本發(fā)明涉及車輛主動安全技術領域，且特別是涉及一種針對行人的車輛主動報警系統(tǒng)及方法和車輛。

背景技術：

近年來，車輛主動安全技術受到了較高的關注度，例如車輛處于行駛狀態(tài)時，設置在車輛上的報警系統(tǒng)通過安裝在車輛前方的雷達、攝像頭或者激光雷達等傳感器感知周圍環(huán)境，對車輛和行人的碰撞風險進行分析和處理，在系統(tǒng)分析出行人與車輛有碰撞的風險時通過提示駕駛員或者自動制動的方式來幫助駕駛員避免碰撞風險，提高行駛的安全性。然而這種系統(tǒng)或方法并未對行人進行有效提示，使行人能夠意識到風險即將來臨并采取有效措施從而避讓車輛。

如中國專利申請第CN201510523637.3號提供了一種車輛距離探測主動安全系統(tǒng)和控制方法，它解決了現(xiàn)有技術中車輛距離探測不夠完善無法對駕駛員進行有效提示問題。系統(tǒng)包括控制模塊、探測模塊、顯示模塊、報警模塊以及均與控制模塊連接的點火開關和轉速傳感器，探測模塊探測周圍障礙物并發(fā)送結果到控制模塊；控制模塊接收并處理探測結果以確認障礙物狀態(tài)，通過顯示模塊顯示，并在有碰撞危險時控制報警模塊發(fā)出警報，給出具有指導意義的報警和提示，輔助駕駛員安全駕駛。

上述專利可以對駕駛員給出報警和提示，但無法對即將與車輛有碰撞風險的行人給出報警和提示，讓行人主動避開車輛，在駕駛員處于疲勞時或注意力不集中時，則駕駛員無法有效采取主動制動措施來避讓行人，因此只針對駕駛員給出報警和提示存在有明顯缺陷和漏洞。因此需要一種新型的技術方法來改善現(xiàn)有的方案，使行人在與車輛有碰撞風險時，能夠提前對行人發(fā)出預警。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種針對行人的車輛主動報警系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有車輛主動報警系統(tǒng)只針對駕駛員而無法為行人提供有效預警的安全問題。

本發(fā)明解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提供一種針對行人的車輛主動報警系統(tǒng)，包括行人探測模塊、自車行駛狀態(tài)分析模塊、碰撞風險決策模塊和動作響應執(zhí)行模塊。行人探測模塊通過車輛外部傳感器探測車輛周圍的行人的移動狀態(tài)并轉化為相應信號發(fā)送到碰撞風險決策模塊，自車行駛狀態(tài)分析模塊通過車輛內部傳感器獲取車輛的行駛狀態(tài)并轉化為相應信號發(fā)送到碰撞風險決策模塊，碰撞風險決策模塊接收行人探測模塊和自車行駛狀態(tài)分析模塊傳遞過來的各種信號，并對接收到的信號進行處理以確定車輛周圍的行人與車輛是否有碰撞的可能，當處理的結果為有碰撞風險時，碰撞風險決策模塊向動作響應執(zhí)行模塊發(fā)出報警提示信號，由動作響應執(zhí)行模塊控制車輛的燈光和/或喇叭以向行人發(fā)出警報。

進一步地，碰撞風險決策模塊中預先設有時間閾值和重疊率閾值，當車輛與行人交匯所需的時間小于或等于該時間閾值且行人與車輛交匯時的重疊率大于或等于該重疊率閾值時，碰撞風險決策模塊判斷車輛與行人有碰撞風險并向動作響應執(zhí)行模塊發(fā)出報警提示信號；當車輛與行人交匯所需的時間大于該時間閾值時，碰撞風險決策模塊判斷車輛不會與行人發(fā)生碰撞，碰撞風險決策模塊不向動作響應執(zhí)行模塊發(fā)出報警提示信號；當車輛與行人交匯所需的時間小于或等于該時間閾值，但是行人與車輛交匯時的重疊率小于該重疊率閾值時，碰撞風險決策模塊判斷車輛不會與行人發(fā)生碰撞，碰撞風險決策模塊不向動作響應執(zhí)行模塊發(fā)出報警提示信號。

