针对行人的车辆主动报警系统及方法和车辆与流程

本发明涉及车辆主动安全技术领域，且特别是涉及一种针对行人的车辆主动报警系统及方法和车辆。

背景技术：

近年来，车辆主动安全技术受到了较高的关注度，例如车辆处于行驶状态时，设置在车辆上的报警系统通过安装在车辆前方的雷达、摄像头或者激光雷达等传感器感知周围环境，对车辆和行人的碰撞风险进行分析和处理，在系统分析出行人与车辆有碰撞的风险时通过提示驾驶员或者自动制动的方式来帮助驾驶员避免碰撞风险，提高行驶的安全性。然而这种系统或方法并未对行人进行有效提示，使行人能够意识到风险即将来临并采取有效措施从而避让车辆。

如中国专利申请第CN201510523637.3号提供了一种车辆距离探测主动安全系统和控制方法，它解决了现有技术中车辆距离探测不够完善无法对驾驶员进行有效提示问题。系统包括控制模块、探测模块、显示模块、报警模块以及均与控制模块连接的点火开关和转速传感器，探测模块探测周围障碍物并发送结果到控制模块；控制模块接收并处理探测结果以确认障碍物状态，通过显示模块显示，并在有碰撞危险时控制报警模块发出警报，给出具有指导意义的报警和提示，辅助驾驶员安全驾驶。

上述专利可以对驾驶员给出报警和提示，但无法对即将与车辆有碰撞风险的行人给出报警和提示，让行人主动避开车辆，在驾驶员处于疲劳时或注意力不集中时，则驾驶员无法有效采取主动制动措施来避让行人，因此只针对驾驶员给出报警和提示存在有明显缺陷和漏洞。因此需要一种新型的技术方法来改善现有的方案，使行人在与车辆有碰撞风险时，能够提前对行人发出预警。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种针对行人的车辆主动报警系统和方法，以解决现有车辆主动报警系统只针对驾驶员而无法为行人提供有效预警的安全问题。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供一种针对行人的车辆主动报警系统，包括行人探测模块、自车行驶状态分析模块、碰撞风险决策模块和动作响应执行模块。行人探测模块通过车辆外部传感器探测车辆周围的行人的移动状态并转化为相应信号发送到碰撞风险决策模块，自车行驶状态分析模块通过车辆内部传感器获取车辆的行驶状态并转化为相应信号发送到碰撞风险决策模块，碰撞风险决策模块接收行人探测模块和自车行驶状态分析模块传递过来的各种信号，并对接收到的信号进行处理以确定车辆周围的行人与车辆是否有碰撞的可能，当处理的结果为有碰撞风险时，碰撞风险决策模块向动作响应执行模块发出报警提示信号，由动作响应执行模块控制车辆的灯光和/或喇叭以向行人发出警报。

进一步地，碰撞风险决策模块中预先设有时间阈值和重叠率阈值，当车辆与行人交汇所需的时间小于或等于该时间阈值且行人与车辆交汇时的重叠率大于或等于该重叠率阈值时，碰撞风险决策模块判断车辆与行人有碰撞风险并向动作响应执行模块发出报警提示信号；当车辆与行人交汇所需的时间大于该时间阈值时，碰撞风险决策模块判断车辆不会与行人发生碰撞，碰撞风险决策模块不向动作响应执行模块发出报警提示信号；当车辆与行人交汇所需的时间小于或等于该时间阈值，但是行人与车辆交汇时的重叠率小于该重叠率阈值时，碰撞风险决策模块判断车辆不会与行人发生碰撞，碰撞风险决策模块不向动作响应执行模块发出报警提示信号。

