汽車用開門防撞預警方法及系統與流程

2023-06-01 20:16:52 3

本發明涉及汽車電子技術領域，具體而言，涉及一種汽車用開門防撞預警方法及系統。

背景技術：

隨著生活水平的提高，機動車輛的數量也越來越多，家家戶戶基本都有了車輛，人們出行的工具也從自行車、步行等方式，漸漸變成了汽車。汽車的出行給人們的生活帶來了很大的方便，不但節省了人們的時間，減輕了人們出行的負擔，但是車輛的出現卻增加了交通事故的發生。

車輛停靠在路邊，駕駛人下車的時候經常會給附件經過的車輛帶來影響，尤其是在天黑或者其它視線不良的情況下。當停靠車輛的駕駛員或者乘客開門下車時，側後方經過的其它車輛或行人容易看不清或者注意不到停靠車輛車門的打開從而發生碰撞之類的交通事故。現實生活中往往只能依靠駕駛員或者乘客在下車時自己注意。

中國專利授權公告號CN204077508U提供一種車門開啟提示器，其包括設置於車內的可編程控制器和電源裝置、設置於車門外側的語音播放裝置和投影顯示燈、設置於車門與車身連接處的角度測量裝置，所述電源裝置和可編程控制器相連接，可編程控制器還分別語音播放裝置、投影顯示燈、角度測量裝置相連接。該專利提供的車門開啟提示器是通過角度測量裝置測量開門信號；當車輛停靠後，駕駛員或者乘客下車打開車門時，通過語音播放裝置播放警示語音，投影顯示燈在車身外側地面上投影出警示燈光提示區域，提醒側後方過往車輛注意。

針對現有的汽車用開門防撞預警技術，業界期望可以設計準確性更高，效果更好的防撞預警提示方法。

技術實現要素：

針對上述技術問題，本發明提供一種汽車用開門防撞預警方法，能夠給後方高速行駛中的人員預留充足的判斷時間，以提高後方行駛人員對車門開啟進行判斷的準確度。

為實現上述目的，本發明提供了一種汽車用開門防撞預警方法，包括：通過車載探測器探測運動中的車外人員，以及車載檢測器檢測車門開啟信號；當，探測到車外人員正在接近某側車門，並且，檢測到車內人員準備開啟該側車門；在該側車門附近的路面上投影出開門警示區域。

進一步地，在判斷出所述相對距離逐漸縮小時，並且符合如下任一條件的，確定車外人員正在接近某側車門的狀態判斷條件：探測到該車外人員已進入預警區域內；或，探測到該車外人員已進入開門警示區域的投影範圍內。

進一步地，當檢測到如下情況之一時，作為確定車內人員準備開啟該側車門的動作判斷條件：檢測到檔位信息為空檔；檢測到檔位信息為駐車檔；檢測到檔位信息為低檔時正在進行制動；檢測到輪速信息小於預定時速；檢測到中控鎖已打開；或，檢測到某側車門鎖的開啟被觸發。

進一步地，所述在該側車門附近的路面上投影出開門警示區域，包括：探測該車外人員與汽車之間的相對距離；確定該相對距離的安全等級；對不同種類的安全等級配置不同的顯示顏色；在開門警示區域中用配置的顯示顏色投影出開門警示區域。

進一步地，所述該側車門附近的路面包括：該側車門的側面和/或側後方。

進一步地，所述開門警示區域，包括：光線區域；或，可視化的圖像或符號。

進一步地，所述汽車用開門防撞預警方法還包括：在投影出開門警示區域時，對車內人員發出預警聲音或通過車尾信號燈閃爍進行提示，以將車外人員接近信息提示給該車內人員。

本發明提供了一種汽車用開門防撞預警系統，包括：探測器，用於探測運動中的車外人員的行駛狀態；檢測器，用於檢測車門開啟信號； 投影器，用於在路面上產生開門警示區域；微控制器，用於接收探測器和檢測器發送的信息，並且當接收到車外人員正在接近某側車門且車內人員準備開啟該側車門時，向投影器發送在該側車門附近的路面上投影出開門警示區域的指令。

進一步地，所述投影器設置在車門下方的車底盤上。

本發明提供的汽車用開門防撞預警方法和系統，通過探測車外人員行駛狀態和預估車內人員開門動作，將投影提示的時間大大提前，以能夠在車門開啟之前就進行可視化的直觀提示，從而給後方高速行駛中的人員預留充足的判斷時間，以提高後方行駛人員對車門開啟進行判斷的準確度。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明涉及的四種距離參數的比較示意圖；

