CN113022759B - 用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法 - Google Patents

用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法，包括接近传感器、速度传感器、警告装置、以及具有旁路模式和警告模式的控制器。控制器将微移动性车辆的速度与预定速度阈值进行比较，当微移动性车辆的速度小于预定速度阈值时，进入旁路模式，且当微移动性车辆的速度大于预定速度阈值时进入警告模式。控制器在旁路模式中不激活警告装置，在警告模式中计算与物体潜在碰撞之前的估计时间，将估计时间与预定时间阈值进行比较，并响应于碰撞之前的估计时间小于预定时间阈值，通过激活警告装置来生成碰撞警告。

Description

用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年12月6日提交的美国临时申请号62/944,969、2020年3月26日提交的美国临时申请号63/000,086、和2020年11月23日提交的美国申请号17/101,641的权益。上述各申请的全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开涉及用于微移动性车辆(微出行车辆，micromobilityvehicle)的碰撞警报系统和方法。
背景技术
本部分提供与本公开有关的背景信息，其不一定是现有技术。
诸如电动踏板车、电动自行车、电动自动平衡板和其他小型单人车辆的微移动性车辆在许多城市用于交通。例如，微移动性公司可以通过与希望从车队中租赁微移动性车辆之一的用户的移动设备上运行的应用程序通信的服务器来管理在城市中租赁的微移动性车辆的车队。在城市中增加微移动性车辆的使用可以有利地减少道路交通、污染以及在城市内短途行中使用化石燃料。
不幸的是，与使用微移动性车辆有关的微移动性事故和伤害的数量正在增加，且阻碍了微移动性车辆在交通中的广泛采用。
发明内容
本部分提供了本公开的总体概述，而不是其全部范围或所有特征的全面公开。
本公开包括用于微移动性车辆的碰撞警告系统，所述碰撞警告系统包括：至少一个接近传感器，其安装至所述微移动性车辆并配置为感测至位于所述微移动性车辆的前方的物体的距离；速度传感器，其配置为感测所述微移动性车辆的速度；至少一个警告装置；和控制器，其与所述至少一个接近传感器、所述速度传感器和至少一个警告装置通信。所述控制器具有旁路模式和警告模式，并且配置为(i)从所述速度传感器接收所述微移动性车辆的所述速度，(ii)将所述微移动性车辆的所述速度与预定速度阈值进行比较，(iii)响应于所述微移动性车辆的所述速度小于所述预定速度阈值而进入所述旁路模式，以及(iv)响应于所述微移动性车辆的所述速度大于所述预定速度阈值而进入所述警告模式。在所述旁路模式的情况下，所述控制器还配置为不激活至少一个警告装置。在所述警告模式的情况下，所述控制器还配置为(v)从所述至少一个接近传感器接收至所述物体的所述距离，(vi)基于从所述速度传感器接收到的所述微移动性车辆的所述速度来确定至所述物体的闭合速度(closing velocity)，(vii)基于至所述物体的所述距离和所述闭合速度来计算与所述物体的潜在碰撞之前的估计时间，(viii)将与所述物体的潜在碰撞之前的所述估计时间与预定时间阈值进行比较，以及(ix)响应于碰撞之前的所述估计时间小于所述预定时间阈值，通过激活所述至少一个警告装置来生成碰撞警告，以向微移动性车辆的驾驶者警报与所述物体的所述潜在碰撞。
在其他特征中，所述至少一个接近传感器包括LiDAR传感器。
在其他特征中，所述至少一个接近传感器包括雷达传感器、超声传感器和照相机中的至少一个。
在其他特征中，所述至少一个警告装置包括产生音频警告的音频装置和产生视觉警告的照明装置。
在其他特征中，所述控制器还配置为基于与所述物体的碰撞之前的所述估计时间，以多个强度水平(intensity level)激活所述至少一个警告装置。
在其他特征中，所述至少一个警告装置配置为向所述微移动性车辆的非驾驶者警报与所述物体的潜在碰撞的碰撞。
在其他特征中，所述控制器还配置为响应于至所述物体的所述距离小于所述预定距离阈值而进入所述旁路模式。
在其他特征中，所述至少一个接近传感器为LiDAR传感器，且所述控制器还配置为接收由所述LiDAR传感器接收的返回信号(return signal)的信号强度，以及基于所述信号强度来设置受阻传感器标志(blocked sensor flag)和无效传感器标志(defeated sensorflag)中的至少一个。
在其他特征中，所述至少一个接近传感器为LiDAR传感器，并且所述控制器还配置为(i)接收由所述LiDAR传感器接收的返回信号的信号强度，(ii)响应于所述信号强度指示第一预定信号强度然后是第二预定信号强度而进入示范模式(demonstration mode)。在所述示范模式的情况下，所述控制器还配置为响应于至所述物体的所述距离小于预定距离阈值而激活所述至少一个警告装置。
在其他特征中，所述至少一个接近传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器为LiDAR传感器，且所述第二传感器为附加LiDAR传感器、雷达传感器、超声传感器和照相机中的一个，所述第一传感器和所述第二传感器配置为相对于所述微移动性车辆具有不同的检测锥(detection cone)。
在其他特征中，所述控制器配置为基于除了至所述物体的所述距离和所述闭合速度之外的反应时间因子来计算所述潜在碰撞之前的所述估计时间，所述反应时间因子基于所述微移动性车辆的尺寸。
在其他特征中，所述控制器还配置为响应于碰撞之前的所述估计时间小于所述预定时间阈值来限制所述微移动性车辆的最大速度。
在其他特征中，所述控制器还配置为通过用最大可接受节气门位置值替代期望的节气门位置输入值来限制所述微移动性车辆的所述最大速度，所述最大可接受节气门位置值由所述控制器基于所述潜在碰撞之前的所述估计时间来计算，所述最大可接受节气门位置值对应于最大速度，所述最大速度大于使所述微移动性车辆的所述驾驶员保持对所述微移动性车辆的控制所需的最小速度。
在其他特征中，微移动性车辆是电动站立式踏板车(powered standingscooter)。
本公开还包括一种用于微移动性车辆的碰撞/跌倒(collision/fall)报告系统，所述碰撞/跌倒报告系统包括：至少一个接近传感器，其安装至所述微移动性车辆并配置为感测至位于所述微移动性车辆的前方的物体的距离；速度传感器，其配置为感测所述微移动性车辆的速度；至少一个倾斜传感器，其配置为感测所述微移动性车辆的竖直取向数据，所述竖直取向数据指示所述微移动性车辆处于直立位置还是水平位置；全球定位系统，其配置为生成指示所述微移动性车辆的位置的位置数据；至少一个警告装置；通信装置，其配置为与来自所述微移动性车辆的至少一个远程装置进行无线通信；和控制器，其与所述至少一个接近传感器、所述速度传感器、所述至少一个倾斜传感器、所述全球定位系统、所述至少一个警告装置和所述通信装置通信。所述控制器还配置为(i)从所述至少一个接近传感器接收至所述物体的所述距离，(ii)基于从所述速度传感器接收到的所述微移动性车辆的所述速度来确定至所述物体的闭合速度，(iii)基于至所述物体的所述距离和所述闭合速度而计算与所述物体的潜在碰撞之前的估计时间，(iv)将与所述物体的潜在碰撞之前的所述估计时间与预定时间阈值进行比较，(v)响应于碰撞之前的所述估计时间小于所述预定时间阈值，通过激活所述至少一个警告装置而生成碰撞警告，以向微移动性车辆的驾驶者警报与所述物体的所述潜在碰撞，(vi)从所述至少一个倾斜传感器接收所述微移动性车辆的所述竖直取向数据，(vii)响应于在所述微移动性车辆的所述速度大于预定速度阈值的情况下生成了碰撞警告、然后是所述竖直取向数据指示在已生成所述碰撞警告后所述微移动性车辆处于水平位置，来确定已经发生了碰撞，(viii)从所述全球定位系统接收位置数据，(ix)确定碰撞时间，以及(x)响应于确定已经发生了碰撞，使用所述通信装置将碰撞警报传送至所述至少一个远程装置，该碰撞警报包括所述微移动性车辆的位置和所述碰撞时间。
