技术领域
[0001] 本
发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种汽车行驶状态风险感知预警系统及其方法。
背景技术
[0002] 现在汽车逐渐成为一个家庭的标配，每个家庭至少有一位驾驶员，随着汽车和驾驶员的数量急剧增加，由其引发的交通事故屡见不鲜，大量国内外交通安全统计数据表明，在影响交通安全的各因素中，人的不安全行为占80％-85％，而我国约有90％的道路交通事故是由驾驶员造成的，很多驾驶员的安全意识和驾驶经验欠缺，其中机动车驾驶员感知失误是造成事故的重大原因，例如不能根据车速保持足够的安全距离，车距过近导致
刹车距离不足造成追尾，加之我国行人遵守交通规则意识不强，电动
自行车在机动车道内行驶等不安全行为，尤其是驾驶员转向过程中本身存在
视野盲区，稍有不慎就导致交通事故。
[0003] 目前
现有技术中并没有通过分析汽车行驶状态和风险状态达到预警的系统，都是独立存在的系统，而驾驶过程中并不需要过多的预警，应根据汽车具体的行驶状态和风险状态来判断需不需预警，以及需要何种预警，汽车追尾和转向过程中发生事故是最常见的交通事故。
发明内容
[0004] 为解决现有技术存在的局限和
缺陷，本发明提供一种汽车行驶状态风险感知预警系统，包括行驶状态感知检测装置、风险状态感知检测装置、车辆状态感知器、车辆状态分析
控制器，所述车辆状态感知器分别与所述行驶状态感知检测装置和所述风险状态感知检测装置连接，所述车辆状态分析控制器与所述车辆状态感知器连接；
[0005] 所述行驶状态感知检测装置用于检测汽车的行驶状态
信号；
[0006] 所述风险状态感知检测装置用于检测汽车行驶过程之中出现的风险状态信号；
[0007] 所述车辆状态感知器用于接收检测到的行驶状态信号和风险状态信号；
[0008] 所述车辆状态分析控制器用于根据所述行驶状态信号判断车辆的行驶状态，具体为：
[0009] 所述车辆状态分析控制器用于当所述
加速度信号的变化幅度大于预设的
阈值，而且所述车速信号的变化是逐渐增大时，判断车辆是加速状态；
[0010] 所述车辆状态分析控制器用于当所述加速度信号的变化幅度小于预设的阈值，而且所述车速信号的变化幅度小于预设的阈值时，判断车辆是匀速行驶状态；
[0011] 所述车辆状态分析控制器用于当所述加速度信号的变化幅度大于预设的阈值，而且所述车速信号的变化是逐渐减小时，判断车辆是减速状态；
[0012] 所述车辆状态分析控制器用于当所述加速度信号的变化幅度大于预设的阈值，而且所述车速信号的变化幅度大于预设的阈值时，判断车辆是紧急刹车状态；
[0013] 所述车辆状态分析控制器用于测量行驶过程之中车辆与前车之间的距离；
[0014] 所述车辆状态分析控制器用于当车辆处于加速状态、减速状态或者紧急刹车状态时，若判断车辆与前车的距离小于当前车速，对驾驶员发出车距过近的预警信号。
[0015] 可选的，所述车辆状态分析控制器用于当所述加速度信号存在变化，而且所述转向信号大于预设的阈值时，判断车辆是转向状态；
[0016] 所述车辆状态分析控制器用于探测到车辆的前后出现行人或者其它车辆时，发出风险状态信号；
[0017] 所述车辆状态分析控制器用于当车辆处于转向状态时，若接收到所述风险状态信号，对驾驶员发出转向预警信号。
[0018] 可选的，所述行驶状态感知检测装置包括设置在
轮毂上的轮胎内置加速度
传感器、
车速传感器、转向传感器，所述轮胎内置加速度传感器、车速传感器、转向传感器分别与所述车辆状态感知器连接；