圖2是本發明一實施例的開門防撞預警方法的流程示意圖；

圖3是本發明一實施例的開門防撞預警方法的應用場景示意圖；

圖4是本發明一實施例的開門防撞預警系統的硬體模塊示意圖。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。下文中將詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

本技術領域技術人員可以理解，除非特意聲明，這裡使用的單數形 式「一」、「一個」、「所述」和「該」也可包括複數形式。應該進一步理解的是，本發明的說明書中使用的措辭「包括」是指存在所述特徵、整數、步驟、操作、元件和/或組件，但是並不排除存在或添加一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被「連接」或「耦接」到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這裡使用的「連接」或「耦接」可以包括無線連接或耦接。這裡使用的措辭「和/或」包括一個或更多個相關聯的列出項的任一單元和全部組合。

本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，並且除非像這裡一樣定義，不會用理想化或過於正式的含義來解釋。

通過大量的案例分析和場景測試實驗，本發明創造性的發現，現有的這些技術方案不能很好的避免開門碰撞事故，原因在於：現有的採用語音或燈光進行預警提示的方案中，在通過語音或燈光進行提示時車門已經開啟，這些方案預留給後方高速行駛的車外人員的判斷時間太短。圖1是本發明涉及的四種距離參數的比較示意圖。如圖1所示，可視距離是指行駛人員可以看到的最遠目測距離；安全距離是指在車輛緊急制動或停車時，行駛人員與車輛之間避免碰撞所預留的距離；相對距離是指行駛人員與車輛之間的實際距離；投影距離是指車輛上配置的投影器在預定區域內的投影與行駛人員之間的實際距離。

理論上，通常，可視距離＞安全距離≥投影距離；車外行駛人員與某側車門之間的相對距離是可變距離，當相對距離小於安全距離時，啟動本發明的開門防撞預警方法及系統。也就是說，可視距離是行駛人員能夠看到的最遠距離，當汽車開門產生投影時，行駛人員可以在可視距離範圍內看到投影，這時候是理論上行駛人員最容易避免發生碰撞的距離範圍。在實際行車過程中，時而汽車減速，時而行人加速，使得汽車與行人之間的相對距離時刻發生變化；本發明的開門防撞預警方法的一種實施方式就是在連續探測汽車與行人之間的相對距離的基礎上，比較 相對距離與安全距離的大小；當相對距離大於安全距離時，車輛不啟動本發明的開門防撞預警方法；而當相對距離小於安全距離時，則啟動所述方法。圖2是本發明一實施例的開門防撞預警方法的流程示意圖。圖3是本發明一實施例的開門防撞預警方法的應用場景示意圖。如圖2所示，本發明提供一種車門開啟警示方法，包括：探測到車外人員正在接近某側車門，並且，檢測到車內人員正在開啟該側車門；在該側車門附近的路面上投影出開門警示區域。例如，配置本發明警示方法的車輛，可以通過後車配置的雷達或距離探測器，獲取某側車門後方駕駛人員的行駛信息(例如，位置、速度和/或方位等信息)，並提前分析出該車外人員的行駛狀況；接著，判斷出該車外人員到達相應側車門的預估時間；接著，如圖3所示，由於本發明方法可以提前預估出車外人員到達該側車門的時間，在發生撞門意外之前，通過車載雷射器或投影裝置在車門附近的地面上投影出一個預定面積的光線區域(如圖3所示的車外區域)，使得車外行駛中的人員能夠直觀地獲得某側車門將要開啟的警示信息。作為一種實施例，開門警示區域可以是光線區域，例如，通過雷射發生器產生的雷射線束構成的光線區域。作為另一種實施例，開門警示區域可以是可視化的警示符號，例如，能夠引起後方高速行駛中的車外人員注意的各種符號，例如，X(叉型)、O(圓型)。作為另一種實施例，開門警示區域可以是可視化的圖像，例如，交警頭像等。可以理解的是，開門警示區域可以是上述幾種實施例的結合，例如，在光線區域內增加可視化的警示符號或圖像，又例如，符號或圖像的顯示顏色採用與光線區域的顏色對比度明顯的顏色。