在其他特征中，所述至少一个远程装置是所述微移动性车辆的出租人可访问的服务器，所述微移动性车辆在所述出租人租用的多个微移动性车辆的车队中。
在其他特征中，所述至少一个远程装置为紧急响应系统的一部分。
在其他特征中，所述控制器还配置为：响应于所述竖直取向数据指示所述微移动性车辆处于所述水平位置、不生成任何碰撞警告来确定已发生了跌倒；确定跌倒时间；以及响应于确定已经发生了跌倒，使用所述通信装置将跌倒警报传送至所述至少一个远程装置，所述跌倒警报包括所述微移动性车辆的位置和跌倒时间。
在其他特征中，所述至少一个倾斜传感器包括第一倾斜传感器和第二倾斜传感器；和响应于确定已经发生了碰撞，所述控制器还配置为：确定所述第一倾斜传感器和所述第二倾斜传感器是否均已被激活；基于所述第一倾斜传感器和所述第二倾斜传感器是否均已被激活来确定所述碰撞的严重程度；以及使用通信装置将确定的所述碰撞的严重程度传送至所述至少一个远程装置。
在其他特征中，控制器还配置为：响应于确定所述第一倾斜传感器和所述第二倾斜传感器均已被激活，确定所述碰撞的严重程度对应于第一严重程度级别；以及响应于确定仅激活所述第一倾斜传感器或所述第二倾斜传感器中的一个，确定所述碰撞的严重程度对应于第二严重程度级别，所述第一严重程度级别高于所述第二严重程度级别。
在其他特征中，响应于确定已经发生了所述碰撞，所述控制器还配置为：基于在所述碰撞时所述微移动性车辆的闭合速度来确定所述碰撞的严重程度，且配置为使用所述通信装置将确定的所述碰撞的严重程度传送至所述至少一个远程装置。
在其他特征中，控制器还配置为：将所述碰撞时所述微移动性车辆的所述闭合速度与预定碰撞速度阈值进行比较；响应于所述碰撞时所述微移动性车辆的所述闭合速度大于所述预定碰撞速度阈值，确定所述碰撞的严重程度对应于第一严重程度级别；和响应于所述碰撞时所述微移动性车辆的所述闭合速度小于所述预定碰撞速度阈值，确定所述碰撞的严重程度对应于第二严重程度级别。
在其他特征中，微移动性车辆是电动站立式踏板车。
本公开还涉及一种用于微移动性车辆的倒下的(downed)微移动性车辆通知系统，所述倒下的微移动性车辆通知系统包括：速度传感器，其配置为感测所述微移动性车辆的速度；倾斜传感器，其配置为感测所述微移动性车辆的竖直取向数据，所述竖直取向数据指示所述微移动性车辆处于直立位置还是水平位置；至少一个通知装置；和控制器，其与所述速度传感器、所述倾斜传感器和至少一个通知装置通信。所述控制器配置为(i)从所述速度传感器接收所述微移动性车辆的速度，(ii)从所述倾斜传感器接收所述微移动性车辆的竖直取向数据，以及(iii)响应于所述微移动性车辆的所述速度指示所述微移动性车辆未移动以及所述竖直取向数据指示所述微移动性车辆处于水平位置，通过激活所述至少一个通知装置来生成倒下的微移动性车辆通知。
在其他特征中，其中所述至少一个通知装置包括产生视觉通知的视觉装置和产生音频通知的音频装置中的至少一个。
在其他特征中，所述控制器还配置为响应于所述竖直取向数据指示所述微移动性车辆已恢复到直立位置来禁用所述至少一个通知装置。
在其他特征中，全球定位系统配置为生成指示所述微移动性车辆的位置的位置数据；以及通信装置配置为与来自所述微移动性车辆的至少一个远程装置进行无线通信。所述控制器与所述全球定位系统和所述通信装置通信，且还配置为(iv)从所述全球定位系统接收所述位置数据，以及(v)响应于所述微移动性车辆的所述速度指示所述微移动性车辆未移动以及所述竖直取向数据指示所述微移动性车辆处于所述水平位置，使用所述通信装置将倒下微移动性车辆警报传送至所述至少一个远程装置，所述倒下的微移动性车辆警报包括所述微移动性车辆的所述位置。
在其他特征中，所述至少一个远程装置是所述微移动性车辆的出租人可访问的服务器，所述微移动性车辆在所述出租人租用的多个微移动性车辆的车队中。
在其他特征中，所述控制器还配置为基于来自用于所述微移动性车辆的驱动系统的功率信号来确定所述驱动系统是否被通电，且仅在所述微移动性车辆未被通电时，生成倒下微移动性车辆通知。
在其他特征中，微移动性车辆是电动站立式踏板车。
在其他特征中，本公开包括用于微移动性车辆的碰撞警告系统，所述碰撞警告系统包括：至少一个接近传感器，其安装至所述微移动性车辆，指向所述微移动性车辆的前方的地域(terrain)，并配置成感测至所述微移动性车辆的前方的所述地域的当前距离，所述地域包括所述微移动性车辆将在其上行驶的表面、以及所述微移动性车辆的前方的物体中的至少一个；速度传感器，其配置为感测所述微移动性车辆的速度；至少一个警告装置；和控制器，其与所述至少一个接近传感器、所述速度传感器和至少一个警告装置通信。所述控制器配置为(i)从所述至少一个接近传感器接收所述当前距离，(ii)通过在预定时间段内平均所述当前距离来确定基线距离，(iii)确定所述当前距离与所述基线距离之间的差，(iv)确定所述差变化的速率，(v)基于所述差变化的所述速率确定所述微移动性车辆的预期竖直加速度，(vi)从所述速度传感器接收所述微移动性车辆的所述速度，(vii)基于所述微移动性车辆的所述速度确定所述微移动性车辆的最大允许竖直加速度，(viii)将所述微移动性车辆的所述预期竖直加速度与所述微移动性车辆的所述最大允许竖直加速度进行比较，以及(ix)响应于所述预期竖直加速度大于所述最大允许竖直加速度，通过激活所述至少一个警告装置来生成碰撞警告，以向所述微移动性车辆的驾驶员警报所述潜在碰撞。
在其他特征中，控制器还配置为：响应于差变化的速率为负速率，基于微移动性车辆的速度，将最大允许竖直加速度设定为第一值；以及响应于差变化的速率为正速率，基于微移动性车辆的速度，将最大允许竖直加速度设定为第二值，第一值与第二值不同。所述负速率对应于具有地面危险(in ground hazard)的潜在碰撞，以及所述正速率对应于具有地面上方危险(above ground hazard)的潜在碰撞。
在其他特征中，所述至少一个接近传感器安装至具有可调节的倾斜装置的所述微移动性车辆，并且其中，所述控制器还配置为基于所述微移动性车辆的速度来控制所述可调节的倾斜装置以调节所述至少一个接近传感器相对于所述地域的测量角度。
在其他特征中，所述警报系统控制器进一步配置为随着所述微移动性车辆的速度的增加而增加所述测量角度、以测量距所述微移动性车辆更远的所述地域的所述当前距离，以及随着所述微移动性车辆的速度的降低而减小所述测量角度、以测量距所述微移动性车辆更近的所述地域的所述当前距离。
