CN1930593A - 车辆接近警报系统和方法 - Google Patents

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迈克尔·布查德
雅克·奥德特
阿赖恩·贝尔热让
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Abstract

本发明的目的是提供一种接近探测的方法，这种方法基于以随机的时间间隔传输RF信号的分帧，并在不传输时接收RF信号。当发现由射程范围内的目标发出的所述接收的RF信号时，发出警报信号，以警告目标的接近。本发明的第二个方面是将上述方法在一个地区内的会员之间推广使用，并提供监控巡视队来验证是否能够从RF信号中发现那些会员的接近。本发明的第三个方面是为那些会员提供多种状态，会员可以在其中选择一种符合自己当前状态的状态，并在他传输的RF信号中传输所选择的状态，从而将其当前的状态通知射程范围内的其他会员。

Description

车辆接近警报系统和方法
技术领域
本发明涉及一般的安全领域，尤其涉及一种车辆接近警报系统。
背景技术
近年来，由于机动车数量的增加以及驾驶速度的不断提升而引发的相撞事故数量逐渐上升。每年这些意外事故都会导致大量的伤亡并造成重大的财产损失。
众所周知，有许多因素可能导致发生这些相撞事件，包括：驾驶员的疏忽、不熟练、判断错误等等。一般，驾驶员的反应时间对确定是否可以避免潜在的相撞事件也起了一定的作用。
因此，一种有可能减少意外事故数量的方法是使机动车驾驶员知道在附近存在另外一辆车以及与之相距的大约距离。存在很多环境，在这些环境下知道其它车辆的存在是非常重要的。这些环境的例子包括如雾、烟雾、雨、雪等大气条件。另外一些例子包括如崎岖或山岭地带、弯路、下坡或上坡、交叉口等地形或路面条件。环境条件的例子还有，从晴朗天气条件下的照明良好的高速公路到恶劣天气条件下的照明不好的道路，其照明条件随环境而变化，在这些处境中，知道预定范围内存在其他车辆也是非常重要的。
迄今为止，不同类型的机动车驾驶员都是通过安装在车内或车外的一个或多个镜子来观察车辆附近的区域，这已是一种习惯的做法，或者驾驶员通过转动头部来观察值得注意的区域。正如人们公认的，各种机动车内置镜或外置镜总是不能观察到车辆附近的选择性区域，该区域通常被称为盲点。由此，当驾驶员转头观察目标区域时就会暂时忽视本车前方附近的区域，而使驾驶动作变得危险。因此，实践证实这两种用于在做出驾驶动作之前观察车辆附近选择区域的方法都不理想，并且往往对本车驾驶员或接近车辆驾驶员的安全造成重大危害。
现有技术已经列举了用于发现其他车辆存在的系统和设备的例子。然而，这些系统或设备大多存在很多缺点。例如，一些系统具有明显的方向性，该方向性要求车辆间精确的队列。而且，一些现有技术的设备和系统在测量数百米以内的距离时不能发挥有效作用。
因此，对于改进的车辆接近警报系统的要求是：这种系统应该是经济的、耐用的，并且在不同的天气、照明，路况和存在数种障碍的野外条件的状况下都是同样适用的。对于车辆警报系统还要求该系统不仅要对某人发出在其最邻近的区域存在其他人的警报，而且还应该指示出附近车辆的距离远近，以及附近车辆的类型和状况。最后，还要求这种系统可以在驾车或步行的旅行者中使用，而且可以安装在地区的障碍物上，以便提高该地区的安全性，并使那些旅行者在旅行中不必担心与其他旅行者相撞，因为他的车辆接近警报系统会发出警报通知他其他旅行者的存在。
因此本发明的目的就是提供这样的一种车辆接近警报系统。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种探测接近的方法，这种方法基于以某一功率、随机的时间间隔传输RF信号的分帧，并且在不传输时接收RF信号，当目标处于射程范围内时探测由其发出的所述接收的RF信号，并发出警报信号，以警告目标的接近。
本发明的第二个广义方面是提供一种提高地区内一组会员安全性的方法，该方法包括以下步骤：为每个会员提供一个传输器和接收器，以传输和接收RF信号，其中所述RF信号包括关于会员状态的信息，以及提供多种状态，会员可以从中选择符合自己状态的一种状态，这样，每个会员都能够通知其他会员自己存在于预先确定的范围内以及自己的状态，并且能够通过探测由位于此射程范围内的其他会员发射的RF信号，得知其他会员的接近及他们状态的信息，然后为每名会员提供一个警报信号，该信号与由所述射程范围内的另一名会员传输的状态有关，以及与接近的程度有关，使得每名会员能够根据警报信号估计与另一名会员相关的潜在危险。
本发明的第三个广义的方面是提供一种提高地区内一组会员安全性的方法，该方法包括以下步骤：为每个会员提供一个传输器和一个接收器来传输和接收RF信号，使得每个会员能够通知其他会员自己存在于预先确定的范围内，并且能够通过探测此射程范围内的其他会员发射的RF信号得知其他会员的存在，接收器还提供警报信号，以警告所述的存在者；然后观察在地区内的会员，并且确定该警报信号是否发送给所观察的会员；当警报没有发送时，通知所观察会员没有接收到RF信号，从而提高在该地区内该组会员的安全等级。
本发明上述广义的方面有利之处是，当会员所处的范围大于一个会员紧急制动时的制动距离的两倍时，通过发出警报以减少地区内会员之间的相撞风险。
RF信号是一种全方位的信号，这样使得每个会员都能够将他的存在通知所有方向上的其他会员，也能够收到射程范围内所有方向上存在的会员的通知，这也是很有利的。
另一个很有利的方面是，传输器和接收器被组合到车辆接近警报系统装置(VPASU)中，该车辆接近警报系统装置还包括在其他物体中显示警报信号的设备。优选地，这种显示包括多个LEDs。
