车辆鸣笛系统及方法、车辆与流程

本发明涉及环保技术领域。更具体地，涉及一种车辆鸣笛系统及方法、车辆。

背景技术：

随着机动车的逐渐普及、人口的密集化及交通的发展，车辆噪声污染成为目前交通、城市建设中需要重点解决的问题之一，车辆噪音污染主要体现在喇叭鸣笛警示。如何有效的减少车辆噪声污染，也是目前环保工程研究的重点。特别是随着作为汽车行业的发展热点和趋势的无人驾驶技术提出，为减少无人驾驶中安全事故、提升行驶安全性，频繁的进行行人检测和鸣笛是不可避免的，这必将进一步加剧车辆噪声污染。

因此，需要提供一种新的车辆鸣笛系统及方法、车辆。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种车辆鸣笛系统及方法、车辆，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种车辆鸣笛系统，包括控制器和设置于车辆不同位置的至少两个定向鸣笛装置；

所述控制器，用于获取车辆的行人检测系统检测得到的车辆行进范围内的行人位置，判定所述行人位置是否在与所述行人位置距离最近的定向鸣笛装置的发声范围内：若是，则控制所述定向鸣笛装置发射鸣笛声波；若否，则控制所述定向鸣笛装置转动以使得该定向鸣笛装置的发声范围覆盖所述行人位置后控制所述定向鸣笛装置发射鸣笛声波。

本发明第一方面提供的车辆鸣笛系统，利用多个定向鸣笛装置可实现针对不同行人的发声鸣笛警示，具体为利用与行人位置距离最近的定向鸣笛装置向行人发出定向的鸣笛声波，使得车辆发出的鸣笛声波有高度的指向性，可有效的降低车辆噪声污染，同时减小了对不处于车辆行进范围内的行人和车辆的干扰。

可选地，所述控制器，还用于响应于根据车辆的行人检测系统检测得到车辆行进范围内的多个行人位置，按照各行人位置与车辆距离由近至远的顺序，依次判定各行人位置是否在与所述行人位置距离最近的定向鸣笛装置的发声范围内：若是，则控制所述定向鸣笛装置发射鸣笛声波；若否，则控制所述定向鸣笛装置转动以使得该定向鸣笛装置的发声范围覆盖所述行人位置后控制所述定向鸣笛装置发射鸣笛声波。此可选方式给出了车辆的行人检测系统检测得到车辆行进范围内存在多个行人时，利用多个定向鸣笛装置分别定向发射鸣笛声波的具体实现方式。

可选地，所述控制器，还用于响应于根据车辆的行人检测系统检测得到车辆行进范围内的多个行人位置，在与某行人位置距离最近的定向鸣笛装置已启用的情况下，判定该行人位置是否在与该行人位置距离最近的且未启用的定向鸣笛装置的发声范围内：若是，则控制该定向鸣笛装置发射鸣笛声波；若否，则控制所述定向鸣笛装置转动以使得该定向鸣笛装置的发声范围覆盖该行人位置后控制该定向鸣笛装置发射鸣笛声波。此可选方式给出了车辆的行人检测系统检测得到车辆行进范围内存在多个行人时，与某行人位置距离最近的定向鸣笛装置已被启用的情况的处理方式。

可选地，所述控制器，用于计算所述行人位置和定向鸣笛装置的连线与该定向鸣笛装置的发声法线之间的夹角，根据所述夹角与该定向鸣笛装置的发声范围角度之间的关系，判定所述行人位置是否在与所述行人位置距离最近的定向鸣笛装置的发声范围内。

可选地，所述定向鸣笛装置包括壳体、设置于所述壳体内的转动机构及设置于所述转动机构上的定向发生器。采用此可选方式，实现了包含定向发声器的定向鸣笛装置的模块化及结构化，便于定向鸣笛装置的实现、安装和更换。

可选地，所述转动机构包括固定于所述壳体内的电机及与所述电机的转轴固定的支撑件，所述定向发生器固定于所述支撑件上。

可选地，所述电机固定于所述壳体的底板上，所述壳体的内侧壁设置有凸台，所述支撑件通过滚珠轴承与所述凸台可转动连接。采用此可选方式，在加强转动平稳性的同时，可减小摩擦力和噪音，提高传动效率。