進一步地，車輛外部傳感器包括攝像頭、激光雷達和/或毫米波雷達。

進一步地，車輛內部傳感器包括輪速傳感器、橫擺角傳感器和/或轉向角傳感器。

進一步地，車輛內部傳感器還包括主缸壓力傳感器，主缸壓力傳感器用于監(jiān)測駕駛員主動制動時剎車踏板的壓力變化。

進一步地，向行人發(fā)出警報時，單獨使用遠光燈和近光燈交替反復切換亮燈，單獨使用喇叭鳴笛，或者同時使用兩者組合。

本發(fā)明還提供一種針對行人的車輛主動報警方法，其步驟包括：

利用行人探測模塊通過車輛外部傳感器探測行人的移動狀態(tài)信息并轉化為相應信號傳輸?shù)脚鲎诧L險決策模塊；

利用自車行駛狀態(tài)分析模塊通過車輛內部傳感器獲取車輛的行駛狀態(tài)信息并轉化為相應信號傳輸?shù)脚鲎诧L險決策模塊；

碰撞風險決策模塊接收來自行人探測模塊和自車行駛狀態(tài)分析模塊的各種相關信號并進行處理，得出車輛與行人交匯時的所需時間和行人與車輛交匯時的重疊率，其中碰撞風險決策模塊中預先設有時間閾值和重疊率閾值，當車輛與行人交匯所需的時間小于或等于該時間閾值且行人與車輛交匯時的重疊率大于或等于該重疊率閾值時，碰撞風險決策模塊判斷車輛與行人有碰撞風險并向動作響應執(zhí)行模塊發(fā)出報警提示信號；

動作響應執(zhí)行模塊接收到來自碰撞風險決策模塊的報警提示信號后，控制車輛的遠光燈和近光燈交替反復切換亮燈和/或控制喇叭鳴笛以向行人發(fā)出警報。

進一步地，當車輛與行人交匯所需的時間大于該時間閾值或者行人與車輛交匯時的重疊率小于該重疊率閾值時，碰撞風險決策模塊判斷車輛不會與行人發(fā)生碰撞，碰撞風險決策模塊不向動作響應執(zhí)行模塊發(fā)出報警提示信號。

進一步地，重疊率閾值取值為0.2～0.4，時間閾值取值為1～3秒。

本發(fā)明還提供一種車輛，包括如上的針對行人的車輛主動報警系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明通過提供一種針對行人的車輛主動報警系統(tǒng)及方法，在車輛處于行駛狀態(tài)時，獲取車輛及車輛周圍的行人的移動狀態(tài)信息并進行計算分析，當計算分析出行人與車輛有碰撞的可能時，通過控制車輛的遠光燈和近光燈交替反復切換亮燈和/或控制喇叭鳴笛以向行人發(fā)出警報，提醒路人進行緊急避讓。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中的車輛主動報警系統(tǒng)的結構示意框圖。

圖2為本發(fā)明實施例中碰撞風險決策模塊的計算分析示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例中的車輛主動報警系統(tǒng)的工作流程圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術方式及功效，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明的具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。

圖1為本發(fā)明實施例中的車輛主動報警系統(tǒng)的結構示意框圖，請參圖1，針對行人的車輛主動報警系統(tǒng)包括行人探測模塊10、自車行駛狀態(tài)分析模塊20、碰撞風險決策模塊30和動作響應執(zhí)行模塊40。行人探測模塊10通過車輛外部傳感器探測車輛周圍的行人的移動狀態(tài)信息并轉化為相應信號發(fā)送到碰撞風險決策模塊30。自車行駛狀態(tài)分析模塊20通過車輛內部傳感器獲取車輛的行駛狀態(tài)信息并轉化為相應信號發(fā)送到碰撞風險決策模塊30。碰撞風險決策模塊30接收行人探測模塊10和自車行駛狀態(tài)分析模塊20傳遞過來的各種信號，并對接收到的信號進行處理以確定車輛周圍的行人與車輛是否有碰撞的可能，當處理的結果為有碰撞風險時，碰撞風險決策模塊30向動作響應執(zhí)行模塊40發(fā)出報警提示信號，由動作響應執(zhí)行模塊40控制遠光燈41和近光燈42交替反復切換亮燈和/或控制喇叭43鳴笛，對行人發(fā)出警報提示。

進一步地，行人探測模塊10通過高速總線(如CAN總線)接收車輛外部傳感器的檢測信號，車輛外部傳感器例如包括攝像頭11、激光雷達12或毫米波雷達13，攝像頭11、激光雷達12或毫米波雷達13可以相互配合或者獨立使用。攝像頭11用于捕捉行人的移動速度V₁及行人與車輛的橫向距離L₂，激光雷達12和毫米波雷達13用于探測行人與車輛的縱向距離L₁。

進一步地，自車行駛狀態(tài)分析模塊20通過高速總線(如CAN總線)接收車輛內部傳感器的檢測信號，車輛內部傳感器例如包括輪速傳感器21、橫擺角傳感器22和轉向角傳感器23。輪速傳感器21實時監(jiān)測車輛在其行駛方向上的正向速度V₂和正向加速度A₂并將檢測到的信號傳送到自車行駛狀態(tài)分析模塊20，橫擺角傳感器22和轉向角傳感器23實時監(jiān)測車輛的側向速度V₃和側向加速度A₃并將檢測到的信號傳送到自車行駛狀態(tài)分析模塊20。