可以理解的是，本發明方法中採用的探測車外人員正在接近某側車門的步驟(例如，稱為「步驟S1-1」)，需要配合檢測到車內人員正在開啟該側車門的步驟(例如，稱為「步驟S1-2」)。作為一種實施例，步驟S1-1和步驟S1-2採用多線程方式並行處理。例如，可以先進行步驟S1-1的判斷，然後進行步驟S1-2的判斷，即，在探測到車外人員正在接近某側車門之後，開始檢測車內人員是否正在開啟該側車門，若是，則觸發隨後的警示區域的投影步驟。又例如，可以先進行步驟S1-2的判斷，然後進行步驟S1-1的判斷，即，在檢測到車內人員正在開啟該側車門 之後，開始探測車外人員是否正在接近某側車門，若是，則觸發隨後的警示區域的投影步驟。還例如，可以同時進行步驟S1-1和步驟S1-2的判斷。

由於人眼的可視距離遠大500米，在行人高速行駛時，汽車通過本發明提供的車門開啟警示方法，通過預先設置的投影警示區域，就能夠讓車外行駛中的人員預先獲得車門將要開啟的信息，使得車外行人有充足的時間進行預判，以進行行駛速度或行駛方形的及時調整，避免發生不必要的開門事故。

進一步地，在測算出車外人員與車門之間的相對距離，並且判斷出所述相對距離逐漸縮小時，並且符合如下任一條件的，確定車外人員正在接近某側車門的狀態判斷條件：

接近狀態判斷條件1、探測到該車外人員已進入預警區域內；

接近狀態判斷條件2、探測到該車外人員已進入開門警示區域的投影範圍內。

所謂「接近狀態判斷條件」是一類預先設置的輔助判斷條件，用於在車輛探測到車外人員與將要開啟的車門之間的相對距離，並且判斷出所述相對距離逐漸縮小時，結合探測到的車外人員的行駛狀態，例如，車外人員的運動方向、與車門之間的相對距離以及行駛速度等物理量，判斷車外人員是否正在接近將要開啟的某側車門。

作為一種實施例，可以採用車載雷達探測器判斷相對距離是否逐漸縮小的，例如，雷達可以根據任意兩個時間節點分別對應的運動方向和行駛速度，通過比較可以計算出車外人員與將要開啟的車門之間的相對距離的變化值，如果變化值是在不斷減小，則確定相對距離不斷縮小。

作為一種實施例，在運用接近狀態判斷條件1的情況中，根據該車外人員的方位D和行駛速度V，確定該車外人員與汽車之間的相對位置P；當相對位置P位於預警區域內，且相對距離不斷縮小時，確定車外人員正在接近某側車門。

作為另一種實施例，在運用接近狀態判斷條件2的情況中，根據該車外人員的方位D和行駛速度V，確定該車外人員與汽車之間的相對位置P；當相對位置P位於開門警示區域的投影範圍內，且相對距離不斷 縮小時，確定車外人員正在接近某側車門。

可以理解的是，上述確定車外人員正在接近某側車門的條件，可以根據不同的應用場景進行組合設計，並且不同的判斷方法可以與檢測開門步驟組合成不同的觸發方案。為了簡化描述，這裡省略檢測開門的步驟，但其仍然是與確定車外人員正在接近某側車門的條件相配合的觸發投影操作必須具備的條件之一。

進一步地，當檢測到如下情況之一時，作為確定車內人員準備開啟該側車門的動作判斷條件：

動作判斷條件1、檢測到檔位信息為空檔；

動作判斷條件2、檢測到檔位信息為駐車檔；

動作判斷條件3、檢測到檔位信息為低檔時正在進行制動；

動作判斷條件4、檢測到輪速信息小於預定時速；

動作判斷條件5、檢測到中控鎖已打開；或，

動作判斷條件6、檢測到某側車門鎖的開啟被觸發。

所謂「動作判斷條件」是指在車輛檢測到車內人員的操作狀態後，根據駕駛人員的剎車動作、換檔動作、車內人員拉門把手等動作量判斷車內人員是否準備開啟某側車門。

作為一種實施例，在運用動作判斷條件1的情況中，當檢測到檔位信息為空檔(N檔)時，可以判斷出車輛已經在做減速或停止；當出現這種情況時，車輛可以接著檢測哪側車門鎖已經打開，從而確定出需要打開的車門。

作為另一種實施例，在運用動作判斷條件2的情況中，當檢測到檔位信息為駐車檔(P檔)時，可以判斷出車輛已經停止；當出現這種情況時，車輛可以接著檢測哪側車門鎖已經打開，從而確定出需要打開的車門。

作為另一種實施例，在運用動作判斷條件3的情況中，當檢測到檔位信息為低檔且汽車進行制動時，可以判斷出車輛已經減速；當出現這種情況時，車輛可以接著檢測哪側車門的開門鍵被觸發，從而確定出需要打開的車門。

