CN108583424A - 一种电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车，该电动汽车用行人警示装置包括：通过CAN总线与整车控制器通信连接的CAN总线接口模块；红外探测传感器；距离传感器；背景噪声传感器；主控制器，用于当车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，并根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量。本发明的电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车，“车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内”相当于警示开关，满足这些条件时才开启警示，能够对行人进行有效提醒。

Description

一种电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车。

背景技术

随着电动汽车的普及，传统燃油车辆所引起的空气污染以及环境噪声污染也逐渐降低。然而，由于电动车辆过于安静，这也会产生一些负面问题。例如，特别是电动车辆的车速比较小时，在车辆行驶的前方，当行人背对车辆行走时，行人往往不容易觉察到车辆正在逐渐靠近。这会对行人的安全造成一定的安全隐患。

现有技术的解决方式是，在电动车辆上增加额外的音频电路。当车辆低速行驶时，该音频电路发出相应提示音，从而达到警示作用。然而，在现有技术中，提示音不能真实地反映车辆与行人之间的距离。这会给行人造成距离感知错误，这同样会造成安全隐患，并且警示声音无论是否有无行人都一直发出，对环境产生了噪声污染，同时对驾驶员本身也造成了一定的干扰，影响驾驶体验。

因此，需要一种既能保证行人安全又能避免一直发声造成噪声污染的电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车。

本发明的一个方面，提供了一种电动汽车用行人警示装置，包括：

通过CAN总线与整车控制器通信连接的CAN总线接口模块，用于实时接收整车控制器发送的车速信号；

红外探测传感器，用于在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆行驶范围内是否有生物体，当检测到生物体的体征温感信号后，将体征温感信号发送至主控制器；

距离传感器，用于在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆与生物体之间的距离信号，并实时将距离信号发送至主控制器；

背景噪声传感器，用于在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆周围的环境背景噪声，并将检测到的噪声信号发送至主控制器；

主控制器，用于根据实时接收的车速信号判断车速是否在警示车速阈值范围内；根据实时接收的体征温感信号判断车辆行驶范围内是否有生物体；根据实时接收的距离信号判断生物体与车辆之间的距离是否在警示距离阈值范围内；当车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，并根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量。

进一步地，CAN总线接口模块、红外探测传感器、距离传感器和背景噪声传感器均电连接至主控制器。

进一步地，上述电动汽车用行人警示装置，还包括红外探测传感器接口，红外探测传感器通过该红外探测传感器接口与主控制器电连接。

进一步地，上述电动汽车用行人警示装置，还包括距离传感器接口，距离传感器通过该距离传感器接口与主控制器电连接。

进一步地，上述电动汽车用行人警示装置，还包括背景噪声传感器接口，背景噪声传感器通过该背景噪声传感器接口与主控制器电连接。

进一步地，上述电动汽车用行人警示装置，还包括扬声器和扬声器驱动电路，该扬声器通过该扬声器驱动电路与主控制器电连接。

进一步地，上述电动汽车用行人警示装置，还包括电源接口电路，该电源接口电路通过电源线与电源电连接。

进一步地，CAN总线接口模块还通过整车CAN总线与行车电脑电连接，该行车电脑用于显示红外探测传感器、距离传感器、背景噪声传感器、主控制器和扬声器的状态信息和故障信息。

本发明的另一方面，提供了一种基于上述电动汽车用行人警示装置的行人警示方法，包括以下步骤：

利用与整车控制器电连接的CAN总线接口模块实时接收整车控制器发送的车速信号；

利用主控制器根据实时接收的车速信号判断车速是否在警示车速阈值范围内；

当车速处于警示车速阈值范围内时，向红外探测传感器、距离传感器和背景噪声传感器均发送启动实时监测信号；

利用红外探测传感器在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆行驶范围内是否有生物体，当检测到生物体的体征温感信号后，将体征温感信号发送至主控制器；

利用距离传感器在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆与生物体之间的距离信号，并实时将距离信号发送至主控制器；

利用背景噪声传感器在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆周围的环境背景噪声，并将检测到的噪声信号发送至主控制器；

利用主控制器根据实时接收的车速信号判断车速是否在警示车速阈值范围内；

利用主控制器根据实时接收的体征温感信号判断车辆行驶范围内是否有生物体；

当车速未处于警示车速阈值范围内时，则继续判断车速是否在警示车速阈值范围内；

当车辆行驶范围内有生物体时，根据实时接收的距离信号判断生物体与车辆之间的距离是否在警示距离阈值范围内；

当车辆行驶范围内没有生物体时，则继续判断车辆行驶范围内是否有生物体；

当生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，并根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量；

