用逼近警告的传送。在这样的实施例中,所述装置将包括作为情景感知机构的电子 接口,以检测人员装置是否正在充电。因为这意味着人员装置没有被人穿戴,该第五实施例 典型地将避免逼近警告向正在达到的车辆传送。
[0030] 可理解的是,数个其它实施例是可能的并且各种实施例能够组合。在这种意义上, 根据本发明的原理的人员和车辆装置能够包括数个情景感知机构以允许更精确的确定人 或车辆的场所、位置、状态和/或情形。
[0031] 通过允许人员和车辆装置检测人或车辆所在的情景,所述人员和车辆装置能够避 免在非危险情形下的逼近警告传送并能够引起在高危险或紧急情形下的紧急逼近警告传 送。通过降低在非危险情形下的逼近警告传送以及通过提高在高危险或紧急情形下的逼近 警告的重要性,根据本发明原理的所述装置通常将避免车辆操作员和人员忽视能够引起可 预防性事故的警告。
[0032] 在理解了即将描述的示例性的实施例后,本发明的其它和进一步的方面和优点将 显而易见或将在所附的权利要求中指示,在实践中使用了本发明后,本领域技术人员将想 到此处没有提及的各种优点。
附图说明
[0033]根据下文的描述并参考附图,本发明的上述和其它方面、特征和优点将变得更加 显而易见,在附图中:
[0034]图1是涉及根据本发明原理的避撞系统的示例性场景。
[0035]图2是根据本发明原理的车辆装置的实施例的示意图。
[0036]图3是根据本发明原理的车辆装置的用户界面的示例性实施例的透视图。
[0037]图4是根据本发明原理的人员装置的实施例的示意图。
[0038]图5是根据本发明原理的人员装置的示例性实施例的透视图,该人员装置被集成 到帽灯中。
具体实施方式
[0039] 新型的情景感知避撞装置以及包括该避撞装置的避撞系统将在下文描述。尽管本 发明就具体的示例性实施例描述,可以理解的是此处描述的实施例仅仅是示例性的并且并 不意图由此限制本发明的范围。
[0040] 根据本发明的原理的情景感知避撞装置通常被部署在如下类型的避撞系统内,这 种类型的避撞系统包括不同类型的被配置为分别安装于移动车辆和机器、固定的危险物或 障碍物、以及人员或由移动车辆和机器、固定的危险物或障碍物、以及人员携带的装置。
[0041] 典型地,该样的避撞系统包括三种类型的装置,S卩:1)将被安装于移动车辆和机器 (总称为“车辆”)的车辆装置,2)将被安装于障碍物和其它固定的危险物(总称为“障碍物”) 的障碍物装置,以及3)将被人员(例如车辆操作员、工人、矿工等)携带的人员装置。
[0042]在操作中,各种装置将彼此直接(例如通过对等网络)或间接(例如通过通信网络) 通信。一旦处于通信中,当借助于各种方法(例如通信范围、接收到的信号强度、飞行时间、 雷达、磁场、基于激光的定位识别等)检测到逼近时,各种装置将能够彼此传送逼近警告。 [0043] 在本实施例中,各种装置通过对等网络通信彼此直接通信。并且,在本实施例中, 装置之间的逼近主要通过各种装置之间的射频通信范围检测。在这种意义上,在本实施例 中,逼近检测的范围从当装置位于拐角处没有直接视线时低至25米到当装置具有直接视线 时高达100米。
[0044]现参照图1,示出了涉及车辆10、障碍物20、人员30的避撞系统的示例性场景。
[0045] 在图1的场景中,其位于地下矿井内,有配备有车辆装置1〇〇的数个车辆1〇,提供有 障碍物装置200的一个障碍物20,以及配备有人员装置300的数个工人30,所有这些处于各 种情景中。
[0046] 从车辆10B开始,其车辆装置100与车辆10A、障碍物20A和工人30A的装置建立对等 连接,并且接收来自它们所有的逼近警告。因此,车辆装置100的显示器150B指示车辆10A、 障碍物20A和工人30A的存在,由此警告操作员它们的逼近。
