CN110880250B - 危险预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种危险预警系统及方法，该危险预警系统安装或应用于车辆并且包括监控单元，其被配置成识别车辆的车厢内的人的特征，并且在人离开车辆后基于所识别的特征监控人并获取人的运动信息；外部检测单元，其被配置成识别车辆周围的移动物体并获取移动物体的运动信息；危险判断单元，其被配置成基于人的运动信息和移动物体的运动信息判断人和移动物体之间是否存在碰撞风险；以及危险通知单元，其被配置成在危险判断单元判断为人和移动物体之间存在碰撞风险的情况下，向人和/或移动物体发送危险警告。

Description

危险预警系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车领域。具体地，本发明涉及一种危险预警系统及方法，其能够在车辆的驾驶员和/或乘客下车之后对其可能发生的碰撞进行预测并在存在碰撞风险的情况下对其进行危险预警。

背景技术

随着城市车辆的日益增多，越来越多的交通事故发生。交通事故发生的原因包括驾驶员注意力不集中，操作不当，反应不及时；以及行人未注意到与车辆间的碰撞风险等。

现有的碰撞预警系统通常用于车辆之间的碰撞预警。例如，现有的碰撞预警系统预测两辆车辆之间是否存在碰撞风险，并且在预测为存在碰撞风险的情况下发出警告，从而避免事故的发生。

发明内容

本发明的发明人发现，驾驶员或乘客下车之后发生交通事故是一种常见的事故类型。驾驶员或乘客在下车之后赶往目的地的过程中，由于自身车辆的遮挡以及注意力分散等原因，容易忽视周围的快速移动的其他车辆；此外，周围的其他车辆由于车辆的遮挡也不易发现下车之后的驾驶员或乘客。因此，容易发生交通事故。

为了减少上述类型的交通事故的发生，保护离开车辆的驾驶员和/或乘客，本发明提供了一种危险预警系统及方法，其能够在驾驶员和/或乘客下车之后对其可能发生的碰撞进行预测，并在存在碰撞风险的情况下对其进行危险预警，从而避免驾驶员和/或乘客在下车之后发生交通事故。

根据本发明的一个方面，提供了一种危险预警系统，其安装或应用于车辆并且包括：监控单元，其被配置成识别车辆的车厢内的人的特征，并且在人离开车辆后基于所识别的特征监控人并获取人的运动信息；外部检测单元，其被配置成识别车辆周围的移动物体并获取移动物体的运动信息；危险判断单元，其被配置成基于人的运动信息和移动物体的运动信息判断人和移动物体之间是否存在碰撞风险；以及危险通知单元，其被配置成在危险判断单元判断为人和移动物体之间存在碰撞风险的情况下，向人和/或移动物体发送危险警告。

根据一个实施例，其中，监控单元被配置成基于设置在车辆的车厢内的图像传感器获取的图像来识别人的特征。

根据一个实施例，其中，人的特征是人的全身外观或部分身体外观。

根据一个实施例，其中，监控单元被配置成通过设置在车辆的车厢外部的图像传感器获取的图像来监控人。

根据一个实施例，其中，监控单元被配置成从人下车的位置开始监控人。

根据一个实施例，其中，危险通知单元被配置成通过人携带的、与车辆通信连接的移动电子设备向人发送危险警告。

根据一个实施例，其中，危险警告包括移动物体的位置和类别信息。

根据一个实施例，其中，危险通知单元被配置成以车辆到车辆(Car-to-Car)通信或车辆到其他设备(Car-to-X)通信的方式向移动物体发送危险警告。

根据本发明的另一个方面，提供了一种危险预警方法，其应用于车辆并且包括以下步骤：识别车辆的车厢内的人的特征，并且在人离开车辆后基于所识别的特征监控人并获取人的运动信息；识别车辆周围的移动物体并获取移动物体的运动信息；基于人的运动信息和移动物体的运动信息判断人和移动物体之间是否存在碰撞风险；以及在人和移动物体之间存在碰撞风险的情况下，向人和/或移动物体发送危险警告。

