行人碰撞下肢保护装置、保护方法及汽车与流程

本发明涉及汽车防撞技术领域，具体地涉及一种行人碰撞下肢保护装置、保护方法及具有该保护装置的汽车。

背景技术：

随着社会经济的发展，机动车十分普及，人车碰撞事故相应增多，如何降低人车碰撞事故中行人所受伤害，是摆在汽车生产商面前的一道难题。

统计数据表明，80％以上的人车碰撞事故中行人下肢都会受到伤害，其中，胫骨骨折及膝部韧带拉伤是常见的伤害类型。现有技术中，为了降低这两种伤害发生的概率，汽车制造商采用特定的材料和形状制作汽车前保险杠，使其具备一定的吸能功能，并将汽车的冲击力合理分配给下肢各部分。

现有技术往往基于特定身高的人来设计前保险杠，例如，现有技术往往基于五十百分位假人进行设计，所能保护的行人的身高范围较小，低身高行人和高身高行人无法都得到有效的保护。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种行人碰撞下肢保护装置及保护方法，使得不同身高的行人都能在人车相撞事故中得到较好的保护。

本发明实施例提供的解决其技术问题的技术方案如下：

一种行人碰撞下肢保护装置，包括第一缓冲块、第一伸缩装置、第二缓冲块、第二伸缩装置、安装支架、行人探测器和中央控制器；该安装支架用于安装在汽车的前部，该第一伸缩装置安装在该安装支架的上部，该第一伸缩装置一端连接该安装支架，该第一伸缩装置另一端连接该第一缓冲块；该第二伸缩装置安装在该安装支架的下部，该第二伸缩装置一端连接该安装支架，该第二伸缩装置另一端连接该第二缓冲块；该中央控制器与该第一伸缩装置、该第二伸缩装置、该行人探测器电性相连，该中央控制器接收该行人探测器传递的信息，该中央控制器向该第一伸缩装置、该第二伸缩装置传递指令。

在本发明较佳实施例中，该第一伸缩装置可以在该汽车前后方向上伸缩，调节其在该汽车前后方向上的长度，从而调节该第一缓冲块的位置；该第二伸缩装置可以在该汽车前后方向上伸缩，调节其在该汽车前后方向上的长度，从而调节该第二缓冲块的位置。

在本发明较佳实施例中，该行人探测器包括雷达探测器。

在本发明较佳实施例中，该雷达探测器向该汽车前进方向发射并接收、分析反射回来的超声波信号或者电磁波信号，判断该汽车前进方向上若干距离内是否有障碍物，并测量该障碍物的高度、运动速度及与该汽车的距离，将有无障碍物、障碍物高度、障碍物运动速度、障碍物与该汽车的距离等信息传递给该中央控制器。

在本发明较佳实施例中，该行人探测器包括摄像头。

在本发明较佳实施例中，该摄像头拍该摄汽车前进方向的画面，每间隔相同的时间将拍摄的画面传递给该中央控制器，该中央控制器对该摄像头拍摄的画面进行图像识别，从而判断该汽车前进方向上的障碍物是否为行人。

本发明实施例还提供一种行人碰撞下肢保护方法，适用于一种行人碰撞下肢保护装置，该行人碰撞下肢保护装置包括第一缓冲块、第一伸缩装置、第二缓冲块、第二伸缩装置、安装支架、行人探测器和中央控制器；该安装支架用于安装在汽车的前部，该第一伸缩装置安装在该安装支架的上部，该第一伸缩装置一端连接该安装支架，该第一伸缩装置另一端连接该第一缓冲块；该第二伸缩装置安装在该安装支架的下部，该第二伸缩装置一端连接该安装支架，该第二伸缩装置另一端连接该第二缓冲块；该中央控制器预设有计算逻辑，该中央控制器与该第一伸缩装置、该第二伸缩装置、该行人探测器电性相连，该行人碰撞下肢保护方法包括如下步骤：