[0047]值得注意的是,正如下文将被最佳理解的,因为坐在车辆10B内的工人30B都将各 自的帽灯关闭,它们各自的人员装置300没有与车辆10B的车辆装置100建立对等连接。因 此,车辆10B的车辆装置1〇〇没有接收来自工人30B的人员装置300的逼近警告并且没有将它 们计算进去。可以理解的是,坐在车辆内的工人没有造成与车辆的任何碰撞风险。
[0048] 并且,尽管为了清楚起见没有在图1中示出,工人30A的人员装置300也将接收来自 车辆10A和10B二者的车辆装置100的逼近警告。类似地,车辆10A的车辆装置100将接收来自 车辆10B的车辆装置100、来自障碍物20A的障碍物装置200、以及来自工人30A的人员装置 300的逼近警告。但是,由于如车辆10B的车辆装置100的相同的理由,由于工人30B的帽灯 400被关闭,车辆10A的车辆装置100将不接收来自工人30B的人员装置的逼近警告。
[0049] 值得注意的是,因为障碍物20A将不造成对工人30A的碰撞危险,障碍物20A和工人 30A的装置之间将没有对等通信。
[0050] 现参照车辆10D,其车辆装置100与位于车库区域的停车车辆10E的车辆装置100、 以及与工人30G的人员装置300建立对等连接,并且接收来自它们的逼近警告。然而值得注 意的是,因为车辆10E已经停车,这种情形将特别指示在车辆10D的车辆装置100的显示器 150D上(例如用停车图标和标识指示)。因此,车辆10D的操作员30E意识到车辆10的存在,但 是因为车辆已经停车,由于车辆的头灯被关闭并且车辆因此在地下矿井的漆黑中更难看 至11,碰撞的危险将显著提高。
[0051] 值得注意的是,因为工人30F位于车库区域并且他们的帽灯400被关闭,车辆10D的 车辆装置100没有与工人30F的人员装置300建立对等连接。换言之,因为工人30F没有造成 对车辆10D的任何立即的碰撞危险,他们不向车辆10D传送逼近警告。
[0052] 最后,参照工人30C,因为他害怕被正在朝他运动的车辆10C碾压,他触发向车辆 10C的车辆装置100传送紧急逼近警告。在这种情形下,车辆装置100的显示器150C将通过特 殊的通知警告操作员30D立即停止。
[0053] 在图1的实施例中,人员车辆装置100、障碍物装置200以及人员装置300之间的对 等连接显示为虚线。值得注意的是,正如上文所述,仅在其他车辆装置100的通信范围内的 车辆装置1〇〇、障碍物装置200和人员装置3〇〇,以及在人员装置300的通信范围内的车辆装 置100实际建立了对等连接。不在通信范围内的装置没有建立对等连接。在本实施例中,装 置的通信范围通常对应于车辆、障碍物或人员周围的应该有逼近警告传送的危险区。在另 一个实施例中,车辆、障碍物和人员周围的危险区或区域能够通过其它机制(例如接收到的 信号强度、飞行时间、雷达、激光或磁场等)确定。
[0054] 根据本发明的原理,车辆装置100和人员装置300每个均提供有情景感知机构,该 情景感知机构允许车辆装置100和人员装置300当确定所述车辆或所述人处于无法保证逼 近警告传送是恰当的这样的非危险情形或情景(例如场所、位置、状态、情形等)时临时禁用 逼近警告的传送,以及当确定所述车辆或所述人处于保证紧急逼近警告传送是恰当的这样 的高度危险的或紧急的情形或情景(例如场所、位置、状态、情形等)时传送紧急逼近警告。
[0055] 车辆装置
[0056] 参照图2,示出根据本发明原理的车辆装置100的实施例。
[0057] 车辆装置100典型地包括处理单元110 (例如中央处理单元、微控制器、控制模块 等),与处理单元110连接、用于与其它装置通信以及通过与之连接的全向天线130接收和传 送逼近警告和其它信息的收发器120,与处理单元110连接、用于存储程序、指令、信息和/或 与装置100的合适的功能相关的数据的存储单元140,与处理单元110连接的用户界面150, 以及至少一个情景感知的机构160。