作為另一種實施例，在運用動作判斷條件4的情況中，當檢測到輪 速信息小於預定時速時，可以判斷出車輛已經做減速；當出現這種情況時，車輛可以接著檢測哪側車門的開門鍵被觸發，從而確定出需要打開的車門。

作為另一種實施例，在運用動作判斷條件5的情況中，當檢測到中控鎖已打開時，可以判斷出車輛已經停止；當出現這種情況時，車輛可以接著檢測哪側車門鎖已經打開，或者檢測哪側車門的開門鍵被觸發，從而確定出需要打開的車門。

作為另一種實施例，在運用動作判斷條件6的情況中，當檢測到某側車門鎖的開啟被觸發時，車內人員要打開哪側車門的信息就會產生，並將開門信息放在車內CAN總線上，並且在車門打開之前就被如圖4所示的檢測器獲取，從而確定出需要打開的車門。

可以理解的是，與現有的預警技術相比，本發明方案中設計的重要區別特在之一在於：在某側車門開啟之前，本發明方法就進行車門開啟動作的預判斷，並結合車外人員行駛狀態的判斷。本發明方法採用這種設計的優點在於：能夠將預警時間大大提前，為車輛後方行駛中的車外人員提供更多的預警時間，以便給後方高速行駛中的人員預留充足的判斷時間，從而提高後方行駛人員對車門開啟進行判斷的準確度並做出充分的躲閃或避讓準備。

作為一種實施方式，相對距離與安全距離的大小比較結果可以用作觸發本發明提出開門防撞預警方法的判斷條件。投影距離是在硬體發光設備發射出的光源所能達到的最大距離範圍內，車輛根據車外人員與車門的相對距離的遠近，而將光線以距離遠近可變化的方式投射到路面上。當車外人員與汽車之間的相對距離越小，光線投射的距離(投影區域的位置)就越近；反之，當車外人員與汽車之間的相對距離越大，光線投射的距離就越遠。這樣可以使得車外人員能夠及時準確的獲取投影區域的警示信息。

作為另一種實施例，可以將安全距離轉換為安全時間，通過設定安全時間，當行駛人員按行駛速度撞上車門的相對時間小於安全時間時，可以觸發本發明提出開門防撞預警方法，即將相對時間與安全時間的大小比較結果作為防撞預警的觸發方式。例如，檢測該車外人員接近車輛 的行駛速度，並且，根據公式投影距離S＝行駛速度V×時間T確定投影距離，其中：時間T為根據安全標準設置的預定數值。

進一步地，當該車外人員與汽車之間的相對距離或相對時間發生變化時，所述預警區域中的顯示顏色隨之相應改變。作為一種實施例，在探測到該車外人員的行駛速度之後，根據行駛速度計算該車外人員與汽車之間的相對距離；比較該相對距離與預設安全距離，根據比較結果確定相對距離的安全等級的種類，並對不同種類的安全等級配置不同的顯示顏色；在預警區域中用配置的顯示顏色投影出開門警示區域。例如，通常，安全距離的範圍是固定數值，因此，可以將相對距離分為：對應危險等級的第一距離範圍、對應預警等級的第二距離範圍和對應接近等級的第三距離範圍，其中：第一距離範圍＜第二距離範圍＜第三距離範圍，並且，當計算出的相對距離處於第一距離範圍內時，在預設投影區域中用紅色顯示該開門警示信號；當計算出的相對距離處於第二距離範圍內時，在預設投影區域中用黃色顯示該開門警示信號；當計算出的相對距離處於第三距離範圍內時，在預設投影區域中用綠色顯示該開門警示信號。

類似地，也可以將相對時間分為危險、預警和接近三級，並分別對應紅、黃和綠三種投影顯示顏色，例如，可以將相對時間分為：對應危險等級的危險時間範圍、對應預警等級的預警時間範圍和對應接近等級的提示時間範圍，其中：危險時間範圍＜預警時間範圍＜提示時間範圍，並且，通過車外人員的行駛速度可以計算出車外人員到達某側車門的相對時間，當計算出的相對時間處於危險時間範圍內時，在預設投影區域中用紅色顯示該開門警示信號；當計算出的相對時間處於預警時間範圍內時，在預設投影區域中用黃色顯示該開門警示信號；當計算出的相對時間處於提示時間範圍內時，在預設投影區域中用綠色顯示該開門警示信號。