[0019] 所述轮胎内置加速度传感器、车速传感器、转向传感器分别用于获取车辆行驶方向的加速度信号、速度信号、转向信号。
[0020] 可选的，所述风险状态感知检测装置包括热释红外传感器、激光测距传感器，所述热释红外传感器、激光测距传感器分别与所述车辆状态感知器连接；
[0021] 所述热释红外传感器设置在车辆的
车身前后两侧，用于探测接近车辆的行人和其他车辆，发出风险状态信号；
[0022] 所述激光测距传感器设置在车辆的车身前部，用于测量车辆与前车之间的距离。
[0023] 可选的，还包括语音控制器、语音提示器，所述语音控制器分别与所述车辆状态分析控制器、所述语音提示器连接，所述语音提示器设置在车辆的
驾驶室，所述语音提示器上设置有
开关和音量调节按钮；
[0024] 所述语音控制器用于根据所述车辆状态分析控制器发出的预警信号，控制所述语音提示器输出对应的语音提示。
[0025] 本发明还提供一种汽车行驶状态风险感知预警系统的预警方法，所述预警系统包括行驶状态感知检测装置、风险状态感知检测装置、车辆状态感知器、车辆状态分析控制器，所述车辆状态感知器分别与所述行驶状态感知检测装置和所述风险状态感知检测装置连接，所述车辆状态分析控制器与所述车辆状态感知器连接；
[0026] 所述预警方法包括：
[0027] 所述行驶状态感知检测装置检测汽车的行驶状态信号；
[0028] 所述风险状态感知检测装置检测汽车行驶过程之中出现的风险状态信号；
[0029] 所述车辆状态感知器接收检测到的行驶状态信号和风险状态信号；
[0030] 所述车辆状态分析控制器根据所述行驶状态信号判断车辆的行驶状态，具体为：
[0031] 当所述加速度信号的变化幅度大于预设的阈值，而且所述车速信号的变化是逐渐增大时，所述车辆状态分析控制器判断车辆是加速状态；
[0032] 当所述加速度信号的变化幅度小于预设的阈值，而且所述车速信号的变化幅度小于预设的阈值时，所述车辆状态分析控制器判断车辆是匀速行驶状态；
[0033] 当所述加速度信号的变化幅度大于预设的阈值，而且所述车速信号的变化是逐渐减小时，所述车辆状态分析控制器判断车辆是减速状态；
[0034] 当所述加速度信号的变化幅度大于预设的阈值，而且所述车速信号的变化幅度大于预设的阈值时，所述车辆状态分析控制器判断车辆是紧急刹车状态；
[0035] 所述车辆状态分析控制器测量行驶过程之中车辆与前车之间的距离；
[0036] 当车辆处于加速状态、减速状态或者紧急刹车状态时，若判断车辆与前车的距离小于当前车速，所述车辆状态分析控制器对驾驶员发出车距过近的预警信号。
[0037] 可选的，还包括：
[0038] 当所述加速度信号存在变化，而且所述转向信号大于预设的阈值时，所述车辆状态分析控制器判断车辆是转向状态；
[0039] 所述车辆状态分析控制器探测到车辆的前后出现行人或者其它车辆时，发出风险状态信号；
[0040] 当车辆处于转向状态时，若接收到所述风险状态信号，所述车辆状态分析控制器对驾驶员发出转向预警信号。
[0041] 可选的，所述行驶状态感知检测装置包括设置在轮毂上的轮胎内置加速度传感器、车速传感器、转向传感器，所述轮胎内置加速度传感器、车速传感器、转向传感器分别与所述车辆状态感知器连接；
[0042] 所述行驶状态感知检测装置检测汽车的行驶状态信号的步骤包括：
[0043] 所述轮胎内置加速度传感器、车速传感器、转向传感器分别获取车辆行驶方向的加速度信号、速度信号、转向信号。
