CN113734207B - 车辆安全防护***、方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车辆安全防护***、方法及车辆。其中，该车辆安全防护***包括安装在车辆上的多个传感器、处理器和控制器，多个传感器用于采集车辆周围的环境信息和温度，以区分活体生物或物体，处理器对多个传感器采集到的信息进行融合并制定控制决策，控制器控制车辆行驶或发出警示信息。本申请实施例通过对车辆上多个传感器信息进行融合，这样能够发挥不同传感器优势，更精准获取车辆周边环境信息，以对车辆运行进行控制，充分保护车辆周围活体生物的安全，保证车辆运行安全。

Description

车辆安全防护***、方法及车辆

技术领域

本申请涉及公共交通安全领域，尤其涉及一种车辆安全防护***、方法及车辆。

背景技术

随着公路汽车、轨道交通列车等公共交通向着高流量、公交化、智能化的方向发展，车辆运行速度不断提高、人的参与度越来越小，这就对及时、有效、准确获取车辆周边环境提出了更高的要求。在实际运营过程中不可避免的产生安全事故。如何有效对车辆运行进行安全防护，确保行车安全，具有十分重要的意义。

发明内容

本申请的目的在于提出一种车辆安全防护***、方法及车辆。该车辆安全防护***及方法能够对车辆周边环境的活体生物或物体进行有效识别，并及时对车辆进行控制，以保证车辆运行安全。

本申请第一方面实施例提出的车辆安全防护***，包括：多个传感器，所述多个传感器安装于车辆上，所述多个传感器包括激光雷达传感器和红外传感器，所述激光雷达传感器用于采集所述车辆周围的环境信息，所述红外传感器用于采集所述车辆周围目标的温度，以区分活体生物或物体；处理器，所述处理器与所述多个传感器连接，所述处理器用于对所述多个传感器采集到的信息进行融合，确定所述车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策；控制器，所述控制器用于根据所述控制决策控制所述车辆行驶和/或发出警示信息。

根据本申请实施例的车辆安全防护***，通过红外传感器对车辆周围的活体生物或物体予以区分，并通过对车辆上多个传感器信息进行融合，这样能够发挥不同传感器优势，更精准获取车辆周边环境信息，以对车辆运行进行控制，充分保护车辆周围活体生物的安全，保证车辆运行安全。

本申请第二方面实施例提出的车辆安全防护方法，所述车辆安全防护方法由车辆安全防护***执行，所述车辆安全防护***设置在车辆上，所述车辆安全防护方法包括：采集车辆周围的环境信息；采集所述车辆周围目标的温度，以区分活体生物或物体；对采集到的所述车辆周围的环境信息和所述车辆周围目标的温度进行融合，确定车辆周围活体生活或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策；根据所述控制决策控制所述车辆行驶和/或发出警示信息。

根据本申请实施例的车辆安全防护方法，通过对车辆周围的活体生物或物体予以区分，并通过对车辆上多个传感器信息进行融合，这样能够发挥不同传感器优势，更精准获取车辆周边环境信息，以对车辆运行进行控制，充分保护车辆周围活体生物的安全，保证车辆运行安全。

本申请第三方面实施例提出的车辆，包括：上述第一方面所述的车辆安全防护***。

根据本申请实施例的车辆，通过车辆安全***对车辆上多个传感器信息进行融合，这样能够发挥不同传感器优势，更精准获取车辆周边环境信息，以对车辆运行进行控制，充分保护车辆周围活体生物的安全，保证车辆运行安全。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请一个实施例的车辆安全防护***框图；

图2是根据本申请另一个实施例的车辆安全防护***框图；

图3是根据本申请一个实施例的车辆安全防护方法的流程图；

图4是根据本申请一个实施例的车辆安全防护方法在轨道站台上实施的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的车辆安全防护***。

图1是根据本申请一个实施例的车辆安全防护***。如图1所示，车辆安全防护***包括多个传感器110、处理器120、控制器130。

多个传感器110安装于车辆上。多个传感器包括激光雷达传感器和红外传感器，其中，激光雷达传感器用于采集车辆周围的环境信息，红外传感器用于采集车辆周围目标的温度，以区分活体生物或物体。

