用于车辆行人保护装置的控制方法和系统、处理器与流程

本发明属于汽车安全技术领域，具体涉及一种用于车辆行人保护装置的控制方法和系统、处理器。

背景技术：

近年来通过各国政府法规和ncap的推动，车辆对弱势道路使用群体(行人)的保护日益受到重视。行人保护装置也被广泛应用。常见的行人保护装置有主动式发动机罩和发动机罩气囊。在探测到行人后，行人保护装置被触发，使得在行人撞击到车辆时运动得到缓冲，以减小伤害。更具体地，常见的行人保护探测传感器有非接触式传感器和接触式传感器。其中，非接触式传感器的优点是在车辆撞击到行人之前即可探测到行人，和接触式传感器相比具有时间上的优势；其缺点是判断精度有可能受到车辆周围环境影响，如天气(如雨雪雾等影响能见度的天气)的影响，并依赖于算法成熟度。接触式传感器依赖于行人和车辆在物理接触后产生电信号，进而探测到行人，其优点在于精确度较高，受到干扰的可能性较小，缺点在于探测到行人的时间较晚，不利于尽早启动行人保护装置。

现有车辆比较成熟的技术是利用接触式传感器，当信号到达阀值时，触发行人保护装置以保护行人。此技术有两个局限性。其一，由于接触式传感器依赖于车辆撞击到行人后产生的信号，因此对行人保护装置触发时间较晚，导致其应用范围一般在车速小于55km/h以下。在车速高于55km/h时，不能对行人提供保护。其二，由于仅仅依赖接触式传感器，会有误触发行人保护装置的情况出现。由于较高的维修费用，消费者会进行抱怨。而且仅仅依赖接触式传感器，会导致较高的零件成本，较长的开发周期，以及很高的传感器布置要求，对前舱布置，尤其是外饰造型造成了很大的限制。

基于此，特提出本发明。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有车辆行人保护装置存在的错误触发情况以及因触发时间较晚而导致其仅适用较低车速的问题，本发明提出了一种用于车辆行人保护装置的控制方法，所述车辆包括非接触式传感器和接触式传感器，所述控制方法包括下列步骤：获取所述非接触式传感器检测到行人的时刻t1和/或所述接触式传感器检测到行人的时刻t2；预测行人的头部接触到所述行人保护装置时刻t0；获取所述行人保护装置从开始启动到完全展开所需要的时间dt；根据t1和/或t2以及t0、dt控制所述行人保护装置。

在上述用于车辆行人保护装置的控制方法的优选实施方式中，“根据t1和/或t2以及t0、dt控制行人保护装置”的步骤包括：如果t0－t1＜dt，则不触发所述行人保护装置。

在上述用于车辆行人保护装置的控制方法的优选实施方式中，“根据t1和/或t2以及t0、dt控制行人保护装置”的步骤包括：如果t0－t2≤dt≤t0－t1，则仅根据所述非接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发所述行人保护装置。

在上述用于车辆行人保护装置的控制方法的优选实施方式中，“根据t1和/或t2以及t0、dt控制行人保护装置”的步骤包括：如果dt＜0－t2，则同时根据所述非接触式传感器检测到的行人信息和所述接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发所述行人保护装置。

在上述用于车辆行人保护装置的控制方法的优选实施方式中，“预测行人的头部接触到所述行人保护装置时间t0”的步骤包括：获取车辆信息和行人信息；根据所述车辆信息和所述行人信息预测行人的头部接触到所述行人保护装置的时间t0；其中，所述车辆信息包括车辆速度、车辆刹车减速度和车辆前部轮廓度；所述行人信息包括行人身高、行人位置和行人速度。

在上述用于车辆行人保护装置的控制方法的优选实施方式中，在“获取所述非接触式传感器检测到行人的时刻t1和/或所述接触式传感器检测到行人的时刻t2”之前，所述控制方法还包括：获取车辆和行人的相对速度；当所述相对速度低于预设值时，不获取所述非接触式传感器检测到行人的时刻t1和所述接触式传感器检测到行人的时刻t2；当所述相对速度高于所述预设值时，再获取所述非接触式传感器检测到行人的时刻t1和/或所述接触式传感器检测到行人的时刻t2。