当生物体未在警示距离阈值范围内时，则判断生物体与车辆之间的距离是否在警示距离阈值范围内。

本发明的又一方面，提供了一种电动汽车，包括上述电动汽车用行人警示装置。

本发明提供的电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车，与现有技术相比具有以下进步：

1.本发明的电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车在车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，“车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内”相当于警示开关，满足这些条件时，才开启警示，既能对行人有效提醒又能避免一直发声造成噪声污染，并能确保在必要时才输出警示声音。

2.本发明的电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量，能够自动调节声音，使得在周围噪声较小时，警示声音也较小，避免警示声音过大吓到行人，反而导致安全隐患，同时，在周围噪声较大时，警示声音也较大，以免周围噪声盖过警示声音而行人无法听到，导致安全隐患。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，应依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例中电动汽车用行人警示装置的器件连接框图；

图2为本发明实施例中电动汽车用行人警示方法的步骤图；

图3为本发明实施例中电动汽车用行人警示装置的逻辑流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例提供了一种电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车。

图1为本发明实施例中电动汽车用行人警示装置的器件连接框图。参照图1，本实施例的电动汽车用行人警示装置，包括：通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线与整车控制器通信连接的CAN总线接口模块，用于实时接收整车控制器发送的车速信号；红外探测传感器，用于在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆行驶范围内是否有生物体，当检测到生物体的体征温感信号后，将体征温感信号发送至主控制器；距离传感器，用于在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆与生物体之间的距离信号，并实时将距离信号发送至主控制器；背景噪声传感器，用于在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆周围的环境背景噪声，并将检测到的噪声信号发送至主控制器；主控制器，用于信号采集、信号处理和信号的控制输出，具体地，根据实时接收的车速信号判断车速是否在警示车速阈值范围内；当车速处于警示车速阈值范围内时，向红外探测传感器、距离传感器和背景噪声传感器均发送启动实时监测信号；根据实时接收的体征温感信号判断车辆行驶范围内是否有生物体；根据实时接收的距离信号判断生物体与车辆之间的距离是否在警示距离阈值范围内；当车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，并根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量。

本发明的红外探测传感器、距离传感器和背景噪声传感器在车速处于警示车速阈值范围内时开启实时检测，超出阈值关闭检测，以降低功耗。

另外，主控制器还根据车辆与生物体之间的距离实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量，使得该距离越大，扬声器的音量越大，该距离越小，扬声器的音量越小。

CAN总线接口模块、红外探测传感器、距离传感器和背景噪声传感器均电连接至主控制器。

本实施例中，警示车速阈值为20km/h，警示距离阈值范围和车辆行驶范围均为以电动汽车的质心为圆心、半径为10m、行驶方向线为分角线的120度角的扇形范围。因此，多个红外探测传感器和多个距离传感器布设在电动汽车车身上。

本发明的电动汽车用行人警示装置在车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，“车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内”相当于警示开关，满足这些条件时，才开启警示，既能对行人有效提醒又能避免一直发声造成噪声污染，并能确保在必要时才输出警示声音。

本发明的红外探测传感器探测到较大范围内有生物体，通过距离传感器测量与生物体之间的距离在警示距离阈值范围内，并且车速小于阈值，这三个条件均符合的情况下，才启动扬声器输出声音，红外探测传感器和距离传感器的结合使用能够确保有生物体，且该生物体在危险区域时，发出警示声音，以避免在没必要的时候发出警示声音，不仅避免了噪声污染，防止对驾驶员和行人造成干扰，而且避免由于在没必要的时候发出警示声音导致行人不重视从而引发安全隐患的情况。

本发明的电动汽车用行人警示装置根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量，能够自动调节声音，使得在周围噪声较小时，警示声音也较小，避免警示声音过大吓到行人，反而导致安全隐患，同时，在周围噪声较大时，警示声音也较大，以免周围噪声盖过警示声音而行人无法听到，导致安全隐患。

参见图1，上述电动汽车用行人警示装置，还包括红外探测传感器接口，红外探测传感器通过该红外探测传感器接口与主控制器电连接。

参见图1，上述电动汽车用行人警示装置，还包括距离传感器接口，距离传感器通过该距离传感器接口与主控制器电连接。

参见图1，上述电动汽车用行人警示装置，还包括背景噪声传感器接口，背景噪声传感器通过该背景噪声传感器接口与主控制器电连接。

参见图1，上述电动汽车用行人警示装置，还包括扬声器和扬声器驱动电路，该扬声器通过该扬声器驱动电路与主控制器电连接。

参见图1，上述电动汽车用行人警示装置，还包括电源接口电路，该电源接口电路通过电源线与电源电连接。

参见图1，CAN总线接口模块还通过整车CAN总线与行车电脑电连接，该行车电脑用于显示红外探测传感器、距离传感器、背景噪声传感器、主控制器和扬声器的状态信息和故障信息。本发明的行车电脑实时显示红外探测传感器、距离传感器、背景噪声传感器、主控制器和扬声器的状态信息和故障信息，使得驾驶员能够直观地看到出现故障的部件，以及时进行维修并及时将出现故障的部件恢复正常。