处理器120与多个传感器连接，处理器用于对多个传感器采集到的信息进行融合，确定车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策。

控制器130用于根据控制决策控制车辆行驶和/或发出警示信息。

根据本申请实施例的车辆安全防护***，通过红外传感器对车辆周围的活体生物或物体予以区分，并通过对车辆上多个传感器信息进行融合，这样能够发挥不同传感器优势，更精准获取车辆周边环境信息，以对车辆运行进行控制，充分保护车辆周围活体生物的安全，保证车辆运行安全。

需要说明的是，本申请实施例的车辆安全防护***中的车辆可以为陆地汽车，也可为轨道列车，还可以是其他车辆，本申请对此不做限制，只要使用本申请安全防护机制都在本申请的保护范围之内。

本申请一个实施例中的红外传感器可用于采集车辆周围的活体生物或生命体，通过识别环境物体的温度以区分行人与其它物体。这里的红外传感器主要利用行人与其他环节物体的红外特征不同以探测区分。在其他实施方式中，也可以采用红外距离传感器用于距离的探测，或者，红外传感器同时兼顾距离和行人与其它环境物体区分的作用。

在本申请的一个实施例中，多个传感器还包括毫米波雷达传感器，毫米波雷达传感器用于采集车辆周围的环境信息。

本申请实施例通过对多个传感器采集的信息进行融合可以实现车辆周边环境全方位的监控，克服不同传感器的缺陷，采取不同传感器的优势，取长补短，使得多个传感器综合采集的信息更为精准，以更准确的周边环境信息对车辆运行进行控制或发出报警信息。

激光雷达传感器可以通过激光束的信息探测，获得目标探测物的信息，例如，获取目标距离、方位、高度、速度、姿态、形状等参数。激光雷达具备精准的测距能力，测距精度可以达到几厘米。

在本申请的一个实施例中，毫米波雷达可以用于探测目标物的有无或远近，毫米波雷达可以测量目标探测无得位置、速度、方位角。毫米波雷达具有穿透能力强的优点，在烟雾灰尘等环境下，借助毫米波雷达的优势，可以更为准确的探测车辆周围环境信息，能够满足不同环境的信息采集需求。

结合激光雷达传感器精准的探测能力和毫米波雷达较强的穿透力，将二者探测信息进行融合分析，不同传感器融合形成互补和较强，能较为准确获取车辆周围的环境信息，以更对车辆安全运行进行更为准确防护。

在本申请的一个实施例中，毫米波雷达传感器具体用于采集车辆周围环境存在的目标信息，形成2D反射图像。激光雷达传感器具体用于采集车辆周围环境的点云数据，形成3D点云图像。处理器具体用于将2D反射图像投影到3D点云图像上，根据2D反射图像投影到所述3D点云图像的重合度，确定车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态。

本申请实施例中的传感器可以不是直接触发车辆控制策略或报警策略，实施例中可以采取对传感器采集到的信息进行融合，比如融合为3D影像，以更直观体现车辆周围人或物体的行为状态，列车自身根据影像信息主动执行对周围人员、物体等的安全防护行为。例如，可以将红外传感器、毫米波雷达传感器和激光雷达传感器安装在车辆的不同位置上。在红外传感器采集到人或动物等活体生物存在车辆周围时，综合应用激光雷达传感器的3D点云数据以及毫米波雷达传感器的2D反射图像可以更直观的体现车辆周围人、动物等活体生物或物体的位置信息或行为状态。

激光雷达通过不断扫描目标物，可以得到目标物上全部的目标点数据，将目标点数据进行成像处理，即可得到目标物的准确的3D点云图像。

在本申请的一个实施例中，多个传感器还包括摄像头传感器。其中，摄像头传感器用于采集车辆周围环境的视频或图像信息。处理器具体用于通过多个传感器采集到的信息的重合度，确定车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态。