该行人探测器探测该汽车前方行人信息；

该中央控制器根据该行人信息判断该汽车前方是否有行人；

该中央控制器判断到该汽车前方有行人后，该行人探测器实时检测该行人身高、该行人运动速度和该汽车行驶速度并传输给该中央控制器；

该中央控制器综合该行人身高、该行人运动速度和该汽车行驶速度并依据预设的计算逻辑进行运算，得出该第一伸缩装置及该第二伸缩装置各自的伸缩位移量，并输出控制指令以分别控制该第一伸缩装置和该第二伸缩装置执行伸缩动作；

该第一缓冲块和该第二缓冲块在汽车前后方向上伸缩至预定的目标位置。

在本发明较佳实施例中，该行人探测器包括雷达探测器，该雷达探测器向该汽车前方发射超声波或者无线电波，以探测该汽车前方行人信息。

在本发明较佳实施例中，该行人探测器包括摄像头，该摄像头拍摄该汽车前方的画面，以探测该汽车前方行人信息。

本发明实施例还提供一种汽车，该汽车包括上述行人保护装置。

本发明实施例提供的行人碰撞下肢保护装置和行人碰撞下肢保护方法，可以探测路上是否有行人以及行人的身高、运动速度，并依据这些信息调整第一缓冲块、第二缓冲块的位置，使其与行人的身高、运动速度相适应，使得不同身高的行人都能在人车相撞事故中得到较好的保护。

附图说明

图1为本发明实施例中行人碰撞下肢保护装置安装在汽车上的示意图。

图2为图1中行人碰撞下肢保护装置的结构框图。

图3为图1中行人碰撞下肢保护装置的结构示意图。

图4为图3中第一伸缩装置处于收缩状态的结构示意图。

图5为图3中第二伸缩装置处于收缩状态的结构示意图。

图6为图1中行人碰撞下肢保护装置的工作流程图。

图中标号为：

11-第一缓冲块；12-第一伸缩装置；21-第二缓冲块；22-第二伸缩装置；30-安装支架；40-行人探测器；41-雷达探测器；42-摄像头；50-中央控制器；70-汽车；71-前保险杠横梁；72-发动机舱；73-车窗。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1所示，本发明实施例提供一种行人碰撞下肢保护装置(以下简称“保护装置”)，该保护装置包括第一缓冲块11、第一伸缩装置12、第二缓冲块21、第二伸缩装置22、安装支架30、行人探测器40和中央控制器50。

其中，安装支架30固定安装在汽车70前部，具体地，安装支架30固定安装在前保险杠横梁71上。如图1和图3所示，第一伸缩装置12安装在安装支架30的上部，第一伸缩装置12一端连接安装支架30，第一伸缩装置12另一端连接第一缓冲块11；第二伸缩装置22安装在安装支架30的下部，第二伸缩装置22一端连接安装支架30，第二伸缩装置22另一端连接第二缓冲块21。

第一伸缩装置12可以在汽车70前后方向上伸缩，以调节其在前后方向上的伸缩长度；通过调节第一伸缩装置12在前后方向上的伸缩长度，可以调节第一缓冲块11在前后方向上处于不同的位置。与第一伸缩装置12相同，第二伸缩装置22也可以在前后方向上伸缩，以调节其在前后方向上的伸缩长度；通过调节第二伸缩装置22在前后方向上的伸缩长度，可以调节第二缓冲块21在前后方向上处于不同的位置。

行人探测器40安装在汽车70前部。本实施例中，行人探测器40可以包括雷达探测器41，雷达探测器41例如安装在发动机舱72前部。雷达探测器41通过向汽车70前进方向发射并接收、分析反射回来的超声波信号或者电磁波信号，从而判断汽车70前进方向上一定距离范围内是否有行人，并探测行人的身高、行走速度及行人与汽车70的距离。

