CN111605480A - 一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统及方法，属于车辆制动预警技术领域，包括：车速传感器，其用于实时采集车辆的行驶速度；制动踏板传感器，其用于实时采集制动踏板的行程距离；警示单元，其用于向车辆前方行人或车辆警示车辆制动状态；电子控制单元，其与车速传感器、制动踏板传感器和警示单元连接，电子控制单元实时获取车辆行驶速度信息和制动踏板的行程距离，并处理得到车辆的实时制动减速度，电子控制单元根据实时制动减速度和制动踏板的行程距离确定车辆制动状态，并向警示单元发出控制信号。本申请能够让前方行人、车辆及路政人员能从车辆前部的灯光、声音感知到车辆真实的制动状态，提高对自身安全的把控。

Description

一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统及方法
技术领域
本申请涉及车辆制动预警技术领域，特别涉及一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统及方法。
背景技术
随着车辆的普及，越来越多的人开始驾驶车辆，道路上的车流量逐渐增大。在驾驶过程中，当道路上出现一些突发路况或者驾驶人员的自身出现状况，如行人横穿马路、红绿灯变换、前方出现交通事故或者电话来访等，驾驶人员会采取相应的刹车措施以进行规避或缓行。为提示后方车辆，通常在车辆上的尾灯和/或刹车灯会发出亮光以提示后车驾驶人员前车已刹车。
但是在车辆上的尾灯和/或刹车灯会发出亮光只能够提示后车驾驶人员，而对于车辆前方行人和车辆来说不能准确把控车辆的制动状态，容易发生交通事故。例如对于穿越马路的行人来说不能准确得知车辆的制动状态，行人不知道车辆是在礼让自己还是自己应该立足礼让车辆，一旦判断失误将会发生交通事故。在狭窄道路上两车会车时，双方驾驶员都需要搞清对方是否在礼让，一旦判断失误将会发生交通事故。
发明内容
本申请实施例提供一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统及方法，以解决相关技术中车辆前方行人和车辆不能准确把控车辆的制动状态，容易发生交通事故的不足。
本申请实施例第一方面提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，包括：
车速传感器，所述车速传感器用于实时采集车辆的行驶速度；
制动踏板传感器，所述制动踏板传感器用于实时采集制动踏板的行程距离；
警示单元，所述警示单元用于向车辆前方行人或车辆警示车辆制动状态；
电子控制单元，所述电子控制单元均与车速传感器、制动踏板传感器和警示单元连接，所述电子控制单元实时获取车辆行驶速度信息和制动踏板的行程距离，并处理得到车辆的实时制动减速度，电子控制单元根据实时制动减速度和制动踏板的行程距离确定车辆制动状态，并向警示单元发出控制信号。
在一些实施例中：所述制动踏板传感器为安装在制动踏板上的位移传感器，所述位移传感器用于采集制动踏板向下运动的行程距离。
在一些实施例中：所述车速传感器为磁电式、霍尔式、光电式车速传感器中的任意一种。
在一些实施例中：警示单元包括声音报警器和光电报警器，所述声音报警器为安装在车辆前部的喇叭，所述声音报警器用于向车辆前方行人发出警示语音信息，所述光电报警器为安装在车辆前部的刹车灯，所述刹车灯用于向车辆前方行人发出警示灯光信息。
在一些实施例中：所述刹车灯为柱式刹车灯，在柱式刹车灯内设有多个LED发光元件。
在一些实施例中：还包括自动紧急制动器，所述自动紧急制动器与电子控制单元连接，所述电子控制单元根据制动踏板的行程距离和实时制动减速度控制自动紧急制动器紧急制动。
本申请实施例第二方面提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统的方法，所述方法包括以下步骤：
制动踏板传感器实时采集制动踏板的行程距离并传输至电子控制单元；
车速传感器实时采集车辆的行驶速度并传输至电子控制单元；
电子控制单元实时获取车辆行驶速度信息和制动踏板的行程距离，并处理得到车辆的实时制动减速度；
电子控制单元根据实时制动减速度和制动踏板的行程距离确定车辆制动状态；
电子控制单元根据车辆制动状态向警示单元发出控制信号；
警示单元向车辆前方行人警示车辆制动状态。
在一些实施例中：所述电子控制单元根据实时制动减速度与设定制动减速度阈值对比确定车辆制动状态，具体包括以下步骤：
所述实时制动减速度α，α＜2.5m/s2时，电子控制单元确定为第一车辆制动状态；
所述实时制动减速度α，2.5m/s2＜α＜4m/s2时，电子控制单元确定为第二车辆制动状态；