可选地，所述电机的传动方式为一级传动。采用此可选方式，定向发声器的转角与电机的转角一致，使得计算转角的算法简便快速且转动机构的结构简单，便于实现，可行性强。

可选地，所述至少两个鸣笛装置分别设置于车辆的前部和后部。

可选地，该系统包括分别设置于车辆的左前部、右前部、左中部、右中部、左后部和右后部的六个鸣笛装置。

本发明第二方面提供了一种车辆，包括行人检测系统和本发明第一方面提供的车辆鸣笛系统。

本发明第三方面提供了一种基于本发明第一方面提供的车辆鸣笛系统的车辆鸣笛方法，包括：

获取车辆的行人检测系统检测得到的车辆行进范围内的行人位置；

判定所述行人位置是否在与所述行人位置距离最近的定向鸣笛装置的发声范围内：

若是，则控制所述定向鸣笛装置发射鸣笛声波；

若否，则控制所述定向鸣笛装置转动以使得该定向鸣笛装置的发声范围覆盖所述行人位置后控制所述定向鸣笛装置发射鸣笛声波。

本发明的有益效果如下：

本发明所述技术方案在已有的行人检测系统(pedestriandetectionsystem，pds)及定向发声技术的基础上，利用多个定向鸣笛装置实现针对不同行人的发声鸣笛警示，使得车辆发出的鸣笛声波有高度的指向性，可有效的降低车辆噪声污染，同时减小了对不处于车辆行进范围内的行人和车辆的干扰。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出本发明实施例提供的车辆鸣笛系统的示意图。

图2示出定向鸣笛装置的设置位置示意图。

图3示出定向鸣笛装置的分配方式示意图。

图4示出定向鸣笛装置的剖视图。

图5示出定向鸣笛装置的俯视图。

图6示出定向鸣笛装置的剖视图。

图7示出图6所示的定向鸣笛装置的沿a-a的剖视图。

图8示出判定行人位置是否在与行人位置距离最近的定向鸣笛装置的发声范围内的示意图。

图9示出车辆鸣笛系统的工作流程。

图10示出本发明实施例提供的车辆鸣笛方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种车辆鸣笛系统，包括控制器100和设置于车辆不同位置的至少两个定向鸣笛装置200，；

控制器100，用于获取车辆的行人检测系统检测得到的车辆行进范围内的行人位置，判定行人位置是否在与行人位置距离最近的定向鸣笛装置200的发声范围内：若是，则控制该定向鸣笛装置200发射鸣笛声波；若否，则控制该定向鸣笛装置200转动以使得该定向鸣笛装置200的发声范围覆盖行人位置后控制该定向鸣笛装置200发射鸣笛声波。

在一个具体示例中，控制器100为微控制单元(mcu)。

本实施例提供的车辆鸣笛系统，利用多个定向鸣笛装置200实现针对不同行人的发声鸣笛警示，具体为利用与行人位置距离最近的定向鸣笛装置200向行人发出定向的鸣笛声波，使得车辆发出的鸣笛声波有高度的指向性，可有效的降低车辆噪声污染，同时减小了对不处于车辆行进范围内的行人和车辆的干扰。

在本实施例的一些可选的实现方式中，至少两个定向鸣笛装置200分别设置于车辆的前部和后部。进一步，如图2所示，该系统包括分别设置于车辆的左前部、右前部、左中部、右中部、左后部和右后部的六个定向鸣笛装置200，此实现方式，可有效的实现对车辆周围360°范围内的处于车辆行进范围中的行人进行定向鸣笛警示。

在本实施例的一些可选的实现方式中，控制器100，还用于响应于根据车辆的行人检测系统检测得到车辆行进范围内的多个行人位置，按照各行人位置与车辆距离由近至远的顺序，依次判定各行人位置是否在与行人位置距离最近的定向鸣笛装置200的发声范围内：若是，则控制该定向鸣笛装置200发射鸣笛声波；若否，则控制该定向鸣笛装置200转动以使得该定向鸣笛装置200的发声范围覆盖行人位置后控制该定向鸣笛装置200发射鸣笛声波。此实现方式给出了车辆的行人检测系统检测得到车辆行进范围内存在多个行人时，利用多个定向鸣笛装置200分别定向发射鸣笛声波的具体实现方式。

在一个具体示例中，如图3所示，对于行人1，利用设置于车辆的左前部的定向鸣笛装置200定向发射鸣笛声波；对于行人2，利用设置于车辆的右前部的定向鸣笛装置200定向发射鸣笛声波。

在本实施例的一些可选的实现方式中，控制器100，还用于响应于根据车辆的行人检测系统检测得到车辆行进范围内的多个行人位置，在与某行人位置距离最近的定向鸣笛装置200已启用的情况下，判定该行人位置是否在与该行人位置距离最近的且未启用的定向鸣笛装置200的发声范围内：若是，则控制该定向鸣笛装置200发射鸣笛声波；若否，则控制该定向鸣笛装置200转动以使得该定向鸣笛装置200的发声范围覆盖该行人位置后控制该定向鸣笛装置200发射鸣笛声波。此实现方式给出了车辆的行人检测系统检测得到车辆行进范围内存在多个行人时，与某行人位置距离最近的定向鸣笛装置200已被启用的情况的处理方式。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图4-7所示，鸣笛装置200包括壳体201、设置于壳体201内的转动机构及设置于转动机构上的定向发生器202。采用此实现方式，实现了包含定向发声器202的定向鸣笛装置200的模块化及结构化，便于定向鸣笛装置200的实现、安装和更换。进一步，转动机构包括固定于壳体201内的电机203及与电机203的转轴固定的支撑件204，定向发生器202固定于支撑件204上。

