一种车辆紧急制动控制方法及控制系统与流程

本发明属于汽车开关门力测试技术领域，特别涉及一种车辆紧急制动控制方法及控制系统。

背景技术：

紧急制动系统能够在车辆行驶紧急情况下，执行紧急制动操作以避免碰撞或减轻碰撞造成的危害。

现有的车辆紧急制动策略是在考虑车辆与障碍物的相对速度和距离的情况下制定的，通过紧急制动，避免碰撞或者减轻碰撞强度。但是，车辆紧急制动，尤其是在乘员没有准备情况下的紧急制动会使得乘坐人员产生明显的前倾运动，这样给乘坐人员带来不舒适的感觉，甚至可能对乘员保护有一定的影响。

有时碰撞不可避免，为了尽量减轻碰撞对车内乘坐人员的伤害，目前的车辆都设置有保护气囊，当车辆与障碍物的碰撞速度达到气囊点爆速度时，气囊就会展开以保护车内乘坐人员，减小碰撞对于乘坐人员的冲击力。

可是，在实际车辆行驶过程中，气囊在高速展开过程中对乘坐人员造成伤害的事故也层出不穷，尤其是在紧急制动，乘员身体前倾和气囊之间距离较小时这一问题会更加突出。

因此，如何提供一种在碰撞不可避免情况下，最大程度保护车内乘坐人员的紧急制动方法，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种车辆紧急制动控制方法，该控制方法的具体内容包括：

s1、获取当前时刻车辆与障碍物之间的距离以及车辆与障碍物之间的相对运动速度；

s2、根据所获取的距离与相对运动速度计算以紧急制动策略对车辆进行制动时车辆与障碍物发生碰撞时刻的碰撞速度，以及自当前时刻至碰撞时刻的时间段，以碰撞速度高于气囊点爆速度并且所述时间段小于预设时间段为条件，降低对车辆的制动强度以使乘坐人员与气囊的相对位移量在预定范围内。

本发明中通过预先计算碰撞速度，如果判断碰撞速度高于气囊点爆速度，即碰撞速度比较高，则在碰撞发生之前较短的时间内降低对车辆的制动强度，这样有利于保证乘坐人员和前方气囊或者前方约束系统之间的距离处于安全距离，避免碰撞时乘坐人员与气囊之间距离过小导致二者相对位移量大，进而导致气囊对乘坐人员压迫程度高现象的发生，有利于保护乘坐人员的乘坐安全性。

可选的，步骤s2中以碰撞速度高于气囊点爆速度并且所述时间段大于或者等于预设时间段为条件，控制以当前紧急制动策略对车辆进行制动。

可选的，步骤s2中，如果碰撞速度低于气囊点爆速度，则以当前紧急制动策略对车辆进行制动。

可选的，步骤s1中还进一步实时获取车内乘坐人员的姿态信号；

当步骤s2中判断碰撞速度高于气囊点爆速度并且所述时间段小于预设时间段时，还进一步根据所获取的乘坐人员的姿态信号判断气囊展开时乘坐人员相对气囊的位移量，如果乘坐人员相对气囊的位移量大于预定位移量，则降低对车辆的制动强度直至乘坐人员的前倾量在规定范围内；否则，按照当前紧急制动策略对车辆进行制动。

可选的，通过摄像头获取乘坐人员的姿态信号。

可选的，计算的碰撞速度越高，制动强度降低的幅度越大。

此外，本发明还提供了一种车辆紧急制动控制系统，包括以下部件：

获取部件，用于获取车辆与障碍物之间的距离以及车辆与障碍物之间的相对运动速度；

控制器，包括存储模块和判断模块；

所述存储模块内部存储有气囊点爆速度、预设时间段以及紧急制动策略；

所述判断模块根据所获取的距离与相对运动速度计算以紧急制动策略对车辆进行制动时车辆与障碍物发生碰撞时刻的碰撞速度，以及自当前时刻至碰撞时刻的时间段，以碰撞速度高于气囊点爆速度并且所述时间段小于预设时间段为条件，降低对车辆的制动强度以使乘坐人员与气囊的相对位移量在预定范围内。

