CN107791983A - 碰撞警告系统 - Google Patents

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CN107791983A CN201710798377.XA CN201710798377A CN107791983A CN 107791983 A CN107791983 A CN 107791983A CN 201710798377 A CN201710798377 A CN 201710798377A CN 107791983 A CN107791983 A CN 107791983A
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马西米利亚诺·布鲁斯科
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Abstract

本发明涉及一种车辆碰撞警告系统，包括第一传感器，其生成指示交通情况的第一信号。该系统包括外部警告信号系统，其发出外部警告信号向附近的交通物警告危险情况。该外部警告信号系统包括被设置为发出外部警告信号的警告设备和处理器。处理器接收来自第一传感器的第一信号，基于第一信号探测危险情况，并生成控制信号以使得警告设备发出外部警告信号。

Description

碰撞警告系统
技术领域
本发明总体涉及车辆碰撞警告系统。
背景技术
随着社会越来越关注碳排放与可持续/可再生能源，电动车辆越来越受欢迎。电动车辆使用存储在一个或多个电池中的电力来运行。在运行过程中，可控地释放所存储的电能以驱动电动机。电动机通过将电能转化为机械能驱动车辆。因为电动车辆使用电动机而不是内燃机，因此电动车辆可以比传统车辆更安静。没有来自内燃机的噪音，附近的交通物(例如，行人、动物)可能意识不到电动车辆在该区域内怠速运转或行驶。电动车辆制造的最小噪音可能会进一步因为人口密集中心、天气条件等的嘈杂的环境而被掩盖。
发明内容
以下讨论的实施方式包括碰撞警告系统，其能够对电动车辆和附近交通物之间可能的碰撞情形向车辆乘员和附近交通物发出警告。该碰撞警告系统能够使用一个或多个碰撞传感器在各种复杂环境中探测危险情况。这些环境可以包括人口密集中心、低能见度情形和恶劣天气情况。在某些实施方式中，碰撞传感器可以是互补的，也就是说即便当某些传感器性能下降时(例如，低光照、恶劣天气)也能够探测危险情况。为了警告车辆乘员和/或附近交通物可能的危险情况，碰撞警告系统可以包括内部警告信号系统和/或外部警告信号系统。该内部和外部警告信号系统包括一个或多个警告设备，其能够向车辆乘员和附近交通物提供警告信号。该警告信号可以是听觉的和/或视觉的。
附图说明
图1为具有碰撞警告系统的车辆的一个实施方式的俯视图；
图2为具有警告系统的车辆的一个实施方式的前视立体图；
图3为具有碰撞警告系统的车辆的一个实施方式的内部视图；以及
图4为展示碰撞警告系统运行的方法的一个实施方式的流程图。
具体实施方式
图1为具有碰撞警告/避免系统10的电动车辆8的一个实施方式的俯视图。图1中，电动车辆8为汽车；然而，以下讨论也可以适用于其他电动车辆8(例如，汽车、卡车、公交车、自行车、摩托车、助动车等)。正如以下将会更加详细讨论的，碰撞警告系统10警告附近交通物电动车辆8的存在，这可以减少交通事故的风险。
碰撞警告系统10包括多种组件，这些组件一起运行警告附近的行人和/或其他车辆。这些组件可以包括一个或多个碰撞传感器14，碰撞传感器14被放置于电动车辆8上的不同位置。例如，碰撞传感器14可以耦接至电动车辆8的前部、电动车辆8的顶部、电动车辆8的侧面、侧视镜18和/或车辆8的内部(例如，仪表盘、后视镜)等。
碰撞传感器14可以包括光学相机、红外相机、运动探测器、雷达、激光器、超声波传感器和/或其他任何传感器。在某些实施方式中，碰撞警告系统10可以包括传感器套件20，传感器套件20包括一个或多个碰撞传感器14(例如，光学相机、红外相机、运动探测器、雷达、激光器、超声波传感器等)。通过包括多种碰撞传感器14，碰撞警告系统10可以在不同环境情况下提供对危险12的冗余探测。例如，白天时光学相机能够探测危险12，而在夜晚或低光照的情况下，光学相机可能无法辨识危险12。在这些情形中，另一个碰撞传感器14，如红外相机或雷达，就可以提供对危险12的探测。也就是说，当一个碰撞传感器14性能降低时，另一个碰撞传感器14仍然可以探测危险12。因此，碰撞警告系统10可以在多种情况下提供对危险12连续的或接近连续的探测，所述多种情况例如包括下雨、低光照、下雪、起雾、沙/尘暴，以及其他情况。