在本实施例的一些可选的实现方式中，电机203固定于壳体201的底板上，壳体201的内侧壁设置有凸台，支撑件204通过滚珠轴承205与凸台可转动连接。采用此实现方式，在加强转动平稳性的同时，可减小摩擦力和噪音，提高传动效率。

在一个具体示例中，如图4-7所示，电机203固定于壳体201的底板中心，转轴与支撑件204的底部中心固定连接，转轴设置为竖直方向，通过支撑件204带动定向发生器202在水平方向转动。另外，定向鸣笛装置200中还包括为定向发生器202及电机203供电的电源模块及用于接收控制器100发送的控制指令的传输模块，其中，优选的方式是传输模块为无线传输模块，即控制器100通过无线传输的方式向定向发生器202及电机203分别发送控制指令，以控制定向发生器202发射鸣笛声波及电机203通过支撑件204带动定向发生器202转动。

在本实施例的一些可选的实现方式中，电机203的传动方式为一级传动。采用此实现方式，定向发声器202的转角与电机203的转角一致，使得计算转角的算法简便快速且转动机构的结构简单，便于实现，可行性强。

进一步，可设定电机203仅顺时针转动，这样更加便于实现。

在本实施例的一些可选的实现方式中，控制器100，用于计算行人位置和定向鸣笛装置200(或者说定向发生器202)的连线与该定向鸣笛装置200(或者说定向发生器202)的发声法线之间的夹角，根据夹角与该定向鸣笛装置200(或者说定向发生器202)的发声范围角度之间的关系，判定行人位置是否在与行人位置距离最近的定向鸣笛装置200的发声范围内。

在一个具体示例中，如图8所示，定向发生器202的发声范围角度为以定向发生器202的发声法线为中心线的2α角度范围内，设行人的位置和定向发生器202的连线与定向发生器202的发声法线的夹角为β，若β＜α或β＞360°－α，例如图8中的行人1的位置和定向发生器202的连线与定向发生器202的发声法线的夹角β1＜α，则判定行人位置在的发声范围内，控制器100直接控制定向发生器202发射鸣笛声波；若α≤β≤360°－α，例如图8中的行人2的位置和定向发生器202的连线与定向发生器202的发声法线的夹角α≤β2≤360°－α，则判定行人位置在的发声范围外，控制器100控制电机203带动定向发生器202转动以使得定向发生器202的发声范围覆盖行人位置后控制定向发生器202发射鸣笛声波。

基于此，本实施例提供车辆鸣笛系统的工作流程如图9所示，车载行人检测系统(pds)检测进入车辆行进范围内的危险行人位置1、2、3…，将各行人位置发送至本发明的控制器100，控制器100计算各定向鸣笛装置200的定向发生器202距离行人位置的距离，判定距离行人位置最近的定向发生器202作为向该行人位置发射鸣笛声波的执行者(若距离最近的定向发声器202已启用，则判定距离次近之的定向发声器202作为执行者)，之后，控制器100计算夹角β，对比判定β与α关系，并根据是否需要转动控制电机203。

在另一个实施例中，也可在各定向鸣笛装置200中分别设置一个mcu，由各定向鸣笛装置200自身的mcu执行计算各自的定向发生器202距离行人位置的距离并控制各自的电机203及定向发生器202的功能。

本发明的另一个实施例提供了一种车辆，包括行人检测系统pds和上述车辆鸣笛系统。

如图10所示，本发明的另一个实施例提供了一种上述车辆鸣笛系统的车辆鸣笛方法，包括：

获取车辆的行人检测系统检测得到的车辆行进范围内的行人位置；

判定行人位置是否在与行人位置距离最近的定向鸣笛装置的发声范围内：

若是，则控制定向鸣笛装置发射鸣笛声波；

若否，则控制定向鸣笛装置转动以使得该定向鸣笛装置的发声范围覆盖行人位置后控制定向鸣笛装置发射鸣笛声波。

需要说明的是，本实施例提供的车辆鸣笛方法与上述车辆鸣笛系统的原理及工作流程相似，相关之处可以参照上述说明，在此不再赘述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是，在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。