还有一个有利的方面是，RF信号以随机的时间间隔、并以符合不同信号范围的不同的功率电平交替地传输。上述传输信号在被另一个接近的VPASU发现时，要求对该信号进行估算，以便确定是较远距离范围的还是较近距离范围的接近。而且，优选将这个信息显示在VPASU上，以便通知VPASU用户所探测到的存在者的大概距离。
还优选，RF信号是一种调频的RF信号，在该信号中的信息是编码信息。该编码的信息可以包括，例如，识别传输器诸如序列码的信息。该编码的信息还可以包括关于传输者状态的信息，诸如紧急状态。该编码的信息还可以包括关于传输信号的功率电平的信息。上述所有的信息被用于通知VPASU用户关于所探测到存在物的类型、状态和大概距离。而且，更优选，上述信息被显示在VPASU上。
附图说明
本发明的其他特点和优点将通过以下的附图进行详细说明。
图1是本发明的第一个实施方案的车辆接近警报系统装置(VPASU)的透视图；
图2是说明本发明第一个实施方案在RF传输中的数据帧结构的示意图；
图3是描述在本发明第一个实施方案中不同操作模式下的车辆接近警报系统装置(VPASU)的传输流程图；
图4是本发明的第一个实施方案的车辆接近警报系统装置(VPASU)的显示算法的流程图；
图5是本发明的第一个实施方案的车辆接近警报系统装置(VPASU)的电路示意图；
图6是配置在雪地汽车俱乐部的本发明第二个实施方案的车辆接近警报方法流程图；
图7是配置在林场作业中的本发明的第三个实施方案的车辆接近警报方法流程图。
具体实施方式
本发明的车辆接近警报系统基于车辆警报系统装置(VEHICLE PROXIMITY ALARM SYSTEMUNIT)(VPASU)10，该VPASU 10配置在机动车辆、步行者、巡逻队或地区障碍物上以提高地区的安全性。
在本发明的一个实施方案中，每一个雪地汽车俱乐部的会员都拥有一个VPASU 10，巡视员监视该地区，以保证所有会员都能够通过他们的VPASU 10告知他人自己的存在。在本发明的第二个实施方案中，林场中的工人(包括卡车司机和伐木工人)都配备了VPASU 10，这样他们能够通知其他人自己的存在及状态，例如卡车是否装满等。
VPASU 10对于两个实施方案通用。
VPASU 10包括以预先确定的信号频率发射信号的发射装置和接收该信号的接收装置。VPASU 10还包括选择性地激活发射装置或接收装置的激活装置。通常，激活装置激活发射装置，使得发射装置在相对短暂的发射期间以随机的时间间隔发射信号。一旦信号已经发射，激活装置就会激活接收装置，直至随机地再激活发射装置。
每个VPASU 10还包括与接收装置连接的通知装置，用于通知指定的用户该接收装置已经接收到具有预先确定信号特征的信号。该通知装置可以采用适当的形式，包括视频和/或音频信号成分。
当在至少两辆相互间距离在预定操作范围内的车上安装并激活VPASU 10时，每个VPASU10的接收装置会接收到另一辆车的VPASU 10发出的信号，从而通知其各自的用户具有相似警报系统的另一辆车位于预先确定的操作区域内。车辆驾驶员就会针对另一辆车的存在可能会形成潜在的安全隐患发出视觉、触觉(诸如颤动)、听觉或其他类型的警报。
一般地，尽管不是绝对的，但通常是在允许的RF光谱中选择出操作信号频率，因为这些信号能够穿越各类型的障碍物。该频率可以选择在900MHz的范围内，因为经验和实验数据已经证实，在崎岖地带，对于0到500米之间的操作范围，这个特定的频率是最理想的，至于0到500米之间的操作范围则取决于所使用的天线类型。
而且，优选在相对短的发射时期发射信号，这样使得接收装置的非激活时间周期最小化。此外，优选随机地发射信号，这样能够减少在给定的操作范围内的两辆车的发射循环彼此同步的风险，从而补偿各自的警报系统相互间的低效率。
在优选的实施方案中，所有的VPASU 10的接收器敏感度都相等。优选地，不估计所接收信号的信号强度，但高于某一极限值时应该进行检测。而且，所有的VPASU 10都使用相同的电路。
当两辆配备了VPASU 10的车都在射程内时，他们会通过每辆车提供的警报信号来接收另一辆车存在的通知。因此这两辆车相互意识到另一辆车的存在，并且能够相应调整各自的行为以避免相撞。地区的安全因此也得到改善。
当VPASU 10安装在车辆中时，其发射和接收装置能够用车辆的电池充电。当然，VPASU 10能够用单独的电池充电。通常，电力以同步脉冲信号的方式供应给发射和接收装置，这样可以确保当发射装置发射信号时，接收装置处于非激活状态，以避免给定的车辆警报系统被自身的发射装置激活。
图1示出了本发明的VPASU 10。该VPASU 10通常包括以适当的固定方式安装在汽车(图中未示)中的保护外壳12。设计该保护外壳12是为了保护安装在其内部的零件防御潮湿、灰尘等外界因素。
优选该保护外壳12配置或将其安装在减震装置上，以减少由于震动或撞击而损坏内部零件的风险。用于密封内部零件以隔离外部环境和湿气的密封装置或减震装置取决于VPASU 10在何种状况下使用。应该知道尽管VPASU 10最初是用于安装在诸如雪地汽车、海上摩托车、山地车等娱乐性车辆上，但是VPASU 10同样可以应用在任何其他类型的车辆上，包括陆地、水上或空中汽车，而不会偏离本发明的范围。该VPASU 10装置还可以制成诸如寻呼机类型的小型尺寸，这无疑对于步行者更为适合。
警报装置可以采取任何适合的形式，包括音频装置14(诸如蜂鸣器、喇叭等)和可视指示装置16(诸如发光二极管、霓红灯、面板显示器等)。警报装置还可选择地包括触觉信号装置(图未示)，诸如安装在靠近座椅和/或方向盘的震动装置。可以选择配备如图1所示的紧急开关18，使用户能将其所处的紧急状况通知其他人。