运行时，碰撞传感器14发射信号(例如，无线、通过硬线连接)至控制器22(例如，电脑)。控制器22可以包括一个或多个处理器24，处理器24执行存储在一个或多个存储器26中的指令来处理来自碰撞传感器14的信号(例如，数据)。例如，控制器22可以接收来自光学相机的信号(例如，数据)。处理器24然后可以执行存储在存储器26中的程序，该程序可以在光学相机拍摄的图像中识别对象(例如，汽车、卡车、自行车、行人、动物等)。如果处理器24探测到危险12，处理器24执行指令来激活外部警告信号系统28和/或内部警告信号系统30。例如，控制器22可以在小于0.1、0.3、0.5、1.0、1.5秒等时间内探测危险。
在某些实施方式中，控制器22可以连续接收来自一个或多个碰撞传感器14的反馈，以使得控制器22追踪潜在危险12的变化并确定该变化是否改变了危险情况(例如，增加碰撞危险、减少碰撞危险或消除碰撞危险)。这些变化可以包括危险12速度的变化；危险12与电动车辆8之间距离的变化；危险12行进方向上的变化等。例如，阈值距离、阈值速度等，可以存储在存储器26中，并且可以被处理器24访问以确定是否存在危险情况。此外，在某些实施方式中，控制器22可以同时接收来自多个碰撞传感器14(例如，具有相同或重叠覆盖区域的碰撞传感器14)的反馈，以使得控制器22可以更精确地识别危险12(例如，对照、核实)并确定是否存在危险情况或情形。
在某些实施方式中，碰撞警告系统10可以连接至远端服务器32，远端服务器32可以处理来自碰撞传感器14的信号。因此，与其在电动车辆8上包括能够处理来自碰撞传感器14的反馈的处理器24，反倒是具有一个或多个处理器34的远端服务器32可以使用存储在一个或多个存储器36中的指令(例如，程序)处理来自碰撞传感器14的信号。例如，碰撞警告系统10可以包括发射器/接收器38，发射器/接收器38或者直接从碰撞传感器14接收信号，或者通过控制器22接收信号。发射器/接收器38随后发射传感信号(例如，通过蜂窝网络、无线网络等)至服务器32，服务器32随后处理该信号并识别是否存在危险情况。如果服务器32在处理来自传感器14的信号之后识别到危险情况，服务器32就发射信号至控制器22以激活外部和/或内部警告信号系统28、30。在某些实施方式中，控制器22和服务器32可以冗余地处理来自碰撞传感器14的信号，或者如果控制器22无法处理时，只有服务器32处理来自碰撞传感器14的反馈。
在又一些其他实施方式中，控制器22可响应于探测到车辆8刹车而激活外部警告信号系统28。例如，当驾驶员踩压刹车时，控制器22从指示刹车正被踩下的传感器和/或探测车辆速度改变的传感器接收信号。作为响应，控制器22激活外部警告信号系统28，让危险对象知道电动车辆8的情况。在某些实施方式中，当刹车被踩压时如果速度低于阈值水平(例如，住宅区、闹市区的速度限制)，控制器22可以激活外部警告信号系统28；而如果车辆速度高于阈值水平(例如，高速公路的速度限制)，控制器22阻止激活外部警告信号系统28。通过这种方式，控制器可以激活外部警告信号系统28以在高速公路上警告可能在电动车辆8前方的实际危险对象(例如，行人、车辆)，而不是警告驾驶员。
在又一些实施方式中，控制器22和/或服务器32可以使用刹车和碰撞传感器14的组合以激活外部和/或内部警告信号系统28、30。例如，即使控制器22和/或服务器32探测到刹车被踩压，控制器22和/或服务器32也可以不激活外部和/或内部警告信号系统28、30，除非使用碰撞传感器14实际地探测到危险。
如果外部警告信号系统28被激活，可以接通一个或多个警告设备50，如灯、声音设备(例如喇叭、扬声器等)。在某些实施方式中，灯和声音设备可以一起工作以协助附近交通物认识到电动车辆8的存在/接近。例如，声音设备可以协助视力受损人员，而灯可以协助听力受损人员。灯和声音设备的组合也可以帮助思想不集中的人员认识到电动车辆8。通过这种方式，附近的交通物能够认识到潜在危险并且采取合适的行动(例如，不穿过街道、让路、停步)。
