CN114684134A - 用于防止车辆坠落的安全系统以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于防止车辆坠落的安全系统，其特征在于，所述安全系统包括：车道识别模块，所述车道识别模块用于获得车道信息，所述车道信息至少包括所述车辆是否处于最外车道；行车方向模块，所述行车方向模块用于获得行车方向信息；风险确定模块，所述风险确定模块用于基于所述车道信息和所述行车方向信息来确定坠落风险。本发明还涉及一种车辆。本发明的优点在于：能尽可能简单并且精确地判断坠落风险并且能针对坠落风险做出适宜的避免措施。

Description

用于防止车辆坠落的安全系统以及车辆
技术领域
本发明涉及一种用于防止车辆坠落的安全系统和一种车辆。本发明尤其是用于防止车辆坠桥、坠崖、坠高架、坠水等等。
背景技术
当车辆在道路上行驶时，如果路侧区域显著低于道路并且车辆不当行驶，则车辆就存在坠落风险。车辆的不当行驶可能由司机受别人干扰或司机自身的不当操作而引起。例如经常在新闻上看到的，在公交车上，某乘客殴打司机，或司机在开车时打盹或犯病等等。而坠落风险大到车辆坠桥、坠崖、坠高架、坠水等，小则是坠落到路边的沟渠中。
为了避免坠落风险，当前提出了多种安全预警系统，大部分安全预警系统仅计算车辆与路边障碍物的距离并且在该距离小于一预设值时，就发出安全预警。但在此存在两个难题，一是在路边可能没有障碍物，二是有时在中间车道的车辆会将旁车识别成路边障碍物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于防止车辆坠落的安全系统，使得能尽可能简单并且精确地判断坠落风险并且能针对坠落风险做出适宜的避免措施。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于防止车辆坠落的安全系统，其特征在于，所述安全系统包括：
车道识别模块，所述车道识别模块用于获得车道信息，所述车道信息至少包括所述车辆是否处于最外车道；
行车方向模块，所述行车方向模块用于获得行车方向信息；
风险确定模块，所述风险确定模块用于基于所述车道信息和所述行车方向信息来确定坠落风险。
根据本发明的一个可选实施例，所述车道识别模块包括摄像头和/或导航系统。
根据本发明的一个可选实施例，所述安全系统的多个模块的信息并列地输入到所述风险确定模块并且所述风险确定模块一起考虑所述多个模块的信息并且在所述信息中的一部分或全部满足预设条件时确定有坠落风险。
根据本发明的一个可选实施例，所述安全系统的模块被分成不同的层级，只有前一层级的模块的信息满足预设条件时才允许触发后一层级的模块并且所述风险确定模块仅考虑其前一层级的模块的信息。
根据本发明的一个可选实施例，所述车道识别模块处于在所述行车方向模块之前的层级。
根据本发明的一个可选实施例，针对所述车道识别模块的预设条件是所述车辆处于最外车道。
根据本发明的一个可选实施例，针对所述行车方向模块的预设条件是所述车辆朝路侧偏转的偏转参数大于预设偏转量。显然，所述的路侧是指比最外车道更靠外的会发生坠落的区域。
根据本发明的一个可选实施例，所述安全系统包括地图模块，所述地图模块用于获得地理信息，所述地理信息至少包括所述车辆是否处于有坠落风险的路段，所述有坠落风险的路段例如是高架路段、桥面路段、崖边路段、沿水路段，所述风险确定模块用于基于所述地理信息来确定坠落风险。
根据本发明的一个可选实施例，所述地图模块处于在所述车道识别模块之前的层级。
根据本发明的一个可选实施例，针对所述地图模块的预设条件是所述车辆处于有坠落风险的路段。
根据本发明的一个可选实施例，所述地图模块具有自主限定功能，所述自主限定功能用于供用户将路段自主限定为有坠落风险的路段。
根据本发明的一个可选实施例，所述安全系统包括所述车辆的中控或手机，所述中控和所述手机能与所述地图模块通信，以使得用户能通过所述中控的中控屏或所述手机上的App实施所述自主限定功能。
