CN109398224B - 增强型车辆安全系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种增强型车辆安全系统，包括一辆在所述车辆前端至少有一个视觉信号灯的车辆；当所述车辆通过刹车减速的时候，视觉信号灯就会亮起；视觉信号灯包括一个供电电源和一个无线连接模块，所述视觉信号灯是通过其无线连接模块进行控制的，在车辆通过刹车减速的时候，车辆就会启动它的音频模块。

Description

增强型车辆安全系统
技术领域
本发明主要涉及车辆安全功能，更具体地来说是前向刹车灯指示器。
背景技术
近年来，车辆已经配置了各种不同的自动安全功能。但是，就会所有的这些安全功能都是侧重于车辆乘坐人员的安全和保护。虽然近些年市场上涌现出了安全气囊、近距传感器以及摄像头等设备，但现有技术的发展一直停滞不前，就警告灯而言。值得注意的是，车辆制造商仍然彻底忘记或者忽视了驾驶员的意图与其周边人员之间的交流。
虽然车辆销售时必须预先安装可以向后方车辆表明驾驶员意图的尾灯已经是常规且强制性做法，但是否将要刹车的信息却无法与前方车辆进行交流。
任何驾驶员都可以证明，尽管驾校有所教授，但是在停车场的行人之间穿梭或者判断谁会首先达到无信号的十字路口时都会发生许多近似碰撞。更糟糕的是，这种沟通的缺乏会毫无疑问地导致实际的碰撞以及不幸的死伤。
防御性驾驶以及预测另一方的意图虽然对任何驾驶员来说都是有价值的，不过它们仍然可以通过附加信息而得到强化。
很明显，驾驶员能够向前方车辆表明本车已经制动以及本车已经完全停下非常有价值且极为有必要。如果能够拥有这样一套系统就可以减少许多的事故以及行人在停车场和人行横道上面临的风险。
另外，这样一个系统还可以轻易地促进其他方面的提升，例如听觉报警和视觉指示器。这极为有益，因为它不仅可以进一步提升安全，而且还可以向那些无法看见视觉指示器的人群提供额外的报警功能。
现在的驾驶员通常会因为科技或者其他事物而分心，或者对来自于他们车辆的信息感到厌烦。这个系统会将车辆实时计算的近距、距离、位置和CPU信息的准确性考虑在内，如果驾驶员出现操作失误，它就会自动启动并尝试警告车辆周边的人群。
这个系统现在已经不存在经济可能性的问题，新车辆都可以实现并安装，已经在用的车辆也可以将其作为一个售后补充进行安装。
另外，目前技术状态可以实现在对车辆造成损坏最小的情况下安装这个系统。因为无线连接现在已经普遍、廉价且越来越可靠，本发明的目的用户可以毫不费力地安装这几个系统。并且，这个系统可以成为一个集成中心，所以用户就能够以无线方式配置并定制各种系统功能。
最后，虽然现代汽车基本都安装了车载CPU以及各种各样的传感器，但这些传感器的大部分对普通用户来说都是无法访问且关闭的。本发明的目的之一就是让用户能够以一种全新的方式掌握这些能力，从而在停车和驾驶时获得额外的安全功能。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一个由主刹车控制系统控制的前向刹车灯，它可以在刹车的时候很容易地告知车辆前方的人员。
本发明的另外一个目的就是提供一个除了驾驶员手动控制之外的主刹车控制系统，GPS、CPU、蓝牙和近距、距离以及其他类似传感器可以提供有价值的输入数据，从而使前向刹车灯在周边环境表明它应当启动的时候自动启动。
本发明的另外一个目的是让主刹车控制系统能够发出声响报警，这是通过使用汽车工厂安装的喇叭或者售后安装的扬声器来实现。
本发明的另外一个目的是可以无线安装并且易于安装，这样毫无经验的客户也可以很毫无困难地安装本设备，因为大规模地使用本设备就意味着道路更加安全。另外，无线安装可以让现在已经使用的车辆可以快速且轻易地安装本设备。
本发明的另外一个目的是提供一个依靠外部供电而不依靠车辆供电的刹车灯指示器组件，但如果与车辆连接并且启用，那么它也可以作为辅助电池使用。
本发明的另外一个目的是提供一个符合当前汽车行业自身采用以及联合国DOT要求的材料和制造阈值的刹车灯指示器组件。
本发明的另外一个目的是当驾驶员在尝试艰难的停车操作的时候向其提供有价值的视觉反馈，同时提供视觉停车辅助报警。
技术方案
本发明公开了一种增强型车辆安全系统，包括一个有前部和尾部的测量；至少有一个视觉信号灯放置在车辆前部的极近处；当车辆通过刹车系统减速的时候，视觉信号灯就会亮起。在一个具体实施例之中，视觉信号灯包括一个供电电源和一个无线连接模块，而视觉信号灯则是由车辆通过无线连接模块进行控制的。