还可以配置图1未示出的另一个开关，本说明书的后文将对其进行详细说明，这个开关可以使VPASU用户选择一种类似其当前的处境，以及他想与附近的其他车辆或步行者联络的状况。
VPASU装置的说明
VPASU包括RF传送模块(TX)41(用作发射装置)、RF接收模块(RX)42(用作接收装置)以及用于传送来自TX的信号并接收RF信号的RF天线44。VPASU 10还包括用于控制其功能的微控制器59和可视警报显示器，该可视警报显示器用于警告附近存在的配置有相似VPASU 10的VPASU用户。
如前所述，根据优选实施方案，VPASU 10的特点之一是传输在短时期内进行，并且接收是在传输时期之间完成。TX/RX的顺序本质上是随机的，目的是减少两个VPASU 10完全同步而导致彼此之间无法察觉的风险。在本发明的一个实施方案中，传输期限大约为20毫秒，在两个连续的传输时期之间的时间间隔为75毫秒～300毫秒。
本领域的技术人员很清楚，其他的定时安排和顺序仍然可以使用，包括不是随机的定时安排。
本领域的技术人员还知道应该以连续的方式进行接收，甚至在传输时期仍可进行。
根据优选实施方案，VPASU 10的另一个特点是全方位地传输和接收RF信号。但是，仍然可以选择某种辐射方向的天线，以便以优选的方向进行传输或接收。
在本发明的一个实施方案中，通过天线44发送的RF信号通过调频来传输关于信号发送者的信息。该信息排列在图2所示的数据帧结构31之后。参见图2，首先，以图解方式说明两个被可变的时间延迟τ(在两个连续的传输分帧之间随机变化)分开的传输RF分帧21，其次，以图解方式说明一个显示帧内容的TX分帧21的放大部分。在这个实施方案中，数据帧包括同步码25、序列号码27、数据序列码29以及奇偶校验码30。同步码25用于通知接收器下一个数据的到达。序列号码27，顾名思义，是识别发射器的码，在某些情况下是需要被提供的重要信息。序列号码27后面是6比特位的数据序列码29，根据该实施方案，关于发送者的状态信息或关于其传输/接收的操作状态信息在数据序列码29中传输。最后，4比特位的奇偶校验码30完成RF分帧的传输，该奇偶校验码30被用作一种检验所接收信号完整性的工具。
根据此实施方案，数据序列码29能够取4个不同的值。在标准模式37中，VPASU 10或者在低功率处或者在高功率处交替传输RF分帧。在最高功率处，数据码是D1，对于下一个RF分帧，在较低功率处，数据码是D2。第三个数据码D3用作识别来自在信号灯模式38中运行的目标或任何存在物的传输。如后文所述，在信号灯模式38中，VPASU 10只是传输。然后数据码还可以是D4，D4相当于应急码。在这种情况中，当RF信号被接收时，RF信号被解码为应急信号。
因此，通过将上述信息解码可以获得传输者的类别、身份特征以及状况。
图3是说明VPASU 10用于不同操作模式的传输流程图。在一个实施方案中，VPASU 10包括一个选择模式的开关35，VPASU 10将在所选择的模式中运行。在此实施方案中，有三种模式可以选择：标准模式37、信号灯模式38以及巡视模式39。
在优选的实施方案中，如前所述，标准模式37，可以在较高和较低功率处交替地进行传输。当被另一个VPASU 10发现时，这两种功率都要校准至相当于长距离范围(LR)或短距离范围(SR)。
依据VPASU 10的应用用途，将这些功率调整到期望的范围。因此，当接收方VPASU 10探测到由另一个VPASU 10在长距离范围发出的的RF信号，而且在低功率处没有探测到下一个RF信号时，该接收方VPASU 10，通过图4描述的算法51，能够断定发射方VPASU 10处于长距离范围。优选地，LR信号进一步编码为长距离范围状态，SR信号编码为短距离范围状态，使得接收方VPASU 10能够从编码确认所接收信号的范围。
当然，对本领域的技术人员来说，显而易见，也可以在两种以上的功率下进行传输，因此，能够以更好的距离分辨能力通知VPASU 10的用户某人的存在。
在信号灯模式38中，VPASU 10被设置为仅以随机序列传输RF分帧。这种操作模式的目的是通过将地区的障碍物或目标配备在信号灯模式38中运行的VPASU 10，来提供该地区中障碍物或目标存在的信息。如图3所示，根据欲探测的障碍物所在的范围，可以将传输信号的功率调整到高或低等级。
在巡视模式中，VPASU 10连续进行接收。这种模式的目的是提供一种可能性，即，巡视一个地区时无需通知其他人正在巡视。如后文所述，这种模式已经在欲提高地区安全等级时实施应用。
当在标准模式中运行并处于紧急状况时，还可以对数据序列码29的紧急状态40进行编码。通过算法51对信号进行接收并编码时，接收方VPASU 10将会知道某个用户正处于危险中。
图4以图解方式说明根据本发明的一个实施方案的VPASU 10的算法51。当接收到信号时，算法开始工作。首先，读取传输的帧结构31和信号编码。接着，如果已经设置的数据序列码29符合信号灯模式38，那么VPASU显示器的蓝色LED49点亮5秒钟，该VPASU显示器作为可视指示装置16使用。如果数据序列码29不符合信号灯模式38，则算法51的下一步就是验证信号是否编码为高或低功率。如果信号是编码为高功率的，那么长距离范围(LR)状态与之相关，反之，短距离范围(SR)状态与低功率码相关。下一步是检查两个连续RF信号，即LR信号和SR信号是否由同一个VPASU发射，在这种情况下，我们知道相应的存在状态在短射程范围内。当存在物是在短射程范围内时，VPASU显示器的红色LED47点亮5秒钟，该VPASU显示器作为可视指示装置16使用。当存在物是在长距离范围内时，黄色LED 48点亮5秒钟，该VPASU显示器作为可视指示装置16使用。