在其他特征中，微移动性车辆是电动站立式踏板车。
根据本文提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。该发明内容中的描述和具体实施例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选实施方式的说明性目的，而不是所有可能的实现方式，并且不旨在限制本公开的范围。
图1为根据本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报系统的功能框图。
图2为根据本公开的用于与服务器、移动装置和紧急响应系统通信的微移动性车辆的碰撞警报系统的功能框图。
图3为根据本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报系统的示意图。
图4为示出了根据本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报系统的线束的示意图。
图5为根据本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报方法的流程图。
在附图的若干视图，相应的附图标记指代相应的部件。
具体实施方式
该专利申请是由密歇根州布隆菲尔德山的东山中学的GEKOT(Great EngineeringKids of Tomorrow，未来的伟大工程孩子)机器人团队(Robotics Team)提交的。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方案。
本公开涉及用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法。术语“微移动性车辆”是指在2019年11月20日公布的SAEJ3194标准中定义为“动力微移动性车辆”的车辆类别，其使用术语“动力微移动性车辆”来描述具有以下特征的车辆类别：(i)部分或全部由马达/发动机提供动力(即，不包括诸如踏板自行车之类的仅由人力驱动的车辆)；(ii)最高时速不超过每小时30英里(每小时48公里)；以及(iii)具有不超过500磅(227千克)的整备重量。以此方式，微移动性车辆是指带有动力的、速度相对较慢、重量较轻的车辆。SAE J3194标准指出了六种不同类型的微移动性车辆，包括电动自行车、电动站立式踏板车、电动坐式踏板车、电动自平衡板、电动非自平衡板和电动溜冰鞋。本公开中描述的碰撞警报系统和方法是针对这些微移动性车辆的。
本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法利用各种传感器和控件来检测和警报微移动性车辆的用户和附近的行人潜在的危险，使得用户和附近的行人可以采取行动以避免事故。例如，本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法利用一个或多个接近传感器来检测微移动性车辆的行进方向上的物体，然后确定物体是否存在碰撞风险。更具体地，本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法基于由接近传感器检测到的物体的距离以及基于速度传感器的微移动性车辆的闭合速度来计算与物体碰撞的时间。当碰撞时间少于预定时间时，生成一个或多个警报，例如音频、视觉和/或触觉警报，以警报微移动性车辆的用户和/或任何附近的行人潜在的危险、和与检测到的物体的潜在碰撞。本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法还利用倾斜传感器来检测在生成警报之后何时发生碰撞或跌倒。在这种情况下，可以生成已发生碰撞或跌倒的通知和警报，并将其传输到远程装置，例如由微移动性车辆车队的所有者/出租人操作的服务器、和/或紧急响应系统，如在下面进一步详细。如下面进一步详细讨论的，本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报系统和方法还可以检测微移动性车辆何时被放置在地面上，例如处于水平位置而不是竖直直立位置，并且可以产生视觉警报以及传输到由微移动性车辆车队的所有者/出租人操作的服务器的警报，指示微移动性车辆已被放置在水平位置。
参照图1，示出了用于微移动性车辆12的碰撞警报系统10。具体地，图1中示出了微移动性车辆12作为电动直立式踏板车。尽管在图1的实施例中示出了电动直立式踏板车，本公开的碰撞警报系统和方法可以与任何微移动性车辆一起使用。
碰撞警报系统10包括警报系统控制器14、接近传感器16、速度传感器17以及倾斜传感器20a和20b。警报系统控制器14与车辆控制器22通信，车辆控制器22基于来自例如节气门装置24和制动装置26的用户输入来控制微移动性车辆12的操作。例如，车辆控制器22可以控制驱动微移动性车辆12的车轮28的电动机的速度。警报系统控制器14还与通信模块30通信，该通信模块30用于通过网络104将警报和通知传送至诸如服务器100的远程装置(例如图2所示)。警报系统控制器14还与全球定位系统(GPS)32通信，该全球定位系统32基于从GPS卫星接收的信号来确定微移动性车辆12的位置。
例如，速度传感器17可以基于微移动性车辆12的车轮28的旋转速度来检测微移动性车辆12的速度。倾斜传感器20a和20b检测微移动性车辆12是否是直立和竖直的，或者微移动性车辆12是否水平地位于微移动性车辆12的左侧或右侧。倾斜传感器20a和20b可以包括加速度计，所述加速度计被定位成感测微移动性车辆是直立的、位于微移动性车辆的左侧还是右侧。
碰撞警报系统10还包括一个或多个警告装置34。警告装置34例如可以包括输出音频警报的扬声器，输出视觉警报的灯(例如LED灯)和/或输出触觉警报的振动机构。警报系统控制器14控制一个或多个警报装置34以警报微移动性车辆12的用户和/或附近的行人可能的危险或潜在的碰撞。
接近传感器16感测到在微移动性车辆12的前方(即，在其行进方向上)到物体19的距离，并将该距离传送给警报系统控制器14。尽管在图1中示出了单个接近传感器16，但是可以使用任何数量的附加接近传感器16。例如，接近传感器16可以用光检测和测距(LightDetection and Ranging，LiDAR)传感器来实现。附加地或替代地，接近传感器16可以由雷达传感器、超声传感器、图像传感器(例如照相机)和/或可用于检测到在传感器的检测范围内的物体的距离的任何其他传感器来实现。
在一些实施方式中，在碰撞警报系统10中可以使用具有不同类型的多个接近传感器16。例如，LiDAR传感器可以用作具有第一范围和/或检测锥的第一接近传感器16。具有不同类型的附加传感器，例如雷达传感器、超声传感器或图像传感器，可以用作具有第二范围和/或检测锥的第二接近传感器16。在这种情况下，两个接近传感器16都可以检测在微移动性车辆12的行进方向上到物体的距离，并将该距离传送至警报系统控制器14，该警报系统控制器14可以基于从两个传感器接收的数据来确定到物体和/或多个物体的距离。
另外，虽然在图1中示出了前面接近传感器16，且其用于在微移动性车辆12的行进方向上检测物体19，但是在其他实施例中，侧面接近传感器可以用于检测到位于微移动性车辆12侧面、即在垂直于微移动性车辆12行进方向的方向上的物体的距离。在一些实施方式中，如下面进一步详细描述的，接近传感器16可以包括由警报系统控制器14使用的倾斜装置18，以控制接近传感器16的测量角度。