优选的，为了提高探测效率和探测准确性，行人探测器40还可以包括摄像头42，摄像头42例如安装在车窗73上部，摄像头42用于拍摄汽车70前进方向上的画面。通过雷达探测器41与摄像头42的协同工作，可以提高行人探测的效率和准确性。

如图2所示，中央控制器50与雷达探测器41、摄像头42、第一伸缩装置12及第二伸缩装置22电性相连，中央控制器50具有运算、判断功能，中央控制器50预设有计算逻辑和判断逻辑。中央控制器50接收雷达探测器41、摄像头42传递的探测信息，根据该探测信息判断汽车70前方预定距离范围内是否有行人，以及当有行人时，获取行人的相关信息包括行人身高、行人运动速度和行人与汽车70的距离，同时中央控制器50还接收车辆的行驶速度信息，中央控制器50综合这些信息依据预设的计算逻辑进行运算，得出第一伸缩装置12及第二伸缩装置22各自的伸缩位移量，并输出控制指令以分别控制第一伸缩装置12和第二伸缩装置22执行伸缩动作，实现分别带动第一缓冲块11和第二缓冲块21在汽车前后方向上伸缩至预定的目标位置。

如图3所示，在正常行驶状态下，第一伸缩装置12、第二伸缩装置22在前后方向的伸出长度相同。

如图4所示，当检测到汽车70前方有行人，且该行人的身高较五十百分比假人的身高矮小时，将控制第二伸缩装置22的伸出长度大于第一伸缩装置12的伸出长度，具体地，可通过伸出第二伸缩装置22或者缩回第一伸缩装置12，实现第二伸缩装置22的伸出长度大于第一伸缩装置12的伸出长度。

如图5所示，当检测到汽车70前方有行人，且该行人的身高较五十百分比假人的身高高大时，将控制第一伸缩装置12的伸出长度大于第二伸缩装置22的伸出长度，具体地，可通过伸出第一伸缩装置12或者缩回第二伸缩装置22，实现第一伸缩装置12的伸出长度大于第二伸缩装置22的伸出长度。

其中，第一伸缩装置12、第二伸缩装置22的驱动方式优选的为液压驱动的方式，即第一伸缩装置12、第二伸缩装置22为油缸。在本发明的其他实施例中，第一伸缩装置12、第二伸缩装置22的驱动方式也可以是例如气缸驱动或电动推杆驱动。

如图6所示，总言之，该行人探测器40探测该汽车70前方的行人信息，并将该行人信息传递给该中央控制器50，该中央控制器50接收该行人信息并判断该汽车70前方预定距离内是否有行人。若判断结果为“否”，则该行人探测器40继续保持探测状态；若判断结果为“是”，则该中央控制器50通过外部的行人探测器40的实时探测结果获取行人的相关信息包括行人身高、行人运动速度、行人与汽车70的距离等信息，同时中央控制器50通过内部的传感器(如车速传感器)获取车辆的行驶速度信息，中央控制器50综合这些信息依据预设的计算逻辑进行运算，得出第一伸缩装置12及第二伸缩装置22各自的伸缩位移量，并输出控制指令以分别控制第一伸缩装置12和第二伸缩装置22执行伸缩动作，以分别带动第一缓冲块11和第二缓冲块21在汽车前后方向上伸缩至预定的目标位置。

具体而言，雷达探测器41向汽车70前进方向发射并接收、分析反射回来的超声波信号或者电磁波信号，之后将该经过分析的超声波信号或者电磁波信号转换为电信号传递给中央控制器50，并保持探测状态。中央控制器50接收该电信号，依据该电信号判断汽车70前进方向上预设距离内是否有障碍物，并计算障碍物的高度、运动速度及其与汽车70的距离。优选的，该预设距离例如为十米。摄像头42辅助拍摄汽车70前进方向的场景画面，每间隔预设的时间将拍摄的场景画面传递给中央控制器50。