摄像头传感器可以采集车辆周围环境的视频或图像信息，摄像头传感器可以对激光雷达传感器、红外传感器、毫米波雷达传感器等至少一种传感器采集的信息进行融合。例如，将激光雷达传感器和毫米波雷达传感器融合后的图像与摄像头传感器拍摄的图像或视频进行对比或投影，若完全重合，说明传感器采集的精度较高，进行进一步验证。摄像头传感器能够分辨颜色，具有较高的分辨率。摄像头还可以对目标物进行点云轮廓的认证。在不同天气环境下，通过摄像头传感器能够更好的辅助分辨活体生物或物体等信息，融合后车辆探测到的信息更准确，更有利于列车安全防护。

在本申请的一个实施例中，红外传感器为红外热成像仪。红外热成像仪穿透能力强，可以穿透浓雾、浓烟，便于在视线不好时工作，环境适应范围强，可以在可见光、夜间、浓烟等弱光条件下正常工作。这样，利用红外热成像仪采集的信息受外界影响小，在恶劣环境下也能进行良好的信息采集，以便在恶劣环境下仍然可以更好的对车辆进行安全防护。红外热成像仪还具有测温范围广，一般可测量0℃-2000℃的范围，灵敏度高，一般可分辨0.1℃甚至更小的温差，反应时间短，可以对运动的物体进行测温，可借助显微镜头对几微米甚至更小的目标进行测温。这样利用红外热成像仪可以精准、快速对周围环境信息进行采集，并更准确的实现车辆的安全防护。

在本申请的一个实施例中，多个传感器还包括温度传感器、风速传感器、湿度传感器、声音探测器或者光线探测器。温度传感器、风速传感器、湿度传感器、声音探测器、光线探测器用于采集所述车辆周围的温度、风速、湿度、声音、光线。处理器用于根据车辆周围的温度或风速对多个传感器采集到的信息进行融合，并确定车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态。本申请实施例中利用温度传感器、风速传感器、湿度传感器、声音探测器或者光线探测器对车辆周围环境的温度、风速、湿度、声音、光线进行监测，这样可以通过温度、风速、湿度、声音、光线选择不同环境下可以适用的传感器。例如，在温度过高的地区，如热带地区，当温度传感器采集到温度高于一预设温度值时，可以减少容易受到温度影响的雷达传感器的使用，或者采用补偿、整形等方式将采集到的数据进行高温模式校准，以降低温度对传感器采集结果的影响。再如，如常年大风区域，在风速高于一预设风速值时，车辆周围环境人或物因受环境影响移动的可能性更大，通过风速传感器探测风速，在风速大时提高报警等级或加大车辆控制级别等。

采用多传感器融合可以综合利用各传感器的优缺点来达到更好的安全防护效果，避免因其中个别传感器失效发生安全事故。多传感器融合也可以通过对不用环境采用不同类型的传感器融合，充分利用各个传感器的优点，在不同的技术层面弥补其他传感器的曲线，进而实现多方位无死角的安全监控。综合考虑传感器优缺点，如高温、大风时避开容易高温失效、受气候影响较大的传感器。在本申请的一个实施例中，处理器包括融合单元和决策单元。其中，融合单元用于对多个传感器采集到的信息进行融合。决策单元用于根据在融合单元进行信息融合后确定活体生物的位置，并制定控制决策。

具体地，在车辆在进站或出站时，若活体生物距离站台边界线小于或等于第一预设值时，控制决策制定为控制列车停车或不启动，并通过广播***发出语音提示信息提醒乘客危险区域或通过报警器发出报警信息；若活体生物距离站台边界线大于第一预设值而小于第二预设值时，控制决策制定为控制车辆减速或缓慢行进，并通过广播***发出语音提示信息提醒乘客注意安全；若活体生物距离站台边界线大于或等于第二预设值时，控制决策制定为控制车辆正常行驶。其中，第一预设值小于第二预设值。