根据本发明的一个可选实施例，所述安全系统包括距离检测模块，所述距离检测模块用于获得距离信息，所述距离信息至少包括所述车辆与路侧障碍物的距离，所述风险确定模块用于基于所述距离信息来确定坠落风险。
根据本发明的一个可选实施例，所述车道识别模块处于在所述距离检测模块之前的层级，而距离检测模块处于在所述行车方向模块之前的层级。
根据本发明的一个可选实施例，针对所述距离检测模块的预设条件是所述车辆与路侧障碍物的距离小于预设距离值。
根据本发明的一个可选实施例，所述安全系统包括车速模块，所述车速模块用于获得所述车辆的当前车速信息，所述风险确定模块用于基于当前车速信息来确定坠落风险。
根据本发明的一个可选实施例，所述车速模块处于在所述行车方向模块之前的层级。
根据本发明的一个可选实施例，针对所述车速模块的预设条件是当前车速高于预设车速值。
根据本发明的一个可选实施例，所述风险确定模块用于基于当前车速信息来确定坠落风险等级，所述坠落风险等级例如包括在车速处于第一车速范围的情况下的低风险和在车速处于第二车速范围的情况下的高风险，并且所述坠落风险等级可选地包括在车速低于第一车速范围的情况下的可忽略风险。
根据本发明的一个可选实施例，所述行车方向模块基于以下中的至少一项来获得行车方向信息：所述车辆的车头朝向、所述车辆的方向盘的旋转量、所述车辆的车轮的转向角度。
根据本发明的一个可选实施例，所述行车方向模块附加地获得与车辆的方向盘的旋转加速度以及所述车辆的车轮的转向加速度相关的附加信息，所述风险确定模块用于基于所述附加信息来确定坠落风险。
根据本发明的一个可选实施例，所述安全系统包括响应模块，所述响应模块用于响应于所确定的坠落风险而执行响应措施，所述响应措施包括以下中的至少一项：
发出警告、尤其是向司机和/或周围的交通参与者发出警告，例如通过视觉、声觉和/或触觉信号发出警告；
自主刹车降速；
自主刹停；
自主矫正行车方向。
根据本发明的一个可选实施例，所述响应模块响应于不同的坠落风险等级而执行不同的响应措施，不同的响应措施例如包括：在可忽略风险的情况下仅发出警告；在低风险的情况下发出警告并且自主刹车降速；在高风险的情况下，发出警告并且自主刹停或自主矫正行车方向并且降速，其中，在前后无车的情况下自主刹停，而在前后有车的情况下自主矫正行车方向并且降速。
根据本发明的第二方面，提供了一种车辆，所述车辆配有前述的安全系统。
本发明的积极效果在于：能尽可能简单并且精确地判断坠落风险并且能针对坠落风险做出适宜的避免措施。
附图说明
下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：
图1以示意图示出了根据本发明的车辆在多车道桥面上行驶的一个示例。
图2以框图示出了本发明的安全系统的一个示例性实施例。
图3以框图示出了本发明的安全系统的另一个示例性实施例。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
图1以示意图示出了根据本发明的车辆1在多车道桥面上行驶的一个示例。在此可看到护栏2，护栏2下面例如是河或海。当车辆1在道路上行驶时，如果车辆1行驶不当，则车辆1就存在坠落风险。为了避免这样的坠落风险，所述车辆1配有安全系统10。
图2以框图示出了本发明的安全系统10的一个示例性实施例。所述安全系统10可包括：
车道识别模块110，所述车道识别模块110用于获得车道信息，所述车道信息至少包括所述车辆1是否处于最外车道；
行车方向模块120，所述行车方向模块120用于获得行车方向信息；
风险确定模块130，所述风险确定模块130用于基于所述车道信息和所述行车方向信息来确定坠落风险。