根据该实施方案，算法51还检查数据序列码29是否已经设置为应急码。如果是，黄色LED 48或红色LED47闪烁5秒钟，至于是黄色LED 48还是红色LED 47，则取决于该信号是与LR相关联还是与SR相关联。
因此，根据上述实施方案，配备了VPASU 10的机动车驾驶员通过看到用作可视指示装置16的显示器的蓝色LED 49点亮5秒钟，或只要接收到障碍物的信号，就会知道位于某一距离的路面上有危险障碍物存在的通知。
此外，如果碰巧另一辆配备相同VPASU的机动车在附近(SR)，则红色LED 47就会点亮5秒钟，或者另一辆机动车在近距离内停靠，驾驶员就会得到该车存在的警告。并且，如前所述，如果所述红色LED47闪烁，则意味着该存在的人处于危险中，需要立即救助。因此，对预定范围内、并处于危险中的驾驶员，VPASU 10是一种非常方便的工具。
尽管在优选的实施方案中没有利用GPS的优势，但是GPS仍然可用作替代品。人们总是以最大功率发送一个GPS坐标，根据此坐标，接收方VPASU 10就会确定范围，而不是利用信号强度以编码或不编码来确定范围。
现在根据所述的本发明的第一个实施方案，详细说明VPASU 10的电路示意图-图5。
VPASU 10由RF传输模块(TX)41(#FM9TX from Abacom)、RF接收模块(RX)42(#FM9RXfrom Abacom)以及RF天线44组成，RF天线44传输来自TX的信号并接收RF信号。天线44是具有四分之一波长的天线(ANT-916-PW-RA-ND)，用于提供全方位的传输模式。这种装置使用自我包含的传输和接收模块，该传输和接收模块在UHF波段中的同一个频率下运行。
在优选的实施方案中，RF信号被全方位传输，这样任何在欲确定范围内的接收器都能够接收到该信号。然而，天线也能够以定向方式传输，结果只有排列在传输模式方向上的接收器才能够接收到信号。这种方式，例如，在公路发信号盘的情况下更便于实施，这种公路发信号盘在只取一个方向时尤为有利。同样，天线能够以定向方式接收，同样只有排列在接收模式方向上的传输信号才能够被发现。这种方式有利于在巡逻队中实施，这种方式能够限定射程范围内机动车的探测领域。
用于警告VPASU用户配备有相似VPASU的物体接近的可视指示装置16由三个LED组成，红色LED 47、黄色LED 48以及蓝色LED 49。依据所接收信号的类型，这些LEDs由微控制器59(PIC 16F876 from Micro-Chip)供电，该微控制器59控制并驱动这些LEDs。
一种双二极管(二极管A1和A2)的组装部件，用作TX/RX开关45。在接收模式中，二极管A2通过微控制器59的“RXON”电线56供应的偏流开启。当电线56的电压为+5V时，二极管偏流流入电阻R9、R8和R3中，然后进入二极管A2，并流入感应器L1中，该感应器L1使直流电回到地面。电容器C7阻断来自RX模块42的直流电压。在传输模式中，通过将“RXON”电线56设置为0V关闭二极管A2，以阻止传输信号流入接收器42。通过这种方式，VPASU 10用户并不检测其自身的存在。
在传输模式中，“TXHIpwr”电线57或“TXLOpwr”电线58，经由高功率模式下的R4和R1，或者低功率模式下的R5和R2，将会达到5V来偏流至二极管A1。分压器R4和R5进行高和低输出功率电平的连续调整。从而，TX模块41将会发射高功率或低功率的RF信号用于远距离或近距离范围的探测。电容器C4阻断来自TX模块41的直流电。
因此，根据这个实施方案，双二极管A1和A2交替地向前偏进，使得VPASU 10交替地接收和传输。接收器42总是打开，并且在传输期间，通过微控制器监控所传输信号的完整性，该微控制器监控被解码的接收器输出线“RXdataOUT”54。在发生故障的情况下，微控制器将会使所有的LEDs47、48和49不断闪烁来显示这种装置有缺陷。微控制器59的“TXon”电线55的电压达到+5V时打开传输器41。晶体管Q1和Q2作为缓冲器快速地为TX模块41的电源输入线充电/放电。
接收的信号流入微控制器59中，这些信号在这里被解码。被微控制器59解码后，这些信号由三个LED二极管显示：红色47、红色48和蓝色49。一系列电阻R23、R28和R29用作电流限定电阻。
DIP开关52 SW1、SW2和SW3在加电时被微控制器读取来确定VPASU 10在哪一种模式中(标准37、信号灯38或者巡视39)运行。当这些开关中的任何一个打开时，微控制器就会读取如内部的上拉电阻供应的高电平或+5V的电压。当开关关闭时，微控制器读取0V电平。依据哪一个开关被激活，所传输的信号将会以对应的数据序列码29编码。应急开关53也被读取，这样如果该开关被VPASU的用户激活，所传输的信号会被相应地编码。
微控制器时钟源自一个20MHz的石英片X1，该石英片X1与电容C27和C28共同形成一个振荡电路。微控制器重置电路使用R12、C24以及D5。+12V电源输入来自开-关电闸，去向保险丝F1。电容C30、C9以及C17滤过12V线上的干扰的同时避免了二极管D4由于极性翻转而产生损坏。稳压器U2和U3为装置提供所需要的被调整的+5V电压。电容C10和C18滤过+5V供应电压。
本领域的技术人员很清楚，VPASU 10的可视指示装置16还可以有其他配置，而不致偏离本发明的范围。它还可以包括显示发射器的序列号码27的显示器，这样，在该射程范围内的发射器能够被验证。VPASU 10还可以提供多个开关52，每一个开关指示特定的信息，使得VPASU 10用户能够通过激活特定的开关来提供有关其状况或类型的附加信息。
本领域的技术人员还应该知道，如果采用，例如GPS信号，VPASU 10能够提供探测对象位置的精确指示。这个位置信息对应显示为附加信息。