另外，在车辆行进过程中，活体生物或物体在车辆前进方向上移动，或活体生物或物体的行为状态为向车辆行进方向移动，若活体生物或物体与车辆的距离小于或等于第三预设值时，控制决策制定为控制车辆停车，并通过广播***发出语音提示信息或通过报警器发出报警信息；若活体生物或物体与车辆的距离大于第三预设值而小于第四预设值时，控制决策制定为控制车辆减速，并通过广播***发出语音提示信息提醒乘客注意安全；若活体生物或物体距离车辆大于或等于第四预设值时，控制决策制定为控制车辆正常行驶。其中，第三预设值小于第四预设值。

第一预设值、第二预设值、第三预设值、第四预设值可以根据危险等级、危险目标距车辆或站台的距离确定。例如，第一预设值可以设定为距离站台边界线非常危险的极限距离，如0.1米；第二预设值可以设定为站台的安全警戒线距离轨道边界的长度。第三预设值可以设定为一定时间内车辆安全制动的距离。第四预设值可以设定为远大于一定时间内车辆安全制动的距离。

本申请实施例中的决策单元可以结合多个传感器采集的信息融合后的信息制定决策。结合探测到的人或物的位置，或者行为状态制定决策，即不仅限于静态物，也综合考虑可能的动态改变，这样能够提高车辆安全防护的准确性。

在本申请的一个实施例中，处理器还包括过滤单元。过滤单元用于对多个传感器采集的信息进行过滤，去除无用信息或不正确的信息。比如，对检测的指定区域之外的信息进行滤除，即安全范围之外的信息进行过滤。其中，处理器用于对过滤单元过滤后的信息进行融合。在传感器信息融合之前过滤单元对无效信息进行过滤处理，可以提高融合效率。过滤单元对无效信息进行过滤，能够更精准的获取到车辆周围的信息，以更及时准确的实现车辆安全防护。

在本申请的一个实施例中，激光雷达传感器位于所述车辆头部，所述红外传感器位于所述车辆的头部。安装在车辆头部能最大限度的利用传感器的感知范围，传感器无遮挡，采集信息效果好，能够充分发挥传感器的优势。在本申请的一个实施例中，毫米波雷达传感器和摄像头传感器位于车辆的车身两侧。应理解，各种传感器数量可以为一个，也可以为多个，根据需求进行确定。

在汽车的车身两侧布置传感器可以在汽车运行过程中实时对车辆周围信息进行探测，实时进行安全防护。

在列车在轨道上行进过程中，可以选择采集安装在车头的传感器信息，节约资源，提高安全防护效率。列车在进站或出站时，采集轨道列车两侧布置的传感器信息，以对站台周围的人员进行安全防护或预警，充分利用资源，保证运行安全。本申请实施例中的传感器安装在车辆上，而非安装在地面或站台，车辆本身主动性更强，车辆对人或物的安全防护更全面。车辆本身安装传感器实现安全防护，可以减少站台或车辆行进过程中工作人员的工作量，减少工作人员数量，节约车辆运营成本，也可以减少路面、轨道等防护设备的投入，节约成本。

本申请实施例中每一类传感器可以为一个或多个，可以根据需求安装或调用不同数量的传感器采集到的信息进行融合，可以结合需求进行触感器种类和数量的配置。

在本申请的一个实施例中，多个传感器、处理器、控制器中至少一个为车辆无人驾驶***中的设备。本申请实施例中可以利用现有无人驾驶***的现有传感器、处理器、控制器等设备，对车辆行驶过程中进行安全防护，通过复用无人驾驶***中的设备，减少现有防护***的设备，在准确防护的同时，还能够大大节约安全防护成本。

本申请实施例中的控制器可以控制车辆停车、减速，或者在传感器采集到车辆或周围发生火灾等灾害事故时，进行报警提示乘客或周围人员逃生。

本申请实施例中的车辆安全防护***可以用于不同类型的车辆，下面结合图2中轨道车辆的安全防护***进行详细说明。应理解，图2仅为一个实施例，并不对本申请的保护范围构成限制。