这些灯可以使用存储在一个或多个存储器26中的指令(例如，程序)通过控制器22受到控制，控制器22具有一个或多个处理器24。灯可以包括车辆上常见的灯，如前灯、尾灯、刹车灯、雾灯、转向信号灯等，和/或特别地作为碰撞警告系统10一部分的灯。这些常见灯具有特定的颜色，如用于转向信号灯的橙色和用于前灯的白色。然而，如果探测到附近交通物在电动车辆8的路线(例如，车轮路线)上，这些灯可以发出不同的颜色。例如，灯可以发出红色、蓝色、绿色、粉色、紫色、蓝绿色等，以吸引附近交通物的注意。在某些实施方式中，每个灯都可以发出不同的颜色(例如，每个前灯和每个信号灯发出不同的颜色)。在另一个实施方式中，随着电动车辆8与附近交通物之间距离变化，灯可以变化颜色(例如，绿色变为黄色、黄色变为橙色、橙色变为红色等)。例如，超过第一阈值距离时，灯可以从白色变为绿色；在第一阈值距离与第二阈值距离之间时，灯可以从绿色变为黄色；以及在第二阈值距离与第三阈值距离之间时，从黄色变为红色等。
在某些实施方式中，灯的亮度可以升高或降低(例如，色度和/或明度)以警告附近交通物(例如，危险对象)。亮度可以根据电动车辆8与附近交通物之间的距离改变。例如，当电动车辆8与附近交通物之间的距离减小时，灯的亮度可以升高。在某些实施方式中则正好相反，即亮度可以降低。在另一个实施方式中，灯的亮度(例如，明度和色度)可以反复升高和降低以吸引附近交通物的注意。在又一实施方式中，灯可以闪烁、变化亮度等。例如，灯可以每秒闪烁1次、2次、3次、4次、5次或更多次。在另一个实施方式中，某些或全部灯可以不同间隔时间地闪烁，即在一段时间内，一个或多个灯可以比一个或多个其他灯更频繁地闪烁。除闪烁之外，某些实施方式中的灯可以在闪烁的同时变化颜色(例如，红色变为橙色、橙色变为红色、绿色变为蓝色、白色变为某种颜色等)。可以基于与附近交通物的距离在闪烁的同时变化颜色。例如，超过第一阈值距离时，灯可以在白色和绿色之间闪烁；在第一阈值距离与第二阈值距离之间时，灯可以在绿色和黄色之间闪烁；以及在第二阈值距离与第三阈值距离之间时，从黄色变为红色等。
如上所解释的，碰撞警告系统10的警告设备50可以发出声音以警告附近交通物电动车辆8的存在，可以伴有或不伴有本申请所述的灯。例如，声音设备(例如，喇叭、扬声器)可以发出蜂鸣声、声音命令(例如，“离开！”、“小心！”、“注意！”)、嗽叭轰鸣、预先录制的引擎噪音(例如，录制的来自内燃机、刺耳的轮胎的噪音)或上述组合。在某些实施方式中，发出的声音或噪音可以随着电动车辆8越来越靠近附近的交通物而增加强度。基于电动车辆8与附近交通物之间的一个或多个阈值距离，强度的增加可逐渐地增加和/或阶梯状地增加。在某些实施方式中，警告设备50可以基于与附近交通物的一个或多个距离而改变发出的声音。例如，超过第一阈值距离时，警告设备50可以发出引擎噪音；在第一阈值距离与第二阈值距离之间时，警告设备50可以制造蜂鸣声或发出喇叭轰鸣声；以及在第二阈值距离与第三阈值距离之间时，发出警告消息(例如，“离开！”、“小心！”、“注意！”、“电动车辆动了！”)。
在某些实施方式中，一个或多个警告设备50可以为显示器(例如，抬头显示器、监视器等)。例如，显示器可以在电动车辆8的内部或结合至电动车辆8的外部。运行时，显示器可以提供文字消息，如“小心”或“警告”，该消息可以在显示器上闪烁、滚动等。在某些实施方式中，消息可以为例如箭头的标记、人和车辆碰撞的图像等。在某些实施方式中，显示器可以组合文字消息与标记/图片。例如，显示器可以交替地展示文字消息和标记/图片；同时展示文字消息和标记/图片等，以使得附近交通物能够更清楚地了解可能的危险情况。
在某些实施方式中，灯可以具有如图2所示的车辆8独有的特定形状。例如，可以将灯做成企业标识的形状(例如，Thunder Power标志)。如图2所示，可以将灯做成同心椭圆或多个圆环60的形状。在某些实施方式中，一个或多个灯可以放置于多个环60的内环表面62上。在另一个实施方式中，灯可以放置于多个环60的外环表面64上。并且在又一些实施方式中，灯可以同时放置于多个环60的内环表面和外环表面62、64上。
运行时，当探测到危险时一个或多个环可以发光。在某些实施方式中，多个环60中的所有的环可以发出相同的颜色。在另一个实施方式中，多个环60上的灯可以发出不同的颜色(例如，最内环60发出红色，最外环60发出蓝色，里面的环60发出绿色)。在又一些实施方式中，多个环60上的一个或多个灯可以改变其色度和/或亮度(例如，升高和/或降低)。发光的环60的数量、它们的颜色、强度等，也可以根据与潜在危险的距离而变化。例如，当危险超过第一阈值距离时，最外环60可以发光。当危险处于第一阈值距离与第二阈值距离之间时，一个或更多额外的形60可以发光。在某些实施方式中，可以有第三阈值距离，使得当危险处于第二阈值距离与第三阈值距离之间时，所有的形60发光。尽管描述了三个阈值距离，但碰撞警告系统10可以监视额外的阈值距离。在另一个实施方式中，当探测到危险时，所有的环60发光或环60的仅一部分发光，并在危险过去后全部熄灭。应当理解，控制器22可以采用与前面参照图1讨论的同样的方式(例如，闪烁、颜色变化、亮度变化等)控制形60中的灯。