在ATV娱乐领域配置VPASU
下面说明图6的车辆接近警报方法，该方法能够提高一组雪地汽车俱乐部会员的安全性，如步骤61，在每一个会员的雪地汽车上都配备一个VPASU 10，如步骤62。
由于VPASU的作用，每名会员交替地传输和接收RF信号。从而，一个会员能够在他存在的射程范围内通知另一个会员，如步骤63。近距离和远距离分别优选为100米和700米，传输RF信号的低和高功率电平根据VPASU 10而设定。当然，也可以选择其他范围。考虑到车辆的通常行驶速度，以及会员在这些条件下对突然发现另一辆汽车在近距离范围内时做出反应通常所需要的时间，因此选择了上述范围。本领域内的技术人员知道，根据当时的情况可以选择其他范围。
当一名会员处在另一名会员的射程范围内时，这名会员车上的VPASU 10的可视指示装置16将会通知本车驾驶员，如步骤65，即使彼此之间看不见。如果另一名会员在700米距离内，那么黄色LED48将会点亮5秒钟。如果其他会员正朝他驶来，则红色LED47将会点亮，而黄色LED熄灭，这预示着其他会员正在靠近。这样会员能够对自己的处境进行反应，从而避免与其他雪地汽车相撞。
在步骤61所述的方法中，还提供了配备VPASU 10的雪地汽车巡逻队，如步骤67，该巡逻队对娱乐区域进行监控，以确保所有的俱乐部会员都使用VPASU 10。优选地，巡逻队选择巡视模式39，在这种情况下，因为巡逻队不传输RF信号，其他会员不能警报他的存在。当巡逻队探测到雪地汽车(这里指看见的汽车)的存在时，巡逻队检查自己的VPASU 10是否发出了警报信号，如步骤68。如果是，则意味着该雪地汽车是本俱乐部的会员，并且该汽车的VPASU 10的工作情况良好。否则，巡逻队将会通知该看见的汽车出现了问题，如步骤69，一种情况是该汽车不是俱乐部的会员，另一种情况是该汽车的VPASU不起作用了。对此可以采取适当的措施，例如将非会员逐出，或者再为该俱乐部会员的汽车配备一个VPASU 10。通过这种方法，能够使该区域内的会员确信他们的娱乐区是相对安全的。
本领域的技术人员知道，如果，可以采用探测器组装部件对地区观察和监控来取代雪地汽车巡逻队，例如该组装部件为与设置为巡视模式39的VPASU 10装置连接并与控制站连接的移动探测器，这样，有关故障车辆的信息将会传送到这个控制站。
本领域的技术人员还知道，上述方法还可应用在各种情况中，诸如ATV娱乐地区、林业地区以及划船俱乐部等等。
在林业领域配备VPASU
下面针对图7说明另一种可以提高一个地区内一群人的安全性的方法，如步骤71。这次所指的地区是林业地区，在这个地区内穿梭着伐木搬运卡车和其他林场工人。
这种方法包括向所有工人和伐木搬运卡车提供VPASU 10，这样他们就能够传输RF信号、接收RF信号以及在传输的同时发送关于状态的信息，该状态信息是从VPASU 10提供的多种状态中选择的，如步骤73。这种状态可能是应急码、或另一种信息诸如指示卡车是否装满货物。这些状态可以从VPASU 10上的开关53′中选择，开关53′类似于已说明的应急码开关53。一旦选择了某种状态，如步骤75，就会按照图2所述的相同技术对所传输的RF信号编码。
工人或伐木搬运卡车能够在他们所在的射程范围内利用VPASU 10传输RF信号通知另一个工人或伐木搬运卡车自己的存在及状态，如步骤77。接着，其他工人(或伐木搬运卡车)将得到传输者的存在及其状态的警告，如步骤78。这样他就会在有利的形式下来估计所在射程范围内的潜在危险，如步骤79，并且相应地作出反应和采取行动。例如，对于行驶的装满货物的伐木搬运卡车需要很长距离才能彻底停止，因此应该将这种情况通知周围的其他工人，以此提高他们的安全性。
在另一个实施方案中，开关53′被用于选择一种危险状态来识别限定范围内的危险，例如伐木工人快将大树砍倒的情况。伐木工人能够通过开关53′选择与他的工作区域存在潜在危险的实际情况相对应的状态。其他人接收到那样的信号后就会试图通过听或看来识别伐木工人的存在位置，从而采取必要的行动保持安全距离。
自然，可以选择的一种可能状态是应急状态。例如，如果一个工人受伤了，他可以激活这种状态，他的VPASU 10将会在RF信号中传输应急码40。射程范围内的另一个工人将会得到警告，即一个工人正处于危险中并且需要帮助。
很显然，在上述的两种方法中，各种在地区内能够发现的目标或障碍物都可以配备设置在信号灯模式38下的VPASU 10，这样，所述的工人和车辆就能将自己的存在通知其他人。这样的目标例如有危险的道路转弯处、桥梁、标识牌等，以及在每个特定情况发现的其他类型的目标都可以应用这些方法。
显然地，VPASU 10能够适应特定区域的特性。例如，VPASU 10装置可以在冬天安装在雪地汽车俱乐部地区内的结冰的湖面上，并且那些VPASU 10在信号灯模式38中运行，以通知俱乐部会员湖面的存在。湖面发送的信号以状态码编码，该状态码通知射程范围内的会员，对于他们而言从湖面上经过是否安全，这种方式十分有利。这种状态可以通过例如俱乐部的巡逻队会员检查覆盖在湖面上的冰层的是否足够厚以保证安全，并利用开关53′进行调整，。因此，当湖面射程范围内的会员接收到湖面的信号灯信号时，还会得到穿过湖面是否安全的通知。
在一些地区，地区巡逻队也许是有利的，当需要时，安装信号灯模式下运行的VPASU 10，以通知其他人存在潜在危险。潜在的危险可能是即将倒下的树、暴风雪或大雨之后的危险的路况等等。通过这种方式可以改善地区的安全。