图2是根据本申请另一个实施例的车辆安全防护***框图。

该实施例中的车辆安全防护***包括激光雷达传感器、毫米波雷达传感器、摄像头传感器、红外传感器、过滤单元、融合单元、决策单元、控制器、车辆控制***、车站监控***。

本实施例中的激光雷达传感器、毫米波雷达传感器、摄像头传感器、红外传感器可以与图1中的多个传感器对应，多个传感器还可以是其他类型的传感器，如温度传感器、湿度传感器、风速传感器、微波探测器、声音探测器、光线探测器等。具体地，每个传感器的功能作用可以与图1中叙述的工作作用一致。

本实施例中的过滤单元、融合单元、决策单元、控制器的功能作用也可以与图1中的相应元器件相对应。

本实施中的车辆控制***可以为制动***，例如对车辆的速度、行进方向等进行控制。车辆控制***与控制器相连接，可以根据控制器的控制指令执行相应的车辆控制操作，如停车、减速、启动等。

本实施例中的车站监控***可以接收控制器的控制决策，如接收控制器发送的报警信息，以根据报警等级组织救援或予以报警提示等。

以上结合图1和图2对车辆安全防护***进行详细说明，下面结合图3和图4对车辆安全防护方法进行详细说明。

图3是根据本申请一个实施例的车辆安全防护方法的流程图。该车辆安全防护方法可以由车辆安全防护***执行，车辆安全防护***设置在车辆上，该车辆安全防护方法包括：

301，采集车辆周围的环境信息。

302，采集车辆周围目标的温度，以区分活体生物或物体。

303，对采集到的车辆周围的环境信息和车辆周围目标的温度进行融合，确定车辆周围活体生活或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策。

304，根据控制决策控制车辆行驶和/或发出警示信息。

根据本申请实施例的车辆安全防护方法，通过对车辆周围的活体生物或物体予以区分，并通过对车辆上多个传感器信息进行融合，这样能够发挥不同传感器优势，更精准获取车辆周边环境信息，以对车辆运行进行控制，充分保护车辆周围活体生物的安全，保证车辆运行安全。

示例地，对采集到的车辆周围的环境信息和所述车辆周围目标的温度进行融合，确定车辆周围活体生活或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策包括：利用毫米波雷达传感器采集车辆周围环境存在的目标信息，形成2D反射图像；利用激光雷达传感器采集车辆周围环境的点云数据，形成3D点云图像；将2D反射图像投影到所述3D点云图像上，根据2D反射图像投影到所述3D点云图像的重合度，确定车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态；根据车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态制定控制决策。

示例地，对采集到的车辆周围的环境信息和车辆周围目标的温度进行融合，确定车辆周围活体生活或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策还包括：利用摄像头传感器采集车辆周围环境的视频或图像信息。其中，将2D反射图像投影到3D点云图像上，根据2D反射图像投影到3D点云图像的重合度，确定车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态包括：根据2D反射图像投影到3D点云图像的重合度，以及与摄像头传感器采集到的车辆周围环境的视频或图像信息的重合度，确定车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态。

示例地，对采集到的车辆周围的环境信息和车辆周围目标的温度进行融合，确定车辆周围活体生活或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策还包括：利用所述温度传感器、风速传感器、湿度传感器、声音探测器、光线探测器采集所述车辆周围的温度、风速、湿度、声音、光线。其中，将2D反射图像投影到所述3D点云图像上，根据2D反射图像投影到3D点云图像的重合度，确定车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态包括：根据车辆周围的温度或风速，结合2D反射图像、3D点云图像、车辆周围环境的视频或图像信息进行信息融合，确定车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态。