参照图2，示出了具有警报系统控制器14和通信模块30的碰撞警报系统10和微移动性车辆12。通信模块通过诸如因特网的网络104与服务器100通信。或者，网络可以是局域网(LAN)或另一个广域网(WAN)。如下面进一步详细讨论的，警报系统控制器14可以传送各种警报和通知，包括指示碰撞已发生的通知、微移动性车辆已跌落的通知、微移动性车辆12已在地面上水平放置的通知等。服务器100进而可以通知诸如本地911系统的紧急响应系统108已经发生了碰撞。附加地或替代地，例如，警报系统控制器14可以配置为与紧急响应系统108直接通信已经发生了碰撞。另外，警报系统控制器14和服务器100还可以通过网络104与用户的移动设备106通信，以将警报提供至用户。
参照图3和图4，示出了根据本公开的用于微移动性车辆12的碰撞警报系统10的示意图。例如，图3的示意图示出了具有特定输入和输出引脚(pin)的警报系统控制器14的微控制器200。图4的示意图示出了至警报系统控制器14和来自警报系统控制器14的线束连接。
继续参考图3和图4，尽管可以使用任何其他微控制器或其他合适的印刷电路板、处理器或被编程为执行所述功能的模块，但是微控制器200可以例如由Arduino微控制器来实现。微控制器200还包括存储计算机可执行指令以执行所描述的功能的存储器。如图3所示，微控制器包括标记为D0至D2和D4至D8的引脚，其中引脚D0至D2、D4和D6用作输入，而引脚D5、D7和D8用作输出。微控制器200还包括用于接收电功率的“功率输入(Powerin)”引脚和用于接地的接地引脚“接地(GND)”。微控制器200还包括存储计算机可执行指令以执行所描述的功能的存储器。
微控制器200通过开关和保险丝(fuse)204以及降压继电器206连接到电池202并从电池202接收电功率。如图3所示，电池202可以是向微移动性车辆12供电的38伏电池。开关和保险丝204可用于接通和断开微控制器。降压继电器206可以用于将电池提供的38伏电压降压或降低到5伏，以用于给微控制器200供电。
微控制器200经由D1引脚通过光耦合器(opto-coupler)208连接至车辆控制器22。在D1输入端处的输入指示车辆控制器22是否通电并且处于可操作状态以给微移动性车辆12供电和控制微移动性车辆12。换句话说，在D1输入引脚处的输入指示微移动性车辆12是否通电。
D2引脚处的输入连接到速度传感器17，并指示由速度传感器17检测到的车轮28的车轮旋转。基于检测到的车轮旋转和存储在存储器中的车轮28的已知尺寸，微控制器200可以计算微移动性车辆12的当前速度。微控制器200包括3.3伏输出引脚(位于引脚D0与D4之间)，该3.3伏输出引脚为速度传感器17供电。
微控制器200在引脚D0和D4处记录来自左右倾斜传感器20a和20b的输入。在这些引脚处的输入指示相应的倾斜传感器是否已被触发。例如，将微移动性车辆12充分倾斜至右侧可以触发右倾斜传感器20a，将微移动性车辆12充分倾斜至左侧可以触发左倾斜传感器20b。
微控制器200通过引脚D5和D6与接近传感器16通信。例如，微控制器经由引脚D6从接近传感器16接收数据，并且经由引脚D5将数据发送到接近传感器16。例如，如果接近传感器16是LiDAR传感器，则微控制器200可以基于由LiDAR传感器发送的激光信号来接收指示从接近传感器16到物体19的距离的数据。信号从物体反射并由LiDAR传感器接收。基于由LiDAR传感器接收的反射或返回信号，LiDAR传感器可以生成指示到物体19的距离、以及反射或返回信号的信号强度的数据。指示到物体19的距离、以及反射或返回信号的信号强度的数据通过引脚D6从LiDAR传感器传送到微控制器200。
微控制器200通过引脚D7和D8控制警告装置34。例如，如图3和图4所示。警告装置34可包括产生音频和/或触觉输出的压电蜂鸣器和产生视觉输出的警告灯。微控制器200可以通过引脚D8来激活压电蜂鸣器，并且可以通过引脚D7来激活警告灯。
参照图5，示出了根据本公开的用于微移动性车辆的碰撞警报方法的流程图。该方法可以例如由警报系统控制器14基于存储在警报系统控制器14的计算机可读介质中的计算机可执行指令来执行。该方法从500处开始。
在502处，警报系统控制器14通过启动、加载和初始化用于碰撞警报方法的可执行软件来初始化程序。在504处，警报系统控制器14确定微移动性车辆12是否被接通。如以上参照图3和图4所讨论的，警报系统控制器14确定是否从车辆控制器22接收到“通电(PowerOn)”信号。例如，“通电”信号可以在微控制器200的引脚D1处接收，并指示微移动性车辆12已接通并准备使用。
在506处，警报系统控制器14确定微移动性车辆12是否当前被接通。如果微移动性车辆12当前被接通，则警报系统控制器14可以播放“启动(Start Up)”音调以指示系统正在启动。例如，警报系统控制器14可以跟踪来自车辆控制器22的“通电”信号何时从指示微移动性车辆12断开的状态变为指示微移动性车辆12开启的状态。在这种情况下，当“通电”信号从断开变为开启时，警报系统控制器14可以在506处播放“启动”音调。
在508处，警报系统控制器14确定是否正在请求示范模式。例如，如果LiDAR传感器用作接近传感器16，则LiDAR传感器返回至物体的距离和从物体反射的信号的强度。这样，基于物体的颜色返回不同的强度。示范模式可以通过在预定时间段内在LiDAR传感器前闪烁一系列颜色来触发。例如，示范模式可以通过使用一侧为黑色而另一侧为白色的卡来触发。在预定时间段(例如4秒)内，卡的黑色面可以放在LiDAR传感器的前面，然后是卡的白色面。在508处，警报系统控制器14分析由LiDAR传感器感测的信号的强度，并且确定它们是否满足指示示范模式的请求的指定模式。虽然在此实施例中使用了黑白卡，但是以预定模式显示给LiDAR传感器的其他颜色组合也可以用于触发示范模式。
在508处，当没有请求示范模式时，警报系统控制器行进到510，并将速度阈值设定为预定速度阈值，例如步行速度。例如，速度阈值可以设置为对应于每小时3英里或每秒134厘米的步行速度。然而，可以使用其他预定速度阈值水平。如下面进一步详细讨论的，当微移动性车辆的速度低于设定的速度阈值时，速度阈值用于抑制向用户生成警报。
在508处，当请求示范模式时，速度阈值设定为0。这样，在示范模式下，不会基于低速车辆来抑制警报。这样，示范模式可以用于示范碰撞警报系统10的功能，而不必以大于速度阈值的速度驱动微移动性车辆12。具体地，在示范模式下，即使微移动性车辆非常缓慢地移动，碰撞警报系统10也基于至物体的距离来生成警报。在510或512处设定了速度阈值之后，警报系统控制器行进到514。
在514处，警报系统控制器14从接近传感器16接收接近传感器数据，包括至微移动性车辆12前方的物体的距离。另外，如果接近传感器16是LiDAR传感器，则接近传感器数据还可以包括物体的反射信号的信号强度。
在516处，警报系统控制器14从速度传感器17接收速度数据。如上所述，警报系统控制器14可以接收指示微移动性车辆12的车轮28的车轮旋转的数目的数据，并且可以基于车轮28的车轮旋转的数目和已知尺寸来确定微移动性车辆12的速度。