在上述用于车辆行人保护装置的控制方法的优选实施方式中，“获取车辆和行人的相对速度”的步骤包括：利用轮速传感器获取车辆的速度；利用所述非接触式传感器获取行人的速度；根据车辆的速度与行人的速度计算车辆和行人的相对速度。

在上述用于车辆行人保护装置的控制方法的优选实施方式中，所述行人保护装置是弹起式发动机罩或发动机罩气囊。

在上述用于车辆行人保护装置的控制方法的优选实施方式中，所述行人包括步行的人、骑自行车的人、骑电动车的人和使用滑板车的人。

在上述用于车辆行人保护装置的控制方法的优选实施方式中，所述非接触式传感器为通过超声波或激光束工作的摄像系统、雷达系统或激光雷达系统；所述接触式传感器为加速度计传感器、压力传感器或压电传感器。

本发明还提供了一种处理器，所述处理器适用于加载并运行程序以便执行上述的用于车辆行人保护装置的控制方法。

本发明还提供了一种用于车辆行人保护装置的控制系统，所述控制系统包括：非接触式传感器，所述非接触式传感器用于检测行人信息；接触式传感器，所述接触式传感器用于检测行人信息；处理器，所述处理器能够根据所述非接触式传感器检测到的行人信息以及车辆的行驶信息预测行人的头部接触到所述行人保护装置的时间t0，并且所述处理器还能够根据所述非接触式传感器检测到行人信息的时刻t1和/或所述接触式传感器检测到行人信息的时刻t2以及t0和dt控制所述行人保护装置；其中，dt为预先设定的行人保护装置从开始启动到完全展开所需要的时间。

在上述用于车辆行人保护装置的控制系统的优选实施方式中，所述处理器按照如下方式控制所述行人保护装置：如果t0－t1＜dt，则不触发所述行人保护装置；如果t0－t2≤dt≤t0－t1，则仅根据所述非接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发所述行人保护装置；如果dt＜t0－t2，则同时根据所述非接触式传感器检测到的行人信息和所述接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发所述行人保护装置。

在上述用于车辆行人保护装置的控制系统的优选实施方式中，所述车辆的行驶信息至少包括车辆的速度；所述非接触式传感器检测到的“行人信息”至少包括行人的速度；所述处理器还能根据车辆的速度和行人的速度计算车辆和行人的相对速度，并且当所述相对速度低于预设值时，所述处理器不触发所述行人保护装置。

本发明分别利用非接触式传感器和接触式传感器的优点，依据探测时间、碰撞时间以及行人保护装置的展开时间，采取不同的措施，以对行人提供最佳的保护，同时降低行人保护装置误触发的风险。与现有技术相比，本发明利用非接触式传感器，在时间上提前探测到行人，提高了行人保护装置的适用速度范围；根据探测时间、碰撞时间以及行人保护装置的展开时间提出不同的保护方案，对行人的保护更加全面；降低了对接触传感器的精度要求，意味着更低的成本，以及在车辆布置上更低的要求。

方案1、一种用于车辆行人保护装置的控制方法，所述车辆包括非接触式传感器和接触式传感器，其特征在于，所述控制方法包括下列步骤：

获取所述非接触式传感器检测到行人的时刻t1和/或所述接触式传感器检测到行人的时刻t2；

预测行人的头部接触到所述行人保护装置的时刻t0；

获取所述行人保护装置从开始启动到完全展开所需要的时间dt；

根据t1和/或t2以及t0、dt选择所述行人保护装置的控制方式。

方案2、根据方案1所述的用于车辆行人保护装置的控制方法，其特征在于，“根据t1和/或t2以及t0、dt控制行人保护装置”的步骤包括：

如果t0－t1＜dt，则不触发所述行人保护装置。

方案3、根据方案1所述的用于车辆行人保护装置的控制方法，其特征在于，“根据t1和/或t2以及t0、dt控制行人保护装置”的步骤包括：

如果t0－t2≤dt≤t0－t1，则仅根据所述非接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发所述行人保护装置。

方案4、根据方案1所述的用于车辆行人保护装置的控制方法，其特征在于，“根据t1和/或t2以及t0、dt控制行人保护装置”的步骤包括：

如果dt＜t0－t2，则同时根据所述非接触式传感器检测到的行人信息和所述接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发所述行人保护装置。