示例地，根据车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态制定控制决策包括：在车辆在进站或出站时，若活体生物距离站台边界线小于或等于第一预设值时，制定控制决策为控制列车停车或不启动，并通过广播***发出语音提示信息提醒乘客危险区域或通过报警器发出报警信息；若活体生物距离所述站台边界线大于第一预设值而小于第二预设值时，制定控制决策为控制所述车辆减速或缓慢行进，并通过广播***发出语音提示信息提醒乘客注意安全；若活体生物距离所述站台边界线大于或等于第二预设值时，制定控制决策为控制所述车辆正常行驶，其中，第一预设值小于所述第二预设值；在车辆行进过程中，活体生物在所述车辆前进方向上或活体生物的行为状态为向车辆行进方向移动，若活体生物或物体与所述车辆的距离小于或等于第三预设值时，制定控制决策为控制所述车辆停车，并通过广播***发出语音提示信息或通过报警器发出报警信息；若活体生物或物体与车辆的距离大于第三预设值而小于第四预设值时，制定控制决策为控制所述车辆减速，并通过广播***发出语音提示信息提醒乘客注意安全；若活体生物或物体距离车辆大于或等于第四预设值时，制定控制决策为控制所述车辆正常行驶，其中，第三预设值小于第四预设值。

示例地，车辆安全防护***为车辆无人驾驶***中的一部分或全部。

本实施例的车辆安全防护方法可以与图1和图2的车辆安全***对应，该车辆安全防护方法可用于执行车辆安全***的中传感器、处理器和控制器的用途和功能，其方法所带来的效果也与图1和图2所描述的***对应，为避免重复，在此不再一一赘述。

下面结合图4轨道站台的安全防护流程进行详细说明。

图4是根据本申请一个实施例的车辆安全防护方法在轨道站台上实施的流程图。

401，多个传感器采集数据。

402，对多个传感器采集到的信息进行融合。

403，对多个传感器融合后的数据进行分析。

404，对障碍物和人的运行轨迹进行分析。

本实施例中步骤401-404可参考图1中多个传感器和处理器的功能和作用，为避免重复，在此不再赘述。传感器采集的是车辆进站或出站时站台上或站台周围的环境信息。

通过步骤404分析得到站台或轨旁乘客的位置和轮廓，例如，得到乘客肢体的活动范围，并分析识别出人或物，预判人员的行为轨迹。计算人距离轨道站台边界线以及距离轨道安全警戒线的距离，并与现场测试存储的数据ab进行比较。其中，a是距离轨道边界线非常危险的极限距离，小于a说明非常危险。b是站台安全警戒线距轨道边界的长度，当目标距离大于a，但小于b，判定为较危险。同时b也可以用来判断轨道沿线情况。

405，判断人是否在屏蔽门和车门之间。

如果站台有人任何部位距离轨道边界线小于a，则判断为人在屏蔽门和车门之间，此时判定为极度不安全，列车发出三级警戒信号。流程进行到步骤408。a可以设置为距离轨道边界线非常危险的极限距离。

406，判断人在屏蔽门或车门之外，但仍有危险。

如果站台有人任何部位距离轨道边界小于b但大于a，则判断为人处在屏蔽门或车门之外，但在黄色警戒线之内，此时判定为不安全，列车发出二级境界信号，控制列车减速进站或缓慢启动出站，同时通过通信***将二级警戒信号发给站台广播***和车站控制室。b可以设置为站台的安全警戒线距离轨道边界的长度。站台广播***发出语音提示，提醒乘客已超出安全范围。同时位于车站控制室的主机在接到二级警戒信号时发出声光报警，提醒工作人员注意站台情况。流程进行到411。

407，判断站台无人或安全。

如果站台人员任何部位距离轨道边界大于b，则判断为人处于安全区域或站台无人，列车可正常行驶或启动。流程进行到412。

408，列车紧急停车并报警。

站台广播发出语音提示，提醒乘客非常危险，并紧急停车。同时，位于车站监控室的主机在收到控制器发出的三级警戒信号时可以发出声光预警，提醒工作人员注意站台情况。流程进行到409。

409，控制中心发出报警。

410，人员自动离开或工作人员查看。流程进行到410。

411，列车停车上下人，并正常启动。

412，列车不停车或正常行驶。

应理解，图4仅为车辆安全防护方法的一个实施例，并不对本申请的保护范围构成限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备（如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***）使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种车辆安全防护***，其特征在于，包括：