图2为具有碰撞警告系统10的电动车辆8的一个实施方式的内侧视图。如上所解释的，当识别到危险情况时，控制器22也可以激活内部警告信号系统30。内部警告信号系统30可以包括任何数量的警告设备50，警告设备50可以通过一种或多种方式与车辆乘员通讯(例如，视频、音频、振动)。例如，一个警告设备50可以为电动车辆8中提供警告消息的显示器(例如，中央控制台显示器、仪表盘显示器、坐位显示器、抬头显示器)。例如，消息可以是在显示器上闪烁、滚动等的文字消息。在某些实施方式中，消息可以是图片，该图片以标记(例如，点、车辆标记、行人标记)展示电动车辆8和潜在危险12。显示器也可以展示潜在危险12相对于电动车辆8的位置。此外，在某些实施方式中，控制器22能够识别危险12的类型，并在显示器上显示特定类型的危险12(例如，行人、车辆、动物)，由此为车辆乘员提供更情景化的认识。
在某些实施方式中，内部警告信号系统30可以包括一个或多个警告设备50，警告设备50可以提供音频警告信号。例如，一个或多个警告设备50可以为音频扬声器(例如，显示器扬声器、车辆扬声器等)。这些音频扬声器可以提供简要的音频消息，警告车辆乘员电动车辆8外面的潜在危险12。音频消息可以为一般警告或给出有关危险12类型(例如，行人、车辆、动物、位置等)的额外细节的特定警告。
内部警告信号系统30也可以包括一个或多个警告设备50，警告设备50可以为灯。例如，一个或多个警告设备50可以为车厢灯、阅读灯、后视镜灯、侧视镜灯、门上的灯、车架上的灯或任何这些的组合。这些灯可以闪烁、保持完全点亮、变化颜色等。例如，如果危险12为车辆，控制器22可以使这些灯缓慢地闪烁，而如果危险12为行人则使这些灯快速闪烁。在某些实施方式中，当危险12接近、保持速度、加快速度等时，控制器22可以提高灯的强度、加快闪烁和/或变化颜色等。例如，如果危险12在阈值距离之外，绿色的灯可以缓慢闪烁，以通知驾驶员危险12正在接近。如果危险12距离更近、加快速度等，灯可以从绿色闪烁变为黄色闪烁。如果危险12很靠近且碰撞即将来临或极有可能来临，灯可以从黄色变为红色直到危险12过去。同样，如果危险情况变化(例如，危险12降低速度、变化方向等)，灯可以降低亮度、降低闪烁频率和/或变化颜色等。在某些实施方式中，控制器22可以根据危险12的位置而激活电动车辆8中的特定位置的灯。例如，如果危险12在电动车辆8的特定一侧，可以只激活电动车辆8该侧的灯。
虽然以上警告设备50的示例是被单独讨论的，但是某些内部警告信号系统30的实施方式可以将全部或一些不同的警告设备50组合在一起。例如，内部警告信号系统30将提供视觉消息(例如，显示和/或闪烁)的警告设备50与提供听觉消息的警告设备50组合在一起。在某些实施方式中，内部警告信号系统30可以通过提供振动、视觉和听觉信号的警告设备50警告车辆乘员。
图4展示碰撞警告系统10的运行方法的一个实施方式的流程图70。运行时，随着控制器22和/或服务器32从碰撞传感器14接收信号(例如，数据)(步骤72)，碰撞警告系统10开始工作。当控制器22和/或服务器32接收到信号时，使用存储在存储器26、36中的一个或多个程序来确定是否存在危险情况(例如，附近交通是否处于车辆的车轮路线上或靠近车辆的车轮路线)(步骤74)。如果不存在危险情况，碰撞传感器14可以继续从碰撞传感器向控制器22和/或服务器32发射信号以保持监视。
如果控制器22和/或服务器32探测到危险情况，则控制器22激活碰撞警告/避免系统10(步骤76)(例如，外部和/或内部警告信号系统28、30)。如上所解释的，碰撞警告/避免系统10可以使用多种警告设备50与驾驶员与外部危险12(例如，车辆、行人)通讯。如上所解释的，碰撞警告系统10的警告设备50可以使用视觉信号、听觉信号或听觉信号与视觉信号的组合进行通讯。当被激活时，碰撞警告/避免系统10可以持续运行直到危险过去。
可以用硬件、固件、软件或其不同的组合来实施这些实施方式。也可以指令的方式实施这些实施方式，该指令存储在机器可读介质上，可以被一个或多个处理设备读取并执行。在一个实施方式中，机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算设备)可读形式存储和/或传输信息的各种装置。例如，机器可读存储介质可以包括只读存储器、随机存取存储器、磁盘存储介质、光存储介质、闪速存储器设备和用于存储信息的其他介质，并且机器可读传输介质可以包括多种形式的传播信号，包括载波、红外信号、数字信号和用于传输信息的其他介质。虽然可以根据执行某些动作的特定示例性方面和实现方式来在以上公开内容中描述固件、软件、例程或指令，但很明显的是，这类描述仅仅为了追求方便，并且这类行为实际上由计算设备、处理设备、处理器、控制器或执行固件、软件、例程或指令的其他设备或机器产生。
