一種用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)及控制方法，涉及車輛安全領域。所述用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)，用于控制所述前保險杠系統(tǒng)伸出，以改變所述車輛前方的行人與所述車輛碰撞時的運動軌跡，包括判斷模塊，用于判斷所述車輛前方的物體是否為行人，在判斷是行人的情況下獲取所述行人的相關信息，所述相關信息包括行人身高信息及行人運動信息；車速傳感器，用于獲取所述車輛的速度；中央控制模塊，用于根據(jù)所述行人的相關信息及所述車輛的速度計算相對所述前保險杠伸出的距離；和執(zhí)行機構(gòu)，用于伸出所述距離。本發(fā)明還提供了相應的控制方法。通過本發(fā)明，可有效減輕不同身高行人其頭部碰撞車輛產(chǎn)生的傷害。
【專利說明】
一種用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及車輛安全領域，特別是涉及一種用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在車輛行駛過程中，導致行人與車輛發(fā)生碰撞而死亡的主要原因是行人頭部受到激烈撞擊。而在風窗玻璃下緣至發(fā)動機罩后緣這一區(qū)域，由于車身結(jié)構(gòu)剛度較大，更容易造成較嚴重的行人頭部傷害甚至是死亡，并且在這一區(qū)域，行人頭部發(fā)生碰撞的幾率也明顯高于車輛的其他位置。
[0003]目前在對這一區(qū)域的安全保護方面，車輛生產(chǎn)商主要在這一區(qū)域安裝行人安全氣囊來保證行人的安全。當行人與車輛發(fā)生碰撞的瞬間，通過打開安裝在這一區(qū)域的行人安全氣囊，使得行人頭部撞擊在安全氣囊處，從而避免行人頭部直接撞擊在剛度較大的風窗玻璃下緣至發(fā)動機罩后緣區(qū)域，也就有效減輕了行人的頭部傷害。
[0004]但是行人安全氣囊的設置只針對特定身高的行人設計，若身高偏高或偏矮，該氣囊就不能有效對行人頭部進行保護，此外，當安全氣囊展開后，其會覆蓋風窗玻璃大部分面積，使得駕駛員的視野變差，容易發(fā)生與行人的二次碰撞風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在車輛與行人發(fā)生碰撞時，有效減輕行人頭部碰撞帶來的傷害。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于車輛的自適應前保險杠控制方法，通過該方法，能夠有效保護行人頭部安全。
[0007]特別地，本發(fā)明提供了一種用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)，用于控制所述前保險杠系統(tǒng)伸出，以改變所述車輛前方的行人與所述車輛碰撞時的運動軌跡，其可以包括:
[0008]判斷模塊，用于判斷所述車輛前方的物體是否為行人，在判斷是行人的情況下獲取所述行人的相關信息，所述相關信息包括行人身高信息及行人運動信息；
[0009]車速傳感器，用于獲取所述車輛的速度；
[0010]中央控制模塊，用于根據(jù)所述行人的相關信息及所述車輛的速度計算相對所述前保險杠伸出的距離;和
[0011 ]執(zhí)行機構(gòu)，用于伸出所述距離，從而避免行人的頭部與所述車輛碰撞在其風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域。
[0012]進一步地，所述行人運動信息包括所述行人的運動速度及所述行人的運動軌跡。
[0013]進一步地，所述判斷模塊包括:
[0014]圖像采集單元，用于采集所述車輛前方的物體的圖像；
[0015]識別單元，用于根據(jù)所述圖像識別出行人并獲取所述行人身高信息和所述行人的運動軌跡;和
[0016]行人速度獲取單元，用于獲取所述行人的速度。
[0017]進一步地，所述圖像采集單元為攝像頭；
[0018]可選地，所述攝像頭布置在所述車輛頂部且位于所述風窗玻璃上方。
[0019]進一步地，所述行人速度獲取單元為雷達；
[0020]可選地，所述雷達布置在所述前保險杠處。
[0021]進一步地，所述中央控制模塊為電子控制單元。
