CN117719423A - 警示牌、车辆避险辅助系统及方法、车辆和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种警示牌(1)，包括检测单元(11)，用于检测所述警示牌(1)是否进入使用状态，所述进入使用状态包括所述警示牌(1)被展开且放置在地面上；和警示信号单元(12)，所述警示信号单元(12)被配置成在所述警示牌(1)进入使用状态时产生能够被后方行驶车辆(201)接收到的警示信号(S)。本发明还提供了能够接收该警示信号(S)并相应地作出响应的车辆避险辅助系统。所述警示牌(1)可以实施自主检测和自动产生警示信号。同时，通过建立警示牌的警示信号与车辆的警报/制动操作之间的关联，可以为车辆特别是在高速公路上的故障车辆避险提供了有利的安全保障。

Description

警示牌、车辆避险辅助系统及方法、车辆和存储介质

技术领域

本发明涉及行车安全技术领域，具体涉及一种警示牌、一种车辆避险辅助系统、一种车辆、一种车辆避险辅助方法以及一种计算机存储介质。

背景技术

通常，在车辆出现故障时，需在车辆后方的安全距离处放置警示牌来对后方来车进行警示。后方来车的驾驶员在注意到警示牌后会知道前方存在故障车辆，从而可以采取制动、绕行等操作来进行故障车辆避险。对于特别是在高速公路上的行驶，警示牌的使用是必不可少的。另外，在能见度较低的道路环境中，后方来车的驾驶员可能无法及时地观察到警示牌，这给后方来车的驾驶员留下的决策时间和操作时间都很有限。

发明内容

为此，根据本发明的第一方面，提供了一种警示牌，包括：

-检测单元，用于检测所述警示牌是否进入使用状态，所述进入使用状态包括所述警示牌被展开且放置在地面上；和

-警示信号单元，所述警示信号单元被配置成在所述警示牌进入使用状态时产生能够被后方行驶车辆接收到的警示信号。

根据本发明的一个可选实施例，所述警示信号能够促使所述后方行驶车辆生成警报指令或制动指令。

根据本发明的一个可选实施例，所述警示牌具有警示范围，其中，在所述警示范围的边界处，所述警示信号的强度等于临界值，所述后方行驶车辆在行驶到所述警示范围的边界时，确定接收到所述警示信号。

根据本发明的一个可选实施例，所述警示信号的频率能够调节，特别是基于所述警示牌所在的道路环境信息以及相应的用于避险警示的安全距离调节。

根据本发明的一个可选实施例，所述警示信号包括排他性信息，用于确定所述警示信号的唯一性。

根据本发明的一个可选实施例，所述警示牌包括第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件以可相对运动的方式连接，其中，所述检测单元包括第一检测元件，其布置在所述第一部件与所述第二部件的连接区域处并配置为能够在所述第二部件相对于所述第一部件运动到能够表征所述警示牌被展开到位的位置时检测到特定参数的变化。