此外，各方面和实施方式可以在以上公开内容中被描述为具体特征、结构或特性，但很明显的是，每个方面或实施方式一定或不一定包括具体特征、结构或特性。另外，当结合特定方面或实施方式描述具体特征、结构或特性时，应被理解的是，这类特征、结构或特性可以与其他方面或实施方式一起被包括在内，而不论是否明确进行了描述。因此，可以在不脱离本发明的范围或精神的情况下对以上公开内容做出各种改变和修改，并且说明书和附图因此应被认为仅为示例性的，并且本发明的范围仅由所附权利要求确定。

Claims (20)

1.一种车辆碰撞警告系统，包括：
第一传感器，被设置为生成指示交通情况的第一信号；
外部警告信号系统，被设置为发出外部警告信号以将危险情况警告附近的交通物，所述外部警告信号系统包括：
警告设备，被设置为发出所述外部警告信号；
处理器，被设置为接收来自所述第一传感器的所述第一信号，基于所述第一信号探测危险情况，并生成控制信号以使所述警告设备发出所述外部警告信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一传感器为光学相机、红外相机、运动探测器、雷达、激光器和超声波传感器中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述外部警告信号为视觉警告信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述外部警告信号为光束。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述警告设备为显示器。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述外部警告信号为听觉警告信号。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述警告设备为音频扬声器。
8.根据权利要求1所述的系统，包括第二传感器，被设置为生成指示交通情况的第二信号。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被设置为对照来自所述第一和第二传感器的所述第一和第二信号以核实危险情况。
10.一种向附近交通物警告危险情况的方法，包括：
接收来自第一传感器的第一信号，所述第一信号指示交通情况；
响应所述第一信号而探测危险情况；以及
响应探测到的危险情况而生成控制信号以使得警告设备发出外部警告信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一传感器为光学相机、红外相机、运动探测器、雷达、激光器和超声波传感器中的至少一个。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述外部警告信号为视觉警告信号。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述外部警告信号为光束。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述警告设备为显示器。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述外部警告信号为听觉警告信号。
16.根据权利要求10所述的方法，其中所述警告设备为音频扬声器。
17.根据权利要求10所述的方法，包括接收来自第二传感器的第二信号，所述第二信号指示交通情况。
18.根据权利要求10所述的方法，包括对照来自所述第一和第二传感器的所述第一和第二信号以核实危险情况。
19.一种系统，包括权利要求1至9中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。
20.一种方法，包括权利要求10至18中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。
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