在大部分情况下，只有当车辆1处于最外车道时，才会存在直接的坠落风险，由此取代于或附加于与路边障碍物之间的距离，通过车道信息来确定坠落风险是更准确并且适用性更广的，尤其是在路边没有障碍物的情况下。此外，在车辆1已处于最外车道的情况下，在正常情况下，司机不可能大角度地向路侧转弯。由此，通过车道信息和行车方向信息就足以粗略准确判断车辆1是否失控并且有冲出车道的风险。
根据一个示例性实施例，所述车道识别模块110包括摄像头和/或导航系统。通过摄像头可以获得车辆1外部的图像，从而能例如根据车道线来判断车辆1是否处于最外车道。导航系统可以表明车辆1是处于什么样的道路上、尤其是可以获知当前道路是几车道。在车辆1处于双向单车道或双向两车道的道路上，则可以默认车辆1处于最外车道。此时甚至可以不使用摄像头。
根据一个示例性实施例，如图2所示，所述安全系统10的多个模块的信息并列地输入到所述风险确定模块130并且所述风险确定模块130一起考虑所述多个模块的信息并且在所述信息中的一部分或全部满足预设条件时确定有坠落风险。
图3以框图示出了本发明的安全系统10的另一个示例性实施例。在此，所述安全系统10的模块被分成不同的层级，只有前一层级的模块的信息满足预设条件时才允许触发后一层级的模块并且所述风险确定模块130仅考虑其前一层级的模块的信息。由此能实现车辆1的节能运行并且避免无谓的判断。
根据一个示例性实施例，所述车道识别模块110处于在所述行车方向模块120之前的层级。
根据一个示例性实施例，针对所述车道识别模块110的预设条件是所述车辆1处于最外车道。
根据一个示例性实施例，针对所述行车方向模块120的预设条件是所述车辆1朝路侧偏转的偏转参数大于预设偏转量。
根据一个示例性实施例，所述安全系统10包括地图模块160，所述地图模块160用于获得地理信息，所述地理信息至少包括所述车辆1是否处于有坠落风险的路段，所述有坠落风险的路段例如是高架路段、桥面路段、崖边路段、沿水路段，所述风险确定模块130用于基于所述地理信息来确定坠落风险。
根据一个示例性实施例，所述地图模块160处于在所述车道识别模块110之前的层级。
根据一个示例性实施例，针对所述地图模块160的预设条件是所述车辆1处于有坠落风险的路段。
根据一个示例性实施例，所述地图模块160具有自主限定功能，所述自主限定功能用于供用户将路段自主限定为有坠落风险的路段。
根据一个示例性实施例，所述安全系统10包括所述车辆1的中控或手机，所述中控和所述手机能与所述地图模块160通信，以使得用户能通过所述中控的中控屏或所述手机上的App实施所述自主限定功能。
根据一个示例性实施例，所述安全系统10包括距离检测模块140，所述距离检测模块140用于获得距离信息，所述距离信息至少包括所述车辆1与路侧障碍物的距离，所述风险确定模块130用于基于所述距离信息来确定坠落风险。路侧障碍物尤其是路侧固定障碍物、例如护栏、马路牙子等。由此能更准确地确定坠落风险。
根据一个示例性实施例，所述车道识别模块110处于在所述距离检测模块140之前的层级，而距离检测模块140处于在所述行车方向模块120之前的层级。由此能更精确地控制行车方向模块120的触发。
根据一个示例性实施例，针对所述距离检测模块140的预设条件是所述车辆1与路侧障碍物的距离小于预设距离值。
根据一个示例性实施例，所述安全系统10包括车速模块150，所述车速模块150用于获得所述车辆1的当前车速信息，所述风险确定模块130用于基于当前车速信息来确定坠落风险。
根据一个示例性实施例，所述车速模块150处于在所述行车方向模块120之前的层级。由于车辆本身就一直测量车速，所以车速模块150不存在被触发的条件。
根据一个示例性实施例，针对所述车速模块150的预设条件是当前车速高于预设车速值、例如10码。