根据一个实施例，所述危险预警方法还包括以下步骤：基于设置在车辆的车厢内的图像传感器获取的图像来识别人的特征。

根据一个实施例，其中，人的特征是人的全身外观或部分身体外观。

根据一个实施例，所述危险预警方法还包括以下步骤：通过设置在车辆的车厢外部的图像传感器获取的图像来监控人。

根据一个实施例，所述危险预警方法还包括以下步骤：从人下车的位置开始监控人。

根据一个实施例，所述危险预警方法还包括以下步骤：通过人携带的、与车辆通信连接的移动电子设备向人发送危险警告。

根据一个实施例，其中，危险警告包括移动物体的位置和类别信息。

根据一个实施例，所述危险预警方法还包括以下步骤：以车辆到车辆(Car-to-Car)通信或车辆到其他设备(Car-to-X)通信的方式向移动物体发送危险警告。

根据本发明的又一个方面，还提供了一种车辆，其上安装或应用有如上任意实施例所述的危险预警系统。

由此，根据本发明的危险预警系统、危险预警方法和车辆，能够在驾驶员和/或乘客下车之后对其可能发生的碰撞进行预测，并在存在碰撞风险的情况下进行危险预警，从而避免驾驶员和/或乘客在下车后发生交通事故。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的示例性实施例的特征、优点和技术效果进行描述，附图中相似的附图标记表示相似的元件，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的危险预警系统的适用场景；

图2示出了安装或应用有根据本发明的危险预警系统的车辆的构成框图，其中示出了根据本发明的实施例的危险预警系统的构成框图；

图3示出了根据本发明的实施例的危险预警方法的流程图；以及

图4示出了根据本发明的另一个实施例的危险预警系统的构成框图。

具体实施方式

下文中，参照附图描述本发明的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。

下面，将参考附图对根据本发明的危险预警系统的具体实施例进行描述。图1示出了根据本发明的危险预警系统的一种适用的场景。

图1中所示的车辆A搭载有根据本发明的实施例的危险预警系统。车辆A处于停车状态，并且驾驶员P从车辆A离开并沿着箭头a移动。车辆A周围的车辆B正沿着箭头b所示的方向行驶。车辆A上安装有摄像头等图像传感器以及雷达传感器、激光传感器、超声传感器等其他类型的传感器。危险预警系统基于传感器提供的数据，可以监控驾驶员P并获取其位置、移动速度和移动方向等运动信息，并且还可以识别出移动车辆B并获取其位置、移动速度、加速度、移动方向等运动信息。进一步地，危险预警系统可以基于驾驶员P的运动信息和车辆B的运动信息，判断两者之间是否存在碰撞风险。在存在碰撞风险的情况下，危险预警系统向驾驶员P发送危险警告。由此，危险预警系统可以对驾驶员P提供保护，避免其发生交通事故。

图2示意性地示出了安装或应用有根据本发明的危险预警系统的车辆A的构成框图，其中具体示出了危险预警系统的构成框图。如图2所示，车辆A包括危险预警系统1、传感器系统2、通信系统3和喇叭系统4。此外，车辆A还包括图中未示出的动力及传动系统、转向系统、制动系统等动力及操纵系统以及车辆控制系统等。本领域技术人员了解车辆A的这些系统的结构和功能，因此本申请中对其不做详细描述。

车辆A的传感器系统2包括内部传感器21和外部传感器22。内部传感器21包括设置在车辆A的车厢内部的摄像头等图像传感器，用于获取车厢内部的图像。图像传感器的数量和位置没有具体地限制，并且可以根据需要选择和布置。外部传感器22可以包括设置在车辆A的车厢外部的摄像头(例如，RGB摄像头、红外摄像头)等图像传感器、雷达传感器、激光传感器、超声传感器以及其他类型的传感器，用于获取车辆A的外部环境信息。外部传感器22的数量和位置也没有具体地限制，并且可以根据需要选择和布置。传感器系统2还可以包括车辆A上通常安装或使用的传感器，例如与行驶有关的速度传感器、加速度传感器、油门开度传感器等，与车内设备使用相关的座椅压力传感器、车门状态传感器、安全带状态传感器等。