[0058]在本实施例中,正如图3最佳示出的,用户界面150典型地包括显示屏和一个或多 个按钮、或者触摸屏,以及用于向操作员30通知安装车辆装置1〇〇的车辆1〇的扬声器(例如 蜂鸣器)。
[0059]在本实施例中,装置100包括两个情景感知机构160。一个机构被配置为减少非危 险逼近警告,另一机构被配置为引起紧急逼近警告的传送。可以理解的是,在另一实施例 中,所述情景机构160能够包括多于或少于两个不同的机构和/或能够使用与即将描述的那 些机构不同的机构。在这种意义上,各种矿井设施和配置可以保证另外和/或不同的机构的 使用。
[0060] 非危险逼近警告的减少
[0061] 用于减少逼近警告传送的情景感知机构是红外接收器162,其安装于车辆10 (典型 地安装于车辆10的顶部)并且被配置为检测由合适地部署在矿井中的红外发射器传送的编 码的红外信号以界定诸如车库、安全停车区域等安全区。
[0062] 当车辆10进入诸如提供有合适的红外发射器(没有示出)的安全区内时,接收器 162将拾取编码的红外信号并将相关信息转发给处理单元110,处理单元110将禁用向其它 车辆和人员传送逼近警告。
[0063] 因此,驶近这样的安全区的车辆10和人员30将不接收来自位于这些安全区的车辆 10的车辆装置100的逼近警告,原因是这些车辆10并不造成对矿井内的车辆10和人员30的 任何碰撞危险。
[0064] 在本实施例中,为了界定安全区的边界(其能够如当车辆驶出车库随着车辆交通 进入隧道时那样突然结束),相对于射频信号,优选使用红外信号,这是因为能够通过利用 简单的光学不透明材料(例如胶合板、不透明的聚合物帘等)限定红外信号来产生明确的边 界线。射频信号在本质上更易于弥散并且因此更难于控制或解释。
[0065]紧急逼近警告的传送
[0066]情景感知机构164是被配置来确定车辆10是否停车的车辆接口。该机构164被配置 来当处理单元110通过车辆接口 164检测到车辆10的灯光被关闭时使得处理单元110向其他 车辆10传送紧急逼近警告。可理解的是,在地下矿井内,正在行进的车辆10总是开着灯光。 因此,如果车辆10的灯光被关闭,这通常意味着车辆停车和没有行进。可以理解的是,车辆 接口 164能够通过其它指示器(例如点火开关、油压等)检测到所述车辆10没有行进。
[0067]可以理解的是,停在隧道内关闭灯光的车辆10能够造成与正在驶来车辆10的非常 高的碰撞风险。事实上,关闭灯光的车辆成为大的但仍然难以看到的部分或全部堵塞隧道 的障碍物。
[0068]因此,当车辆装置100接收到这样的紧急逼近警告时,通常在用户界面150的显示 器上指示特殊的通知(例如图1中示出的停车车辆图标)。
[0069]可以理解的是,处理单元110通常被配置为管理来自各种情景感知机构160的冲突 信息。
[0070] 例如,在车辆装置100的本实施例中,如果车辆1 〇在安全停车区停车并关闭灯光, 处理单元110将接收来自两个情景感知机构W2和164的冲突信息。事实上,红外接收器162 将检测到来自位于安全停车区的红外发射器的编码红外信号,指示没有逼近警告应该发 出,然而所述车辆接口 164将检测到车辆10的灯光被关闭,指示紧急逼近警告应该发出。
[0071] 在这种情况下,处理单元110将被如此配置以使得对编码的红外信号的检测优先 于对关闭的灯光的检测。事实上,如果车辆10在安全区停车,这样的车辆10的装置100不应 该向附近的车辆10发出紧急逼近警告。
[0072] 可以理解的是,取决于实际使用的情景感知机构160和其被配置用于确定的情景, 处理单元110将被配置用于执行条件逻辑运算和/或其它运算以确定什么是首要检测的情 景,不传送逼近警告、传送逼近警告、或者传送紧急逼近警告的决定应该基于该情景。