可选的，所述判断模块还进一步以碰撞速度低于气囊点爆速度并且所述时间段大于或者等于预设时间段为条件，控制以当前紧急制动策略对车辆进行制动。

可选的，还包括摄像头，设置于车厢内部，用于实时获取车内乘坐人员的姿态信号；所述存储模块中还进一步存储有预定位移量；

所述判断模块判断碰撞速度高于气囊点爆速度并且所述时间段小于预设时间段时，还进一步根据所获取的乘坐人员的姿态信号判断气囊展开时乘坐人员相对气囊的位移量，如果乘坐人员相对气囊的位移量大于预定位移量，则降低对车辆的制动强度以使乘坐人员的前倾量在规定范围内；否则，按照当前紧急制动策略对车辆进行制动。

附图说明

图1为本发明一种具体实施例中车辆紧急制动控制方法的流程图；

图2为本发明另一种具体实施例中车辆紧急制动控制方法的流程图；

图3为本发明所提供的一种新的车辆紧急制动控制系统的框图。

具体实施方式

针对背景技术中提出的气囊在高速打开过程中对乘坐人员造成伤害的技术问题，本文进行了深入研究，研究发现：当碰撞不可避免并且车辆与障碍物的碰撞速度达到气囊点爆速度时，乘坐人员相对气囊的位移量越大，气囊对乘坐人员的压迫力越强，尤其是乘坐人员胸部相对气囊的压缩量，直接影响气囊对乘坐人员的损伤程度。

也就是说，当车辆与障碍物碰撞时，乘坐人员与气囊的距离越近，其越可能受伤。

在上述研究发现的基础上，本文提出了一种新的车辆紧急制动控制方法，具体描述如下。

为了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、控制方法、控制系统、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图3图1为本发明一种具体实施例中车辆紧急制动控制方法的流程图；图3为本发明所提供的一种新的车辆紧急制动控制系统的框图。

本发明提供了一种车辆紧急制动控制方法，具体内容包括：

s1、获取当前时刻车辆与障碍物之间的距离以及车辆与障碍物之间的相对运动速度；

其中上述距离和相对运动速度参数可以通过获取部件进行获得，获取部件可以为安装于车辆前方或者其他位置的传感器，例如车辆与障碍物之间的距离可以通过位移传感器获取，相对运动速度可以通过摄像头或者雷达测量距离然后通过控制器计算获得。

传感器的数量和安装位置并不是唯一的，其数量可以为一个，也可以为两个或者多个。优选安装于车辆的前端部。

s2、根据所获取的距离与相对运动速度计算以紧急制动策略对车辆进行制动车辆与障碍物的碰撞速度，以及自当前时刻至碰撞时刻的时间段，以碰撞速度高于气囊点爆速度并且所述时间段小于预设时间段为条件，降低对车辆的制动强度。

相应地车辆紧急制动控制系统包括控制器，控制器又进一步包括存储模块和判断模块；存储模块内部存储有气囊点爆速度、预设时间段以及紧急制动策略；需要说明的是紧急制动策略是指制动强度最大的制动策略。气囊点爆速度是指车辆标定的气囊展开的最低碰撞速度。

判断模块根据所获取的距离与相对运动速度计算以紧急制动策略对车辆进行制动车辆时车辆与障碍物发生时刻的碰撞速度，以及自当前时刻至碰撞时刻的时间段，以碰撞速度高于气囊点爆速度并且所述时间段小于预设时间段为条件，降低对车辆的制动强度。

在降低对车辆的制动强度方面，控制器可以自动进行设置低于当前紧急制动策略的制动模式，当然，控制器也可以发出显示指令，以告知驾驶员，驾驶员自动进行降低车辆的制动强度。制动强度调节可以采用现有的装置和方法实现，例如通过调节制动阀的开度调节制动强度。

也就是说，当控制器判断碰撞速度高于气囊点爆速度并且所述时间段小于预设时间段时，控制器可以自动降低车辆制动强度，也可以提示操作人员降低制动强度。

本发明中通过预先计算碰撞速度，如果判断碰撞速度高于气囊点爆速度，即碰撞速度比较高，则在碰撞发生之前较短的时间内降低对车辆的制动强度，这样有利于保证乘坐人员和前方气囊或者前方约束系统之间的距离处于安全距离，避免碰撞时乘坐人员与气囊之间距离过小导致二者相对位移量大，进而导致气囊对乘坐人员压迫程度高现象的发生，有利于保护乘坐人员的乘坐安全性。