方案5、根据方案1所述的用于车辆行人保护装置的控制方法，其特征在于，“预测行人的头部接触到所述行人保护装置时间t0”的步骤包括：

获取车辆信息和行人信息；

根据所述车辆信息和所述行人信息预测行人的头部接触到所述行人保护装置的时间t0；

其中，所述车辆信息包括车辆速度、车辆刹车减速度和车辆前部轮廓度；所述行人信息包括行人身高、行人位置和行人速度。

方案6、根据方案1至5中任一项所述的用于车辆行人保护装置的控制方法，其特征在于，在“获取所述非接触式传感器检测到行人的时刻t1和/或所述接触式传感器检测到行人的时刻t2”之前，所述控制方法还包括：

获取车辆和行人的相对速度；

当所述相对速度低于预设值时，不获取所述非接触式传感器检测到行人的时刻t1和所述接触式传感器检测到行人的时刻t2；

当所述相对速度高于所述预设值时，再获取所述非接触式传感器检测到行人的时刻t1和/或所述接触式传感器检测到行人的时刻t2。

方案7、根据方案6所述的用于车辆行人保护装置的控制方法，其特征在于，“获取车辆和行人的相对速度”的步骤包括：

利用轮速传感器获取车辆的速度；

利用所述非接触式传感器获取行人的速度；

根据车辆的速度与行人的速度计算车辆和行人的相对速度。

方案8、根据方案6所述的用于车辆行人保护装置的控制方法，其特征在于，所述行人保护装置为弹起式发动机罩或发动机罩气囊。

方案9、根据方案6所述的用于车辆行人保护装置的控制方法，其特征在于，所述行人包括步行的人、骑自行车的人、骑电动车的人和使用滑板车的人。

方案10、根据方案6所述的用于车辆行人保护装置的控制方法，其特征在于，所述非接触式传感器为通过超声波或激光束工作的摄像系统、雷达系统或激光雷达系统；

所述接触式传感器为加速度计传感器、压力传感器或压电传感器。

方案11、一种处理器，其特征在于，所述处理器适用于加载并运行程序以便执行如方案1至7中任一项所述的用于车辆行人保护装置的控制方法。

方案12、一种用于车辆行人保护装置的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

非接触式传感器，所述非接触式传感器用于检测行人信息；

接触式传感器，所述接触式传感器用于检测行人信息；

处理器，所述处理器能够根据所述非接触式传感器检测到的行人信息以及车辆的行驶信息预测行人的头部接触到所述行人保护装置的时间t0，并且

所述处理器还能够根据所述非接触式传感器检测到行人信息的时刻t1和/或所述接触式传感器检测到行人信息的时刻t2以及t0和dt控制所述行人保护装置；

其中，dt为预先设定的行人保护装置从开始启动到完全展开所需要的时间。

方案13、根据方案12所述的用于车辆行人保护装置的控制系统，其特征在于，所述处理器按照如下方式控制所述行人保护装置：

如果t0－t1＜dt，则不触发所述行人保护装置；

如果t0－t2≤dt≤t0－t1，则仅根据所述非接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发所述行人保护装置；

如果dt＜t0－t2，则同时根据所述非接触式传感器检测到的行人信息和所述接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发所述行人保护装置。

方案14、根据方案12所述的用于车辆行人保护装置的控制系统，其特征在于，所述车辆的行驶信息至少包括车辆的速度；所述非接触式传感器检测到的“行人信息”至少包括行人的速度；

所述处理器还能根据车辆的速度和行人的速度计算车辆和行人的相对速度，并且当所述相对速度低于预设值时，所述处理器不触发所述行人保护装置。

附图说明

图1是本发明的用于车辆行人保护装置的控制方法的主要流程图。

具体实施方式

为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明旨在解决现有车辆行人保护装置存在的误触发情况以及因触发时间较晚而导致其仅适用较低车速的问题。车辆行人保护装置包括但不限于弹起式发动机罩、发动机罩气囊等装置，其目的是当车辆撞到行人时，装置触发以减轻行人的伤害。

参照图1，图1是本发明的用于车辆行人保护装置的控制方法的主要流程图。本发明的车辆包括非接触式传感器和接触式传感器，如图1所示，本发明的控制方法包括下列步骤：s110、获取非接触式传感器检测到行人的时刻t1和/或接触式传感器检测到行人的时刻t2；s120、预测行人的头部接触到行人保护装置的时刻t0；s130、获取行人保护装置从开始启动到完全展开所需要的时间dt；s140、根据t1和/或t2以及t0、dt控制行人保护装置。