[0073] 人员装置
[0074] 参照图4,示出根据本发明原理的人员装置300的实施例。
[0075] 人员装置300典型地包括处理单元310 (例如中央处理单元、微控制器、控制模块 等),与处理单元310连接、用于与其它装置通信以及通过与之连接的全向天线330接收和传 送逼近警告和其它信息的收发器320,与处理单元310连接、用于存储程序、指令、信息和/或 与装置300的合适的功能相关的数据的存储单元340,与处理单元310连接的用户界面350, 以及至少一个情景感知机构360。
[0076] 在本实施例中,基于下述理由所述人员装置300集成到所述帽灯400中(参见图5): [0077] a.如果一些工人30没有带着人员装置300,避撞系统实际上将增加碰撞的危险。因 为当进入地下时没有人忘记他们的帽灯(没有帽灯人什么都看不见),人员装置300与帽灯 400的集成是保证所有工人带着人员装置300的最可靠的手段。
[0078] b.因为在高危险区域灯光总是开启的,而当人正操作车辆、是乘客、或在如午餐 室、避难所或配电室的灯火通明的庇护区域内时,帽灯经常是关闭的,利用帽灯的关闭状态 作为确定人是否没有处于碰撞危险的手段。
[0079] c.因为当工人们在休息时将帽灯摘下并且将帽灯丢在挂钩或桌子上不动时工人 们将典型地关闭他们的帽灯400 (通过开关或按钮410),如被嵌入的移动传感器检测到的那 样,利用帽灯的开启状态作为触发伤员(man-down)警报的必要条件。
[0080] d.利用正在充电的帽灯400作为确定所述装置300没有被人穿戴的手段。
[0081] e.利用帽灯头灯在头盔上的安装位置来借助用于使得安全区充满参考红外信号 的任何红外发射器的视线视图来定位该嵌入的红外接收器,该参考红外信号的传播被包括 衣物的任何不透明的材料遮挡。
[0082] f •如果需要,使头灯闪光以将紧急逼近警告通知给人的能力,因为这是引起人注 意的最可靠的手段。
[0083] g•如果发生恐慌快速接触紧急按钮,这是因为帽灯上的按钮总是可接触的并且在 准确的相同位置,不像安装在腰带上、项链上或口袋中的装置。
[0084] h•利用帽灯400的功率循环、人员熟悉的现有界面,来重置紧急停止警报。
[0085] 在本实施例中,情景感知机构360包括六个不同的机构。
[0086]所述前四个机构与非危险逼近警告的减少相关。其余两个机构与紧急逼近警告的 传送相关。可以理解的是,在其他实施例中,情景感知机构360能够包括多于或少于六个不 同的机构和/或能够使用不同于即将描述的机构的机构。在这种意义上,各种矿井设施和配 置可以保证额外的和/或不同的机构的使用。
[0087]非危险逼近警告的减少
[0088] 用于减少非危险逼近警告传送的第一机构361是处理单元3〇〇与帽灯控制器(没有 示出)之间的接口。该机构361被配置为用于检测帽灯是否开启或关闭。
[0089]如果所述机构361检测到帽灯关闭,所述机构361将向所述处理单元310传送信息, 反过来,只要帽灯400被确定为关闭,所述处理单元310就将禁用逼近警告的传送。
[0090] 可以理解的是,如果帽灯400被关闭,这通常意味着或者帽灯400本身没有处于使 用状态,或者穿戴帽灯400的人30处于灯火通明或安全的区域。无论是哪种情况,由于没有 人员处于危险情形,所述人员装置300不应该传送逼近警告。
[0091]用于减少非危险逼近警告的第二个机构362是与处理单元310通信的红外(IR)接 收器。
[0092] 在本实施例中,接收器362被安装于帽灯400或与所述帽灯400集成(参见图5)。该 接收器362被配置为用于接收来自红外发射器(没有示出)的编码的红外信号,该红外发射 器被合适地部署在矿井内以界定诸如午餐区域、配电室、庇护所等的安全区。