自然，可以在地区内创建一个信号灯链，该信号灯链可以将信息从一个信号灯传递到另一个信号灯，直到该信息到达控制站。这个信号灯链对于传递需要紧急帮助的车辆所发出的紧急信号非常有用。通过这种传递链，配备了VPASU 10并且在某车辆射程范围内的信号灯将会接收到该车辆的紧急信号。然后，该信号灯通过传输编码的信号将该信号传递到最近的信号灯，所述最近的信号灯将同一个信号传输到下一个信号灯，等等，直到该紧急信号迅速地到达控制站。
下面是另一个例子，在该例中VPASU 10被应用于需要更高安全等级的特殊地区。在一个ATV娱乐俱乐部里，驾驶员们清楚地知道高速驾驶的危险，这些驾驶员获得特定的VPASU 10，这种VPASU 10能够传送到他们的ATV驱动系统，并且当该VPASU 10接收到特殊编码的RF信号后，能够限制车辆速度。当俱乐部的另一名会员发现ATV驾驶员正高速驾驶时，会利用自己的VPASU 10传输该编码信号，或者当巡视会员判定所有会员都遵守地区的速度限制时，也会传输该编码信号。很显然，那些特殊的VPASU 10能够应用到其他类型的娱乐俱乐部中，例如雪地汽车俱乐部、划船俱乐部等等。
在某些情况下每辆车配备两个VPASU 10装置或许是有利的：其中一个设置在车辆中，另一个是便携式的，易于驾驶员随身携带。只要两个VPASU 10处于有效射程范围内，他们就会通过RF发射/接收信号以保持通信。但是如果由于某种原因，他们分开的距离超过接收范围，通信链接就会切断。如果将VPASU 10设置为在该链接中断时可激活警报信号，则驾驶员就会被通知他的车辆不处于有效射程范围之内。这种双VPASU 10系统的直接应用是作为警报系统，以通知驾驶员他的车辆将被偷盗。
本领域的技术人员知道，上述方法可以应用到各种情况中，而并非限定在上述的特殊案例。例如，这些方法可以有利地应用在雷区、军事地带、库区、飞机场以及任何娱乐区诸如划船和ATV领域等。上述列举的领域并不详尽，只是列出这些方法可能应用的领域。
可以理解，对本领域的技术人员而言，上述方法将会有无数种修正。因此，上述说明书和附图将被作为对本发明的解释，而不是对本发明的限定。对于本领域技术人员而言还应理解，本发明的范围不限于说明书所公开的内容，在不脱离本发明实质的范围内，可以根据本发明所公开的内容，对本发明的实质技术特征进行各种变形、使用或应用，并且，本发明的范围由权利要求限定。

Claims (69)

1.一种提高地区内一组会员安全性的方法，其特征在于，该方法包括：
为每个会员提供传输器和接收器来传输和接收RF信号，使得每个会员能够通知其他会员自己存在于预先确定的范围内，并且能够通过探测此射程范围内的其他会员发射的RF信号得知其他会员的存在，接收器还提供警报信号以警告所述的存在的人；
观察在该地区内的会员，并且确定该警报信号是否发送给所观察的会员；以及
当没有发送警报时，通知所观察会员未接收到RF信号，从而在该地区内提高该组会员的安全等级。
2.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述提高地区安全性等级包括，当会员所处的范围大于紧急制动时的制动距离的两倍时，通过发出警报以减少地区内会员之间的相撞风险。
3.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述的会员包括移动的车辆。
4.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述会员包括步行者。
5.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述RF信号包括全方位的RF信号。
6.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述RF信号包括实际上连续的信号。
7.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，传输和接收RF信号包括以随机时间间隔传输RF信号的分帧，并在不传输时接收，从而以伪随机模式交替地传输和接收所述的RF信号。
8.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述警报信号包括音频信号。
9.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述警报信号包括视频信号。
10.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述观察和确定包括让所述团体中的一名会员对该地区进行巡视。
11.如权利要求10所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述团体中的所述会员对该地区进行巡视只是接收所述RF信号。
12.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述观察和确定包括通过仪器探测所述地区内会员的活动，其中，所述仪器包括活动探测器和接收RF信号的接收器。
13.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述观察和确定包括以仪器探测所述地区内的会员，其中所述仪器包括摄像机和接收RF信号的接收器。
14.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述观察和确定还包括确定所述被观察会员是否正在以容许界限内的速度移动。
15.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述通知包括发送RF警报信号，该警报信号能够被所述进行接收的装置发现。
16.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括通过下述步骤通知一个会员另一个会员所在的范围：
