一种汽车光学投影警示系统及其方法与流程

本发明涉及汽车的主动安全警示领域，更具体的说涉及将汽车的行驶信息转化为光学图像信息投影于汽车外部的地面，为邻近的行人、车辆提供极其醒目的可见信息指示，进而提高行车安全，降低交通事故发生率的方法和系统。本发明通过汽车的obd接口采集汽车的当前档位、当前速度、方向盘的偏转角、转向灯状态、危险报警指示灯开闭状态等数据，将需要提醒他人注意的汽车驾驶信息动态转化为图像，通过激光、高亮led等强光源将图像信息投影于地面，从而在地面形成清晰、醒目、易读的光学标识，达到有效的警示效果。具体应用场景实例参考附图1、附图2。

背景技术：

根据世界卫生组织2015年数据，全球每年有125万人死于各种交通事故；在2012年后的中国，每年死于交通事故的人数超过了10万而且数字在不断上升。这些事故中有相当一部分并非是驾驶员本身不尽责，而是因为其他行人、机动车、非机动车由于多种原因未能及时观测到本车的驾驶信息、无法提前应对而导致。长期以来，交通安全更多的强调了驾驶员本身对汽车的安全驾驶责任，而现有的汽车在对外主动安全警示能力上还存在很大的缺陷和不足，这也是交通事故的产生原因之一。目前汽车上对外仅有的主动安全警示渠道是喇叭和车灯，而喇叭的使用范围越来越窄（在很多城市已经禁鸣），车灯对其他行人、车辆的警示作用也非常有限，在很多场景下极易产生事故。例如在夜间高速公路上出现汽车故障时，从按下双闪，直到在黑夜中向车后步行150米放下三角警示标识，期间有极大的概率出现二次事故伤害；在汽车倒车时，如果周边行人注意力不集中，极易在倒车的盲区被撞倒或碾压；又例如大货车，转向时内外轮差巨大，而且视觉盲区广，极易对车身侧面、拐弯方向的行人或车辆造成剐蹭、碾压。以上种种事实，均说明机动车对车外行人车辆的主动警示能力还亟待提高。本发明人对此问题深入研究后，遂有本案产生。

技术实现要素：

在本发明的目的是增强汽车的主动警示能力，使外部行人、车辆易于察知汽车的行驶信息，进而降低交通事故发生率。为达到上述目的，本发明提供了将汽车的驾驶信息（例如是否转向、是否倒车等信息）转换为警示图形信息、通过光学投影系统投射于地面之上形成醒目、易读的图形标识，使其他行人和车辆通过视觉及时感知的系统和方法；

本发明包括三大部分：

1、汽车行驶数据采集子系统，通过can总线与汽车的ecu连接，实时获取汽车的行驶信息（包括但不限于档位、时速等等）；

2、警示信息处理子系统，是对汽车驾驶信息进行实时分析的系统，用于将行驶信息转换为需要提醒行人或其他车辆注意的警示图形，并将图形发送给光学投影设备显示；

3、光学投影子系统，用于将需要投射的图形投射在车辆附近的地面，供行人和车辆视觉感知；本光学投影系统采用聚光能力较强的强光源（例如激光），保障了在白天和夜间都可以在地面产生可见、明显、易读的光学投影图像；

本发明的核心系统构示意成如附图3所示；

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述，系统结构参考附图4；

如附图4所示，其示出的为本发明涉及的汽车光学投影警示系统，包括汽车obd数据读取模块1、汽车行驶数据监控模块2、警示图形信息生成模块3、图形投影控制模块4、激光发射控制器5、激光发射器6、激光振镜系统7，其中

汽车obd数据读取模块1，与汽车本体200之上的汽车can/lin总线201相连，通过汽车的obd/obd2等接口接入汽车的can/lin总线，对汽车行驶数据进行采集，实时获取汽车ecu的信息；

汽车行驶数据监控模块2，与汽车obd数据读取模块1相连，获取其取得的汽车行驶数据，并对数据进行实时监控和判断，把需要对外将进行警示的驾驶信息（包括但不限于是否倒车、倒车时的方向盘转动角度、是否前进转向、是否按下危险报警闪光灯、是否按下雾灯等等）过滤出来；

警示图形信息生成模块3，与汽车行驶数据监控模块2相连，在得到其要显示的警示信息后，动态生成相应的警示图像（例如，当要显示的警示信息为倒车时，显示的警示图像为汽车后部地面显示的倒车轨迹线；当要显示的警示信息为危险报警闪光灯开启时，要显示的警示图像为汽车后部地面的三角警示图案；当要显示的信息为由倒档换为前进挡，则为在汽车前部地面显示的向前箭头等等）；

图形投影控制模块4，与警示图形信息生成模块3相连，在接收到其生成的警示图像后，判断图像需要投射到地面的方位、距离、大小，并将相应的投影图像和投影控制指令发送到光学投影子系统

汽车行驶数据监控模块2、警示图形信息生成模块3、图形投影控制模块4三大模块以软件的方式运行于包括单片机在内的各种嵌入式硬件/智能硬件等平台，硬件之上运行的操作系统可以是android/linux或其他操作系统。具体的，此处优选为基于arm硬件架构的android平台；

激光发射控制器5，与图形投影控制模块4相连；在接收到其发送来的头像图像以及投影控制信号后，启动车前/车后的激光发射器6，并控制激光振镜系统7对投影图案进行投射；

激光发射器6，是红绿蓝三色具备的投影光源，通过三种颜色激光的高速移动扫描实现了红绿蓝三种色彩的叠加，因此可以在地面形成彩色图案，逼真的显示警示信息；

激光振镜系统7，由x-y光学扫描头,电子驱动放大器和光学反射镜片组成。电脑控制器提供的信号通过驱动放大电路驱动光学扫描头,从而在x-y平面控制激光束的偏转。由于投影的图案是二维效果图案，所以扫描电机采用x、y两个电机控制，一个时刻确定一个点的位置，通过扫描频率控制不同时刻点的位置达到整个扫描图案的变换

对于光学投影子系统，优选为激光作为投影光源。如果考虑到成本或仅限于夜间的警示信息显示，可以将光源替换为高亮度的led等强光源

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

附图说明

附图1：图1是高速公路上紧急停车时，投射于车后地面的警示三角符号

附图2：图2是倒车过程中，投射于车后地面的行车轨迹线

附图3：图3是本发明的核心系统构概要示意

附图4：图4是本发明的详细系统构成单元示意图。

技术特征：

技术总结
本发明涉及汽车的主动安全警示领域，更具体的说涉及将汽车的行驶信息转化为光学图像信息投影于汽车外部的地面，为邻近的行人、车辆提供极其醒目的可见信息指示，进而提高行车安全，降低交通事故发生率的方法和系统。本发明通过汽车的OBD接口采集汽车的当前档位、当前速度、方向盘的偏转角、转向灯状态、危险报警指示灯开闭状态等数据，将需要提醒他人注意的汽车驾驶信息动态转化为图像，通过激光、高亮LED等强光源将图像信息投影于地面，从而在地面形成清晰、醒目、易读的光学标识，达到有效的警示效果。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：杨科
技术研发日：2017.05.08
技术公布日：2017.09.08