中央控制器50依据预设的计算逻辑和判断逻辑对输入的信息进行运算并作出判断。在判断出汽车70前进方向无行人时，中央控制器50不进行任何动作；在判断出汽车70前进方向有行人时，中央控制器50依据预设的计算逻辑，综合各相关信息如行人高度、行人运动速度、行人与汽车70的距离及汽车70的行驶速度等信息进行运算，计算出第一伸缩值，即第一伸缩装置12的伸缩值；或者计算出第二伸缩值，即第二伸缩装置22的伸缩值。依据该第一伸缩值，中央控制器50给第一伸缩装置12发出第一伸缩指令，第一伸缩装置12在该第一伸缩指令的控制下伸长或者收缩与该第一伸缩值相应的长度。依据该第二伸缩值，中央控制器50给第二伸缩装置22发出第二伸缩指令，第二伸缩装置22在该第二伸缩指令的控制下伸长或者收缩与该第二伸缩值相应的长度。相应的，在第一伸缩装置12和第二伸缩装置22的带动下，第一缓冲块11和第二缓冲块21的位置改变相应的量。

具体的，如图4所示，当探测的行人的身高较五十百分比假人的身高矮小时，中央控制器50可以向第二伸缩装置22发出伸出指令或者向第一伸缩装置12发出缩回指令，从而使第二伸缩装置22的伸出长度大于第一伸缩装置12的伸出长度。

具体的，如图5所示，当探测的行人的身高较五十百分比假人的身高高大时，中央控制器50可以向第一伸缩装置12发出伸出指令或者向第二伸缩装置22发出缩回指令，从而使第一伸缩装置12的伸出长度大于第二伸缩装置22的伸出长度。

因此，如果汽车70与行人发生碰撞，在汽车70与行人相撞后，由于第一缓冲块11、第二缓冲块21的位置与行人的身高相适应，行人所受伤害程度降到最低。

本发明实施例还提供一种利用上述行人碰撞保护装置的行人碰撞保护方法，该行人碰撞下肢保护方法包括如下步骤：

该行人探测器40探测该汽车70前方的行人信息并传递给中央控制器50；

该中央控制器50根据该行人信息判断该汽车70前方是否有行人；

该中央控制器50判断到该汽车70前方有行人后，该中央控制器50通过该行人探测器40的实时探测结果获取该行人身高、该行人运动速度、该行人与该汽车70的距离，同时该中央控制器50还获取该汽车70的行驶速度；

该中央控制器50综合所获取的信息进行运算，得出该第一伸缩装置12及该第二伸缩装置22各自的伸缩位移量，并输出控制指令以分别控制该第一伸缩装置12和/或该第二伸缩装置22执行伸缩动作，以分别带动该第一缓冲块11和/或该第二缓冲块21在汽车前后方向上伸缩至预定的目标位置。

具体的，如图4所示，当探测的行人的身高较五十百分比假人的身高矮小(如小于某一预设值)时，中央控制器50可以向第二伸缩装置22发出伸出指令或者向第一伸缩装置12发出缩回指令，从而使第二伸缩装置22的伸出长度大于第一伸缩装置12的伸出长度。

具体的，如图5所示，当探测的行人的身高较五十百分比假人的身高高大(如大于某一预设值)时，中央控制器50可以向第一伸缩装置12发出伸出指令或者向第二伸缩装置22发出缩回指令，从而使第一伸缩装置12的伸出长度大于第二伸缩装置22的伸出长度。

因此，如果汽车70与行人发生碰撞，在汽车70与行人相撞后，由于第一缓冲块11、第二缓冲块21的位置与行人的身高相适应，行人所受伤害程度降到最低。

本发明实施例提供的行人碰撞下肢保护装置及行人碰撞下肢保护方法，可以根据探测到的行人身高等信息，控制第一伸缩装置12和/或第二伸缩装置22进行伸缩，进而调整第一缓冲块11和/或第二缓冲块21的位置，使缓冲块的位置与行人的身高相适应，使得不同身高的行人都能在人车相撞事故中得到较好的保护。

在本文中，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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。