[0093]当穿戴自己帽灯400的人30进入诸如午餐区域或配电室的安全区时,提供有合适 的红外发射器(没有示出),所述接收器362将拾取编码的红外信号并且所述处理单元310将 禁用逼近警告的传送。
[0094]因此,由于位于这些安全区内的这些人30没有造成对车辆10的任何碰撞危险,驶 近这样的安全区的车辆10将不接收来这些人30的人员装置300的逼近警告。
[0095]为了限定安全区的边界(其能够如当人30走一步出了避难所随着车辆交通进入隧 道时那样突然结束),相对于射频信号,优选使用红外信号,这是因为能够通过利用简单的 光学不透明材料(例如胶合板、不透明的聚合物帘等)限定红外信号来产生明确的边界线。 射频信号在本质上更易于弥散并且因此更难于控制或解释。
[0096]用于减少非危险逼近警告的传送的所述第三机构363是压力传感器,该压力传感 器安装于携带所述装置300的人30的鞋内并且典型地与所述处理单元310无线通信。
[0097] 所述压力传感器363以固定间隔测量实际施加于其上的压力的量并且向所述处理 单元310传送收集的数据。
[0098] 一旦接收所述压力数据,所述处理单元310将所述压力数据与预定范围比较并且 将确定携带所述装置300的人30是否正在坐着或站立。
[0099] 如果所述处理单元310确定所述人正在坐着,然后只要所述人被确定为坐着,所述 处理单元300就将禁用逼近警告的传送。
[0100] 可以理解的是,在车辆附近坐着的人30很可能是车辆的操作员、车辆内的乘客、或 者附近经过车辆的操作员或乘客。在所有这些情形下,所述人将在车辆内并且将因此不会 造成与其它车辆碰撞的危险。在任何情况下,地下矿井内的人员30从不坐在车辆行驶的区 域。
[0101] 可替换地,为了更好的控制哪些坐着的场景应该关闭逼近警告信号,压力传感器 能够安装于放在所有安全的坐席区域处的坐垫内并且能够被配置为用来建立与坐在坐垫 上的人30的人员装置300的短程无线连接。一旦接收到指示坐在坐垫上的人30的压力数据, 只要所述人坐在坐垫上,所述装置300的所述处理单元310就将禁用逼近警告的传送。
[°102]所述第四机构是接口364,用于检测帽灯400是否正在充电(没有示出),即当前没 有被人30穿戴。
[0103]如果处理单元310从接口 364接收到关于帽灯400正在充电的数据,处理单元310接 着将禁用逼近警告的传送,这是因为没有人实际上正穿戴着帽灯400并且也就没有人实际 上正穿戴着装置300。如果没有人员30正穿戴着所述装置300,那么不存在碰撞的危险并且 所述装置300不应该传送逼近警告。
[0104] 可以理解的是,所述人员装置30能够包括或多或少的机构360以减少非危险逼近 警告。进一步地,一些机构360能够合作以提供其中人30穿戴装置300的情景(例如位置、场 所、状态、情形等)的更精确的指示。
[0105] 紧急逼近警告的传送
[0106] 在本实施例中,用于触发紧急逼近警告的传送的所述第一机构是紧急接口365。在 本实施例中,如图5最佳示出的,所述紧急接口365是两个按钮,其设置于所述帽灯400两侧 并且不能无意中被同时按下以避免虚假警报。保护头盔上的帽灯400的位置允许对所述紧 急接口 365的两个按钮的快速接触。
[0107] 所述紧急按钮365与所述处理单元310通信并且被配置为一旦被同时按下时向所 述处理单元310传送信号。
[0108] 当所述处理单元310接收来自所述按钮365的信号时,所述处理单兀31〇导致向所 述装置300 (参见图1中的工人30C和车辆10C)的通信范围内的所有车辆传送紧急逼近警告。 该紧急逼近警告将通过特殊通知(例如紧急停车)的显示来警告操作员立即停车。