根据一个示例性实施例，所述风险确定模块130用于基于当前车速信息来确定坠落风险等级，所述坠落风险等级例如包括在车速处于第一车速范围的情况下的低风险和在车速处于第二车速范围的情况下的高风险，并且所述坠落风险等级可选地包括在车速低于第一车速范围的情况下的可忽略风险。第一车速范围例如是10码至60码。如果车速在第一车速范围内，则驾驶员在获得警告之后可能有足够时间来做出反应并且该车速并不会导致严重的交通事故。第二车速范围例如是60码以上。第二车速范围相应于驾驶员来不及做出反应并且会导致严重交通事故的情况。在车速低于10码的情况下，车辆以极低速度行驶，此时的风险近似可忽略。所给出的数值仅是示例性的，本领域技术人员可设置有意义的其他数值。
根据一个示例性实施例，所述行车方向模块120基于以下中的至少一项来获得行车方向信息：所述车辆1的车头朝向、所述车辆1的方向盘的旋转量、所述车辆1的车轮的转向角度。由此，所述安全系统10例如还包括用于获知这些信息的各种检测装置、例如传感器或摄像头等等。
根据一个示例性实施例，所述行车方向模块120附加地获得与所述车辆1的方向盘的旋转加速度以及所述车辆1的车轮的转向加速度相关的附加信息，所述风险确定模块130用于基于所述附加信息来确定坠落风险。尤其是当车辆1处于最外车道时，在正常情况下，司机不可能朝坠落侧猛打方向盘并且车辆1的车轮由此猛然转向坠落侧。由此当出现这两种情况下，说明出现了意外，从而发生坠落的可能性显著提高。
根据一个示例性实施例，所述安全系统10包括响应模块170，所述响应模块170用于响应于所确定的坠落风险而执行响应措施，所述响应措施包括以下中的至少一项：
发出警告、尤其是向司机和/或周围的交通参与者发出警告，例如通过视觉、声觉和/或触觉信号发出警告；
自主刹车降速；
自主刹停；
自主矫正行车方向。
根据一个示例性实施例，所述响应模块170响应于不同的坠落风险等级而执行不同的响应措施，不同的响应措施例如包括：在可忽略风险的情况下仅发出警告；在低风险的情况下发出警告并且自主刹车降速；在高风险的情况下，发出警告并且自主刹停或自主矫正行车方向并且降速，其中，在前后无车的情况下自主刹停，而在前后有车的情况下自主矫正行车方向并且降速。在周围有车、尤其是前后有车的情况下，并不适合将车辆1直接刹停，而是应给周围车辆留出反应时间。在这种情况下，矫正行车角度并降速则更为适宜。
尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (10)

1.一种用于防止车辆(1)坠落的安全系统(10)，其特征在于，所述安全系统(10)包括：
车道识别模块(110)，所述车道识别模块(110)用于获得车道信息，所述车道信息至少包括所述车辆(1)是否处于最外车道；
行车方向模块(120)，所述行车方向模块(120)用于获得行车方向信息；
风险确定模块(130)，所述风险确定模块(130)用于基于所述车道信息和所述行车方向信息来确定坠落风险。
2.根据权利要求1所述的安全系统(10)，其特征在于，
所述车道识别模块(110)包括摄像头和/或导航系统。
3.根据权利要求1或2所述的安全系统(10)，其特征在于，
所述安全系统(10)的多个模块的信息并列地输入到所述风险确定模块(130)并且所述风险确定模块(130)一起考虑所述多个模块的信息并且在所述信息中的一部分或全部满足预设条件时确定有坠落风险；或
所述安全系统(10)的模块被分成不同的层级，只有前一层级的模块的信息满足预设条件时才允许触发后一层级的模块并且所述风险确定模块(130)仅考虑其前一层级的模块的信息；
所述车道识别模块(110)处于在所述行车方向模块(120)之前的层级；
针对所述车道识别模块(110)的预设条件是所述车辆(1)处于最外车道；
针对所述行车方向模块(120)的预设条件是所述车辆(1)朝路侧偏转的偏转参数大于预设偏转量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(10)，其特征在于，所述安全系统(10)包括地图模块(160)，所述地图模块(160)用于获得地理信息，所述地理信息至少包括所述车辆(1)是否处于有坠落风险的路段，所述有坠落风险的路段例如是高架路段、桥面路段、崖边路段、沿水路段，所述风险确定模块(130)用于基于所述地理信息来确定坠落风险；