[0022]進一步地，所述執(zhí)行機構(gòu)包括:
[0023]支撐板，設置在所述前保險杠下方，能夠相對所述前保險杠伸出或縮回，用于改變所述行人與所述車輛的包絡距離;和
[0024]液壓機構(gòu)，與所述支撐板相連，用于驅(qū)動所述支撐板伸出或縮回；
[0025]可選地，所述液壓機構(gòu)為液壓缸或液壓推桿。
[0026]進一步地，所述執(zhí)行機構(gòu)還包括緩沖塊，所述緩沖塊設置在所述前保險杠處，并能夠相對所述前保險杠伸出或縮回，用于與所述支撐板一起改變所述行人與所述車輛的包絡距離，所述液壓機構(gòu)還與所述緩沖塊相連，所述液壓機構(gòu)還用于驅(qū)動所述緩沖塊伸出或縮回。
[0027]進一步地，本發(fā)明還提供了一種用于車輛的自適應前保險杠控制方法，該方法包括以下步驟:
[0028]步驟100，判斷所述車輛前方的物體是否為行人，在判斷是行人的情況下獲取所述行人的相關信息并且獲取所述車輛的速度，其中，所述相關信息包括行人身高信息及行人運動信息；
[0029]步驟200，根據(jù)所述行人的相關信息及所述車輛的速度計算相對所述前保險杠伸出的距離；
[0030]步驟300，伸出所述距離，從而避免行人的頭部與所述車輛碰撞在其風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域。
[0031]進一步地，所述步驟100是在所述車輛前方8-15米處判斷所述車輛前方的物體是否為行人，所述步驟200是通過模糊計算出所述距離；
[0032]可選地，所述步驟100是在所述車輛前方5-8米處判斷所述車輛前方的物體是否為行人，所述步驟200是通過精確計算出所述距離；
[0033]可選地，所述控制方法還包括在獲取所述車輛的速度不小于30千米/小時，控制所述系統(tǒng)伸出所述距離。
[0034]本發(fā)明的用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)及控制方法，當車輛與行人發(fā)生碰撞的瞬間，根據(jù)不同身高的行人來改變前保險杠下部支撐板和緩沖塊向車輛前端的伸長量，從而改變行人與車輛碰撞時的運動軌跡，也就避免了行人頭部撞擊到風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域，有效減輕了對行人頭部的傷害。
【附圖說明】
[0035]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。附圖中:
[0036]圖1是本發(fā)明一個實施例的用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)的邏輯控制圖；
[0037]圖2是本發(fā)明另一個實施例的用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)的邏輯控制圖；
[0038]圖3是本發(fā)明另一個實施例的關于自適應前保險杠系統(tǒng)在車輛中的位置的示意圖；
[0039]圖4是本發(fā)明一實施例的用于車輛的自適應前保險杠控制方法的工作流程圖；
[0040]圖5是本發(fā)明另一實施例的用于車輛的自適應前保險杠控制方法的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0041]圖1是本發(fā)明一個實施例的用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)的邏輯控制圖，如圖1所示，一種用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)用于控制所述前保險杠系統(tǒng)伸出，以改變所述車輛前方的行人與所述車輛碰撞時的運動軌跡，其一般性地可以包括判斷模塊10用于判斷所述車輛前方的物體是否為行人，在判斷是行人的情況下獲取所述行人的相關信息，所述相關信息包括行人身高信息及行人運動信息；車速傳感器20用于獲取所述車輛的速度；中央控制模塊30用于根據(jù)所述行人的相關信息及所述車輛的速度計算相對所述前保險杠伸出的距離;和執(zhí)行機構(gòu)40用于伸出所述距離，從而避免行人的頭部與所述車輛碰撞在其風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域。其中，所述距離的獲取方式為:所述自適應前保險杠系統(tǒng)中預存有通過實驗獲得的各類計算模型，所述中央控制模塊30根據(jù)獲得的實際的所述行人相關信息及所述車輛的速度提取相應的計算模型，并按照這個模型計算出所述前保險杠伸出的距離。