[0109]在其它实施例中,该紧急逼近警告能够进一步导致接收到警告的所有所述车辆自 动停车。
[0110] 尽管所述紧急接口 365被首要设计为用于避免迫在眉睫的碰撞,所述紧急接口 365 也能够用于工人30需要立即协助的其它情形。
[0111] 在所述装置100、200和300与部署在矿井内的无线网络(例如无线LAN)通信的实施 例中,紧急逼近警告的传送也可以被转发到监测系统以实现监测和分析的目的。可以理解 的是,在可能的时候,要求人30启动紧急逼近警告的传送的紧急幸免情形应该被分析,以确 定幸免情形的原因并且以后避免这种情形。
[0112] 用于触发紧急逼近警告的传送的所述第二机构是与所述处理单元310连接的运动 检测器366 (例如惯性检测器)。
[0113] 所述运动检测器366被配置为用于检测穿戴所述装置3〇〇的人3〇实际是否在运动。
[0114] 在大部分的情形下,穿戴所述帽灯400的人30总是在运动,即便是略微的运动。因 此,该第二机构366被特别配置为用于检测人是否因为心脏病发作或中暑(总称为伤员的情 形)而丧失意识。在这种意义上,如果人不运动超过预定的时间量(例如3分钟)并且如果所 述帽灯430被开启,所述处理单元将导致紧急逼近警告的传送。可以理解的是,所述预定的 时间量可以超过3分钟或少于3分钟。
[0115] 该紧急逼近警告可以与激活紧急接口 365之后传送的紧急逼近警告相同,或者可 以与之不同。在这种意义上,其差别可以在于实际显示在所述车辆装置1〇〇的界面150上的 消息。例如,所述显示可以指示紧急停止-伤员而不是仅紧急停止。
[0116]值得注意的是,尽管因为人员不会造成对彼此的碰撞危险,人员装置300通常被配 置为不向彼此传送逼近警告,在一些实施例中,所述人员装置300能够被配置为在伤员情形 下接收由相邻人员装置300传送的紧急逼近警告。在这样的实施例中,当人员装置300传送 紧急逼近警告时,至少为了协助的目的,在那个人30附近的每一个人员30和车辆10将被警 告。
[0117]在本实施例中,所述人员装置300的所述用户界面35〇典型地包括所述帽灯灯430 并且能够进一步包括用于通知携带所述人员装置300的人30的LED420、按钮、和/或蜂鸣器。 [0118]仍在本实施例中,因为所述装置300集成到所述帽灯400中,所述处理单元310与所 述帽灯控制器通信,以使得所述帽灯控制器能够接收来自所述处理单元310的指令以调节 所述帽灯灯430 (例如闪烁、闪光等)以警告人3〇接收逼近警告。对于疏散通知系统,这通常 被识别为获得地下的人注意的最可靠的手段。紧急逼近警告的闪光图案能够不同于疏散通 知系统的闪光图案,以使得这两种系统均能借助主帽灯灯430获得人的注意。
[0119]可以理解的是,如对于所述车辆装置100的处理单元110那样,所述人员装置300的 处理单元310通常被配置为用于管理来自各种情景感知机构360的冲突信息。
[0120]在这种意义上,取决于实际使用的情景感知机构360和其被配置用于确定的情景, 处理单元310将被配置用于执行条件逻辑运算和/或其它运算以确定什么是首要检测的情 景,不传送逼近警告、传送逼近警告、或者传送紧急逼近警告的决定应该基于该情景。
[0121]值得注意的是,尽管上文的描述己经参照涉及使用被配置为形成对等网络的装置 的避撞系统,根据本发明原理的所述装置将与其它的避撞系统同样工作,在该其它避撞系 统中,各种装置之间的通信可能是或者直接或者间接的。
[0122]使用中,车辆装置或人员装置的处理单元将接收来自情景感知机构的数据以便当 确定车辆或人处于非危险情形时减少非危险逼近警告的传送,以及当确定车辆或人处于高 危险或紧急情形时传送紧急逼近警告。但是,如果处理单元确定所述情景既不是非危险的 也不是紧急的,处理单元将导致常规逼近警告的传送。