车辆A的通信系统3可用于与移动电子设备、其他车辆、交通设施等通信。移动电子设备例如可以是移动电话、电子手表、耳机等人方便携带或佩戴且具有通信功能的电子设备。通信系统3可通过有线或无线(诸如蓝牙、Wi-Fi、移动网络(例如，4G/5G网络)等)的方式与移动电子设备、其他车辆或交通设施等进行通信。

危险预警系统1包括监控单元10、外部检测单元20、危险判断单元30和危险通知单元40。

监控单元10被配置成识别车辆A的车厢内的人的特征，并且在所述人离开车辆A后基于所识别的特征监控该人并获取其运动信息。本文中的人包括车辆A的驾驶员以及乘客(如果有)。监控单元10可配置成基于设置在车辆A的车厢内部的摄像头等图像传感器获取的车厢内部的图像识别驾驶员和/乘客的特征。所识别的特征可以是驾驶员和/或乘客的全身外观或者部分身体外观。部分身体外观特征包括上半身外观、下半身外观、脸部特征等。监控单元10对驾驶员和/或乘客的特征的识别可以在车辆A开始行驶时进行，也可以在车辆A停车且在驾驶员和/或乘客下车之前(例如车门打开之前)进行。

此外，如上所述，监控单元10还配置成在驾驶员和/乘客离开车辆A后基于所识别的特征监控离开车辆A的驾驶员和/或乘客并获取其运动信息。监控单元10配置成基于车辆A的车厢外部的图像传感器获取的图像来监控离开车辆A的驾驶员和/或乘客。车辆A的车厢外部的图像传感器可以包括多个并且可以布置在车辆A的多个位置上，以在相对于车辆A的任意方向上都能够监控离开车辆A的驾驶员和/或乘客。此外，监控单元10还配置成基于车辆A的车厢外部的图像传感器所获取的图像，获取离开车辆A的驾驶员和/或乘客的运动信息，例如位置、移动速度和移动方向等。

此外，监控单元10配置成从驾驶员和/或乘客下车的位置开始监控离开车辆A的驾驶员和/或乘客。具体地，监控单元10配置成从车辆A的座椅压力传感器、安全带状态传感器、车门状态传感器、车厢内图像传感器等获取传感器数据，并基于这些传感器数据确定是否有人下车以及下车的位置(即，开关状态发生变化的车门的位置)。监控单元10可以从所确定的下车位置开始监控离开车辆A的驾驶员和/或乘客。

此外，监控单元10配置成在尽可能远的距离范围上监控离开车辆A的驾驶员和/或乘客。可以理解，监控单元10的监控范围受到图像传感器的可检测范围的限制，并且还受到车辆A的外部环境中的障碍物的影响。

外部检测单元20配置成识别车辆A周围的移动物体，并获取所识别出的移动物体的运动信息。外部检测单元20可利用车辆A的外部传感器22获取车辆A的外部环境信息。具体地，外部检测单元20可以基于外部传感器22的数据，识别车辆A周围的物体，诸如车辆、行人以及各种障碍物等。进一步地，外部检测单元20基于外部传感器22的数据，计算所识别的物体的位置或速度及其随时间的变化，并从所识别的物体中识别出移动物体(例如，在车辆A停止的情况下，将相对于车辆A的位置随时间发生变化的物体识别为移动物体)。此外，外部检测单元20还配置成基于外部传感器22的数据，计算移动物体的诸如位置、移动速度、加速度、移动方向等运动信息。此外，外部检测单元20还配置成基于外部传感器22的数据，识别移动物体的类型，例如公共汽车、卡车、小轿车、摩托车、电动摩托车、自行车等。