探测后，通过对所述另一个会员发射的RF信号进行估计以确定范围。
向所述会员显示范围值。
17.如权利要求16所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述探测后，通过对所述另一个会员发射的RF信号进行估计以确定范围，包括：探测由该另一个会员发射的RF信号的功率电平；
将所述功率电平与符合所述传输器中信号的功率电平已知值比较，以及
根据所述比较确定分开的会员的范围。
18.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述RF信号包括功率识别码，该功率识别码指定传输RF信号的功率范围。
19.如权利要求18所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括通过下述步骤通知一个会员另一个会员所在的范围：
探测后，通过对所述另一个会员发射的RF信号进行估计以确定范围。
向所述会员显示范围值。
20.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述RF信号包括识别所述会员的识别码。
21.如权利要求20所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括，在所述射程范围内接收由所述会员发射的所述RF信号时对所述会员进行识别。
22.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括以某一速度和注意力在所述地区内行驶，而无需考虑与所述团体中的另一名会员相撞，直到被所述警报通知在所述距离内存在其他会员才降低速度，并提高注意力。
23.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括对不能传输的所述会员施行罚款和强制的规则。
24.如权利要求23所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，包括从所述地区内逐出所述不能传输的会员。
25.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括在所述RF信号中传输关于正在传输的会员状态的信息。
26.如权利要求25所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，传输所述关于状态的信息包括在预先确定的多种状态中选定。
27.如权利要求25所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述关于状态的信息包括指示危险状态的警报信号。
28.如权利要求27所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述观察和确定还包括借助于接收到的所述警报信号，对处于危险中的会员进行定位。
29.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括：
对地区进行观察以探测目标的存在，并监控由所述目标传输的RF目标信号；以及
确定警报信号是否发送到所观察的目标。
30.如权利要求29所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括当所述目标不能被在所述射程范围内的另一名会员探测到时，通知所述目标该目标没有进行传输。
31.如权利要求30所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括由于没有进行传输，而将所述目标从地区内逐出。
32.如权利要求30所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括通知团体中的会员所述目标的存在。
33.如权利要求1所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括：
至少向所述地区内的一个目标提供所述装置来传输RF信号，这样，在探测由至少一个目标发射的所述RF信号的时候，所述目标传输目标RF信号，而所述会员能够收到该至少一个目标存在于预先确定的范围内的通知。
34.如权利要求33所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述目标包括公路信号指示。
35.如权利要求33所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，由所述至少一个目标发射的目标RF信号包括识别该至少一个目标的识别码。
36.如权利要求35所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括在所述射程范围内接收由所述至少一个目标发射的RF信号的同时，识别该至少一个目标。
37.如权利要求33所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括在由所述至少一个目标发射的RF信号中传输信息状态。
38.如权利要求37所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，其中，所述信息状态包括显示危险状态的警报信号。
39.如权利要求33所述的一种提高地区内一组会员安全性的方法，还包括：
验证所述至少一个位于所述地区内的目标正在通过监测所述目标RF信号传输该目标RF信号，从而确保所述团体中的会员能够收到该目标存在的通知。