在一个具体实施例之中，车辆包括了一个能够控制车辆各个功能的中央处理单元。在一个具体实施例之中，视觉信号灯包括一个供电电源和一个无线连接模块，而视觉信号灯则是由智能手机通过无线连接模块进行控制的。在一个具体实施例之中，智能手机包括一个中央处理单元以及一个能够控制车辆各个功能的手机应用程序。在一个具体实施例之中，手机应用程序可以接收来自于车辆的遥测信号，然后根据接收到的遥测信号来通知视觉信号灯。在一个具体实施例之中，视觉信号灯的供电电源是电池。在一个具体实施例之中，视觉信号灯的供电电源是太阳能。
在一个具体实施例之中，视觉信号灯的供电电源是车辆供电系统。在一个具体实施例之中，视觉信号灯的供电电源是电池。在一个具体实施例之中，视觉信号灯的供电电源是太阳能。在一个具体实施例之中，这个系统还包括一个音频模块，当车辆通过刹车系统减速的时候就会发出声音信号。在一个具体实施例之中，这个系统还包括一个移动传感器和一个音频模块，当移动传感器侦测到正在接近物体的时候就会发出声音信号。在一个具体实施例之中，正在接近的物体是行人。在一个具体实施例之中，正在接近的物体是车辆。在一个具体实施例之中，当移动传感器侦测到正在接近物体的时候，视觉信号灯就会亮起。在一个具体实施例之中，车辆包括两个前大灯，视觉信号灯则位于前大灯的位置。在一个具体实施例之中，车辆包括一个前保险杠，视觉信号灯则位于前保险杠的位置。
在一个具体实施例之中，车辆包括进气格栅，视觉信号灯则放在进气格栅的位置。在一个具体实施例之中，车辆包括一个前挡风玻璃，视觉信号灯则固定在挡风玻璃位置。在一个具体实施例之中，车辆的中央处理单元可以接收来自于车辆的遥测信号，然后根据接收到的遥测信号来通知视觉信号灯。
附图说明
图1是本发明的系统示意图，这个图说明了包括一个刹车灯主控制系统以及一个前向刹车指示灯的发明装置。
图2是图1的系统示意图，其中的刹车指示灯组件还包括了一个额外的扬声器或者其他音频装备或者具备能够与车辆预装喇叭互动的能力。
图3是图1的系统示意图，其中的刹车指示灯组件还包括了一个额外的RC接收器以及RF传输器，它具备无线安装和相关功能。
图4是图1的系统示意图，其中的刹车指示灯组件还包括了一个额外的太阳能电池板和一个辅助电池，它可以独立工作或者与车辆原装电池串联工作。
图5和图6均是具备额外停车辅助功能的本发明装置的立体说明图。
图7是图1的系统示意图，其中的刹车指示灯组件还包括了一个额外的外部智能手机连接器，通过用户智能手机的软件界面，用户就可以直接与刹车灯主控制系统互动并控制所述系统的各项设置。反过来，在首选实施例之中，刹车灯主控制系统还可以与车载GPS和其他电子传感器和系统进行互动，从而实现进一步的细化和个性化。
图8是按照本发明一个实施例而估计的前向刹车指示灯位置的立体说明图。
具体实施方式
综合下列详细描述以及附图，可以更加充分地理解并肯定本发明：
现在请参见图1，这个图示展示了一个包括刹车指示灯组件105的装置，这个装置是根据本发明的实施例来制造和操作的。
在图1之中，这个图示展示了一个本发明的典型实施例。这个装置包括一个刹车指示灯组件105，后者至少包括一个与刹车灯主控制系统102连接在一起的前向刹车指示灯103，这个系统与车辆电子系统连接并通过机械方式安装在车辆101之中。这个图示同时展示了负责提供电源并且打开、关闭前向刹车指示灯103和后向刹车指示灯104的刹车灯主控制系统102。同时展示的还有刹车灯踏板106，当其被踩下的时候，它会给刹车灯主控制系统102发送信号，随后控制刹车灯主控制系统102会根据控制规定将输出信号发送给各个指示灯，以完成供电以及打开、关闭前向刹车指示灯103和后向刹车指示灯104的响应操作。
刹车灯主控制系统102自身会接收来自于刹车灯踏板106的输入信号，但如果预计车辆将会停止，同时也会考虑到直接来自于车辆CPU 1010、车载GPS109、蓝牙配对GPS 108、物体识别传感器107、移动传感器107或者碰撞侦测系统107等的输入信号，刹车灯主控制系统102就会与前向刹车指示灯103和后向刹车指示灯104互动并启动它们，而不会考虑刹车灯踏板106的任何输入信号。