危险判断单元30配置成判断离开车辆A的驾驶员和/或乘客与外部检测单元20所识别出的移动物体之间是否存在碰撞风险。具体地，危险判断单元30从监控单元10获取离开车辆A的驾驶员和/或乘客的运动信息，并基于所获取的运动信息计算该驾驶员和/或乘客的预测运动轨迹。并且，危险判断单元30还从外部检测单元20获取识别出的移动物体的运动信息，并基于所获取的运动信息计算其预测行驶轨迹。然后，危险判断单元30基于离开车辆A的驾驶员和/乘客的预测运动轨迹与移动物体的预测运动轨迹计算两者的碰撞时间，并且在碰撞时间小于预定时间阈值时，判断为两者之间存在碰撞风险。这里，预定时间阈值可以是2s、3s、4s等。在外部检测单元20所识别出的移动物体为多个的情况下，危险判断单元30针对每个识别出的移动物体均进行上述碰撞风险判断。

危险通知单元40配置成在危险判断单元30判断为离开车辆A的驾驶员和/或乘客与移动物体之间存在碰撞风险的情况下，向离开车辆A的驾驶员和/或乘客、和/或移动物体发送危险警告。具体地，离开车辆A的驾驶员和/或乘客可以携带或佩戴有与车辆A通信连接的移动电子设备，例如，移动电话、具有通信功能的电子手表、耳机等。在这种情况下，危险通知单元40可以通过例如利用车辆A的通信系统3向移动电子设备发送危险警告，以对驾驶员和/或乘客进行危险预警。优选地，危险通知单元40所发出的危险警告可以包括可能与离开车辆A的驾驶员和/乘客发生碰撞的移动物体(在下文中，称为危险移动物体)的位置和类别信息。例如，危险通知单元40可配置成从外部检测单元20获取危险移动物体的位置和类别信息，并且可基于所获取的位置和类别信息确定危险移动物体相对于驾驶员和/或乘客的位置和危险移动物体的类别。例如，危险通知单元40可以计算得到危险移动物体位于驾驶员和/或乘客的右侧，并且确定危险移动物体的类别为摩托车。由此，危险通知单元40可以向离开车辆A的驾驶员和/或乘客发出类似于“注意右侧摩托车”的危险警告，从而进行精准提醒。危险警告可以通过驾驶员和/或乘客所携带的移动电子设备以声音的方式播放，驾驶员和/或乘客在听到该危险警告之后，做出反应，以避免发生事故。

此外，危险通知单元40还配置成向危险移动物体发送危险警告。例如，危险移动物体可能通过车辆到车辆(Car-to-Car)或者车辆到其他设备(Car-to-X)的方式与车辆A通信连接。由此，危险通知单元40可以例如通过车辆A的通信系统3向危险移动物体发送危险警告。危险警告类似地可以包括离开车辆A的驾驶员和/或乘客的位置和类别信息，例如，危险警告可以是“注意左侧行人”等。危险警告可以通过危险移动物体的扬声器播放，危险移动物体的驾驶员在听到该警告后做出反应，以避免发生事故。

此外，在离开车辆A的驾驶员和/或乘客没有携带与车辆A通信连接的移动电子设备，和/或危险移动物体未与车辆A通信连接的情况下，危险通知单元40可以通知车辆A的喇叭系统4，使车辆A的喇叭鸣响，以发出危险警告。

下面，将详细描述根据本发明的实施例的危险预警方法。根据本发明的危险预警方法可以通过如上任意实施例所述的危险预警系统来执行。

图3示出了根据本发明的实施例的危险预警方法的流程图。

在步骤S10中，识别车辆A的车厢内的驾驶员和乘客(如果有)的特征。通常在车辆A开始行驶时进行该识别并且将所识别的特征加以存储。此外，还可以在检测到车辆A停车并且在车门打开之前进行该识别。所述特征可以是驾驶员和乘客的全身外观或部分身体外观。部分身体外观可以是上半身外观、下半身外观、脸部特征等。

在步骤S20中，检测车辆A是否停车。在检测到车辆A停车的情况下，方法进入步骤S30，并在步骤S30中确定是否有人下车。具体地，可以根据车辆A的座椅压力传感器、车门状态传感器、安全带状态传感器以及车厢内部的图像传感器等的传感器数据确定是否有人下车。