[0044] 可选的，所述风险状态感知检测装置包括热释红外传感器、激光测距传感器，所述热释红外传感器、激光测距传感器分别与所述车辆状态感知器连接，所述热释红外传感器设置在车辆的车身前后两侧，所述激光测距传感器设置在车辆的车身前部；
[0045] 所述车辆状态分析控制器探测到车辆的前后出现行人或者其它车辆时，发出风险状态信号的步骤包括：
[0046] 所述热释红外传感器探测接近车辆的行人和其他车辆，发出风险状态信号；
[0047] 所述车辆状态分析控制器测量行驶过程之中车辆与前车之间的距离的步骤包括：
[0048] 所述激光测距传感器测量车辆与前车之间的距离。
[0049] 可选的，所述预警系统还包括语音控制器、语音提示器，所述语音控制器分别与所述车辆状态分析控制器、所述语音提示器连接，所述语音提示器设置在车辆的驾驶室，所述语音提示器上设置有开关和音量调节按钮；
[0050] 所述预警方法还包括：
[0051] 所述语音控制器根据所述车辆状态分析控制器发出的预警信号，控制所述语音提示器输出对应的语音提示。
[0052] 本发明具有下述有益效果：
[0053] 本发明公开了一种汽车行驶状态风险感知预警系统及其方法，所述预警系统包括行驶状态感知检测装置、风险状态感知检测装置、车辆状态感知器、车辆状态分析控制器，行驶状态感知检测装置用于检测汽车的行驶状态信号，风险状态感知检测装置用于检测汽车行驶过程之中出现的风险状态信号，车辆状态感知器用于接收检测到的行驶状态信号和风险状态信号，车辆状态分析控制器用于根据行驶状态信号和风险状态信号判断车辆的行驶状态和风险状态，车辆状态分析控制器用于根据行驶状态和风险状态，对驾驶员发出相应的预警。本发明检测车辆的行驶状态信号和风险状态信号，当车辆处于直线行驶的加速状态、减速状态、紧急刹车状态时，与前车的距离小于安全距离时发出预警。当车辆处于转向状态，从后方或前方出现行人或其它车辆时发出预警，能够根据具体的行驶状态和风险状态进行实时预警，也避免了不必要的驾驶辅助提醒，填补了技术空白，有效提高了驾驶的安全性。本发明通过分析判断车辆的行驶状态，及时预测车辆的潜在风险，给驾驶员提供预警信号，驾驶员可以根据预警信号及时发现风险而且做出正确的驾驶操作，提高了道路交通安全，更重要的是能够培养驾驶员良好的安全驾驶意识，有效减少驾驶员的感知失误。
附图说明
[0054] 图1为本发明
实施例一提供的汽车行驶状态风险感知预警系统的结构示意图。
[0055] 图2为本发明实施例一提供的汽车行驶状态风险感知预警系统的工作原理示意图。
[0056] 图3为本发明实施例二提供的汽车行驶状态风险感知预警方法的
流程图。
[0057] 其中，附图标记为：1、行驶状态感知检测装置；2、风险状态感知检测装置；3、车辆状态感知器；4、车辆状态分析控制器；5、语音控制器；11、加速度传感器；12、车速传感器；13、转向传感器；21、热释红外传感器；22、激光测距传感器；51、语音提示器；100、CAN总线。
具体实施方式
[0058] 为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的汽车行驶状态风险感知预警系统及其方法进行详细描述。
[0059] 实施例一
[0060] 为提高汽车行驶过程和转向过程的驾驶安全性，培养驾驶员的安全驾驶意识，提高道路交通安全，本实施例提供了一种汽车行驶状态风险感知预警系统，包括：行驶状态感知检测装置，安装在汽车之上，用于检测汽车行驶状态信号；风险状态感知检测装置，安装在汽车之上，用于检测汽车行驶过程之中出现的风险状态信号；车辆状态感知器，与所述行驶状态感知检测装置和风险状态感知检测装置连接，用于接收检测得到的行驶状态信号和风险状态信号；车辆状态分析控制器，与所述车辆状态感知器连接，对行驶状态信号和风险状态信号进行分析判断，获得车辆的行驶状态和风险状态，根据分析判断的结果发出对应的预警。