多个传感器，所述多个传感器安装于车辆上，所述多个传感器包括激光雷达传感器和红外传感器，所述红外传感器为红外热成像仪，所述红外传感器用于利用活体生物与其他物体的红外特征不同以探测采集所述车辆周围目标的温度，以区分活体生物或物体，所述激光雷达传感器用于采集所述车辆周围环境的点云数据，形成3D点云图像；

所述多个传感器还包括毫米波雷达传感器和摄像头传感器，所述毫米波雷达传感器用于采集所述车辆周围环境存在的目标信息，形成2D反射图像，所述摄像头传感器用于采集所述车辆周围环境的视频或图像信息；

处理器，所述处理器与所述多个传感器连接，所述处理器用于对所述多个传感器采集到的信息进行融合，确定所述车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策；

所述处理器还包括：

过滤单元，所述过滤单元用于对所述多个传感器采集的检测指定区域之外的信息进行过滤，去除无用信息或不正确的信息；其中，所述处理器用于对所述过滤单元过滤后的信息进行融合；

所述处理器还用于：

将所述2D反射图像投影到所述3D点云图像上，根据所述2D反射图像投影到所述3D点云图像的重合度，以及与所述摄像头传感器采集到的所述车辆周围环境的视频或图像信息的重合度，确定所述车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态；

控制器，所述控制器用于根据所述控制决策控制所述车辆行驶和/或发出警示信息。

2.根据权利要求1中所述的车辆安全防护***，其特征在于，所述多个传感器还包括温度传感器、风速传感器、湿度传感器、声音探测器、光线探测器中的至少一种，其中，

所述温度传感器、风速传感器、湿度传感器、声音探测器、光线探测器用于采集所述车辆周围的温度、风速、湿度、声音、光线；

所述处理器用于根据所述车辆周围的温度、风速、湿度、声音、光线中的至少一种对所述多个传感器采集到的信息进行融合，并确定所述车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的车辆安全防护***，其特征在于，所述处理器包括：

融合单元，用于对所述多个传感器采集到的信息进行融合；

决策单元，用于根据所述融合单元进行信息融合后确定活体生物的位置，并制定控制决策；

具体地，在所述车辆在进站或出站时，若所述活体生物距离站台边界线小于或等于第一预设值时，所述控制决策制定为控制列车停车或不启动，并通过广播***发出语音提示信息提醒乘客危险区域或通过报警器发出报警信息；若所述活体生物距离所述站台边界线大于所述第一预设值而小于第二预设值时，所述控制决策制定为控制所述车辆减速或缓慢行进，并通过所述广播***发出语音提示信息提醒乘客注意安全；若所述活体生物距离所述站台边界线大于或等于所述第二预设值时，所述控制决策制定为控制所述车辆正常行驶，其中，所述第一预设值小于所述第二预设值；

在所述车辆行进过程中，所述活体生物或所述物体在所述车辆前进方向上移动，或所述活体生物或所述物体的行为状态为向所述车辆行进方向移动，若所述活体生物或所述物体与所述车辆的距离小于或等于第三预设值时，所述控制决策制定为控制所述车辆停车，并通过广播***发出语音提示信息或通过报警器发出报警信息；若所述活体生物或所述物体与所述车辆的距离大于第三预设值而小于第四预设值时，所述控制决策制定为控制所述车辆减速，并通过所述广播***发出语音提示信息提醒乘客注意安全；若所述活体生物或物体距离所述车辆大于或等于第四预设值时，所述控制决策制定为控制所述车辆正常行驶，其中，所述第三预设值小于所述第四预设值。