所述实时制动减速度α，4m/s2＜α＜5m/s2时，电子控制单元确定为第三车辆制动状态；
所述实时制动减速度α，α＞5m/s2时，电子控制单元确定为第四车辆制动状态；
所述实时制动减速度α，α＜5m/s2，且制动踏板的行程距离s＞位移传感器的1/2时，电子控制单元确定为刹车失灵状态。
在一些实施例中：所述电子控制单元确定为第一车辆制动状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯亮1/4，喇叭发出警示语音信息；
所述电子控制单元确定为第二车辆制动状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯亮2/4，喇叭发出警示语音信息；
所述电子控制单元确定为第三车辆制动状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯亮3/4，喇叭发出警示语音信息；
所述电子控制单元确定为第四车辆制动状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯亮4/4，喇叭发出警示语音信息。
在一些实施例中：所述电子控制单元确定为刹车失灵状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯闪烁，喇叭发出警示语音信息，自动紧急制动器紧急制动。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统及方法，由于本声光报警系统设置了车速传感器、制动踏板传感器、警示单元和电子控制单元。电子控制单元均与车速传感器、制动踏板传感器和警示单元连接，电子控制单元实时获取车速传感器实时采集车辆的行驶速度信息和制动踏板传感器实时采集制动踏板的行程距离，电子控制单元根据车辆的行驶速度信息处理得到车辆的实时制动减速度，电子控制单元根据实时制动减速度和制动踏板的行程距离确定车辆制动状态，并向警示单元发出控制信号，警示单元通过声光信息向行人和车辆发出警示信号。
因此，本申请能够准确的计算出车辆实际制动减速度数值，同时对比制动踏板位移距离，确认车辆是否处于刹车失灵/紧急刹车/正常刹车状态。在车辆前部布置警示单元，当检测到刹车信号时根据刹车力度大小，警示单元向车辆前方行人或车辆发出警示信息。本申请能够让前方行人、车辆及路政人员能从车辆前部的灯光、声音感知到车辆真实的制动状态，提高对自身安全的把控。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的系统框图；
图2为本申请实施例的方法流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统及方法，其能解决相关技术中车辆前方行人和车辆不能准确把控车辆的制动状态，容易发生交通事故的问题。
参见图1所示，本申请实施例第一方面提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，包括：
车速传感器，该车速传感器用于实时采集车辆的行驶速度；车速传感器优选为磁电式车速传感器，车速传感器本领域技术人员还可以选用为霍尔式、光电式车速传感器。
制动踏板传感器，该制动踏板传感器用于实时采集制动踏板的行程距离；制动踏板传感器为安装在制动踏板上的位移传感器，位移传感器用于采集制动踏板向下运动的行程距离s(制动踏板踩到底，制位移传感器的行程距离为l)变化。
警示单元，该警示单元用于向车辆前方行人或车辆警示车辆制动状态；警示单元包括声音报警器和光电报警器，声音报警器为安装在车辆前部的喇叭，声音报警器用于向车辆前方行人发出警示语音信息。光电报警器为安装在车辆前部的刹车灯，刹车灯可以安装在车辆前方的前保险杠上或车顶上，刹车灯用于向车辆前方行人发出警示灯光信息。
电子控制单元，电子控制单元为行车电脑(ECU),该电子控制单元均通过CAN总线分别与车速传感器、制动踏板传感器和警示单元连接。电子控制单元实时获取车辆行驶速度信息和制动踏板的行程距离，电子控制单元并根据车辆行驶速度信息处理得到车辆的实时制动减速度。电子控制单元根据实时制动减速度和制动踏板的行程距离确定车辆制动状态，并向警示单元发出控制信号。
本申请的电子控制单元能够准确的计算出车辆实际制动减速度数值，同时对比制动踏板位移距离，判断并确认车辆是否处于刹车失灵/紧急刹车/正常刹车状态。通过在车辆前部布置警示单元，当电子控制单元检测到刹车信号时根据刹车力度大小，警示单元向车辆前方行人或车辆发出警示信息。本申请能够让前方行人、车辆及路政人员能从车辆前部的警示单元感知到车辆真实的制动状态，提高对自身安全的把控。