在步骤S30中确定有人下车的情况下，方法进入步骤S40，其中，从人下车的位置开始监控离开车辆A的人(驾驶员和/或乘客)并获取其运动信息。具体地，可以根据开关状态发生变化的车门的位置确定人下车的位置。

随后，方法进入步骤S50，在步骤S50中，识别车辆A周围的移动物体并获取其运动信息。具体地，可以基于车辆A的外部传感器22的数据，首先识别出车辆A的外部环境中的物体。然后，可以根据所识别出的物体的位置、速度等随时间的变化判断其是否为移动物体。对于被判断为移动物体的物体，基于车辆A的外部传感器22的数据获取其位置、移动速度、加速度和移动方向等运动信息。

在步骤S60中，判断离开车辆A的驾驶员和/或乘客与所识别出的移动物体之间是否存在碰撞风险。具体地，基于离开车辆A的驾驶员和/或乘客的运动信息计算该驾驶员和/或乘客的预测运动轨迹，并且基于所识别出的移动物体的运动信息计算其预测行驶轨迹。然后，基于离开车辆A的驾驶员和/乘客的预测运动轨迹与移动物体的预测运动轨迹计算两者的碰撞时间，并且在碰撞时间小于预定时间阈值时，判断为两者之间存在碰撞风险。在识别出多个移动物体的情况下，针对每个识别出的移动物体均进行上述碰撞风险判断。

在步骤S60中判断为存在碰撞风险的情况下，方法进入步骤S70，其中对离开车辆A的驾驶员和/或乘客、和/或移动物体发送危险警告。具体地，危险警告可以经由离开车辆A的驾驶员和/或乘客佩戴或携带的与车辆A通信连接的移动电子设备发送。此外，危险警告也可以通过通信的方式向移动物体发送。如前所述，危险警告可以包括危险目标的位置和类别信息。此外，还可以使车辆A鸣笛来发送危险警告。

由此，根据本发明的实施例的危险预警方法能够在驾驶员和/或乘客下车之后对其可能发生的碰撞进行预测，并在存在碰撞风险的情况下进行危险预警，从而避免驾驶员和/或乘客在离开车辆之后发生交通事故。

此外，需要注意的是，上述方法的步骤S30-S70可以在车辆A处于停车状态的情况下进行，也可以在车辆A行驶过程中进行。例如，在有些情况下，在驾驶员和/或乘客离开车辆A后，车辆A继续移动(例如驾驶员和乘客下车后自动泊车、乘客下车后驾驶员驾驶车辆继续行驶等情况)，根据本发明的危险预警方法在考虑到车辆A的移动的前提下可以类似地执行步骤S30-S70。

根据本发明的另一个实施例，危险预警系统可实现为包括存储器210、处理器220、通信接口230和系统总线240(如图4所示)。

存储器210、处理器220和通信接口230通过系统总线240连接，存储器210用于存储一些计算机指令，处理器220用于执行计算机指令，以使危险预警系统可以执行根据本发明的任意实施例的危险预警方法。

此外，根据本发明的危险预警系统还可以包括传感器250，用于获取车辆A的车厢内部的图像信息以及车辆A的外部环境信息。传感器可以包括图像传感器、雷达传感器、激光传感器、超声传感器以及其他各种车辆常用传感器，并且可以根据需要包括任意数量且安装在任意适合的位置。

存储器210可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM),也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器(ROM)、快闪存储器、硬盘(HDD)或固态硬盘(SSD)。存储器210还可以包括上述各种存储器的组合。

处理器220可以为中央处理器(CPU)，也可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器。处理器220还可以为专用处理器。