在本发明的一个典型实施例之中，刹车灯主控制系统102和前向刹车指示灯103都已经被容纳和合并到车辆的设计和初始组装之中。但是，应当了解这只是为了在车辆现有出厂组装的条件下可以以电线连接的方式—另外一种安装方式—将刹车灯主控制系统102和前向刹车指示灯103安装到车辆之中。在一个具体实施例之中，刹车灯主控制系统102是通过电线与工厂的连接线串联连接，从而实现了刹车灯踏板106与后向刹车指示灯的电子连接。但在另外一个具体实施例之中，刹车指示灯组件105则是在没有改变工厂预装电线的情况下安装到车辆101之中，这个系统则不会向车辆的后向刹车指示灯104发送任何输出信号。在出厂后安装的具体实施例之中，前向刹车指示灯103自身需要必要的机械连接才能固定在车辆的前向位置上。
在本发明的一个典型实施例之中，刹车灯主控制系统102会同时向前向刹车指示灯103和后向刹车指示灯104发送是否亮起的相同信号。但是，如果能够设定前向刹车指示灯103是闪烁、快闪或者发送其他视觉提示或者警告更为理想。同样的，刹车灯主控制系统102也可以接收来自于刹车灯踏板106以及上述其他来源和传感器的输入信号，从而操控前向刹车指示灯103和后向刹车指示灯104，而两个灯的状态也无需始终保持一致。
现在请参见图2，本图展示的安装到车辆201上的系统与图1所示基本相同，但是刹车指示灯组件205现在使用的刹车灯主控制系统202除了能够控制发送至前向刹车指示灯203和后向刹车指示灯204的输出信号之外，还能够向车辆预装喇叭206发送信号，从而使这个发明具备了提供音频报警的能力。车辆每次刹车均鸣响喇叭不甚理想。但是，通过结合上述讨论的其他电脑驱动信号，刹车灯主控制系统202可以较为理想地在侦测到即将与另外一个侦测物体发生碰撞的时候或者车辆被侦测到正在快速减速或者即将突然停止的时候鸣响喇叭。
这个额外的音频功能有助于本发明的首要目的，也就是提醒其他车辆和行人以及提高道路上所有车辆和行人的安全性。
但是在另外一个实施例之中，考虑增加了一个扬声器207。通过增加扬声器207，刹车主控制就可以不使用车辆喇叭206进行提醒。但是交通安全研究表明车辆喇叭最好能够保留其独有的声音，如果要表明车辆停止不动则应当使用另外一个声音，因为人们现在都非常熟悉大型车辆逆向行驶的独特声音。
另外，现在大型城市使用可以发出独特的声音信号的人行横道也越来越普遍，盲人或者视力残疾人对此也非常熟悉。同样地，本发明可以通过上述讨论的GPS或者传感器的方式来侦测车辆是否是停在人行横道，并以同样的独特的“啾啾”声或者音频提示来告知行人可以安全地在车辆前方行走通过。
现在请参见图3，本图展示的安装到车辆301上的系统与图1所示基本相同，但是与刹车灯主控制系统302通信的刹车灯踏板306是通过直接电子连接的方式进行连接，通信则是通过额外的RF传输器3011和RF接收器3012完成的。刹车灯主控制系统302可以依然具备上述功能，并且可以控制前向刹车指示灯303和后向刹车指示灯304。RF传输器3011将通过刹车灯踏板306、车辆CPU 3010、车载GPS 309、蓝牙配对GPS 308、物体识别传感器307、移动传感器307或者碰撞侦测系统107等接收刹车输入信号，然后将其发送给RF接收器3012，后者将直接与刹车灯主控制系统302实现互动。
虽然本发明的一个典型实施例倾向于将刹车灯指示器组件305直接纳入到原始设计和工厂预装之中的设计，但是必须意识到刹车灯指示器组件305的快速、简单且无损害安装也是非常理想的。
必须认识到，工厂预装的安全改进装置对于提高近期没有购买新车计划的驾驶员来说是毫无意义的。
同样的，这个发明能够安装到已经出厂和上路的车辆上是非常理想的，用户只需要购买这个装置，然后自己就可以毫不费力地完成安装。因为车辆的电力系统很有可能成为安装一个售后加装电子装置最为明显的瓶颈之处，所以简化售后装置安装的最佳方式就是消除可以直接电线连接的功能，并将其替换成可以通过无线进行活动的替代功能。类似的物品就是售后加装的车辆报警器，大部分这类产品都简化了电线连接的数量以及要求的安装工作量，这就是为了吸引那些不愿意或者没有经济能力购买专业安装服务的客户进行购买。
另外，必须考虑到老爷车和古董车的电子系统可能无法安装本发明，所以必须使用无线连接。
现在请参见图4，本图展示的系统与图1所示基本相同，只是包括了刹车灯主控制系统402以及刹车指示灯403的刹车灯指示器组件405现在还额外包括了一个供电电源，即辅助电池407，它独立于车辆的工厂预装电池406，同时还包括了一个给这个单独电池充电的太阳能电池板404。
与上述图3所述的方案类似，取消专业安装或者侵入式安装是理想的。
同样的，所展示的发明装置最好是通过独立于车辆工厂预装电池的电池进行供电。
这种配置再加上上述展示的RF技术，让本发明可以缩小到只需要用户完成物理连接即可安装的不同物理组件。