进一步地，步骤s2中以碰撞速度高于气囊点爆速度并且时间段大于或者等于预设时间段为条件，控制以当前紧急制动策略对车辆进行制动。也就是说，虽然控制器的判断模块判断车辆与障碍物会产生碰撞，但是自当前时刻至发生碰撞时刻的时间段大于预设时间段，则认为此阶段应该尽最大可能降低碰撞速度，因此按照当前的紧急制动策略对车辆进行制动。

步骤s2具体为：

s21、判断碰撞速度是否高于气囊点爆速度，如果高于，则执行步骤s22，否则执行步骤s24；

s22、判断时间段是否小于预设时间段，如果是，则执行步骤s23，否则执行步骤s24；

s23、降低对车辆的制动强度以使乘坐人员与气囊的相对位移量在预定范围内；

s24、按照当前的紧急制动策略进行制动，并返回s22。

预设时间段可以根据不同车辆进行具体设置，在一种具体车辆中，预设时间段的范围可以为0.3秒至1秒，优选预设时间段为0.5秒。

上述控制方法中还可以进一步进行优化，具体详见以下描述。

请参考图2，图2为本发明另一种具体实施例中车辆紧急制动控制方法的流程图。

步骤s1中还可以进一步实时获取车内乘坐人员的姿态信号；当步骤s2中判断碰撞速度高于气囊点爆速度并且所述时间段小于预设时间段时，还进一步根据所获取的乘坐人员的姿态信号判断气囊展开时乘坐人员相对气囊的位移量，如果乘坐人员相对气囊的位移量大于预定位移量，则降低对车辆的制动强度；否则，按照当前最大制动强度策略对车辆进行制动。

上述各判断步骤由判断模块进行。相应地，上述预定位移量可以存储于存储模块中。

也就是说，步骤s2具体为：

s21、判断碰撞速度是否高于气囊点爆速度，如果高于，则执行步骤s22，否则执行步骤s24；

s22、判断所述时间段是否小于预设时间段，如果是，则执行步骤s231，否则执行步骤s24；

s231、判断计算的位移量与预定位移量的大小，如果小于或者等于，则执行s232；否者执行步骤s24；

s232、降低对车辆的制动强度直至乘坐人员的前倾量在规定范围内；

s24、按照当前的紧急制动策略进行制动，并返回s231。

上述乘坐人员的姿态信号可以通过摄像头获取，摄像头可以安装于车厢内部便于实时采集乘坐人员的姿态信号。

乘坐人员的姿态信号一般为乘坐人员的身体各部位的位置，一般为上身位置。

上述实施例中，车辆在紧急制动时充分考虑车内乘坐人员的姿态，当判断碰撞时车内乘坐人员与气囊或者前方约束系统装置的之间距离较小时，即车内乘坐人员向前倾的幅度比较大，控制器控制降低车辆的制动强度，以减少乘员因为制动减速度而造成的身体前倾，增加乘坐人员和前方约束系统装置之间的距离，当制动强度使得乘员身体前倾量满足碰撞保护要求时，维持当前制动强度直至碰撞。

上述各实施例中可以依据以下原则降低车辆的制动强度：计算的碰撞速度越高，制动强度降低的幅度越大。即根据紧急制动强度与计算的所述碰撞速度。在预估高速碰撞情况下，在临近碰撞时，为避免气囊对乘员的损伤，保证乘员和气囊之间足够的空间，制动强度应该比较低；在预估碰撞速度较低，但是气囊会点爆的情况下，避免气囊对乘员造成伤害所需的乘员空间较小，因而制动强度可以相对高一点。

本文中的车辆紧急制动控制系统可以实施上述控制方法，故该车辆紧急制动控制系统也具有上述控制方法的上述技术效果。

以上对本发明所提供的一种车辆紧急制动控制方法及控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。