特别地，所述特定参数是电参数、压力值或光学参数。

根据本发明的一个可选实施例，所述检测单元还包括布置在所述警示牌的底部处的第二检测元件，其中，在所述警示牌放置在地面上时，所述第二检测元件能够感测到压力变化。

特别地，所述第二检测元件是无源的。

根据本发明的一个可选实施例，所述警示牌还包括定位单元和通信单元，从而允许所述警示牌能够直接或间接地接入V2X云平台以上报所述警示牌的位置信息。

根据本发明的第二方面，提供了一种车辆避险辅助系统，包括：

-信号接收模块，其配置成能够接收到由根据本发明第一方面的警示牌产生的警示信号；

-指令生成模块，其配置成能够基于所述警示信号生成警报指令或制动指令；和

-避险辅助模块，其配置成能够接收所述警报指令或制动指令并相应地执行警报操作或制动操作，

其中，所述指令生成模块配置成能够在确定接收到所述警示信号时生成警报指令，并且在与所述接收相对应的第一时间之后的第二时间基于车辆行驶状态生成制动指令。

根据本发明的一个可选实施例，所述车辆避险辅助系统包括车辆的自动紧急制动系统。

根据本发明的一个可选实施例，所述指令生成模块还配置成能够在所述第一时间和所述第二时间之间的第三时间基于车辆行驶状态生成另外的警报指令。

根据本发明的第三方面，提供了一种车辆，包括根据发明第二方面的车辆避险辅助系统。

根据本发明的第四方面，提供了一种车辆避险辅助方法，包括：

-接收到由根据本发明第一方面的警示牌产生的警示信号；

-基于所述警示信号生成警报指令或制动指令；和

-根据警报指令或制动指令相应地执行警报操作或制动操作，

其中，在确定接收到所述警示信号时生成警报指令，并且在与所述接收相对应的第一时间之后的第二时间基于车辆行驶状态生成制动指令。

根据本发明的一个可选实施例，在所述第一时间和所述第二时间之间的第三时间基于车辆行驶状态生成另外的警报指令。

根据本发明的第五方面，提供了一种计算机存储介质，包括程序指令，所述程序指令在被处理器运行时能够执行根据本发明第四方面的车辆避险辅助方法。

根据本发明的警示牌集成了警示信号单元和检测单元，可以自主检测是否进入使用状态并自动发出警示信号。进一步地，通过建立警示牌的警示信号与车辆的警报/制动操作之间的关联，可以使得后方行驶车辆在接收到该警示信号后自动地执行相应的警报操作或制动操作。由此，可以为车辆特别是在高速公路上的故障车辆避险提供了有利的安全保障。

值得说明的是，本发明的优点和有益效果不限于上面提到的优点和有益效果，本领域技术人员能够通过下面的具体实施方式和权利要求理解本发明其他未提及的优点和有益效果。

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。在附图中，

图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的警示牌；

图2示意性地示出了根据本发明的一个实施例的警示牌的应用场景；

图3示意性地示出了根据本发明的一个实施例的警示牌与车辆避险辅助系统和V2X云平台之间的信号传输；和

图4示意性地示出了根据本发明的一个实施例的警报指令和制动指令的生成与用于紧急制动系统的碰撞时间的对应关系。

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的原理，而不是用于限定本发明的保护范围。

图1～图3示意性地示出了根据本发明的实施例的警示牌1的结构、应用场景和相关信号传输。下面，结合图1～图3说明根据本发明的警示牌1。

如图1和图3所示，警示牌1可以包括检测单元11和警示信号单元12。其中，检测单元11用于检测警示牌1是否进入使用状态，所述进入使用状态包括警示牌1被展开且放置在地面上。警示信号单元12被配置成在警示牌1进入使用状态时产生能够被后方行驶车辆(即后方来车)201接收到的警示信号S。图3中的检测单元11和警示信号单元12之间的虚线连接可以是指检测单元11的检测结果被直接传送给警示信号单元12或者被间接地用于控制警示信号单元12。

现有的警示牌在使用时，通常需要用户手动按动开关按钮，此后被放置在地面上。例如具有LED灯的警示牌，在开关被打开后，LED灯亮起以用于向后方车辆提供警示作用。但根据本发明的实施例，通过在警示牌1内集成检测单元11和警示信号单元12，可以允许警示牌1可以在被展开的过程中自主地检测是否被使用或将要被使用，同时仅在被展开且被放置在地面上时才产生警示信号，从而确保了警示信号的产生和发射的准确性，也节省了开关的设置，提供了操作的便利性。

在一个可选的实施例中，如图1所示，警示牌1可以包括第一部件13和第二部件14，所述第一部件13和所述第二部件14以可相对运动的方式连接。由此，可以允许警示牌1能够折叠，便于节省空间地收纳在车辆的储物空间(例如后背箱)中，在车辆发生故障而需要在车辆后方放置警示牌时，用户可以将折叠的警示牌1取出并手动将其展开到位形成稳定的结构。当警示牌1被展开时，第二部件14可以相对于第一部件13运动而在运动到极限位置时使得警示牌1被展开到位。第二部件14在到达所述极限位置时可以被运动锁止。所述运动可以包括转动、移动或它们的组合。示例性地，警示牌1可以是如图1所示的三角形警示牌(或称为警示三角)。但本发明并不限制警示牌1的具体形状。