作为示例，在步骤s110中，获取非接触式传感器检测到行人的时刻t1和接触式传感器检测到行人的时刻t2。需要说明的是，在该步骤中，非接触式传感器检测到行人的时刻t1和接触式传感器检测到行人的时刻t2可以按照当地的时间记录，如非接触式传感器检测到行人的时刻t1为当地北京时间上午10点整，接触式传感器检测到行人的时刻t2为当地北京时间上午10点01秒，也即以当地时间作为参考系来记录时刻t1、时刻t2和时刻t0。或者，在该步骤中，还可以将非接触式传感器检测到行人的时刻t1记作初始时刻，后续接触式传感器检测到行人的时刻t2和预测到的行人的头部接触到行人保护装置的时刻t0均以t1均作为参考系进行记录。

在步骤s120中，可以通过获取车辆信息和行人信息，然后根据车辆信息和行人信息预测行人的头部接触到行人保护装置的时间t0。其中，车辆信息包括但不限于车辆速度(可以通过轮速传感器采集得到)、车辆刹车减速度(可以通过轮速传感器采集得到)和车辆前部轮廓度(可以将车辆前部轮廓度预先写入存储器)；行人信息包括于行人身高、行人位置和行人速度等，行人信息可以通过非接触式传感器采集得到。举例而言，当非接触式传感器检测到行人的时刻t1时，同时利用非接触式传感器检测行人的身高(如1.7米)、距离车辆的位置(如20cm)、行人的速度(如处于站立状态，速度为0)，同时利用车辆上的相关传感器检测车辆的速度(如车辆在当前时刻以80公里/时的速度行驶)、刹车的减速度(如当前刹车的减速度为6米/秒)，然后将上述信息发送给处理器统一处理，处理器利用预先建立的算法模型可以预测到行人的头部接触到行人保护装置的时刻t0。本发明不对具体的算法模型进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况或通过试验建立。

在步骤s130中，行人保护装置从开始启动到完全展开所需要的时间dt也可以预先写入存储器，需要的时候直接读取存储器即可。本领域技术人员可以理解的是，行人保护装置从开始启动到完全展开所需要的时间dt为固定值，通常在车辆装配好后，该时间dt已经固定，因此可以在车辆装配好后将该时间dt写入到存储器中，便于直接读取。

在步骤s140中，即根据t1、t2、t0和dt控制行人保护装置可以理解为：通过比较非接触式传感器探测到行人至行人头部接触到行人保护装置所需的时间、接触式传感器探测到行人至行人头部接触到行人保护装置所需的时间以及行人保护装置从开始启动到完全展开所需要的时间，来综合判断触发行人保护装置还是不触发行人保护装置，以及当触发行人保护装置时，是采用非接触式传感器的信号还是接触式传感器的信号。这样一来，本发明同时利用非接触式传感器和接触式传感器的优点，依据探测时间(非接触传感器探测到行人的视觉)、碰撞时间(接触式传感器探测到行人的视觉)以及行人保护装置的展开时间，采取不同的措施，以对行人提供最佳的保护，同时降低行人保护装置误触发的风险。与现有技术相比，本发明利用非接触式传感器，在时间上提前探测到行人，提高了行人保护装置的适用速度范围；根据探测时间、碰撞时间以及行人保护装置的展开时间提出不同的保护方案，对行人的保护更加全面；降低了对接触传感器的精度要求，意味着更低的成本，以及在车辆布置上更低的要求。

在一种具体的实施方式中，步骤s140包括以下情形：

情形一：如果t0－t1＜dt，则不触发行人保护装置。具体而言，由于t0－t1＜dt，即从非接触式传感器探测到行人至行人头部接触到行人保护装置的时间早于行人保护装置展开的时间，在这种情况下，如果触发行人保护装置，则会导致行人撞击过来的时候，行人保护装置尚未完全展开，这样非但不能保护行人，反而还会对行人造成额外的伤害。因此，在t0－t1＜dt的情形下，不触发行人保护装置。