但是，使用电线将辅助电池407和太阳能电池板404连接起来也是可行的，这样就可以使安装到任何车辆上的刹车指示灯组件405可以成为一种应急电源，从而在车辆主电池406发生故障的时候，就可以通过辅助电池407来启动车辆。辅助电池407的输出并不足以发动一辆汽车，但是它仍然可以作为一个应急电源，因为它可以给一些小型电子产品进行充电。
这个附加功能可以进一步刺激车辆制造商和售后市场的采用。
现在请参见图5，本图展示了本发明的额外功能。具体来说，也就是对正在尝试完成困难的停车操作的驾驶员来说，能够接收报警信号以避免碰撞是非常理想的。
虽然现在车辆预装摄像头和/或能够发出声音以帮助完成停车的近距传感器已经是非常普遍了，但本发明的另外一个实施例依然展示了一种向驾驶员发出表示即将发生碰撞的视觉提示的方法。
在图5中，一辆正在停车的车辆501表示驾驶员正在试图将车辆倒入平行于车辆503和507之间的停车位。所示发明502安装在已经停好的车辆507上。随着正在停车的车辆501开始倒入停车位，已经停好的车辆502的移动和/或距离传感器504开始启用。一旦正在停车的车辆501处于506的碰撞距离阈值范围之内，移动和/或距离传感器504就会与刹车指示灯组件505进行互动，从而刹车灯主控制就会启动前向刹车指示灯，以提醒正在停车的车辆501目前距离过紧，应当停车。
类似地，在图6之中，正在停车的车辆601现在已经安装了所示发明605，并且尝试停在车辆603和602之间。一旦移动和/或距离传感器604侦测到碰撞距离阈值606已经超过、即将发生碰撞，那么与图5所示相同的系统就会提醒驾驶员，他们的车辆现在距离非常近，会与车辆前方已经停好的车辆602发生直接碰撞。
现在请参见图7，本图展示的系统与图1所示基本相同，只是刹车指示灯组件是固定在包括了刹车灯主控制系统702的车辆701之中，它现在还额外具备能够通过预装在用户智能手机707的软件用户界面708完成无线通讯的功能。
在这个实施例中，预计—并且也已经在前述内容进行讨论—最好是能够减少安装这个系统可能需要的售后加装电线连接工作量。另外，正如预计和前述讨论的那样，刹车灯主控制系统可以从多个来源接收输入信号705，包括但不限于刹车灯踏板、车辆车载GPS、GPS系统、蓝牙启用设备以及各类物体、移动和距离传感器704。同样地，最好是将刹车灯主控制系统视为所有已接收信号的中央枢纽，它可以直接通过刹车灯主控制系统配置各个系统的响应，而无需单独配置这些不同输入信号来源704。
应当进一步认识到，刹车灯主控制系统702的最佳安装点是在发动机室的角落、行李箱、座位底下或者不会影响车辆整体美感的另外一个位置。同样地，不需要直接接触刹车灯主控制系统702来完成设置，用户只需要通过他们智能手机702以及安装在手机之中的软件708就可以调整和修改系统的各项设置。
通过这个软件界面，用户不仅能够调整刹车灯主控制系统将要发送给车辆刹车灯的输出信号706，而且在另外一种实施例之中还可以使用这个界面来配置703上游至各个不同的输入信号来源704。这种实施例也是非常有用的，因为用户能够访问可以控制并配置各个系统的界面既实用又可取，而无需在调整和自定义他们特定目的的时候分别于每个系统和装备进行互动。
最后，图8展示了前向刹车指示灯的各个不同预计位置。
各种配置都可行的，因为研究表明行人会特别容易接受某一种配置。另外，车辆制造商也渴望保持或者展示他们车辆线条的独特美感。
按照预计，这些额外的指示灯可以防止在现有的前大灯罩801周边并与保险杠保持一致，或者设计成单独一条的警示灯803，或者以若干数量分散在前保险杠802上，或者与车辆前进气格栅和标志804融合在一起。最后，为了进一步区分刹车灯与车辆现有的传统大灯，这些刹车灯预计还可以沿着挡风玻璃805的底部放置。
在一个典型实施例之中，刹车灯使用了LED或者类似技术，从而使得前向刹车指示灯具备足够的亮度，以确保满足交通标准和可读性以及行人和其他非常机动车识别的目的。另外，LED或者类似技术已经证明是一种足够持久的光源，它的照明时间远长于采用灯丝的标准灯泡。同时，LED或者类似技术还可以让汽车制造商能够最为便捷且自由地将其融入车身风格之中，因为LED或者类似技术所占用的面积非常少。但是，应当了解到，传统车辆灯泡技术也被考虑在内，它也可以作为一个替代方案进行使用。

Claims (14)

1.一种增强型车辆安全系统，其特征在于，包括：
一辆拥有前端和末端的车辆；