[0042]通過本發(fā)明，在車輛與行人發(fā)生碰撞的瞬間，中央控制模塊30根據(jù)不同身高的行人來改變前保險杠下部支撐板和緩沖塊向車輛前端的伸長量，從而改變行人與車輛碰撞時的運動軌跡，也就避免了行人頭部撞擊到風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域，有效減輕了對燈人頭部的傷害。
[0043]此外，相較于在風窗玻璃下緣至發(fā)動機罩后緣這一區(qū)域安裝行人安全氣囊，在安全氣囊展開后，雖然保護了行人頭部安全，但因其會覆蓋風窗玻璃大部分面積而使得駕駛員的視野變差，從而容易發(fā)生與行人的二次碰撞風險，本發(fā)明不會遮擋駕駛員視線，因而具有更高的安全性與實用性。
[0044]具體的，所述行人運動信息包括所述行人的運動速度及所述行人的運動軌跡，將上述信息輸入所述中央控制模塊30后，有利于中央控制模塊30做出更加正確合理的判斷。所述車速傳感器20為車輛本身配置零部件，可以理解，當車輛車速很低甚至不動時，即使行人與車輛發(fā)生碰撞，那么也不會對行人造成較大的傷害，因此，有必要采用車速傳感器20測量車速，以便中央控制模塊30接收車速信息并作出是否需要執(zhí)行機構(gòu)40伸出車輛前端的決定。
[0045]圖2是本發(fā)明另一個實施例的用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)的邏輯控制圖。如圖2所示，在本發(fā)明一個實施例中，所述判斷模塊10包括圖像采集單元101用于采集所述車輛前方的物體的圖像;識別單元102用于根據(jù)所述圖像識別出行人并獲取所述行人身高信息和所述行人的運動軌跡;和行人速度獲取單元103用于獲取所述行人的速度；中央控制模塊30接收所述行人身高信息、行人運動軌跡和行人速度，同時接收所述車速傳感器20測得的車輛的速度，并根據(jù)以上信息計算相對所述前保險杠伸出的距離;執(zhí)行機構(gòu)40用于伸出所述距離，從而避免行人的頭部與所述車輛碰撞在其風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域。
[0046]圖3是本發(fā)明一個實施例的關于自適應前保險杠系統(tǒng)在車輛中的位置的示意圖，具體的，如圖3所示，所述圖像采集單元101為攝像頭，可選地，所述攝像頭布置在所述車輛頂部且位于所述風窗玻璃上方。所述行人速度獲取單元103為雷達;可選地，所述雷達布置在所述前保險杠處。所述中央控制模塊30為電子控制單元，所述電子控制單元可以集成于車輛CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)中。
[0047]在本發(fā)明一個實施例中，所述執(zhí)行機構(gòu)40包括支撐板401，設置在所述前保險杠下方，能夠相對所述前保險杠伸出或縮回，用于改變所述行人與所述車輛的包絡距離;和液壓機構(gòu)403，與所述支撐板401相連，用于驅(qū)動所述支撐板401伸出或縮回；可選地，所述液壓機構(gòu)403為液壓缸或液壓推桿。
[0048]進一步地，所述執(zhí)行機構(gòu)40還包括緩沖塊402，所述緩沖塊402設置在所述前保險杠處，并能夠相對所述前保險杠伸出或縮回，用于與所述支撐板401 —起改變所述行人與所述車輛的包絡距離，所述液壓機構(gòu)403還與所述緩沖塊402相連，所述液壓機構(gòu)403還用于驅(qū)動所述緩沖塊402伸出或縮回。
[0049]圖4是本發(fā)明一實施例的用于車輛的自適應前保險杠控制方法的工作流程圖，如圖4所示，所述用于車輛的自適應前保險杠控制方法可以包括如下步驟:
[0050]SlOO，判斷所述車輛前方的物體是否為行人，在判斷是行人的情況下獲取所述行人的相關信息并且獲取所述車輛的速度，其中，所述相關信息包括行人身高信息及行人運動信息；
[0051]S200，根據(jù)所述行人的相關信息及所述車輛的速度計算相對所述前保險杠伸出的距離；