主控制器可以是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。

距离传感器为超声波测距传感器或者激光测距传感器或者红外线测距传感器中的任一。这几种传感器的成本较低，易于维护和更换，有利于节约成本。

红外探测传感器为IRA-S210ST01热释电红外传感器。

背景噪声传感器为SPT-2110噪声传感器。

扬声器为ES-S24扬声器。

图2为本发明实施例中电动汽车用行人警示方法的步骤图，如图2所示，本发明提供的基于上述电动汽车用行人警示装置的行人警示方法，包括以下步骤：

利用与整车控制器通信连接的CAN总线接口模块实时接收整车控制器发送的车速信号；

利用主控制器根据实时接收的车速信号判断车速是否在警示车速阈值范围内；

当车速处于警示车速阈值范围内时，向红外探测传感器、距离传感器和背景噪声传感器均发送启动实时监测信号；

利用红外探测传感器在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆行驶范围内是否有生物体，当检测到生物体的体征温感信号后，将体征温感信号发送至主控制器；

利用距离传感器在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆与生物体之间的距离信号，并实时将距离信号发送至主控制器；

利用背景噪声传感器在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆周围的环境背景噪声，并将检测到的噪声信号发送至主控制器；

利用主控制器根据实时接收的车速信号判断车速是否在警示车速阈值范围内；

利用主控制器根据实时接收的体征温感信号判断车辆行驶范围内是否有生物体；

当车速未处于警示车速阈值范围内时，则继续判断车速是否在警示车速阈值范围内；

当车辆行驶范围内有生物体时，根据实时接收的距离信号判断生物体与车辆之间的距离是否在警示距离阈值范围内；

当车辆行驶范围内没有生物体时，则继续判断车辆行驶范围内是否有生物体；

当生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，并根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量；

当生物体未在警示距离阈值范围内时，则判断生物体与车辆之间的距离是否在警示距离阈值范围内。

本发明的警示方法在车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，“车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内”相当于警示开关，满足这些条件时，才开启警示，既能对行人有效提醒又能避免一直发声造成噪声污染，并能确保在必要时才输出警示声音。

本发明的警示方法根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量，能够自动调节声音，使得在周围噪声较小时，警示声音也较小，避免警示声音过大吓到行人，反而导致安全隐患，同时，在周围噪声较大时，警示声音也较大，以免周围噪声盖过警示声音而行人无法听到，导致安全隐患。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

图3为本发明实施例中电动汽车用行人警示装置的逻辑流程图，如图3所示，本实施例的电动汽车用行人警示装置的工作过程具体如下：首先，主控制器进行自检，若自检通过，则进行背景噪声传感器数据采集与校验、距离传感器数据采集与校验和红外探测传感器数据采集与校验，校验生物体探测反馈信号、与生物体之间的距离和噪声信号是否在预设数据范围内，若均在预设数据范围内，则显示状态信息，反之，则显示故障信息；接下来，进行车速信号采集与校验，校验车速是否在阈值范围内，若超出阈值，则不发送声音警示信号，反之，则判断警示距离阈值范围内是否有生物体，即有生物体在警示距离阈值范围内，若是，则根据背景噪声的强弱调整发声强弱，反之，不发送声音警示信号；之后，背景噪声传感器实时检测扬声器是否正常工作，若扬声器正常工作，则显示状态信息，反之，则显示故障信息。本发明的背景噪声传感器实时检测扬声器是否正常工作，以避免由于扬声器在出故障的情况下不能正常工作，给行人和驾驶员带来不便，从而导致安全隐患。

本发明的主控制器实时校验生物体探测反馈信号、与生物体之间的距离和噪声信号是否在预设数据范围内，以检测红外探测传感器、距离传感器、背景噪声传感器是否正常工作，以避免由于红外探测传感器、距离传感器、背景噪声传感器在出故障的情况下不能正常工作，造成主控制器产生误判断，从而导致安全隐患。