在518处，警报系统控制器14基于由速度传感器17检测到的微移动性车辆12的速度来确定至检测到的物体19的闭合速度。在物体19正在移动的情况下，警报系统控制器14还可以基于速度传感器17检测到的速度和来自接近传感器16的数据来确定微移动性车辆12相对于物体19的相对速度。警报系统控制器14然后基于至物体的距离和微移动性车辆12至物体19的闭合速度来计算到与物体19潜在碰撞之前的估计时间。另外，警报系统控制器14可以使用反应时间因子来确定和/或调整到潜在碰撞之前的估计时间。例如，反应时间因子可以基于微移动性车辆12的已知尺寸，使得较大/较重的微移动性车辆12具有减少潜在碰撞之前的估计时间的反应时间因子，而较小/较轻的微移动性车辆12具有增加潜在碰撞之前的估计时间的反应时间因子。
在520处，警报系统控制器14通过将潜在碰撞之前的估计时间与预定时间阈值进行比较来执行危险检测。预定时间阈值对于所有速度可以是相同的，例如大约3或4秒。附加地或替代地，预定时间阈值可以基于诸如微移动性车辆12的速度等因素来调节，使得预定时间阈值随着微移动性车辆12的速度的增加而减小。预定时间阈值也可以基于微移动性车辆12的尺寸或重量来调整。
在522处，警报系统控制器14将由速度传感器17检测到的微移动性车辆的当前速度与如上所述在510和512处设定的速度阈值进行比较。当速度大于速度阈值时，警报系统控制器14进入警告模式并行进至524，且在必要时生成警报。在处于警告模式时，警报系统控制器14根据需要生成警报和通知，以向微移动性车辆的用户警告潜在的危险或碰撞。当速度不大于速度阈值时，警报系统控制器进入旁路模式，从而抑制警报。以这种方式，当微移动性车辆12的速度小于速度阈值时，碰撞警报系统10和警报系统控制器14进入旁路模式。在旁路模式下，警报系统控制器14不向用户生成碰撞警报。例如，微移动性车辆12的用户可以在人行横道处停止并且不移动，或者以低于步行速度的非常慢的速度移动。在这种情况下，由于用户没有移动或移动非常缓慢，因此不需要警报用户与微移动性车辆12前方的物体发生碰撞，并且在用户停止或非常缓慢移动的情况下生成误报碰撞警报可能会使用户感到烦恼或不安。这样，在处于旁路模式的情况下，警报系统控制器14抑制警报的生成，绕过524，并直接行进到526。
此外，如上所述，在示范模式时，速度阈值设定为0。这样，当在速度阈值为0的示范模式中时，警报系统总是进入警报模式(522处为是)，并行进到524以在必要时生成警报。
在524处，警报系统控制器14在必要时基于潜在碰撞之前的估计时间与预定时间阈值的比较来生成警报。例如，当潜在碰撞之前的估计时间小于预定时间阈值时，警报系统控制器14通过激活一个或多个警告装置34来生成警报。警报系统控制器14还可以基于微移动性车辆12的速度和/或潜在碰撞之前的估计时间来利用多于一个的警告级别。例如，警报系统控制器14可以基于潜在碰撞的预期严重程度对警报使用多个强度级别。微移动性车辆的较高速度和/或潜在碰撞之前的估计时间较短可以对应于较高级别的警报强度，而较低速度和潜在碰撞之前的较大估计时间可以对应于较低级别的警报强度。以这种方式，警报系统控制器14可以配置为基于与物体19碰撞之前的估计时间，以多个强度级别激活一个或多个警告装置34。由一个或多个警告装置34生成的警报也可以向微移动性车辆12的非驾驶者、例如在微移动性车辆12附近的附近行人发出警报与物体的潜在碰撞。
除了在524处生成警报之外，当检测到潜在碰撞时，警报系统控制器14还可以限制微移动性车辆12的最大速度。例如，警报系统控制器14可以基于潜在碰撞之前的估计时间来计算由警报系统控制器14计算出的最大可接受节气门位置值，然后在前期望节气门位置输入值大于计算出的最大可接受节气门位置值时，用最大可接受节气门位置值替换由节气门装置24指示的当前期望节气门位置输入值。
在526处，警报系统控制器14执行碰撞/跌倒检测。例如，警报系统控制器14从倾斜传感器20a和20b接收竖直取向数据，并确定微移动性车辆12处于直立位置还是水平位置。当微移动性车辆12在生成碰撞警报之后立即被确定处于水平位置时，警报系统控制器14生成指示已发生碰撞的警报。此外，当微移动性车辆12在以高于预定阈值的速度行驶之后立即被确定处于水平位置且没有生成碰撞警报时，警报系统控制器14生成指示已发生跌倒的警报。警报系统控制器14可以使用通信模块30向与微移动性车辆12的所有者/出租人相关联或可访问的服务器100传送碰撞或跌倒警报(图2中所示)。例如，服务器100可以由操作包括微移动性车辆12的微移动性车辆的车队的实体来操作和/或访问。警报可以包括由GPS32确定的微移动性车辆12的位置。警报还可以包括检测到碰撞或跌倒的时间。
警报系统控制器14还可基于碰撞时的微移动性车辆12的速度以及基于倾斜传感器20a和20b中的一个或两个是否已被激活来确定碰撞或跌倒的严重程度。更高的速度可以对应于更高的碰撞或跌倒的潜在严重程度。例如，微移动性车辆12的速度大于预定或校准的速度阈值可以指示碰撞或跌倒的潜在严重程度更高。另外，在预定或校准的时间段内被激活的倾斜传感器20a和20b还对应于碰撞或跌倒的潜在严重程度更高。警报系统控制器14可以在传送到服务器100的生成的警报中包括碰撞或跌倒的潜在严重程度。服务器100进而可以将关于碰撞的信息传送给紧急响应系统108，例如社区911紧急响应系统。附加地或替代地，警报系统控制器14和通信模块30可以将碰撞警报传送给紧急响应系统108。
在528处，警报系统控制器14确定微移动性车辆12是否被断开。如上所述，当微移动性车辆12没有断开时，警报系统控制器14基于514来循环并从接近传感器接收接近数据。在528处，当微移动性车辆12已经断开时，警报系统控制器14循环回至504。
在504处，当警报系统控制器14确定微移动性车辆12未接通时，即，微移动性车辆12已断开，警报系统控制器14行进至530，并确定微移动性车辆当前是否已被断开。如果微移动性车辆12当前被断开，则警报系统控制器14可以播放“关闭(ShutDown)”音调以指示系统正在关闭。例如，警报系统控制器14可以跟踪来自车辆控制器22的“通电”信号何时从指示微移动性车辆12开启的状态变为指示微移动性车辆12断开的状态。在这种情况下，当“通电”信号从开启变为断开时，警报系统控制器14可以在530处播放“关闭”音调。
在532处，警报系统控制器14从倾斜传感器20a和20b接收竖直取向数据，并确定微移动性车辆12处于直立位置还是水平位置。当未检测到倾斜并且微移动性车辆12处于直立位置时，警报系统控制器14循环回到504。在532处，当检测到倾斜并且倾斜传感器20a和20b指示微移动性车辆12处于水平位置时，警报系统控制器14行进至534，并激活一个或多个警告装置34以指示微移动性车辆12没有处于直立位置。例如，警报系统控制器14可以控制一个或多个警告装置34以使一个或多个警告装置34的危险灯缓慢闪烁，以向路人指示微移动性车辆12处于水平位置并且需要直立。
在536处，警报系统控制器14基于从倾斜传感器20a和20b接收的竖直取向数据来确定微移动性车辆是否已经直立。在536处，当微移动性车辆12没有直立时，警报系统控制器14循环回至504。在536处，当警报系统控制器14确定微移动性车辆12已经直立时，警报系统控制器行进到538并播放“谢谢(Thank You)”音调，以感谢路人直立微移动性车辆12。警报系统控制器14然后循环回到504。