进一步地，车辆外部传感器包括摄像头、激光雷达和/或毫米波雷达。

进一步地，车辆内部传感器包括轮速传感器、横摆角传感器和/或转向角传感器。

进一步地，车辆内部传感器还包括主缸压力传感器，主缸压力传感器用于监测驾驶员主动制动时刹车踏板的压力变化。

进一步地，向行人发出警报时，单独使用远光灯和近光灯交替反复切换亮灯，单独使用喇叭鸣笛，或者同时使用两者组合。

本发明还提供一种针对行人的车辆主动报警方法，其步骤包括：

利用行人探测模块通过车辆外部传感器探测行人的移动状态信息并转化为相应信号传输到碰撞风险决策模块；

利用自车行驶状态分析模块通过车辆内部传感器获取车辆的行驶状态信息并转化为相应信号传输到碰撞风险决策模块；

碰撞风险决策模块接收来自行人探测模块和自车行驶状态分析模块的各种相关信号并进行处理，得出车辆与行人交汇时的所需时间和行人与车辆交汇时的重叠率，其中碰撞风险决策模块中预先设有时间阈值和重叠率阈值，当车辆与行人交汇所需的时间小于或等于该时间阈值且行人与车辆交汇时的重叠率大于或等于该重叠率阈值时，碰撞风险决策模块判断车辆与行人有碰撞风险并向动作响应执行模块发出报警提示信号；

动作响应执行模块接收到来自碰撞风险决策模块的报警提示信号后，控制车辆的远光灯和近光灯交替反复切换亮灯和/或控制喇叭鸣笛以向行人发出警报。

进一步地，当车辆与行人交汇所需的时间大于该时间阈值或者行人与车辆交汇时的重叠率小于该重叠率阈值时，碰撞风险决策模块判断车辆不会与行人发生碰撞，碰撞风险决策模块不向动作响应执行模块发出报警提示信号。

进一步地，重叠率阈值取值为0.2～0.4，时间阈值取值为1～3秒。

本发明还提供一种车辆，包括如上的针对行人的车辆主动报警系统及方法。

本发明通过提供一种针对行人的车辆主动报警系统及方法，在车辆处于行驶状态时，获取车辆及车辆周围的行人的移动状态信息并进行计算分析，当计算分析出行人与车辆有碰撞的可能时，通过控制车辆的远光灯和近光灯交替反复切换亮灯和/或控制喇叭鸣笛以向行人发出警报，提醒路人进行紧急避让。

附图说明

图1为本发明实施例中的车辆主动报警系统的结构示意框图。

图2为本发明实施例中碰撞风险决策模块的计算分析示意图。

图3为本发明实施例中的车辆主动报警系统的工作流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1为本发明实施例中的车辆主动报警系统的结构示意框图，请参图1，针对行人的车辆主动报警系统包括行人探测模块10、自车行驶状态分析模块20、碰撞风险决策模块30和动作响应执行模块40。行人探测模块10通过车辆外部传感器探测车辆周围的行人的移动状态信息并转化为相应信号发送到碰撞风险决策模块30。自车行驶状态分析模块20通过车辆内部传感器获取车辆的行驶状态信息并转化为相应信号发送到碰撞风险决策模块30。碰撞风险决策模块30接收行人探测模块10和自车行驶状态分析模块20传递过来的各种信号，并对接收到的信号进行处理以确定车辆周围的行人与车辆是否有碰撞的可能，当处理的结果为有碰撞风险时，碰撞风险决策模块30向动作响应执行模块40发出报警提示信号，由动作响应执行模块40控制远光灯41和近光灯42交替反复切换亮灯和/或控制喇叭43鸣笛，对行人发出警报提示。

进一步地，行人探测模块10通过高速总线(如CAN总线)接收车辆外部传感器的检测信号，车辆外部传感器例如包括摄像头11、激光雷达12或毫米波雷达13，摄像头11、激光雷达12或毫米波雷达13可以相互配合或者独立使用。摄像头11用于捕捉行人的移动速度V₁及行人与车辆的横向距离L₂，激光雷达12和毫米波雷达13用于探测行人与车辆的纵向距离L₁。

进一步地，自车行驶状态分析模块20通过高速总线(如CAN总线)接收车辆内部传感器的检测信号，车辆内部传感器例如包括轮速传感器21、横摆角传感器22和转向角传感器23。轮速传感器21实时监测车辆在其行驶方向上的正向速度V₂和正向加速度A₂并将检测到的信号传送到自车行驶状态分析模块20，横摆角传感器22和转向角传感器23实时监测车辆的侧向速度V₃和侧向加速度A₃并将检测到的信号传送到自车行驶状态分析模块20。