所述地图模块(160)处于在所述车道识别模块(110)之前的层级；
针对所述地图模块(160)的预设条件是所述车辆(1)处于有坠落风险的路段；
所述地图模块(160)具有自主限定功能，所述自主限定功能用于供用户将路段自主限定为有坠落风险的路段；
所述安全系统(10)包括所述车辆(1)的中控或手机，所述中控和所述手机能与所述地图模块(160)通信，以使得用户能通过所述中控的中控屏或所述手机上的App实施所述自主限定功能。
5.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(10)，其特征在于，所述安全系统(10)包括距离检测模块(140)，所述距离检测模块(140)用于获得距离信息，所述距离信息至少包括所述车辆(1)与路侧障碍物的距离，所述风险确定模块(130)用于基于所述距离信息来确定坠落风险；
所述车道识别模块(110)处于在所述距离检测模块(140)之前的层级，而距离检测模块(140)处于在所述行车方向模块(120)之前的层级；
针对所述距离检测模块(140)的预设条件是所述车辆(1)与路侧障碍物的距离小于预设距离值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(10)，其特征在于，
所述安全系统(10)包括车速模块(150)，所述车速模块(150)用于获得所述车辆(1)的当前车速信息，所述风险确定模块(130)用于基于当前车速信息来确定坠落风险；
所述车速模块(150)处于在所述行车方向模块(120)之前的层级；
针对所述车速模块(150)的预设条件是当前车速高于预设车速值；
所述风险确定模块(130)用于基于当前车速信息来确定坠落风险等级，所述坠落风险等级例如包括在车速处于第一车速范围的情况下的低风险和在车速处于第二车速范围的情况下的高风险，并且所述坠落风险等级可选地包括在车速低于第一车速范围的情况下的可忽略风险。
7.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(10)，其特征在于，
所述行车方向模块(120)基于以下中的至少一项来获得行车方向信息：所述车辆(1)的车头朝向、所述车辆(1)的方向盘的旋转量、所述车辆(1)的车轮的转向角度；和/或
所述行车方向模块(120)附加地获得与所述车辆(1)的方向盘的旋转加速度以及所述车辆(1)的车轮的转向加速度相关的附加信息，所述风险确定模块(130)用于基于所述附加信息来确定坠落风险。
8.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(10)，其特征在于，所述安全系统(10)包括响应模块(170)，所述响应模块(170)用于响应于所确定的坠落风险而执行响应措施，所述响应措施包括以下中的至少一项：
发出警告、尤其是向司机和/或周围的交通参与者发出警告，例如通过视觉、声觉和/或触觉信号发出警告；
自主刹车降速；
自主刹停；
自主矫正行车方向。
9.根据权利要求8所述的安全系统(10)，其特征在于，所述响应模块(170)响应于不同的坠落风险等级而执行不同的响应措施，不同的响应措施例如包括：在可忽略风险的情况下仅发出警告；在低风险的情况下发出警告并且自主刹车降速；在高风险的情况下，发出警告并且自主刹停或自主矫正行车方向并且降速，其中，在前后无车的情况下自主刹停，而在前后有车的情况下自主矫正行车方向并且降速。
10.一种车辆(1)，所述车辆(1)配有根据权利要求1至9中任一项所述的安全系统(10)。
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