[0052]S300，伸出所述距離，從而避免行人的頭部與所述車輛碰撞在其風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域。
[0053]更具體的，如圖5所示，圖5是本發(fā)明另一實施例的用于車輛的自適應前保險杠控制方法的工作流程圖，其具體為:
[0054]SI，位于車輛處的雷達與攝像頭持續(xù)采集車輛前方的信號，識別單元在車輛前方8-15米處進行持續(xù)識別行人動作，若識別到行人，則轉(zhuǎn)至S2;若未識別到行人，則所述雷達、攝像頭及行人速度傳感器保持采集車輛前方信號；
[0055]S2:識別單元識別出行人身高信息和行人的運動軌跡，行人速度獲取單元獲取行人的速度，車速傳感器獲取車輛的速度，中央控制模塊根據(jù)以上信息通過模糊計算得到相對所述前保險杠伸出的距離；
[0056]S3:所述識別單元在車輛前方5-8米處進行識別行人動作，若識別到行人，則轉(zhuǎn)至S4;若未識別到行人，則所述雷達、攝像頭及行人速度傳感器保持采集車輛前方信號；
[0057]S4:所述識別單元識別出所述行人身高信息和所述行人的運動軌跡，行人速度獲取單元獲取所述行人的速度，車速傳感器獲取所述車輛的速度，中央控制模塊根據(jù)以上信息在S2的基礎上通過精確計算得到相對所述前保險杠伸出的距離；
[0058]S5:所述中央控制模塊判斷所述車輛的速度是否大于30km/h，若是，則轉(zhuǎn)至S6;若否，則所述雷達、攝像頭及行人速度傳感器保持采集車輛前方信號。
[0059]S6:執(zhí)行機構(gòu)伸出所述距離，從而避免行人的頭部與所述車輛碰撞在其風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域。
[0060]上述實施例考慮了車輛交通的實際情況，若行人距車輛的距離過長，那么車內(nèi)駕駛員很容易采取相關的制動裝置以避免碰撞行人，所以，本實施例選擇了行人距離車輛前方8-15米處才開始啟動所述用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)。
[0061 ]同時，考慮到距車輛8-15米的行人有可能已經(jīng)意識到車輛將要撞向自己，從而往車輛旁邊避讓以避免出現(xiàn)事故，或者該行人根本不往車輛方向行走，而是突然拐彎走向另一條人行道，在上述實施例中，當行人距離車輛前方8-15時，中央控制模塊首先進行模糊計算，以預判行人頭部撞擊車輛的位置和前保險杠伸出的長度。模糊計算的設置，一方面，考慮到上述兩種特殊情況，在距車距離較長的情況下，相對于比較精確的計算行人頭部撞擊車輛的位置和前保險杠伸出的距離，中央控制模塊不需要花費更多的計算成本，另一方面，在行人與車輛會發(fā)生真實碰撞的情況下，當行人位于車輛前方更近的距離(步驟3)時，也為中央控制模塊的精確計算做好了一定的鋪墊，即在已有的模糊計算的基礎上，通過相應的比較簡單的計算就能得到前保險杠精確伸出的距離。因此，通過模糊計算與精確計算兩者的結(jié)合，充分保證了實際情況中各種可能出現(xiàn)的情形，使得該方法的運用更加有效與合理。
[0062]同理，如前所述，在車輛車速很低甚至不動的情況下，即使行人與車輛發(fā)生碰撞，那么也不會對行人造成較大的傷害，因此，在上述實施例中，考慮了車速的影響，當中央控制模塊接收到車輛的車速大于30千米/小時以后，才控制執(zhí)行機構(gòu)伸出所述距離，用以保護行人安全。
[0063]至此，本領域技術(shù)人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權(quán)項】