检测单元11可以包括第一检测元件111，其可以布置在第一部件13与第二部件14的连接区域处并配置为能够在第二部件14相对于第一部件13运动到能够表征警示牌1被展开到位的极限位置时检测到特定参数的变化。特别地，特定参数可以是电参数、压力值或光学参数。即，第一检测元件111可以是电学传感器、压力传感器或光学传感器。例如，以图1所示的三角形警示牌为例，可以在第一部件13的与第二部件14的连接区域处的端部设置光学传感器，当第二部件14相对于第一部件13运动到极限位置时，第二部件14将对光学传感器产生光遮挡，从而使得光学传感器感测到光学强度的显著下降，例如下降到接近于零，由此可以确定警示牌1被展开到位。替代性地，第二部件14可以在运动到极限位置时在特定方向上对第一部件13形成压力，借助于检测该特定方向上的压力的压力传感器，也可以实现相应的技术效果。电学传感器的检测原理类似。当然，上述类型的传感器仅作为示例提供，除此之外，第一检测元件111也可以是本文中未提及的其他检测元件。

因此，可以简单地布置第一检测元件111。

附加性地或替代性地，检测单元11还可以包括布置在警示牌1的底部处的第二检测元件112，其中，在警示牌1放置在地面上时，所述第二检测元件112能够感测到压力变化。例如，警示牌1可以具有用于接触地面的支脚，第二检测元件112可以特别是压力传感器并且可以设置在支脚中。示例性地，第二检测元件112可以设置在支脚的用于接触地面的端部处，但不限于此，可以为了提供保护等附加目的而将压力传感器布置在支脚的非端部的部分中，只要该压力传感器能够感测到警示牌1被放置在地面上前后的压力变化即可。

特别地，第二检测元件112可以是无源的。由此，第二检测元件112可以无需电力驱动地执行检测。这对于警示牌1自主地检测是否被放置在地面上的操作而言是特别有利的。

以上主要针对警示牌1的结构进行了描述，下面将着重说明警示牌1的警示信号单元12及其产生的警示信号S。

如图2所示，根据本发明的实施例，在通过检测单元11检测到警示牌1进入使用状态时，警示信号单元12就可以产生能够被后方行驶车辆201接收到的警示信号S。特别地，警示信号S将自动产生并发出，而与是否有后方行驶车辆201正在接近警示牌1无关。

示例性地，警示信号S可以是某个频段的超声波。但不限于此，其也可以是红外线、可见光等本领域已知的信号。

警示信号S可以促使后方行驶车辆201生成警报指令IA或制动指令IB。在使用时，警示牌1优选被放置于地面而使得警示信号单元12尽可能仅朝向警示牌1所在车道的来车方向发出警示信号S。即，可以针对警示信号单元12在警示牌1中的布置位置来确定警示牌1的正面，所述正面将朝向其所在车道的来车方向。由此，可以避免警示信号S对对向车道或相邻车道上的行驶车辆产生不必要的信号干扰。

考虑到警示信号S在空气中传播存在强度衰减，因此如图2所示，警示牌1可以具有警示范围R，其中，在警示范围R的边界处，警示信号S的强度等于临界值，后方行驶车辆201在行驶到警示范围R的边界时，确定接收到警示信号S。即，在警示范围R内，警示信号S的强度可以大于等于预定的临界值。在警示范围R之外，由于警示信号S的强度小于临界值，即使警示信号S可能会被后方行驶车辆201接收到，但该警示信号S也不会促使后方行驶车辆201生成警报指令IA或制动指令IB。这样，可以通过接收到的警示信号S的强度来反映车辆距警示牌1的距离，并根据警示信号S的强度来划定警示范围R，进而能够促使进入到警示范围R中的后方行驶车辆201生成警报指令或制动指令。