[0123]可以理解的是,当车辆或人没有处于造成碰撞危险的场所、位置、状态和/或情形 时通过禁用逼近警告的传送,根据本发明原理的所述装置将减少非危险逼近警告的传送, 从而允许车辆操作员和人员的注意力集中到危险逼近警告。并且,当车辆或人处于高危险 或紧急的场所、位置、状态和/或情形时通过传送紧急逼近警告,根据本发明原理的所述装 置允许当紧急情形发生时车辆操作员和人员变得更有意识。
[0124]尽管在上文中详细描述了本发明的示例性的和当前优选的实施例,将理解的是所 述发明思想可以有另有各种体现或应用并且附加的权利要求书意图于被解释为包括除现 有技术限定的范围之外的这样的变形。

Claims (27)

1. 一种避撞装置,包括: a) 处理单元; b) 包括天线的收发器,所述收发器与所述处理单元通信并且能够与通信范围内的其它 避撞装置建立无线通信以传送和/或接收逼近警告; c) 与所述处理单元通信的用户界面; d) 与所述处理单元通信的至少一个情景感知机构,所述至少一个情景感知机构被配置 为检测所述避撞装置所在的情景以及向所述处理单元传送与检测到的情景相关的数据; 其中所述处理单元被操作以1)如果所述处理单元确定检测到的情景是非危险的,禁用 向至少一些装置传送逼近警告,2)如果所述处理单元确定检测到的情景是危险的,致使向 至少一些装置传送常规的逼近警告,或者3)如果所述处理单元确定检测到的情景是极其危 险的,致使向至少一些装置传送与常规的逼近警告不同的紧急逼近警告; 其中所述避撞装置被配置为安装在人身上且所述避撞装置被集成到帽灯中,所述帽灯 包括操作时与帽灯控制器连接的灯,所述情景感知机构包括帽灯控制器接口,所述帽灯控 制器接口被配置为用于检测所述灯的操作状态。
2. 如权利要求1所述的避撞装置,其中所述至少一个情景感知机构包括位于人身上的 红外接收器,所述红外接收器被配置为用于检测由红外发射器传送的编码的红外信号。
3. 如权利要求2所述的避撞装置,其中所述至少一个情景感知机构包括压力传感器。
4. 如权利要求3所述的避撞装置,其中所述压力传感器位于人的鞋内。
5. 如权利要求1-4中任一项所述的避撞装置,其中所述至少一个情景感知机构包括运 动检测器。
6. 如权利要求1所述的避撞装置,其中所述至少一个情景感知机构包括紧急接口。
7. 如权利要求6所述的避撞装置,其中所述紧急接口为一对按钮。
8. 如权利要求1_4、6-7中任一项所述的避撞装置,其中所述至少一个情景感知机构包 括帽灯充电器接口,所述帽灯充电器接口被配置为用于检测帽灯的充电状态。
9. 一种避撞系统,包括安装于车辆、人和障碍物的多个避撞装置,障碍物避撞装置被配 置为用于向通信范围内的车辆避撞装置传送逼近警告,人员避撞装置被配置为用于向通信 范围内的车辆避撞装置传送逼近警告,以及车辆避撞装置被配置为用于向通信范围内的其 它车辆避撞装置和人员避撞装置传送逼近警告; 其中每一个车辆和人员避撞装置包括至少一个情景感知机构,所述至少一个情景感知 机构被配置为检测所述避撞装置所在的情景; 其中每一个所述车辆和人员避撞装置被操作以1)如果所述避撞装置确定检测到的情 景是非危险的,禁用传送逼近警告,2)如果所述避撞装置确定检测到的情景是危险的,致使 传送常规的逼近警告,或者3)如果所述避撞装置确定检测到的情景是极其危险的,致使传 送与常规的逼近警告不同的紧急逼近警告; 其中所述人员避撞装置被分别集成在帽灯中,每一个帽灯包括操作时与帽灯控制器连 接的灯;以及 其中所述人员避撞装置的所述至少一个情景感知机构包括帽灯控制器接口,所述帽灯 控制器接口被配置为用于检测所述灯的操作状态。
10. 如权利要求9所述的避撞系统,所述避撞装置被进一步安装至障碍物上,所述障碍 物避撞装置被配置为用于向通信范围内的车辆避撞装置传送逼近警告。