1.一種用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)，用于控制所述前保險杠系統(tǒng)伸出，以改變所述車輛前方的行人與所述車輛碰撞時的運動軌跡，包括: 判斷模塊，用于判斷所述車輛前方的物體是否為行人，在判斷是行人的情況下獲取所述行人的相關信息，所述相關信息包括行人身高信息及行人運動信息； 車速傳感器，用于獲取所述車輛的速度； 中央控制模塊，用于根據(jù)所述行人的相關信息及所述車輛的速度計算相對所述前保險杠伸出的距離;和 執(zhí)行機構(gòu)，用于伸出所述距離，從而避免行人的頭部與所述車輛碰撞在其風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應前保險杠系統(tǒng)，其特征在于，所述行人運動信息包括所述行人的運動速度及所述行人的運動軌跡。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自適應前保險杠系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷模塊包括: 圖像采集單元，用于采集所述車輛前方的物體的圖像； 識別單元，用于根據(jù)所述圖像識別出行人并獲取所述行人身高信息和所述行人的運動軌跡;和 行人速度獲取單元，用于獲取所述行人的速度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應前保險杠系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集單元為攝像頭; 可選地，所述攝像頭布置在所述車輛頂部且位于所述風窗玻璃上方。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的自適應前保險杠系統(tǒng)，其特征在于，所述行人速度獲取單元為雷達； 可選地，所述雷達布置在所述前保險杠處。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項中所述的自適應前保險杠系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制模塊為電子控制單元。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項中所述的自適應前保險杠系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行機構(gòu)包括: 支撐板，設置在所述前保險杠下方，能夠相對所述前保險杠伸出或縮回，用于改變所述行人與所述車輛的包絡距離;和 液壓機構(gòu)，與所述支撐板相連，用于驅(qū)動所述支撐板伸出或縮回； 可選地，所述液壓機構(gòu)為液壓缸或液壓推桿。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自適應前保險杠系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行機構(gòu)還包括緩沖塊，所述緩沖塊設置在所述前保險杠處，并能夠相對所述前保險杠伸出或縮回，用于與所述支撐板一起改變所述行人與所述車輛的包絡距離，所述液壓機構(gòu)還與所述緩沖塊相連，所述液壓機構(gòu)還用于驅(qū)動所述緩沖塊伸出或縮回。9.應用于權(quán)利要求1-8任一項中用于車輛的自適應前保險杠系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟: 步驟100，判斷所述車輛前方的物體是否為行人，在判斷是行人的情況下獲取所述行人的相關信息并且獲取所述車輛的速度，其中，所述相關信息包括行人身高信息及行人運動信息； 步驟200，根據(jù)所述行人的相關信息及所述車輛的速度計算相對所述前保險杠伸出的距離； 步驟300，伸出所述距離，從而避免行人的頭部與所述車輛碰撞在其風窗玻璃下緣到發(fā)動機罩后緣區(qū)域。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述步驟100是在所述車輛前方8-15米處判斷所述車輛前方的物體是否為行人，所述步驟200是通過模糊計算出所述距離；可選地，所述步驟100是在所述車輛前方5-8米處判斷所述車輛前方的物體是否為行人，所述步驟200是通過精確計算出所述距離； 可選地，所述控制方法還包括在獲取所述車輛的速度不小于30千米/小時時，控制所述系統(tǒng)伸出所述距離。
【文檔編號】B60R19/48GK106004775SQ201610465009
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】呂曉江, 王國榮
【申請人】浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司