进一步地，警示牌1的警示范围R的大小是可调节的，从而提供使用灵活性。为此，警示信号S的频率可以是可调节的，特别是可以基于警示牌1所在的道路环境信息以及相应的用于避险警示的安全距离调节。例如，一方面，警示信号S的传播可能会受到周围环境因素的影响，另一方面，对于不同类型的道路，可能具有不同的用于避险警示的安全距离。因此，可以在警示牌1进入使用状态后，可以根据其所在的道路环境信息和相应的安全距离调整警示信号S的频率，从而确保后方行驶车辆201能够安全地、准确地接收到警示信号S。这特别可以借助于警示牌1中集成的定位单元和与之关联的前方(故障)车辆202的定位/导航系统中的至少一个来获取警示牌1的位置，从而获得相关的道路环境信息和相应的安全距离。另外，也可以在警示牌1中安装摄像头等来获取位置、道路环境信息和相应的安全距离等。

示例性地且可选地，如图3所示，警示牌1可以包括定位单元15和通信单元16，从而允许警示牌1能够直接或间接地接入V2X云平台3以上报警示牌1的位置信息。特别地，可以将警示牌1进一步标记在车辆的导航系统中。这样，可以通过云技术提前向后方行驶车辆提供警示牌1的位置，允许后方行驶车辆更早地获知前方故障车辆，从而拓宽了针对前方故障车辆的避险提醒范围。

附加性地或替代性地，警示信号S可以包括排他性信息，用于确定所述警示信号S的唯一性。由此，后方行驶车辆201的车辆避险辅助系统2在接收到警示信号后可以先判断其是否为与前方故障车辆202相关联的警示牌1发出的警示信号S，并在确认后基于警示信号S作出响应。这样，可以进一步提供信号传输的准确性。

本发明还提供了一种车辆避险辅助系统2，如图3所示，车辆避险辅助系统2可以包括：

-信号接收模块21，其配置成能够接收到由上述任一种警示牌1产生的警示信号S；

-指令生成模块22，其配置成能够基于所述警示信号S生成警报指令IA或制动指令IB；和

-避险辅助模块23，其配置成能够接收所述警报指令IA或制动指令IB并相应地执行警报操作或制动操作。

其中，信号接收模块21可以包括至少一个车载传感器，包括但不限于摄像头、雷达、激光雷达、红外传感器、超声波传感器等。可以根据警示牌1的警示信号S的接收和处理要求，确定车载传感器的类型和数量。指令生成模块22可以包括车辆的电子控制单元(ECU)，其能够与信号接收模块21通信连接以接收警示信号S并相应地生成警报指令IA或制动指令IB，并且与避险辅助模块23通信连接以传输相应指令。避险辅助模块23可以包括用于执行警报操作的警报单元(例如警报器)和用于执行制动操作的制动单元(例如制动踏板)。

特别地，指令生成模块22配置成能够在确定接收到警示信号S时生成警报指令IA，并且在与所述接收相对应的第一时间之后的第二时间基于车辆行驶状态生成制动指令IB。可选地，指令生成模块22还被配置成能够在第一时间和第二时间之间的第三时间基于车辆行驶状态生成另外的警报指令IA’。

在一个示例性实施例中，车辆避险辅助系统2可以包括车辆的自动紧急制动(AEB)系统。AEB系统是一种辅助制动的电子系统，其能够辅助驾驶员进行紧急制动，从而提高驾驶安全。这意味着车辆在非自适应巡航下正常行驶，例如当车辆遇到突发危险情况、或车辆与前车和行人之间的距离小于安全距离时，车辆可以主动制动，从而避免或减少追尾等碰撞事故的发生。AEB系统通常使用毫米波雷达和摄像头来测量与前方车辆或其他障碍物之间的相对距离R和相对速度V。AEB算法模块根据相对距离和相对速度计算碰撞时间(Timeto collision,TTC)，并将碰撞时间与算法设置的警报/制动时间进行比较。如果碰撞时间小于警报时间阈值，AEB系统将发出警报，而小于紧急制动时间阈值时，AEB系统的制动器将被激活以使汽车停止。