在一些可选实施例中：本申请实施例提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，该声光报警系统的刹车灯为柱式刹车灯，柱式刹车灯位于车辆前保险杠的两侧，在柱式刹车灯内设有多个LED发光元件，多个LED发光元件根据车辆的制动状态进行点亮。
在一些可选实施例中：参见图1所示，本申请实施例提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，该声光报警系统的还包括自动紧急制动器，自动紧急制动器与电子控制单元连接，电子控制单元根据制动踏板的行程距离和实时制动减速度来判断车辆是否处于刹车失灵状态，在电子控制单元判断并确定车辆处于刹车失灵状态时，电子控制单元控制自动紧急制动器紧急制动。
参见图2所示，本申请实施例第二方面提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统的方法，该方法包括以下步骤：
S1、制动踏板传感器实时采集制动踏板的行程距离s(制动踏板踩到底，制位移传感器的行程距离为l)并传输至电子控制单元。
S2、车速传感器实时采集车辆的行驶速度并传输至电子控制单元。
S3、电子控制单元实时获取车辆行驶速度信息和制动踏板的行程距离s，电子控制单元根据车辆行驶速度信息及检测时间段处理得到车辆的实时制动减速度α。
S4、电子控制单元根据实时制动减速度和制动踏板的行程距离s确定车辆制动状态。
S5、电子控制单元根据车辆制动状态向警示单元发出控制信号。
S6、警示单元根据警示单元发出控制信号向车辆前方行人、车辆警示车辆制动状态。
在一些可选实施例中：本申请实施例第二方面提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统的方法，该方法步骤S4中电子控制单元根据实时制动减速度与设定制动减速度阈值对比确定车辆制动状态，具体包括以下步骤：
实时制动减速度α，当α＜2.5m/s2时，电子控制单元确定为第一车辆制动状态，第一车辆制动状态为正常减速制动状态；电子控制单元控制柱式刹车灯亮1/4，喇叭发出“刹车”警示语音信息。
实时制动减速度α，当2.5m/s2＜α＜4m/s2时，电子控制单元确定为第二车辆制动状态，第二车辆制动状态为正常减速制动状态；电子控制单元控制柱式刹车灯亮2/4，喇叭发出“刹车”警示语音信息。
实时制动减速度α，当4m/s2＜α＜5m/s2时，电子控制单元确定为第三车辆制动状态，第三车辆制动状态为正常减速制动状态；电子控制单元控制柱式刹车灯亮3/4，喇叭发出“刹车”警示语音信息。
实时制动减速度α，当α＞5m/s2时，电子控制单元确定为第四车辆制动状态，第四车辆制动状态为紧急减速制动状态；电子控制单元控制柱式刹车灯亮4/4，喇叭发出“紧急刹车”警示语音信息。
实时制动减速度α，当α＜5m/s2，且制动踏板的行程距离s＞位移传感器的1/2时，电子控制单元确定为刹车失灵状态，电子控制单元控制柱式刹车灯闪烁，喇叭发出“刹车失灵”警示语音信息，电子控制单元控制自动紧急制动器紧急制动。
工作原理
本申请实施例提供了一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统及方法，由于本声光报警系统设置了车速传感器、制动踏板传感器、警示单元和电子控制单元。电子控制单元均与车速传感器、制动踏板传感器和警示单元连接，电子控制单元实时获取车速传感器实时采集车辆的行驶速度信息和制动踏板传感器实时采集制动踏板的行程距离，电子控制单元根据车辆的行驶速度信息处理得到车辆的实时制动减速度，电子控制单元根据实时制动减速度和制动踏板的行程距离确定车辆制动状态，并向警示单元发出控制信号，警示单元通过声光信息向行人和车辆发出警示信号。
本申请的电子控制单元能够准确的计算出车辆实际制动减速度数值，同时对比制动踏板位移距离，确认车辆是否处于刹车失灵/紧急刹车/正常刹车状态。在车辆前部布置警示单元，当检测到刹车信号时根据刹车力度大小，警示单元通过声音报警器和光电报警器向车辆前方行人或车辆发出警示信息。本申请能够让前方行人、车辆及路政人员能从车辆前部的灯光、声音感知到车辆真实的制动状态，提高对自身安全的把控。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，其特征在于，包括：
车速传感器，所述车速传感器用于实时采集车辆的行驶速度；
制动踏板传感器，所述制动踏板传感器用于实时采集制动踏板的行程距离；
警示单元，所述警示单元用于向车辆前方行人或车辆警示车辆制动状态；