以这种方式，本公开包括警告系统控制器14，其与接近传感器16、速度传感器17以及配置为以旁路模式和警告模式操作的一个或多个警告装置34通信。如上所述，警报系统控制器14配置为(i)从速度传感器17接收微移动性车辆12的速度，(ii)将微移动性车辆12的速度与预定速度阈值进行比较，(iii)响应于微移动性车辆12的速度小于预定速度阈值而进入旁路模式，以及(iv)响应于微移动性车辆12的速度大于预定速度阈值而进入所述警告模式。在旁路模式的情况下，警报系统控制器还配置为不激活至少一个警告装置。在警告模式的情况下，警报系统控制器14还配置为(v)从接近传感器16接收至物体19的距离，(vi)基于从速度传感器17接收到的微移动性车辆12的速度来确定到物体19的闭合速度，(vii)基于至物体19的距离和闭合速度来计算与物体19潜在碰撞之前的估计时间，(viii)将与物体19潜在碰撞之前的估计时间与预定时间阈值进行比较，以及(ix)响应于碰撞之前的估计时间小于预定时间阈值，通过激活一个或多个警告装置34来生成碰撞警告，以向微移动性车辆的驾驶者警报与物体19的潜在碰撞。
警报系统控制器14还可以配置为检测接近传感器16何时受阻(blocked)和/或无效(defeated)。例如，微移动性车辆12的用户可以将诸如衣物之类的物体放置在微移动性车辆12上，使得接近传感器16被接近传感器16覆盖。在这种情况下，警报系统控制器14可以检测到物体非常靠近接近传感器16。例如，警报系统控制器可以利用受阻/无效的距离阈值，并将到检测到的物体的距离与被受阻/无效的距离阈值进行比较。受阻/无效的距离阈值例如可以小于10厘米。当警报系统控制器14检测到至物体19的距离小于预定的受阻/无效的距离阈值时，警报系统控制器14可以配置为进入旁路模式并且避免生成警报。此外，当接近传感器16为LiDAR传感器，警报系统控制器14还可以配置为接收由LiDAR传感器接收的返回信号的信号强度，以及基于信号强度来设置受阻传感器标志和无效传感器标志中的至少一个。例如，技术人员可以稍后与警报系统控制器14通信，以确定设置了受阻传感器标志或无效传感器标志，并根据需要重置警报系统控制器14。
本公开还包括碰撞/跌倒报告系统，借此，警报系统控制器14配置为(i)从接近传感器16接收至物体19的距离，(ii)基于从速度传感器17接收到的微移动性车辆12的速度来确定到物体19的闭合速度，(iii)基于至物体19的距离和闭合速度来计算与物体19潜在碰撞之前的估计时间，(iv)将与物体19潜在碰撞之前的估计时间与预定时间阈值进行比较，(v)响应于碰撞之前的估计时间小于预定时间阈值，通过激活一个或多个警告装置34来生成碰撞警告，以向微移动性车辆12的驾驶者警报与物体19的潜在碰撞，(vi)从一个或多个倾斜传感器20a和20b接收微移动性车辆12的竖直取向数据，(vii)响应于在微移动性车辆12的速度大于预定速度阈值的情况下生成了碰撞警告、然后是竖直取向数据指示在生成碰撞警告后微移动性车辆12处于水平位置，来确定已经发生了碰撞，(viii)从GPS32接收位置数据，(ix)确定碰撞的时间，以及(x)响应于确定已经发生了碰撞，使用通信装置(例如通信模块30)将碰撞警报传送给至少一个远程装置(例如服务器100)，该碰撞警报包括微移动性车辆12的位置和碰撞的时间。
本公开还包括一种倒下的微移动性车辆通知系统，借此，警告系统控制器14配置为(i)从速度传感器17接收微移动性车辆的速度，(ii)从一个或多个倾斜传感器20a和20b接收微移动性车辆12的竖直取向数据，以及(iii)响应于微移动性车辆12的速度指示微移动性车辆12未移动以及竖直取向数据指示微移动性车辆12处于水平位置，通过激活通知装置(例如一个或多个警告装置34)来生成倒下的微移动性车辆通知。该通知可以是视觉通知和/或音频通知。警报系统控制器14还可以被配置为从GPS32接收位置数据，并响应于微移动性车辆12的速度指示微移动性车辆12未移动以及竖直取向数据指示微移动性车辆12处于水平位置，使用通信设备(例如，通信模块30)将倒下的微移动性车辆警报传送到至少一个远程装置(例如，服务器100)，倒下的微移动性车辆警报包括微移动性车辆12的位置。警报系统控制器14还配置为基于来自驱动系统的功率信号(例如来自车辆控制器22的“通电”信号)来确定微移动性车辆的驱动系统是否被通电，且仅在所述微移动性车辆未被通电时，生成倒下的微移动性车辆通知。
在其他实施例中，本公开包括用于微移动性车辆12的碰撞警告系统，该碰撞警告系统基于将微移动性车辆12的预期竖直加速度与微移动性车辆的最大允许竖直加速度进行比较来检测潜在碰撞。例如，接近传感器16可以安装到微移动性车辆12，指向微移动性车辆前方的地域(terrain)，并且配置为感测至微移动性车辆前方的地域的当前距离。地域可以包括微移动性车辆将在其上行驶的表面以及微移动性车辆前面的物体。警报系统控制器14配置为(i)从接近传感器16接收当前距离，(ii)通过在预定时间段内平均当前距离来确定基线距离，(iii)确定当前距离与基线距离之间的差，(iv)确定差变化的速率，(v)根据差变化的速率确定微移动性车辆12的预期竖直加速度，(vi)从速度传感器接收微移动性车辆的速度，(vii)基于微移动性车辆12的速度确定微移动性车辆12的最大允许竖直加速度，(viii)将微移动性车辆12的预期竖直加速度与微移动性车辆12的所述最大允许竖直加速度进行比较，以及(ix)响应于预期竖直加速度大于最大允许竖直加速度，通过激活一个或多个警告装置34来生成碰撞警告，以警告微移动性车辆12的驾驶员潜在碰撞。控制器还可以配置为：响应于差变化的速率为负速率，基于微移动性车辆12的速度，将最大允许竖直加速度设定为第一值；且配置为响应于差变化的速率为正速率，基于微移动性车辆12的速度，将最大允许竖直加速度设定为第二值，第一值与第二值不同。在这种情况下，负速率对应于具有地面危险的潜在碰撞，以及正速率对应于具有地面上方危险的潜在碰撞。
接近传感器16可以安装到具有可调节的倾斜装置18的微移动性车辆，并且警报系统控制器14可以进一步配置为基于微移动性车辆12的速度来控制可调节的倾斜装置18，以调节接近传感器16相对于地域的测量角度。例如，警报系统控制器14可以控制倾斜装置18以通过将接近传感器16指向更靠近微移动性车辆12的前方的焦点来减小接近传感器16的测量角度。类似地，警报系统控制器14可以控制倾斜装置18以朝向远离微移动性车辆12的前方的焦点来增加接近传感器16的测量角度。警报系统控制器14例如可以基于由速度传感器17检测到的微移动性车辆12的速度来控制倾斜装置18和测量角度。例如，随着微移动性车辆12的速度的增加，警报系统控制器14可以增加测量角度以将接近传感器16引向更远离微移动性车辆12的前方的焦点。随着微移动性车辆12的速度的降低，警报系统控制器14可以减小测量角度以将接近传感器16引向更靠近微移动性车辆12的前方的焦点。以此方式，随着微移动性车辆12的速度增加，警报系统控制器14可以关注更远离微移动性车辆12的物体和潜在危险，并且随着微移动性车辆12的速度减小，警报系统控制器14可以关注靠近微移动性车辆12的物体和潜在危险。倾斜装置18可以包括倾斜机构，该倾斜机构物理地上下倾斜接近传感器16。附加地或替代地，倾斜装置18通过电子地调节接近传感器16的焦点来实现。例如，警报系统控制器14可以进一步配置为随着微移动性车辆12的速度的增加而增加测量角度，以测量距微移动性车辆12更远的地域的当前距离，并且随着微移动性车辆12的速度降低而减小测量角度以测量距微移动性车辆12更近的地域的当前距离。