下面，以车辆的AEB系统为例，并结合图4来说明指令生成模块22的工作流程。

图4示意性地示出了根据本发明的一个实施例的警报指令和制动指令的生成与用于紧急制动系统的碰撞时间的对应关系。其中，纵轴表示碰撞时间TTC，横轴无实际含义。在TTC＝5s时，车辆的AEB系统可以执行一级警报，从而提醒驾驶员减速。在TTC＝2s时，若根据车辆行驶状态判断出仍存在与前方警示牌1的碰撞风险(例如制动不足或未制动)，则AEB系统可以执行紧急制动来辅助驾驶员规避或降低碰撞危险。所述车辆行驶状态可以包括当前行驶速度、制动减速度等。

因此，当后方行驶车辆201接收到由警示牌1产生的警示信号S时，可以以所述接收的时间点为第一时间，特别地可以以后方行驶车辆201进入到警示牌1的警示范围R的时间点为第一时间。之后，则可以允许借用AEB系统自己的计时系统来完成后续的制动指令(和后续将描述的另外的警报指令)的生成。

可选地，指令生成模块22还被配置成能够在第一时间和第二时间之间的第三时间基于车辆行驶状态生成另外的警报指令IA’。例如，如图4所示，可以针对在2s～5s之间的TTC，提供至少一个另外的警报指令IA’。例如，在TTC＝4s时，AEB系统可以执行二级警报；在TTC＝3s时，AEB系统可以进一步执行三级警报。这里，为了更准确的控制，附加性地可以在基于第一时间以预设时间间隔确定的第二时间和第三时间处通过测距来复核与警示牌1的碰撞时间。

通过上面所述的示例性实施例，可以使用警示牌1产生的警示信号S来触发后方行驶车辆201的AEB系统，从而为后方行驶车辆201提供驾驶安全保障。对于在高速公路上的故障车辆避险控制而言，这是特别有利的。

现有的警示牌通常是由前方故障车辆202的乘员放置在其故障停靠车辆的后方的特定距离处，因此其可以被配置成能够与前方故障车辆202通信以将其监测到的环境信息回传给前方故障车辆202。但与此不同，本发明的关键在于建立了警示牌1与后方行驶车辆201之间的关联性，使得警示牌1的警示信号S能够被提供给非相关的其他车辆来促使其他车辆自动响应，从而无需基于车辆驾驶员自己观察前方警示牌来实现制动，也能够避免驾驶员的观察不及时或制动操作不及时而导致的可能的碰撞风险。当然，警示牌1与前方故障车辆202之间的通信连接的现有方案也可以包含在本发明的范围内。

本发明的实施例还提供了包括上述任一种车辆避险辅助系统2的车辆200、201、202。

另外，本发明的实施例还提供了一种相关的车辆避险辅助方法，包括：

-接收到由根据本发明的警示牌1产生的警示信号S；

-基于所述警示信号S生成警报指令IA或制动指令IB；和

-根据警报指令IA或制动指令IB相应地执行警报操作或制动操作，

其中，在确定接收到所述警示信号S时生成警报指令IA，并且在与所述接收相对应的第一时间之后的第二时间基于车辆行驶状态生成制动指令IB，

可选地，在所述第一时间和所述第二时间之间的第三时间基于车辆行驶状态生成另外的警报指令IA’。

本发明的实施例还提供了一种计算机存储介质，包括程序指令，所述程序指令在被处理器运行时能够执行上述车辆避险辅助方法。

根据本发明的警示牌可以自主地检测是否进入使用状态并自动发出警示信号。进一步地，通过建立警示牌的警示信号与车辆的警报/制动操作之间的关联，可以使得后方行驶车辆在接收到该警示信号后自动地执行相应的警报操作或制动操作，而无需后方行驶车辆的驾驶员在观察到前方警示牌后进行主观判断并实施避险操作，这给驾驶员带来了驾驶便利，也避免了驾驶员的制动操作不及时导致的可能的碰撞风险，为车辆特别是在高速公路上的故障车辆避险提供了有利的安全保障。

应理解，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”和“示例性实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

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)