[0061] 本实施例中，所述行驶状态感知检测装置为轮胎内置加速度传感器、车速传感器、转向传感器，均与车辆状态感知器连接。所述风险状态感知检测装置为热释红外传感器、激光测距传感器，均与车辆状态感知器连接。所述热释红外传感器，安装在汽车车身前后两侧，用于探测接近车辆的行人和其他车辆。所述激光测距传感器，安装在汽车车身前部，用于测量与前车之间的距离。
[0062] 本实施例中，预警系统还包括语音控制器、语音提示器，所述的语音控制器与车辆状态分析控制器连接，根据车辆状态分析控制器发出的控制输出不同类型的语音提示，语音控制器与驾驶室的语音提示器连接，所述语音提示器上设置有开关和音量调节按钮。
[0063] 图1为本发明实施例一提供的汽车行驶状态风险感知预警系统的结构示意图，图2为本发明实施例一提供的汽车行驶状态风险感知预警系统的工作原理示意图。如图1-2所示，所述预警系统主要包括：行驶状态感知检测装置1，安装在汽车上，用于检测汽车的行驶状态信号；风险状态感知检测装置2，安装在汽车上，用于检测汽车行驶过程中出现的风险状态信号；车辆状态感知器3，连接所述行驶状态感知检测装置和风险状态感知检测装置，接收检测到的行驶状态和风险状态信号；车辆状态分析控制器4，连接所述车辆状态感知器，接收其发送的信号，根据信号分析特征判断车辆的行驶状态和风险状态，根据信号特征判断是否发出预警或发出何种预警。
[0064] 本实施例中，行驶状态感知检测装置1用于检测车辆的行驶状态，主要是获取加速、减速、急刹车、转向的状态信号，包括多种行驶状态检测设备，例如安装在轮毂内的内置加速度传感器11、车速传感器12、转向传感器13。风险状态感知检测装置2用于检测汽车行驶过程中出现的风险状态信号，主要是获取距离信号和转向信号，包括热释红外传感器21和激光测距传感器22，可将获取的状态信号转换成
电信号传送给车辆状态感知器3。
[0065] 本实施例提供的车辆状态感知器3分别与行驶状态感知检测装置1和风险状态感知检测装置2连接，用于将检测到的车辆状态和风险状态转换为电信号，将其传递给车辆状态分析控制器4。车辆状态分析控制器4接收车辆状态感知器3传来的电信号，对电信号进行处理分析，根据行驶状态和风险状态判断是否预警以及预警类型，即判断有风险的行驶状态下是否存在潜在的风险信号。
[0066] 当汽车处于直线行驶的加速状态、减速状态、急刹车状态时，认为是有风险的行驶状态，分析距离信号、速度信号，根据汽车驾驶安全距离原则，即与前车安全距离应大于等于当前车速，若判断与前车的距离小于当前车速，发出车距过近的预警信号。当汽车处于转向状态时，存在风险，若接收到热释红外传感器的信号，说明车辆前后或者两侧出现行人或者
机动车辆，此时发出转向预警信号。
[0067] 本实施例提供的车辆状态分析控制器4负责信号的接收和处理分析，是整个系统的计算分析控制中心，同时根据分析结论发出预警指令，车辆状态分析控制器4通过CAN总线100与车辆状态感知器3连接，也通过CAN总线连接语音控制器5。
[0068] 语音控制器5与车辆状态分析控制器4连接，接收车辆状态分析控制器4的指令，根据指令通过语音提示器51发出预警信号。例如，汽车在减速过程中与前车距离过近，超过安全距离，发出追尾预警信号，驾驶员采取措施，增加