通信接口230可以包括接收器和发送器。接收器和发送器具体可以是轮胎防挤压装置的收发器。该收发器可以为无线收发器。

系统总线240可以包括数据总线、电源总线、控制总线和信号状态总线等。在本实施例中，为了清楚起见，各个总线示出为图4中的系统总线240。

根据本发明的任一实施例的危险预警方法的各个步骤均可以通过上述危险预警系统的硬件执行软件形式的计算机指令来实现。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于上述实施例的构造和方法。相反，本发明意在覆盖各种修改例和等同配置。另外，尽管在各种示例性结合体和构造中示出了所公开发明的各种元件和方法步骤，但是包括更多、更少的元件或方法的其它组合也落在本发明的范围之内。

Claims (17)

1.一种危险预警系统，其安装或应用于车辆并且包括：

监控单元，其被配置成识别所述车辆的车厢内的人的特征，并且在所述人离开所述车辆后基于所识别的特征监控所述人并获取所述人的运动信息；

外部检测单元，其被配置成识别所述车辆周围的移动物体并获取所述移动物体的运动信息；

危险判断单元，其被配置成基于所述人的运动信息和所述移动物体的运动信息判断所述人和所述移动物体之间是否存在碰撞风险；以及

危险通知单元，其被配置成在所述危险判断单元判断为所述人和所述移动物体之间存在碰撞风险的情况下，向所述人和/或所述移动物体发送危险警告。

2.根据权利要求1所述的危险预警系统，其中，

所述监控单元被配置成基于设置在所述车辆的车厢内的图像传感器获取的图像来识别所述人的特征。

3.根据权利要求2所述的危险预警系统，其中，

所述人的特征是所述人的全身外观或部分身体外观。

4.根据权利要求1所述的危险预警系统，其中，

所述监控单元被配置成通过设置在所述车辆的车厢外部的图像传感器获取的图像来监控所述人。

5.根据权利要求1或4所述的危险预警系统，其中，

所述监控单元被配置成从所述人下车的位置开始监控所述人。

6.根据权利要求1所述的危险预警系统，其中，

所述危险通知单元被配置成通过所述人携带的、与所述车辆通信连接的移动电子设备向所述人发送所述危险警告。

7.根据权利要求6所述的危险预警系统，其中，

所述危险警告包括所述移动物体的位置和类别信息。

8.根据权利要求1或6所述的危险预警系统，其中，

所述危险通知单元被配置成以车辆到车辆(Car-to-Car)通信或车辆到其他设备(Car-to-X)通信的方式向所述移动物体发送所述危险警告。

9.一种危险预警方法，其应用于车辆并且包括以下步骤：

识别所述车辆的车厢内的人的特征，并且在所述人离开所述车辆后基于所识别的特征监控所述人并获取所述人的运动信息；

识别所述车辆周围的移动物体并获取所述移动物体的运动信息；

基于所述人的运动信息和所述移动物体的运动信息判断所述人和所述移动物体之间是否存在碰撞风险；以及

在所述人和所述移动物体之间存在碰撞风险的情况下，向所述人和/或所述移动物体发送危险警告。

10.根据权利要求9所述的危险预警方法，还包括以下步骤：

基于设置在所述车辆的车厢内的图像传感器获取的图像来识别所述人的特征。

11.根据权利要求10所述的危险预警方法，其中，

所述人的特征是所述人的全身外观或部分身体外观。

12.根据权利要求9所述的危险预警方法，还包括以下步骤：

通过设置在所述车辆的车厢外部的图像传感器获取的图像来监控所述人。

13.根据权利要求9或12所述的危险预警方法，还包括以下步骤：

从所述人下车的位置开始监控所述人。

14.根据权利要求9所述的危险预警方法，还包括以下步骤：

通过所述人携带的、与所述车辆通信连接的移动电子设备向所述人发送所述危险警告。

15.根据权利要求14所述的危险预警方法，其中，

所述危险警告包括所述移动物体的位置和类别信息。

16.根据权利要求9或14所述的危险预警方法，还包括以下步骤：

以车辆到车辆(Car-to-Car)通信或车辆到其他设备(Car-to-X)通信的方式向所述移动物体发送所述危险警告。

17.一种车辆，其上安装或应用有如权利要求1-8中任一项所述的危险预警系统。

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