1.一种警示牌(1)，包括：

检测单元(11)，用于检测所述警示牌(1)是否进入使用状态，所述进入使用状态包括所述警示牌(1)被展开且放置在地面上；和

警示信号单元(12)，所述警示信号单元(12)被配置成在所述警示牌(1)进入使用状态时产生能够被后方行驶车辆(201)接收到的警示信号(S)。

2.根据权利要求1所述的警示牌(1)，其特征在于，

所述警示信号(S)能够促使所述后方行驶车辆(201)生成警报指令(IA)或制动指令(IB)；和/或

所述警示牌(1)具有警示范围(R)，其中，在所述警示范围(R)的边界处，所述警示信号(S)的强度等于临界值，所述后方行驶车辆在行驶到所述警示范围(R)的边界时，确定接收到所述警示信号(S)。

3.根据权利要求1或2所述的警示牌(1)，其特征在于，

所述警示信号(S)的频率能够调节，特别是基于所述警示牌(1)所在的道路环境信息以及相应的用于避险警示的安全距离调节；和/或

所述警示信号(S)包括排他性信息，用于确定所述警示信号(S)的唯一性。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的警示牌(1)，其特征在于，

所述警示牌(1)包括第一部件(13)和第二部件(14)，所述第一部件(13)和所述第二部件(14)以可相对运动的方式连接，

其中，所述检测单元(11)包括第一检测元件(111)，其布置在所述第一部件(13)与所述第二部件(14)的连接区域处并配置为能够在所述第二部件(14)相对于所述第一部件(13)运动到能够表征所述警示牌(1)被展开到位的位置时检测到特定参数的变化，

其中，所述特定参数特别是电参数、压力值或光学参数。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的警示牌(1)，其特征在于，

所述检测单元(11)还包括布置在所述警示牌(1)的底部处的第二检测元件(112)，其中，在所述警示牌(1)放置在地面上时，所述第二检测元件(112)能够感测到压力变化，所述第二检测元件特别是无源的；和/或

所述警示牌(1)还包括定位单元(15)和通信单元(16)，从而允许所述警示牌(1)能够直接或间接地接入V2X云平台(3)以上报所述警示牌(1)的位置信息。

6.一种车辆避险辅助系统(2)，包括：

信号接收模块(21)，其配置成能够接收到由根据权利要求1-5中任一项所述的警示牌(1)产生的警示信号(S)；

指令生成模块(22)，其配置成能够基于所述警示信号(S)生成警报指令(IA)或制动指令(IB)；和

避险辅助模块(23)，其配置成能够接收所述警报指令(IA)或制动指令(IB)并相应地执行警报操作或制动操作，

其中，所述指令生成模块(22)配置成能够在确定接收到所述警示信号(S)时生成警报指令(IA)，并且在与所述接收相对应的第一时间之后的第二时间基于车辆行驶状态生成制动指令(IB)。

7.根据权利要求6所述的车辆避险辅助系统(2)，其特征在于，

所述车辆避险辅助系统(2)包括车辆的自动紧急制动(AEB)系统；和/或

所述指令生成模块(22)还配置成能够在所述第一时间和所述第二时间之间的第三时间基于车辆行驶状态生成另外的警报指令(IA’)。

8.一种车辆(200、201、202)，包括根据权利要求6或7所述的车辆避险辅助系统(2)。

9.一种车辆避险辅助方法(100)，包括：

接收到由根据权利要求1-5中任一项所述的警示牌(1)产生的警示信号(S)；

基于所述警示信号(S)生成警报指令(IA)或制动指令(IB)；和

根据警报指令(IA)或制动指令(IB)相应地执行警报操作或制动操作，

其中，在确定接收到所述警示信号(S)时生成警报指令(IA)，并且在与所述接收相对应的第一时间之后的第二时间基于车辆行驶状态生成制动指令(IB)，

可选地，在所述第一时间和所述第二时间之间的第三时间基于车辆行驶状态生成另外的警报指令(IA’)。

10.一种计算机存储介质，包括程序指令，所述程序指令在被处理器运行时能够执行根据权利要求9所述的车辆避险辅助方法。