由上可知，本發明的創造性設計思路在於將現有技術中開車門後再進行預警提示的操作，改變為在發現車外人員進入預警區域的同時，進行預估車門人員的開車門動作，並在開車門前進行投影預警提示，從而能夠給後方高速行駛中的人員預留充足的判斷時間，以提高後方行駛人 員對車門開啟進行判斷的準確度。

圖4是本發明一實施例的開門防撞預警系統的硬體模塊示意圖。如圖4所示，本發明提供了一種汽車用開門防撞預警系統，包括：探測器，用於探測運動中的車外人員；檢測器，用於檢測車門開啟信號；投影器，用於在路面上產生開門警示區域；微控制器，用於接收探測器和檢測器發送的信息，並且當接收到車外人員正在接近某側車門且車內人員準備開啟該側車門時，向投影器發送在該側車門附近的路面上投影出開門警示區域的指令。

如圖4所示，探測器包括發射端、接收端和放大濾波器，以探測車外人員的行駛狀態。例如，探測器可以包括左右兩側的雷達，左側雷達包括左發射端、左接收端和第一放大濾波器，並且右側雷達包括右發射端、右接收端和第二放大濾波器。雷達的發射端、接收端分別連接放大濾波器左側的輸出端和輸入端。雷達中的發射端不斷地向外發出無線電波，當探測到有車外人員接近汽車時，通過接收端可以接收到被測人員反射回來的電波信號。

如圖4所示，微控制器(MCU)包括發射端、接收端、觸發端、投影器開關和模式。微控制器中的發射端、接收端連接探測器中放大濾波器的右側的輸入端和輸出端。例如，微控制器中的第一發射端連接至第一放大濾波器右側的輸入端，以向探測器發送雷達控制信號；探測器中的左發射端連接至第一放大濾波器左側的輸出端；第一放大濾波器將接收到的控制信號經過濾波並放大後發送給與其左側輸出端相連的左發射端；左發射端向左側車門外發射探測信號；探測器中的左接收端連接至第一放大濾波器左側的輸入端，當左側車門後有車外人員接近左側車門時，探測器中的左接收端接收到反射回的探測信號，並將反射回的探測信號發送至第一放大濾波器；第一放大濾波器將接收到的探測信號經過濾波並放大後發送給與其右側輸出端相連的微控制器中的第一接收端。

如圖4所示，檢測器可以接收到車內形成左前門開關狀態、左後門開關狀態、右前門開關狀態、右後門開關狀態、檔位狀態、車速狀態和 中控鎖開關狀態，等信息。例如，當車輛檔位處於空檔且右後門的門把手被拉動時，檢測器獲取這些信息後判斷出車內人員要打開右後門；檢測器連接微控制器的觸發端，並將開門信號發送給微控制器。

在上文描述的基礎上，如圖4所示，當微控制器同時收到右後門側有正在靠近且高速行駛中的車外人員的探測信號和右後側車門將要打開的開門信號時，觸發投影器的開啟；隨後，在右後門打開之前，投影器便已在右後門外側的預定投影區域內投影出警示區域。進一步地，如圖4所示，微控制器還可以連接警報器，通過投影和聲音兩種信號提示後方行駛人員。進一步地，微控制器還可以控制車尾配置的信號燈，當產生投影區域時，車尾信號燈可以通過閃爍進行警示。

例如，探測器可以是超聲波雷達硬體，設置在汽車的後視鏡位置處。例如，微控制器可以是單片機硬體，設置在汽車的前倉位置處，例如，空調附近的位置或者手套箱附近的位置。例如，投影器可以是雷射投影硬體，設置在任一側車門下方的車底盤上。

開門警示區域可以包括：光線區域；或，可視化的圖像或符號。例如，通過開門側車底盤上配置的車載雷射發射器產生雷射束；通過將雷射束射向預設投影區域，並形成可視化的開門警示區域。又例如，可以在開門警示區域中進一步投影出可視化的圖像或符號(如圖3所示)。作為另一種實施例，在投射預警影像時，對車內人員發出預警聲音提示，以將車外人員接近信息提示給該車內人員。

本發明創新之一在於本發明提供的汽車用開門防撞預警方法和系統，通過探測車外人員行駛狀態和檢測車內人員開門動作，將投影提示的時間大大提前，以能夠在車門開啟之前就進行可視化的直觀提示，從而給後方高速行駛中的人員預留充足的判斷時間，以提高後方行駛人員對車門開啟進行判斷的準確度。

以上所述僅是本發明的部分實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。