前述描述本质上仅是说明性的，绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以多种形式实现。因此，尽管本公开包括特定实施例，但是本公开的真实范围不应受到如此限制，因为通过研究附图、说明书和所附权利要求，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，可以以不同的顺序(或同时)执行方法内的一个或多个步骤。此外，尽管以上将实施例中的每一个描述为具有某些特征，但是相对于本公开的任何实施方式描述的那些特征中的任何一个或多个都可以在任何其他实施方式的特征中实现和/或与其他实施方式的特征结合，即使该结合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方式不是互相排斥的，并且一个或多个实施方式彼此的置换仍在本公开的范围内。
使用各种术语来描述元件之间(例如，模块之间)的空间和功能关系，包括“连接”、“接合”、“接口”和“耦合”。除非明确地描述为“直接的”，否则在以上公开中描述了第一元件和第二元件之间的关系时，该关系包括第一元件和第二元件之间不存在其他介入元件的直接关系，以及第一元件和第二元件之间(空间上或功能上)存在的一个或多个介入元件的间接关系。
如本文中所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应被解释为表示使用非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。例如，短语“A、B和C中的至少一个”应解释为包括以下任何一个：(i)仅A；(ii)仅B；(iii)仅C；(iv)A和B；(v)A和C；(vi)B和C；(vii)A、B和C。短语“A、B和C中的至少一个”不应解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。
在图中，箭头的方向，如箭头所示，通常说明了该图示关注(interest)的信息流(例如数据或指令)。例如，当元素A和元素B交换各种信息，但从元素A传输到元素B的信息与图示相关时，箭头可以从元素A指向元素B。此单向箭头并不意味着没有其他信息。此外，对于从元素A发送到元素B的信息，元素B可以向元素A发送对该信息的请求或接收确认。术语子集不一定需要合适的子集。换句话说，第一集合的第一子集可以与(等于)第一集合同延。
在包括以下定义的本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”来代替。术语“模块”或术语“控制器”可以指代或包括执行代码的处理器硬件(共享的、专用的或组)和存储由处理器硬件执行的代码的存储器硬件(共享的、专用的或组)的一部分。
该模块或控制器可以包括一个或多个接口电路。在一些实施例中，(一个或多个)接口电路可以实现连接到局域网(LAN)或无线个人局域网(WPAN)的有线或无线接口。LAN的实施例是电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，IEEE)标准802.11-2016(也称为WIFI无线网络标准)和IEEE标准802.3-2015(也称为以太网有线网络标准)。WPAN的实施例是IEEE标准802.15.4(包括来自ZigBee联盟的ZIGBEE标准)以及来自蓝牙技术联盟(SIG)的蓝牙无线网络标准(包括来自蓝牙SIG的核心规范版本3.0、4.0、4.1、4.2、5.0和5.1)。
模块或控制器可以使用(一个或多个)接口电路与其他模块或控制器通信。尽管在本公开中模块或控制器可以描述为逻辑上直接与其他模块或控制器通信，但是在各种实现方式中，模块或控制器可以实际上经由通信系统进行通信。该通信系统包括物理和/或虚拟联网设备，例如集线器、交换机、路由器和网关。在一些实现方式中，通信系统连接到或穿过诸如因特网的广域网(WAN)。例如，通信系统可以包括使用包括多协议标记交换(MPLS)和虚拟专用网(VPN)的技术、通过因特网或点对点租用线路彼此连接的多个LAN。
在各种实现方式中，模块或控制器的功能可以分布在经由通信系统连接的多个模块或控制器之间。例如，多个模块或控制器可以实现由负载平衡系统分配的相同功能。在另一个实施例中，模块或控制器的功能可以在服务器(也称为远程或云)模块或控制器与客户端(或用户)模块或控制器之间划分。例如，客户端模块或控制器可以包括在客户端设备上执行并与服务器模块或控制器进行网络通信的本地或网络应用。
如上面所使用的，术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、功能、类、数据结构和/或对象。共享处理器硬件包含单个微处理器，该微处理器执行来自多个模块或控制器的部分或全部代码。组处理器硬件包含微处理器，该微处理器与额外的微处理器结合，执行一个或多个模块或控制器中的部分或全部代码。对多个微处理器的引用包括分立管芯(discrete die)上的多个微处理器、单个管芯上的多个微处理器、单个微处理器的多个核、单个微处理器的多个线程或上述的组合。
共享存储器硬件包含单个存储器装置，该存储器装置存储来自多个模块或控制器的部分或全部代码。组存储器硬件包含存储器装置，该存储器装置与其他存储器装置结合，存储来自一个或多个模块或控制器中的部分或全部代码。
术语“存储器硬件”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的术语“计算机可读介质”不包括通过介质(例如在载波上)传播的瞬时电信号或电磁信号；因此，术语“计算机可读介质”被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性计算机可读介质的非限制性实施例是非易失性存储装置(例如闪存装置、可擦可编程只读存储装置或掩膜只读存储装置)、易失性存储装置(例如静态随机存取存储装置或动态随机存取存储装置)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(例如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的装置和方法可以通过由专用计算机来部分或完全地实现，该专用计算机是通过配置通用计算机以执行计算机程序中体现的一个或多个特定功能而创建的。上述功能块和流程图元素用作软件规范，可以通过技术人员或程序员的例行工作将其转换为计算机程序。
所述计算机程序包括处理器可执行指令，所述处理器可执行指令存储在至少一种非暂时性计算机可读介质上。所述计算机程序还可以包括或依赖于所存储的数据。所述计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定设备交互的装置驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