制动力保持安全距离；汽车在右转向时，若后方一定距离内出现行人，发出碰撞预警信号，驾驶员及时减速，观察车身右侧情况，确认安全后通行。
[0069] 本实施例公开了一种汽车行驶状态风险感知预警系统，所述预警系统包括行驶状态感知检测装置、风险状态感知检测装置、车辆状态感知器、车辆状态分析控制器，行驶状态感知检测装置用于检测汽车的行驶状态信号，风险状态感知检测装置用于检测汽车行驶过程之中出现的风险状态信号，车辆状态感知器用于接收检测到的行驶状态信号和风险状态信号，车辆状态分析控制器用于根据行驶状态信号和风险状态信号判断车辆的行驶状态和风险状态，车辆状态分析控制器用于根据行驶状态和风险状态，对驾驶员发出相应的预警。本实施例检测车辆的行驶状态信号和风险状态信号，当车辆处于直线行驶的加速状态、减速状态、紧急刹车状态时，与前车的距离小于安全距离时发出预警。当车辆处于转向状态，从后方或前方出现行人或其它车辆时发出预警，能够根据具体的行驶状态和风险状态进行实时预警，也避免了不必要的驾驶辅助提醒，填补了技术空白，有效提高了驾驶的安全性。本实施例通过分析判断车辆的行驶状态，及时预测车辆的潜在风险，给驾驶员提供预警信号，驾驶员可以根据预警信号及时发现风险而且做出正确的驾驶操作，提高了道路交通安全，更重要的是能够培养驾驶员良好的安全驾驶意识，有效减少驾驶员的感知失误。
[0070] 实施例二
[0071] 本实施例提供一种汽车行驶状态风险感知预警方法，包括：通过行驶状态感知检测装置检测汽车的行驶状态信号，通过风险状态感知检测装置检测车辆行驶过程中出现的风险状态信号。将汽车的行驶状态信号和风险状态信号通过车辆状态感知器传送到车辆状态分析控制器，所述车辆状态分析控制器分析汽车的行驶状态和风险状态，将相应的指令传送到语音控制器，通过语音提示器给驾驶员进行预警。
[0072] 本实施例中，所述行驶状态感知检测装置为安装在轮毂上的轮胎内置加速度传感器、速度传感器、转向传感器，分别获取纵向(汽车行驶方向)加速度信号、速度信号、转向信号。所述风险状态感知检测装置为安装在车身前后及两侧的热释红外传感器、汽车前部的激光测距传感器，分别获取车身两侧一定范围内可能出现的行人信号和车辆信号、与前车的距离信号。
[0073] 本实施例中，所述车辆状态分析控制器分析汽车的行驶状态和风险状态，根据信号特征发出预警信号。其中，本实施例对行驶状态的分析步骤包括：
[0074] 加速度信号变化幅度较大且车速信号变化从零逐渐增大，说明车辆是启动加速状态；
[0075] 加速度信号变化幅度很小且车速信号变化不大，说明车辆匀速行驶状态；
[0076] 加速度信号变化幅度较大且车速信号变化逐渐递减，说明车辆是减速状态；
[0077] 加速度信号变化幅度巨大且车速信号变化巨大，说明车辆是紧急刹车状态；
[0078] 加速度信号有变化且转向信号超过预设的阈值时，说明车辆是转向状态。
[0079] 本实施例对风险状态的分析步骤包括：
[0080] 热释红外传感器探测到车身前后有行人或机动车出现时，发出信号；
[0081] 激光测距传感器实时测量行驶过程中与前车的车距，产生距离信号。
[0082] 本实施例分析判断风险的步骤包括：
[0083] 当汽车处于直线行驶的加速状态、减速状态、急刹车状态时，分析距离信号、速度信号，根据汽车驾驶安全距离原则，即车辆与前车的安全距离应大于等于当前车速，若判断与前车的距离小于当前车速，发出车距过近的预警信号；
[0084] 当汽车处于转向状态时，若接收到热释红外传感器的信号，发出转向预警信号。