本實施例中，車輛內部傳感器還可以包括主缸壓力傳感器24，主缸壓力傳感器24可以監(jiān)測駕駛員主動制動時剎車踏板的壓力變化。當駕駛員觀察到車輛周圍的行人并主動制動時，主缸壓力傳感器24能監(jiān)測到駕駛員制動時剎車踏板的壓力變化，并將剎車踏板的壓力信號經(jīng)由自車行駛狀態(tài)分析模塊20傳送至碰撞風險決策模塊30，當通過制動可以避免碰撞時，碰撞風險決策模塊30將暫時關閉該車輛的主動報警系統(tǒng)。

當碰撞風險決策模塊30判斷車輛與行人有碰撞風險時，將報警提示信號傳送給動作響應執(zhí)行模塊40，由動作響應執(zhí)行模塊40控制遠光燈41和近光燈42交替反復切換亮燈和/或控制喇叭43鳴笛來提醒行人避讓。

圖2為碰撞風險決策模塊30的計算分析示意圖，請參圖2，車輛處于行駛狀態(tài)時，設定行人面積為S₁，車輛面積為S₂，車輛的行人探測模塊1通過車輛外部傳感器探測到行人與車輛的縱向距離為L₁和橫向距離為L₂以及行人的速度為V₁，并將探測到的相關信號傳送到碰撞風險決策模塊30。自車行駛狀態(tài)分析模塊20通過車輛內部傳感器監(jiān)測到車輛沿其縱向的正向速度V₂、正向加速度A₂和沿車輛橫向的側向速度V₃、側向加速度A₃，并將監(jiān)測到的相關信號傳送到碰撞風險決策模塊30。本實施例中，假如車輛正在直線行駛，則沿車輛橫向的側向速度V₃和側向加速度A₃均為零。

當碰撞風險決策模塊30接收到來自行人探測模塊10和自車行駛狀態(tài)分析模塊20的各種相關信號時，計算出車輛與行人交匯時的所需時間T(以簡單計算為例，時間T為車輛與行人的縱向距離L₁與車輛的速度V₂的比值)，若此時計算得出的時間T大于預設在碰撞風險決策模塊30中的時間閾值T_th(T_th為預先設定在車輛中的時間數(shù)值，例如為駕駛員的反應時間)時，則駕駛員可通過主動制動減速來實現(xiàn)在縱向距離L₁范圍內停車。因此，當駕駛員有主動制動行為時，主缸壓力傳感器24通過檢測剎車踏板的壓力變化并將檢測到的壓力信號經(jīng)由自車行駛狀態(tài)分析模塊20傳送給碰撞風險決策模塊30，碰撞風險決策模塊30將暫時關閉該車輛的主動報警系統(tǒng)，即不向動作響應執(zhí)行模塊40發(fā)出報警提示信號。

當碰撞風險決策模塊30接收到來自行人探測模塊10和自車行駛狀態(tài)分析模塊20的各種相關信號時，計算出車輛與行人交匯時的所需時間T(以簡單計算為例，時間T為車輛與行人的縱向距離L₁與車輛的速度V₂的比值)，若此時計算得出的時間T小于或等于預設在碰撞風險決策模塊30中的時間閾值T_th(T_th為預先設定在車輛中的時間的數(shù)值，例如為駕駛員的反應時間)時，則駕駛員難以通過主動制動減速來實現(xiàn)在縱向距離L₁范圍內停車，車輛與行人有撞上的可能，此時通過計算時間T與行人速度V₁的乘積即可計算出行人在時間T內行走的距離，可以確定行人在與車輛交匯時相對于車輛的位置，進一步可以計算得出行人與車輛交匯時的重疊率P(車輛與行人進行交匯時的面積S₃與行人面積S₁的比值)。

當行人與車輛交匯時的重疊率P大于或者等于預設在碰撞風險決策模塊30中的重疊率閾值P_th時，車輛與行人有交匯的可能，碰撞風險決策模塊30判斷車輛與行人存在碰撞風險，此時碰撞風險決策模塊30內的重疊標志打開且碰撞標志也打開，碰撞風險決策模塊30向動作響應執(zhí)行模塊40發(fā)出報警提示信號，由動作響應執(zhí)行模塊40控制遠光燈41和近光燈42交替反復切換亮燈和/或控制喇叭43鳴笛，以此提醒行人避讓，避免碰撞事故的發(fā)生。在此需要說明的是，對行人發(fā)出報警提示時，可以單獨使用遠光燈41和近光燈42交替反復切換亮燈，單獨使用喇叭43鳴笛，或者同時使用兩者組合。