40.一种探测接近的方法，该方法包括：
以某一功率电平、随机的时间间隔传输RF信号的分帧；
在不传输时，接收RF信号；
探测所述接收的RF信号，该信号由目标在探测范围内发射；以及
发出警报信号以警告所述目标的接近。
41.如权利要求40所述的一种探测接近的方法，其中，所述RF信号包括RF调频信号，在该信号中有识别传输者的编码信息，以及，其中所述信息被显示。
42.如权利要求40所述的一种探测接近的方法，其中，所述RF信号包括RF调频信号，在该信号中有关于传输者状态的编码信息以及，其中所述警报信号与关于状态的信息连通。
43.如权利要求40所述的一种探测接近的方法，其中，所述以随机的时间间隔传输RF信号分帧包括以两个不同的功率电平交替地进行传输，该两个不同的功率电平对应于近距离范围信号和远距离范围信号。
44.如权利要求43所述的一种探测接近的方法，其中，所述的发出警报信号包括识别所述近距离或远距离范围。
45.如权利要求43所述的一种探测接近的方法，其中，所述RF信号包括RF调频信号，在该RF调频信号中有关于信号功率的编码信息，以及，其中所述警报信号识别所述对应的近距离或远距离范围。
46.如权利要求40所述的一种探测接近的方法，其中，所述RF信号分帧包括20毫秒的分帧持续时间、1到3毫瓦的峰值功率，而平均传输功率低于0.75毫瓦。
47.如权利要求40所述的一种探测接近的方法，其中，所述目标包括车辆。
48.如权利要求40所述的一种探测接近的方法，其中，所述目标包括步行者。
49.如权利要求40所述的一种探测接近的方法，其中，所述RF信号包括全方位的信号。
50.一种提高地区内团体会员安全性的方法，该方法包括：
为每一名会员提供传输器和接收器以传输和接收RF信号，其中所述RF信号包括关于会员状态的信息，以及
提供多种状态，会员可以从中选择一种与自己的状态相对应的状态，这样，每名会员都能够通知其他会员自己存在于预先确定的范围内以及自己的状态，并且能够通过探测所述射程范围内的其他会员发射的RF信号得知其他会员的接近和状态；
为每名会员提供警报信号，该信号与所述射程范围内的另一名会员所传输的状态有关，以及与接近有关，使得每名会员能够根据警报信号估计与另一名会员相关的潜在危险。
51.如权利要求50所述的一种探测接近的方法，其中，所述的多种状态包括紧急状态。
52.如权利要求50所述的一种探测接近的方法，其中，所述的传输RF信号包括，以对应于近距离范围信号和远距离范围信号的两种不同的功率电平交替地传输，以及，其中所述的接近是通过估算RF信号的功率电平来确定的。
53.如权利要求50所述的一种探测接近的方法，其中，所述的接近由GPS信号来确定。
54.如权利要求50所述的一种探测接近的方法，其中，所述地区内的团体会员包括在林场内作业的一群伐木搬运卡车司机，其中每一个伐木搬运卡车司机通过选择一种适当的状态通知其他人自己的装载状态。
55.一种接近警报装置，包括：
传输器，以随机的时间间隔发射RF信号分帧；
接收器，在所述传输器不发射的同时接收由目标发出的接收RF信号，并且当所述目标位于射程范围内时，产生接近探测信号；以及
与接收器连接的警报装置，当接收所述接近探测信号时，发出警报信号。
56.如权利要求55所述的一种接近警报装置，其中，所述警报装置包括提供音频警报信号的音频信号发生器。
57.如权利要求55所述的一种接近警报装置，其中，所述传输器包括全方位发射所述RF信号的天线。
58.如权利要求55所述的一种接近警报装置，其中，所述传输器和所述接收器包括共用天线。
59.如权利要求58所述的一种接近警报装置，其中，所述传输器包括编码器频率模块以利用信息频率对RF信号调频，所述接收器包括解码器频率模块以解码所述信息，以及其中警报装置包括显示装置以显示所述信息。
60.如权利要求59所述的一种接近警报装置，其中，所述显示装置包括可视显示单元。
61.如权利要求59所述的一种接近警报装置，还包括电缆插销，该插销能够插入香烟点火器中，以用作外部电力供应源。
62.如权利要求59所述的一种接近警报装置，还包括电池，该电池驱动所述传输器、接收器以及警报装置，用于提供独立的便携式接近警报装置。
63.一种接近警报装置，包括：
状态选择器，用于在一组状态中选出被选择的状态并发出选择状态信号；
传输器，用于接收所述选择状态信号并传输以符合所述选择状态的选择状态码编码的RF信号；
接收器，用于接收由目标发出的、并以目标状态码编码的RF信号，并且当所述目标位于射程范围内时生成包括目标状态信息的接近探测信号；以及
连接到接收器的警报装置，当接收接近探测信号并与所述目标状态有关时，用于发出识别所述选择器选择的所述状态组中的任何一种状态的警报信号。
64.如权利要求63所述的一种接近警报装置，其中，所述警报装置包括发出音频警报信号的音频信号生成器。
65.如权利要求63所述的一种接近警报装置，其中，所述传输器包括全方位发射所述RF信号的天线。
66.如权利要求63所述的一种接近警报装置，其中，所述传输器以随机的时间间隔传输RF信号分帧，所述接收器在所述传输器不传输时接收，以及，其中所述传输器和所述接收器包括共用天线。
67.如权利要求63所述的一种接近警报装置，其中，警报装置包括显示所述目标状态的可视显示装置。
68.如权利要求63所述的一种接近警报装置，还包括一个插入香烟点火器中的电缆插销，以用作外部电力供应源。
69.如权利要求63所述的一种接近警报装置，还包括电池，该电池用以驱动所述传输器、接收器以及警报装置，用于提供独立的便携式接近警报装置。
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