11.如权利要求9或10中所述的避撞系统,其中所述人员避撞装置的所述至少一个情景 感知机构包括位于人员身上的红外接收器,所述红外接收器被配置为用于检测由红外发射 器传送的编码的红外信号。
12. 如权利要求9所述的避撞系统,其中所述人员避撞装置的所述至少一个情景感知机 构包括压力传感器。
13. 如权利要求12所述的避撞系统,其中所述压力传感器位于人的鞋内。
14. 如权利要求9所述的避撞系统,其中所述人员避撞装置的所述至少一个情景感知机 构包括运动检测器。
15. 如权利要求9所述的避撞系统,其中所述人员避撞装置的所述至少一个情景感知机 构包括紧急接口。
16. 如权利要求15所述的避撞系统,其中所述紧急接口为一对按钮。
17. 如权利要求9所述的避撞系统,其中所述人员避撞装置的所述至少一个情景感知机 构包括帽灯充电器接口,所述帽灯充电器接口被配置为用于检测帽灯的充电状态。
18. —种用于控制避撞装置之间的逼近警告的传送的方法,所述避撞装置包括车辆避 撞装置、人员避撞装置和障碍物避撞装置,所述障碍物避撞装置被配置为用于向通信范围 内的车辆避撞装置传送逼近警告,所述人员避撞装置被分别集成到帽灯中,每一个帽灯包 括操作时与帽灯控制器连接的灯且所述人员避撞装置被配置为用于向通信范围内的车辆 避撞装置传送逼近警告,以及车辆避撞装置被配置为用于向通信范围内的其它车辆避撞装 置和人员避撞装置传送逼近警告,所述车辆和人员避撞装置每一个均包括至少一个情景感 知机构,对于每一个车辆和人员避撞装置,所述方法包括: a) 利用所述至少一个情景感知机构检测所述装置是否处于非危险情景、危险情景、或 极其危险情景以及对于人员避撞装置,检测步骤包括检测帽灯灯的操作状态,其中操作状 态开启指示的是危险情景,以及其中操作状态关闭指示的是极其非危险情景; b) 取决于被检测到的情景,如果被检测到情景是非危险的,则禁用传送逼近警告;如果 被检测到的情景是危险的,则传送逼近警告;或者如果被检测到的情景是极其危险的,则传 送紧急逼近警告; c) 重复步骤a)和b)。
19. 如权利要求18所述的方法,其中所述避撞装置还包括障碍物避撞装置,所述障碍物 避撞装置被配置为用于向通信范围内的车辆避撞装置传送逼近警告。
20. 如权利要求18或19所述的方法,其中对于人员避撞装置,检测步骤包括检测由红外 发射器传送的编码的红外信号,其中检测到编码的红外信号指示的是非危险情景,以及其 中没有检测到编码的红外信号指示的是危险情景。
21. 如权利要求20所述的方法,其中对于人员避撞装置,检测步骤包括检测由人产生的 压力,其中所述压力指示的是人坐着或站立的位置,并且其中坐着指示压力指示的是非危 险情景,并且其中站立指示压力指示的是危险情景。
22. 如权利要求21所述的方法,其中所述压力在人的鞋内被检测。
23. 如权利要求18所述的方法,其中对于人员避撞装置,检测步骤包括检测紧急接口的 激活,其中紧急接口的激活指示的是极其危险情景,以及其中紧急接口没有激活指示的是 危险情景。
24.如权利要求18所述的方法,其中对于人员避撞装置,检测步骤包括检测帽灯的充电 状态,其中充电状态指示的是非危险情景,以及其中非充电状态指示的是危险情景。 _ 25.如权利要求18所述的方法,其中对于人员避撞装置,检测步骤进一步包括检测人的 运动,其中在帽灯灯的操作状态为开启的同时检测到运动指示的是危险情景,以及其中在 帽灯灯的操作状态为开启的同时没有检测到运动超过预定时间段指示的是极其危险情景。
26. 如权利要求25所述的方法,其中所述预定时间段为至少3分钟。
27. 如权利要求25所述的方法,其中所述预定时间段为至多3分钟。
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