至少一个前向刹车灯，其位于所述车辆的所述前端；
刹车灯主控制系统，其在踩下所述车辆的刹车灯踏板时，接收所述刹车灯踏板传输的输入信号，按照预先规定的规则，向所述前向刹车灯传达输出，从而打开和关闭所述前向刹车灯的电源；以及
用于检测位置的GPS、用于感知周边动态的移动传感器、播放音响的扬声器，
所述前向刹车灯在所述车辆通过所述车辆的刹车系统减速时亮起，
所述前向刹车灯和所述刹车灯主控制系统以收纳到一个组装体刹车指示灯组件的形态制作成整合型，以机械式贴附在所述车辆的前端，
所述刹车灯主控制系统感知到所述车辆紧急减速或紧急停车时，向预先设置于所述车辆的喇叭传送输出信号，输出音频信息，
当所述移动传感器检测出接近所述车辆的物体时，所述刹车灯主控制系统通过所述扬声器输出音频信号，当通过所述GPS感知到所述车辆停在人行横道时，如果所述移动传感器检测出所述车辆接近的物体，就通过所述扬声器输出预先设定的安全信号或音频信号，以告知行人正在穿过人行横道，
所述刹车指示灯组件还具备辅助电池以及为所述辅助电池充电的太阳能电池板，所述辅助电池独立于车辆出厂时安装的车辆主电池，
如果所述车辆处于停车状态，而其他车辆正在尝试停在所述车辆的前方，经确认，通过所述移动传感器检测到的所述其他车辆之间的距离处在预先设定的冲撞距离阈值以内时，所述刹车灯主控制系统就打开所述前向刹车灯，发出预警告知所述其他车辆需要停车。
2.根据权利要求1所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述刹车指示灯组件包括一个电源以及一个无线连接末端，所述刹车指示灯组件通过所述无线连接模块由所述车辆进行控制。
3.根据权利要求2所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述车辆包括一个能够控制车辆各项功能的中央处理单元。
4.根据权利要求1所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述刹车指示灯组件包括一个电源以及一个无线连接末端，所述刹车指示灯组件通过所述无线连接模块由智能手机进行控制。
5.根据权利要求4所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述智能手机，其中包括一个中央处理单元以及一个能够控制所述车辆各项功能的手机应用程序。
6.根据权利要求5所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述手机应用程序能够接收来自于所述车辆的遥感信号并根据接收到的遥感信号来控制所述刹车指示灯组件。
7.根据权利要求1所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
正在接近的物体是行人。
8.根据权利要求1所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
正在接近的物体是车辆。
9.根据权利要求1所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
当所述移动传感器侦测到正在接近物体的时候，所述前向刹车灯亮起。
10.根据权利要求1所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述车辆包括两个前大灯，并且所述前向刹车灯位于所述车辆的前大灯处。
11.根据权利要求1所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述车辆包括一个前保险杠，并且所述前向刹车灯位于所述前保险杠处。
12.根据权利要求1所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述车辆包括一个进气格栅，并且所述前向刹车灯固定在所述进气格栅上。
13.根据权利要求1所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述车辆包括一个前挡风玻璃，并且所述前向刹车灯固定在所述前挡风玻璃上。
14.根据权利要求3所述的增强型车辆安全系统，其特征在于，
所述车辆的中央处理单元能够接受来自于所述车辆的遥感信号并根据接收到的遥感信号来控制所述刹车指示灯组件。
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