电子控制单元，所述电子控制单元均与车速传感器、制动踏板传感器和警示单元连接，所述电子控制单元实时获取车辆行驶速度信息和制动踏板的行程距离，并处理得到车辆的实时制动减速度，电子控制单元根据实时制动减速度和制动踏板的行程距离确定车辆制动状态，并向警示单元发出控制信号。
2.如权利要求1所述的一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，其特征在于：
所述制动踏板传感器为安装在制动踏板上的位移传感器，所述位移传感器用于采集制动踏板向下运动的行程距离。
3.如权利要求1所述的一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，其特征在于：
所述车速传感器为磁电式、霍尔式、光电式车速传感器中的任意一种。
4.如权利要求1所述的一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，其特征在于：
警示单元包括声音报警器和光电报警器，所述声音报警器为安装在车辆前部的喇叭，所述声音报警器用于向车辆前方行人发出警示语音信息，所述光电报警器为安装在车辆前部的刹车灯，所述刹车灯用于向车辆前方行人发出警示灯光信息。
5.如权利要求4所述的一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，其特征在于：
所述刹车灯为柱式刹车灯，在柱式刹车灯内设有多个LED发光元件。
6.如权利要求1所述的一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统，其特征在于：
还包括自动紧急制动器，所述自动紧急制动器与电子控制单元连接，所述电子控制单元根据制动踏板的行程距离和实时制动减速度控制自动紧急制动器紧急制动。
7.如权利要求1至6任一项所述的一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
制动踏板传感器实时采集制动踏板的行程距离并传输至电子控制单元；
车速传感器实时采集车辆的行驶速度并传输至电子控制单元；
电子控制单元实时获取车辆行驶速度信息和制动踏板的行程距离，并处理得到车辆的实时制动减速度；
电子控制单元根据实时制动减速度和制动踏板的行程距离确定车辆制动状态；
电子控制单元根据车辆制动状态向警示单元发出控制信号；
警示单元向车辆前方行人和车辆警示车辆制动状态。
8.如权利要求7所述的一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统的方法，其特征在于，
所述电子控制单元根据实时制动减速度与设定制动减速度阈值对比确定车辆制动状态，具体包括以下步骤：
所述实时制动减速度α，α＜2.5m/s2时，电子控制单元确定为第一车辆制动状态；
所述实时制动减速度α，2.5m/s2＜α＜4m/s2时，电子控制单元确定为第二车辆制动状态；
所述实时制动减速度α，4m/s2＜α＜5m/s2时，电子控制单元确定为第三车辆制动状态；
所述实时制动减速度α，α＞5m/s2时，电子控制单元确定为第四车辆制动状态；
所述实时制动减速度α，α＜5m/s2，且制动踏板的行程距离s＞位移传感器的1/2时，电子控制单元确定为刹车失灵状态。
9.如权利要求8所述的一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统的方法，其特征在于：
所述电子控制单元确定为第一车辆制动状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯亮1/4，喇叭发出警示语音信息；
所述电子控制单元确定为第二车辆制动状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯亮2/4，喇叭发出警示语音信息；
所述电子控制单元确定为第三车辆制动状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯亮3/4，喇叭发出警示语音信息；
所述电子控制单元确定为第四车辆制动状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯亮4/4，喇叭发出警示语音信息。
10.如权利要求8所述的一种警示机动车前方行人和车辆的声光报警系统的方法，其特征在于：
所述电子控制单元确定为刹车失灵状态时，电子控制单元控制柱式刹车灯闪烁，喇叭发出警示语音信息，自动紧急制动器紧急制动。
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