本发明的主控制器进行自检，以免在出故障的情况下不能正常工作，造成主控制器产生误判断，从而导致安全隐患。

因此，本发明的电动汽车用行人警示装置、警示方法及电动汽车根据人体探测与距离识别判断是否发出警示声音，解决了传统警示系统一直发声产生的环境噪声污染以及对驾驶员自身的干扰。

本实施例中的一种电动汽车，包括上述实施例中所述的电动汽车用行人警示装置。由于使用了上述实施例中所述的电动汽车用行人警示装置，能保证行人安全的同时降低了环境噪声污染，提高了驾驶员的驾驶体验。同时，本发明的电动汽车在车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，“车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内”相当于警示开关，满足这些条件时，才开启警示，既能对行人有效提醒又能避免一直发声造成噪声污染，并能确保在必要时才输出警示声音。另外，本发明的电动汽车根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量，能够自动调节声音，使得在周围噪声较小时，警示声音也较小，避免警示声音过大吓到行人，反而导致安全隐患，同时，在周围噪声较大时，警示声音也较大，以免周围噪声盖过警示声音而行人无法听到，导致安全隐患。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车用行人警示装置，其特征在于，包括：

通过CAN总线与整车控制器通信连接的CAN总线接口模块，用于实时接收整车控制器发送的车速信号；

红外探测传感器，用于在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆行驶范围内是否有生物体，当检测到生物体的体征温感信号后，将体征温感信号发送至主控制器；

距离传感器，用于在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆与生物体之间的距离信号，并实时将距离信号发送至主控制器；

背景噪声传感器，用于在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆周围的环境背景噪声，并将检测到的噪声信号发送至主控制器；

主控制器，用于根据实时接收的车速信号判断车速是否在警示车速阈值范围内；根据实时接收的体征温感信号判断车辆行驶范围内是否有生物体；根据实时接收的距离信号判断生物体与车辆之间的距离是否在警示距离阈值范围内；当车速处于警示车速阈值范围内，且检测到有生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，并根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用行人警示装置，其特征在于，CAN总线接口模块、红外探测传感器、距离传感器和背景噪声传感器均电连接至主控制器。

3.根据权利要求2所述的电动汽车用行人警示装置，其特征在于，还包括红外探测传感器接口，红外探测传感器通过该红外探测传感器接口与主控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的电动汽车用行人警示装置，其特征在于，还包括距离传感器接口，距离传感器通过该距离传感器接口与主控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的电动汽车用行人警示装置，其特征在于，还包括背景噪声传感器接口，背景噪声传感器通过该背景噪声传感器接口与主控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的电动汽车用行人警示装置，其特征在于，还包括扬声器和扬声器驱动电路，该扬声器通过该扬声器驱动电路与主控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的电动汽车用行人警示装置，其特征在于，还包括电源接口电路，该电源接口电路通过电源线与电源电连接。

8.根据权利要求7所述的电动汽车用行人警示装置，其特征在于，CAN总线接口模块还通过整车CAN总线与行车电脑电连接，该行车电脑用于显示红外探测传感器、距离传感器、背景噪声传感器、主控制器和扬声器的状态信息和故障信息。

9.一种基于权利要求1所述的电动汽车用行人警示装置的行人警示方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用与整车控制器电连接的CAN总线接口模块实时接收整车控制器发送的车速信号；

利用主控制器根据实时接收的车速信号判断车速是否在警示车速阈值范围内；

当车速处于警示车速阈值范围内时，向红外探测传感器、距离传感器和背景噪声传感器均发送启动实时监测信号；

利用红外探测传感器在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆行驶范围内是否有生物体，当检测到生物体的体征温感信号后，将体征温感信号发送至主控制器；

利用距离传感器在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆与生物体之间的距离信号，并实时将距离信号发送至主控制器；

利用背景噪声传感器在车速处于警示车速阈值范围内时实时监测车辆周围的环境背景噪声，并将检测到的噪声信号发送至主控制器；

利用主控制器根据实时接收的体征温感信号判断车辆行驶范围内是否有生物体；

当车速未处于警示车速阈值范围内时，则继续判断车速是否在警示车速阈值范围内；

当车辆行驶范围内有生物体时，根据实时接收的距离信号判断生物体与车辆之间的距离是否在警示距离阈值范围内；

当车辆行驶范围内没有生物体时，则继续判断车辆行驶范围内是否有生物体；

当生物体在警示距离阈值范围内时，则根据实时接收的噪声信号生成声音警示信号发送至扬声器，并根据噪声信号的强弱实时调控警示信号的强弱，用以调节扬声器的音量；

当生物体未在警示距离阈值范围内时，则判断生物体与车辆之间的距离是否在警示距离阈值范围内。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-8中任一所述的电动汽车用行人警示装置。