计算机程序可包括：(i)待解析的描述性文本，例如HTML(超文本标记语言)、XML(可扩展标记语言)或JSON(JS对象简谱)，(ii)汇编代码，(iii)由编译器从源代码生成的目标代码，(iv)由解释器执行的源代码；(v)由实时编译器编译和执行的源代码，等。仅作为实施例，源代码可以使用包括以下的语言的语法书写：C、C++、C#、Objective C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、
Figure BDA0002814736030000221
Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、/>
Figure BDA0002814736030000222
HTML5(超文本标记语言第5版)、Ada、ASP(动态服务器网页)、PHP(PHP：超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、/>
Figure BDA0002814736030000223
Lua、MATLAB、SIMULINK和/>
Figure BDA0002814736030000224
提供示例性实施方式，将使得本公开彻底，且将本发明构思的范围充分地传递给本领域技术人员。阐述了许多具体细节(例如具体组件、装置和方法)的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，不需要使用具体细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来体现，并且都不应当被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，未详细描述公知的过程、公知的装置结构和公知的技术。
本文中使用的术语仅为了描述特定的示例性实施方式，且不旨在限制。如本文中所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”可以旨在包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“包括”和“具有”是包含性的，因此特指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地标识为执行顺序，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须以所讨论或图示的特定顺序来执行。还应理解，可以采用附加或替代步骤。

Claims (12)

1.一种用于微移动性车辆的碰撞警告系统，所述碰撞警告系统包括：
至少一个接近传感器，其安装至所述微移动性车辆并配置为感测至位于所述微移动性车辆的前方的物体的距离，所述至少一个接近传感器包括LiDAR传感器；
速度传感器，其配置为感测所述微移动性车辆的速度；
至少一个警告装置；和
控制器，其与所述至少一个接近传感器、所述速度传感器和所述至少一个警告装置通信，并且所述控制器具有旁路模式、示范模式和警告模式，所述控制器配置为(i)接收由所述LiDAR传感器接收的返回信号的信号强度，(ii)确定接收到的所述信号强度是否在预定时间段内包括与所述LiDAR传感器前方的物体的第一预定颜色相对应的第一预定信号强度、以及随后的与所述LiDAR传感器前方的物体的第二预定颜色相对应的第二预定信号强度，(iii)响应于确定接收到的所述信号强度在所述预定时间段内包括与所述第一预定颜色相对应的所述第一预定信号强度、以及随后的与所述第二预定颜色相对应的所述第二预定信号强度，进入所述示范模式并且将速度阈值设置为零，(iv)响应于确定接收到的所述信号强度在所述预定时间段内不包括与所述第一预定颜色相对应的所述第一预定信号强度、以及随后的与所述第二预定颜色相对应的所述第二预定信号强度，将所述速度阈值设置为与所述微移动性车辆的驾驶者的步行速度相对应的预定速度值；(v)从所述速度传感器接收所述微移动性车辆的所述速度，(vi)将所述微移动性车辆的所述速度与所述速度阈值进行比较，(vii)响应于所述微移动性车辆的所述速度小于所述速度阈值而进入所述旁路模式，以及(viii)响应于所述微移动性车辆的所述速度大于所述速度阈值而进入所述警告模式；
其中，在所述旁路模式的情况下，所述控制器还配置为不激活所述至少一个警告装置；
其中，在所述警告模式和所述示范模式的情况下，所述控制器还配置为(ix)从所述至少一个接近传感器接收至所述物体的所述距离，(x)基于从所述速度传感器接收到的所述微移动性车辆的所述速度来确定至所述物体的闭合速度，(xi)基于至所述物体的所述距离和所述闭合速度来计算与所述物体的潜在碰撞之前的估计时间，(xii)将与所述物体的潜在碰撞之前的所述估计时间与预定时间阈值进行比较，以及(xiii)响应于碰撞之前的所述估计时间小于所述预定时间阈值，通过激活所述至少一个警告装置来生成碰撞警告，以向微移动性车辆的驾驶者警报与所述物体的所述潜在碰撞。
2.根据权利要求1所述的碰撞警告系统，其中，所述至少一个接近传感器包括雷达传感器、超声传感器和照相机中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的碰撞警告系统，其中，所述至少一个警告装置包括产生音频警告的音频装置和产生视觉警告的照明装置。
4.根据权利要求1所述的碰撞警告系统，其中，所述控制器还配置为基于与所述物体的碰撞之前的所述估计时间，以多个强度水平激活所述至少一个警告装置。
5.根据权利要求1所述的碰撞警告系统，其中，所述至少一个警告装置配置为向所述微移动性车辆的非驾驶者警报与所述物体的所述潜在碰撞的碰撞。
6.根据权利要求1所述的碰撞警告系统，其中，所述控制器还配置为响应于至所述物体的所述距离小于预定距离阈值而进入所述旁路模式。
7.根据权利要求6所述的碰撞警告系统，其中，所述控制器还配置为基于由所述LiDAR接收到的所述返回信号的所述信号强度来设置受阻传感器标志和无效传感器标志中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的碰撞警告系统，其中，所述至少一个接近传感器包括附加传感器，所述附加传感器为附加LiDAR传感器、雷达传感器、超声传感器和照相机中的一个，所述LiDAR传感器和所述附加传感器配置为相对于所述微移动性车辆具有不同的检测锥。
9.根据权利要求1所述的碰撞警告系统，其中，所述控制器配置为基于除了至所述物体的所述距离和所述闭合速度之外的反应时间因子来计算所述潜在碰撞之前的所述估计时间，所述反应时间因子基于所述微移动性车辆的尺寸。
10.根据权利要求1所述的碰撞警告系统，其中，所述控制器还配置为响应于碰撞之前的所述估计时间小于所述预定时间阈值来限制所述微移动性车辆的最大速度。
11.根据权利要求10所述的碰撞警告系统，其中，所述控制器还配置为通过用最大可接受节气门位置值替代期望的节气门位置输入值来限制所述微移动性车辆的所述最大速度，所述最大可接受节气门位置值由所述控制器基于所述潜在碰撞之前的所述估计时间来计算，所述最大可接受节气门位置值对应于大于使所述微移动性车辆的所述驾驶者保持对所述微移动性车辆的控制所需的最小速度的最大速度。
12.根据权利要求1所述的碰撞警告系统，其中，所述微移动性车辆为电动站立式踏板车。
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