本实施例中，车辆内部传感器还可以包括主缸压力传感器24，主缸压力传感器24可以监测驾驶员主动制动时刹车踏板的压力变化。当驾驶员观察到车辆周围的行人并主动制动时，主缸压力传感器24能监测到驾驶员制动时刹车踏板的压力变化，并将刹车踏板的压力信号经由自车行驶状态分析模块20传送至碰撞风险决策模块30，当通过制动可以避免碰撞时，碰撞风险决策模块30将暂时关闭该车辆的主动报警系统。

当碰撞风险决策模块30判断车辆与行人有碰撞风险时，将报警提示信号传送给动作响应执行模块40，由动作响应执行模块40控制远光灯41和近光灯42交替反复切换亮灯和/或控制喇叭43鸣笛来提醒行人避让。

图2为碰撞风险决策模块30的计算分析示意图，请参图2，车辆处于行驶状态时，设定行人面积为S₁，车辆面积为S₂，车辆的行人探测模块1通过车辆外部传感器探测到行人与车辆的纵向距离为L₁和横向距离为L₂以及行人的速度为V₁，并将探测到的相关信号传送到碰撞风险决策模块30。自车行驶状态分析模块20通过车辆内部传感器监测到车辆沿其纵向的正向速度V₂、正向加速度A₂和沿车辆横向的侧向速度V₃、侧向加速度A₃，并将监测到的相关信号传送到碰撞风险决策模块30。本实施例中，假如车辆正在直线行驶，则沿车辆横向的侧向速度V₃和侧向加速度A₃均为零。

当碰撞风险决策模块30接收到来自行人探测模块10和自车行驶状态分析模块20的各种相关信号时，计算出车辆与行人交汇时的所需时间T(以简单计算为例，时间T为车辆与行人的纵向距离L₁与车辆的速度V₂的比值)，若此时计算得出的时间T大于预设在碰撞风险决策模块30中的时间阈值T_th(T_th为预先设定在车辆中的时间数值，例如为驾驶员的反应时间)时，则驾驶员可通过主动制动减速来实现在纵向距离L₁范围内停车。因此，当驾驶员有主动制动行为时，主缸压力传感器24通过检测刹车踏板的压力变化并将检测到的压力信号经由自车行驶状态分析模块20传送给碰撞风险决策模块30，碰撞风险决策模块30将暂时关闭该车辆的主动报警系统，即不向动作响应执行模块40发出报警提示信号。

当碰撞风险决策模块30接收到来自行人探测模块10和自车行驶状态分析模块20的各种相关信号时，计算出车辆与行人交汇时的所需时间T(以简单计算为例，时间T为车辆与行人的纵向距离L₁与车辆的速度V₂的比值)，若此时计算得出的时间T小于或等于预设在碰撞风险决策模块30中的时间阈值T_th(T_th为预先设定在车辆中的时间的数值，例如为驾驶员的反应时间)时，则驾驶员难以通过主动制动减速来实现在纵向距离L₁范围内停车，车辆与行人有撞上的可能，此时通过计算时间T与行人速度V₁的乘积即可计算出行人在时间T内行走的距离，可以确定行人在与车辆交汇时相对于车辆的位置，进一步可以计算得出行人与车辆交汇时的重叠率P(车辆与行人进行交汇时的面积S₃与行人面积S₁的比值)。

当行人与车辆交汇时的重叠率P大于或者等于预设在碰撞风险决策模块30中的重叠率阈值P_th时，车辆与行人有交汇的可能，碰撞风险决策模块30判断车辆与行人存在碰撞风险，此时碰撞风险决策模块30内的重叠标志打开且碰撞标志也打开，碰撞风险决策模块30向动作响应执行模块40发出报警提示信号，由动作响应执行模块40控制远光灯41和近光灯42交替反复切换亮灯和/或控制喇叭43鸣笛，以此提醒行人避让，避免碰撞事故的发生。在此需要说明的是，对行人发出报警提示时，可以单独使用远光灯41和近光灯42交替反复切换亮灯，单独使用喇叭43鸣笛，或者同时使用两者组合。