4.根据权利要求1中所述的车辆安全防护***，其特征在于，所述激光雷达传感器位于所述车辆头部，所述红外传感器位于所述车辆的头部。

5.根据权利要求1所述的车辆安全防护***，其特征在于，所述毫米波雷达传感器和所述摄像头传感器位于所述车辆的车身两侧。

6.根据权利要求1中所述的车辆安全防护***，其特征在于，所述多个传感器、所述处理器、所述控制器中至少一个为车辆无人驾驶***中的设备。

7.一种车辆，所述车辆包括所述权利要求1-6中任一项所述的车辆安全防护***。

8.一种车辆安全防护方法，其特征在于，所述车辆安全防护方法由车辆安全防护***执行，所述车辆安全防护***设置在车辆上，所述车辆安全防护方法包括：

采集车辆周围的环境信息；

通过红外传感器利用活体生物与其他物体的红外特征不同以探测采集所述车辆周围目标的温度，以区分活体生物或物体；所述红外传感器为红外热成像仪；

所述采集车辆周围的环境信息之后，还包括：

利用毫米波雷达传感器采集所述车辆周围环境存在的目标信息，形成2D反射图像；

利用激光雷达传感器采集所述车辆周围环境的点云数据，形成3D点云图像；

利用摄像头传感器采集所述车辆周围环境的视频或图像信息；

对采集到的所述车辆周围的环境信息和所述车辆周围目标的温度进行融合，确定车辆周围活体生活或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策；对多个传感器采集的检测指定区域之外的信息进行过滤，去除无用信息或不正确的信息，并对过滤后的信息进行融合；

所述对采集到的所述车辆周围的环境信息和所述车辆周围目标的温度进行融合，确定车辆周围活体生活或物体的位置信息或行为状态，包括：

将所述2D反射图像投影到所述3D点云图像上，根据所述2D反射图像投影到所述3D点云图像的重合度，以及与所述摄像头传感器采集到的所述车辆周围环境的视频或图像信息的重合度，确定所述车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态；

根据所述控制决策控制所述车辆行驶和/或发出警示信息。

9.根据权利要求8所述的车辆安全防护方法，其特征在于，所述对采集到的所述车辆周围的环境信息和所述车辆周围目标的温度进行融合，确定车辆周围活体生活或物体的位置信息或行为状态，并制定控制决策还包括：

利用温度传感器、风速传感器、湿度传感器、声音探测器、光线探测器采集所述车辆周围的温度、风速、湿度、声音、光线；

根据所述车辆周围的温度或风速，结合所述2D反射图像、3D点云图像、所述车辆周围环境的视频或图像信息进行信息融合，确定所述车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态。

10.根据权利要求8-9中任一项所述的车辆安全防护方法，其特征在于，所述根据所述车辆周围活体生物或物体的位置信息或行为状态制定控制决策包括：

在所述车辆在进站或出站时，若所述活体生物距离站台边界线小于或等于第一预设值时，制定所述控制决策为控制列车停车或不启动，并通过广播***发出语音提示信息提醒乘客危险区域或通过报警器发出报警信息；若所述活体生物距离所述站台边界线大于所述第一预设值而小于第二预设值时，制定所述控制决策为控制所述车辆减速或缓慢行进，并通过所述广播***发出语音提示信息提醒乘客注意安全；若所述活体生物距离所述站台边界线大于或等于第二预设值时，制定所述控制决策为控制所述车辆正常行驶，其中，所述第一预设值小于所述第二预设值；

在所述车辆行进过程中，所述活体生物在所述车辆前进方向上或所述活体生物的行为状态为向所述车辆行进方向移动，若所述活体生物或物体与所述车辆的距离小于或等于第三预设值时，制定所述控制决策为控制所述车辆停车，并通过广播***发出语音提示信息或通过报警器发出报警信息；若所述活体生物或物体与所述车辆的距离大于第三预设值而小于第四预设值时，制定所述控制决策为控制所述车辆减速，并通过所述广播***发出语音提示信息提醒乘客注意安全；若所述活体生物或物体距离所述车辆大于或等于第四预设值时，制定所述控制决策为控制所述车辆正常行驶，其中，所述第三预设值小于所述第四预设值。

11.根据权利要求8中所述的车辆安全防护方法，其特征在于，所述车辆安全防护***为车辆无人驾驶***中的一部分或全部。

Images