當行人與車輛交匯時的重疊率P小于預設在碰撞風險決策模塊30中的重疊率閾值P_th時，碰撞風險決策模塊30判斷車輛不會與行人發(fā)生碰撞，碰撞風險決策模塊30內的重疊標志不會打開，碰撞標志也不會打開，此時碰撞風險決策模塊30不向動作響應執(zhí)行模塊40發(fā)出報警提示信號，該車輛的主動報警系統(tǒng)不向行人發(fā)出報警提示。

也就是說，當車輛與行人交匯所需的時間T大于預設在碰撞風險決策模塊30中的時間閾值T_th時，碰撞風險決策模塊30判斷車輛不會與行人發(fā)生碰撞，碰撞風險決策模塊30不向動作響應執(zhí)行模塊40發(fā)出報警提示信號。

當車輛與行人交匯所需的時間T小于或等于預設在碰撞風險決策模塊30中的時間閾值T_th，而且重疊率P大于或者等于預設在碰撞風險決策模塊30中的重疊率閾值P_th時，碰撞風險決策模塊30判斷車輛與行人存在碰撞風險并向動作響應執(zhí)行模塊40發(fā)出報警提示信號，由動作響應執(zhí)行模塊40通過控制遠光燈41和近光燈42交替反復切換亮燈和/或控制喇叭43鳴笛，以提醒行人緊急避讓。

當車輛與行人交匯所需的時間T小于或等于預設在碰撞風險決策模塊30中的時間閾值T_th，但是重疊率P小于預設在碰撞風險決策模塊30中的重疊率閾值P_th時，碰撞風險決策模塊30判斷車輛不會與行人發(fā)生碰撞，碰撞風險決策模塊30不向動作響應執(zhí)行模塊40發(fā)出報警提示信號。

本發(fā)明還提供一種針對行人的車輛主動報警方法，圖3為本發(fā)明實施例提供的針對行人的車輛主動報警方法的流程圖，其步驟包括：

利用行人探測模塊10通過車輛外部傳感器探測行人的移動狀態(tài)信息并轉化為相應信號傳輸?shù)脚鲎诧L險決策模塊30；

自車行駛狀態(tài)分析模塊20通過車輛內部傳感器獲取車輛的行駛狀態(tài)信息并轉化為相應信號傳輸?shù)脚鲎诧L險決策模塊30；

碰撞風險決策模塊30接收來自行人探測模塊10和自車行駛狀態(tài)分析模塊20的各種相關信號并進行處理，得出車輛與行人交匯時的所需時間T和行人與車輛交匯時的重疊率P，其中碰撞風險決策模塊30中預先設有時間閾值T_th和重疊率閾值P_th，當車輛與行人交匯所需的時間T小于或等于該時間閾值T_th且行人與車輛交匯時的重疊率P大于或等于該重疊率閾值P_th時，碰撞風險決策模塊30判斷車輛與行人有碰撞風險并向動作響應執(zhí)行模塊40發(fā)出報警提示信號；

動作響應執(zhí)行模塊40接收到來自碰撞風險決策模塊30的報警提示信號后，控制遠光燈41和近光燈42交替反復切換亮燈和/或控制喇叭43鳴笛以向行人發(fā)出警報。

進一步地，在上述的車輛主動報警方法中，當車輛與行人交匯所需的時間T大于該時間閾值T_th或者行人與車輛交匯時的重疊率P小于該重疊率閾值P_th時，碰撞風險決策模塊3判斷車輛不會與行人發(fā)生碰撞，此時碰撞風險決策模塊3不向動作響應執(zhí)行模塊4發(fā)出報警提示信號。

在一個實例中，上述重疊率閾值P_th可以取值為0.2～0.4，上述時間閾值T_th可以取值為1～3秒。

另外，本發(fā)明還提供一種車輛，包括如上所述的針對行人的車輛主動報警系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明通過提供一種針對行人的車輛主動報警系統(tǒng)及方法，在車輛處于行駛狀態(tài)時，獲取車輛及車輛周圍的行人的移動狀態(tài)信息并進行計算分析，當計算分析出行人與車輛有碰撞的可能時，通過控制車輛的遠光燈和近光燈交替反復切換亮燈和/或控制喇叭鳴笛以向行人發(fā)出警報，提醒路人進行緊急避讓。

在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且還可包含沒有明確列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位詞是以附圖中零部件位于圖中以及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表達技術方案的清楚及方便。應當理解，所述方位詞的使用不應限制本申請請求保護的范圍。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。