当行人与车辆交汇时的重叠率P小于预设在碰撞风险决策模块30中的重叠率阈值P_th时，碰撞风险决策模块30判断车辆不会与行人发生碰撞，碰撞风险决策模块30内的重叠标志不会打开，碰撞标志也不会打开，此时碰撞风险决策模块30不向动作响应执行模块40发出报警提示信号，该车辆的主动报警系统不向行人发出报警提示。

也就是说，当车辆与行人交汇所需的时间T大于预设在碰撞风险决策模块30中的时间阈值T_th时，碰撞风险决策模块30判断车辆不会与行人发生碰撞，碰撞风险决策模块30不向动作响应执行模块40发出报警提示信号。

当车辆与行人交汇所需的时间T小于或等于预设在碰撞风险决策模块30中的时间阈值T_th，而且重叠率P大于或者等于预设在碰撞风险决策模块30中的重叠率阈值P_th时，碰撞风险决策模块30判断车辆与行人存在碰撞风险并向动作响应执行模块40发出报警提示信号，由动作响应执行模块40通过控制远光灯41和近光灯42交替反复切换亮灯和/或控制喇叭43鸣笛，以提醒行人紧急避让。

当车辆与行人交汇所需的时间T小于或等于预设在碰撞风险决策模块30中的时间阈值T_th，但是重叠率P小于预设在碰撞风险决策模块30中的重叠率阈值P_th时，碰撞风险决策模块30判断车辆不会与行人发生碰撞，碰撞风险决策模块30不向动作响应执行模块40发出报警提示信号。

本发明还提供一种针对行人的车辆主动报警方法，图3为本发明实施例提供的针对行人的车辆主动报警方法的流程图，其步骤包括：

利用行人探测模块10通过车辆外部传感器探测行人的移动状态信息并转化为相应信号传输到碰撞风险决策模块30；

自车行驶状态分析模块20通过车辆内部传感器获取车辆的行驶状态信息并转化为相应信号传输到碰撞风险决策模块30；

碰撞风险决策模块30接收来自行人探测模块10和自车行驶状态分析模块20的各种相关信号并进行处理，得出车辆与行人交汇时的所需时间T和行人与车辆交汇时的重叠率P，其中碰撞风险决策模块30中预先设有时间阈值T_th和重叠率阈值P_th，当车辆与行人交汇所需的时间T小于或等于该时间阈值T_th且行人与车辆交汇时的重叠率P大于或等于该重叠率阈值P_th时，碰撞风险决策模块30判断车辆与行人有碰撞风险并向动作响应执行模块40发出报警提示信号；

动作响应执行模块40接收到来自碰撞风险决策模块30的报警提示信号后，控制远光灯41和近光灯42交替反复切换亮灯和/或控制喇叭43鸣笛以向行人发出警报。

进一步地，在上述的车辆主动报警方法中，当车辆与行人交汇所需的时间T大于该时间阈值T_th或者行人与车辆交汇时的重叠率P小于该重叠率阈值P_th时，碰撞风险决策模块3判断车辆不会与行人发生碰撞，此时碰撞风险决策模块3不向动作响应执行模块4发出报警提示信号。

在一个实例中，上述重叠率阈值P_th可以取值为0.2～0.4，上述时间阈值T_th可以取值为1～3秒。

另外，本发明还提供一种车辆，包括如上所述的针对行人的车辆主动报警系统及方法。

本发明通过提供一种针对行人的车辆主动报警系统及方法，在车辆处于行驶状态时，获取车辆及车辆周围的行人的移动状态信息并进行计算分析，当计算分析出行人与车辆有碰撞的可能时，通过控制车辆的远光灯和近光灯交替反复切换亮灯和/或控制喇叭鸣笛以向行人发出警报，提醒路人进行紧急避让。

在本文中，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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。