[0085] 图3为本发明实施例二提供的汽车行驶状态风险感知预警方法的流程图。如图3所示，本实施例提供的汽车行驶状态风险感知预警方法包括如下步骤：步骤101，行驶状态感知检测装置1检测汽车的行驶状态信号；风险状态感知检测装置2检测汽车行驶过程中出现的风险状态信号；步骤102，将行驶状态信号和风险状态信号通过车辆状态感知器3转换为电信号，将所述电信号传送到车辆状态分析控制器4，车辆状态分析控制器4分析判断汽车的风险行驶状态，以及在汽车风险行驶状态下是否有潜在的风险信号出现；步骤103，车辆状态分析控制器4分析判断汽车在风险行驶状态下出现潜在的风险，比如加减速车距过近，转向时突然出现行人和机动车辆，向语音控制器5发出预警指令，语音提示器51发出预警声音，提示驾驶员及时采取措施。
[0086] 本实施例中，车辆状态检测装置可以为车速传感器、加速度传感器等，检测车辆状态并不局限于上述设备，其仅作为一优选实施例来进行示意性说明。
[0087] 本实施例对行驶状态的分析如下：
[0088] 加速度信号变化幅度较大且车速信号变化从零逐渐增大，说明车辆是启动加速状态；
[0089] 加速度信号变化幅度很小且车速信号变化不大，说明车辆匀速行驶状态；
[0090] 加速度信号变化幅度较大且车速信号变化逐渐递减，说明车辆是减速状态；
[0091] 加速度信号变化幅度巨大且车速信号变化巨大，说明车辆是紧急刹车状态；
[0092] 加速度信号有变化且转向信号超过预设的阈值时，说明车辆是转向状态。
[0093] 本实施例对风险状态的分析如下：
[0094] 热释红外传感器探测到车身前后有行人或机动车出现时，发出信号；
[0095] 激光测距传感器实时测量行驶过程中与前车的车距，产生距离信号。
[0096] 本实施例对风险的分析判断如下：
[0097] 当汽车处于直线行驶的加速状态、减速状态、急刹车状态时，认为是有风险的行驶状态，分析距离信号、速度信号，根据汽车驾驶安全距离原则，即与前车安全距离应大于等于当前车速，若判断与前车距离小于当前车速，发出车距过近的预警信号；
[0098] 当汽车处于转向状态时，存在风险，若接收到热释红外传感器的信号，说明车辆前后或者两侧出现行人或者机动车辆，此时发出转向预警信号。
[0099] 本实施例公开了一种汽车行驶状态风险感知预警方法，预警系统包括行驶状态感知检测装置、风险状态感知检测装置、车辆状态感知器、车辆状态分析控制器，行驶状态感知检测装置用于检测汽车的行驶状态信号，风险状态感知检测装置用于检测汽车行驶过程之中出现的风险状态信号，车辆状态感知器用于接收检测到的行驶状态信号和风险状态信号，车辆状态分析控制器用于根据行驶状态信号和风险状态信号判断车辆的行驶状态和风险状态，车辆状态分析控制器用于根据行驶状态和风险状态，对驾驶员发出相应的预警。本实施例检测车辆的行驶状态信号和风险状态信号，当车辆处于直线行驶的加速状态、减速状态、紧急刹车状态时，与前车的距离小于安全距离时发出预警。当车辆处于转向状态，从后方或前方出现行人或其它车辆时发出预警，能够根据具体的行驶状态和风险状态进行实时预警，也避免了不必要的驾驶辅助提醒，填补了技术空白，有效提高了驾驶的安全性。本实施例通过分析判断车辆的行驶状态，及时预测车辆的潜在风险，给驾驶员提供预警信号，驾驶员可以根据预警信号及时发现风险而且做出正确的驾驶操作，提高了道路交通安全，更重要的是能够培养驾驶员良好的安全驾驶意识，有效减少驾驶员的感知失误。
[0100] 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