情形二：如果t0－t2≤dt≤t0－t1，则仅根据非接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发行人保护装置。由于t0－t2≤dt≤t0－t1，即从非接触式传感器探测到行人至行人头部接触到行人保护装置的时间晚于行人保护装置展开的时间，而从接触式传感器探测到行人至行人头部接触到行人保护装置的时间早于行人保护装置展开的时间，在这种情况下，由于车辆与行人的相对速度一般较高，如果同时还使用接触传感器检测的行人信息判断是否触发行人保护装置的话，会导致行人保护装置触发时间迟滞，即在接触式传感器检测到行人信息之后，此时在触发行人保护装置的话，则不能使行人保护装置完全展开以保护行人。因此，在该情形下，使用仅根据非接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发行人保护装置，以尽早使行人保护装置可以尽早完全展开以保护行人。作为示例，将非接触式传感器检测到的行人信息作为信号输入到相应的控制算法，由控制算法判断是否触发行人保护装置。该控制算法可以采用任意已知的算法，其可以根据非接触式传感器探测到的信号计算出是否触发行人保护装置，在此不再对该具体的控制算法进行详细说明。

情形三：如果dt≤t0－t2，则同时根据非接触式传感器检测到的行人信息和接触式传感器检测到的行人信息判断是否触发行人保护装置。由于dt≤t0－t2，即接触式传感器探测到行人至行人头部接触到行人保护装置的时间晚于行人保护装置展开的时间。换言之，该情形下，时间上允许同时使用两种传感器(非接触式传感器和接触式传感器)检测到的信号来判断是否触发行人保护装置。这样一来，在保证行人的前提下，最大程度上减少误触发行人保护装置的风险。作为示例，将非接触式传感器和接触式传感器检测到的行人信息作为信号输入相应的控制算法，由控制算法判断是否触发行人保护装置。该控制算法可以采用任意已知的算法，其可以根据非接触式传感器和接触式传感器探测到的信号计算出是否触发行人保护装置，在此不再对该具体的控制算法进行详细说明。

在一种更具体的实施方式中，在步骤s110之前，本发明的控制方法还包括：获取车辆和行人的相对速度；当相对速度低于预设值时，不触发行人保护装置；当相对速度高于预设值时，再执行步骤s110。该预设值可以由本领域技术人员灵活地设定，一般为一个较低的值。这样一来，在该情形下，由于相对速度较低，车辆对行人的碰撞不会对行人造成伤害，因此不需要触发行人保护装置，以避免不必要的由于触发行人保护装置而造成的维修费用。

作为示例，上述在获取车辆和行人的相对速度时，可以利用轮速传感器获取车辆的速度，以及利用非接触式传感器获取行人的速度，然后再根据车辆的速度与行人的速度计算车辆和行人的相对速度。本领域技术人员也可以采用其他合适的方式计算车辆与行人的相对速度，这些都不脱离本发明的保护范围。

本领域技术人员容易理解的是，上述的行人主要指收到车辆撞击时需要保护的道路使用者，包括步行者、使用自行车、电动车、滑板车等交通工具的人，也可以泛指道路中的动物等。另外，非接触式传感器优选具有例如通过超声波或激光束工作的摄像系统，雷达系统或激光雷达系统，用来探测碰撞对象是否是行人，以及车辆到行人的距离；接触式传感器包括但不限于加速度计传感器、压力传感器、压电传感器等。

本发明还提供了一种用于车辆行人保护装置的控制系统，该控制系统包括非接触式传感器、接触式传感器和处理器。其中，非接触式传感器用于检测行人信息；接触式传感器用于检测行人信息；处理器能够根据非接触式传感器检测到的行人信息以及车辆的行驶信息预测行人的头部接触到行人保护装置的时间t0，并且处理器还能够根据非接触式传感器检测到行人信息的时刻t1和/或接触式传感器检测到行人信息的时刻t2以及t0和dt控制行人保护装置；其中，dt为预先设定的行人保护装置从开始启动到完全展开所需要的时间。

在本发明用于车辆行人保护装置的控制系统中，“车辆的行驶信息”可以由车辆上的相关传感器获取，如车辆速度、刹车速度等，具体参见上文说明，在此不再赘述。处理器还能根据车辆的速度和行人的速度计算车辆和行人的相对速度，并且当相对速度低于预设值时，处理器不触发行人保护装置，具体参见上文说明，在此也不再赘述。处理器预测行人的头部接触到行人保护装置的时间以及处理器控制行人保护装置的方式也参见上文说明，在此也不再赘述。

本发明还提供了一种处理器，所述处理器适用于加载并运行程序以便执行上述的用于车辆行人保护装置的控制方法。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。