追尾碰撞中控制主动头枕的方法、系统和车辆与流程

本申请涉及车辆安全技术领域，特别涉及一种追尾碰撞中控制主动头枕的方法、系统和车辆。

背景技术：

随着经济的快速发展，道路交通复杂程度提升，行车数量逐年攀升，交通事故的数量也在逐渐提升。其中，车辆碰撞的主要形态有正面碰撞、侧面碰撞及追尾碰撞等。而在车辆追尾碰撞过程中，由于惯性的作用，前车司乘人员与头枕之间也会产生相对运动进而产生挥鞭伤。挥鞭伤为由后方或侧方撞击所致的颈部加速减速机制所造成的骨或软组织损伤。

为了减小挥鞭伤的风险，相关技术中设置有主动式头枕。其中，传统的主动式头枕多为纯机械机构，如乘员与座椅相对运动推动连杆机构启动调节头枕，但该形式响应时间长，主动式头枕的作用发生在碰撞之后，可能在头枕起作用的时候，挥鞭伤就已经产生了。

可见，如何使得主动式头枕尽可能快甚至于是提前响应于碰撞，能够有效解决在车辆驾驶期间发生碰撞时，降低乘员挥鞭伤的情况。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种追尾碰撞中控制主动头枕的方法、系统和车辆，以解决相关技术中主动式头枕响应不及时导致挥鞭伤的情况。

第一方面，提供了一种追尾碰撞中控制主动头枕的方法，包括以下步骤：

根据车内各个座椅上的乘员状态判断所述各个座椅是否符合头枕启动条件；

根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患；

若判断有追尾隐患，控制符合头枕启动条件的座椅头枕运动到设定的安全位置。

在本实施例中，能够预测后方来车是否会发生追尾碰撞，提前控制主动头枕到设定的安全位置，有效降低追尾事故中头枕对乘员的挥鞭伤伤害。同时，本申请实施例既能够满足车辆在运行中乘员的舒适性要求，也能够降低追尾碰撞发生时对乘员的挥鞭伤的伤害程度，有效解决座椅舒适性与安全性之间的矛盾，并通过设定安全位置以满足不同车型的需求。

一些实施例中，所述乘员状态包括“有成年人使用”、“有儿童座椅占用”和“无人使用”，所述头枕启动条件包括：

检测到的乘员状态处于“有成年人使用”状态。

一些实施例中，在根据车内各个座椅上的乘员状态判断所述各个座椅是否符合头枕启动条件之前，还包括步骤：

使用人员状态感知系统中的乘员传感器检测车内各个座椅上的乘员状态。

一些实施例中，在根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患之前，还包括步骤：

使用汽车主动安全系统中的雷达和传感器获取后方来车与自身车辆的运动参数。

一些实施例中，所述运动参数包括相对距离和相对速度，所述根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患的具体步骤包括：

当所述相对距离在预设的距离阈值以下、所述相对速度超过预设的速度阈值时，根据所述相对距离和所述相对速度得到相对时间；

根据所述相对时间和预设的时间阈值判断后方来车是否有碰撞隐患。

一些实施例中，所述根据所述相对时间和预设的时间阈值判断后方来车是否有碰撞隐患的具体步骤包括：

判断所述相对时间是否小于预设的时间阈值，若是，则后方来车有碰撞隐患，否则无碰撞隐患。

一些实施例中，所述根据所述相对时间和预设的时间阈值判断后方来车是否有碰撞隐患的具体步骤包括：

比较所述相对时间与多个预设的时间阈值，确定碰撞隐患的告警级别，并在所述相对时间小于最小的时间阈值时，判断后方来车有碰撞隐患。

第二方面，还提供了一种追尾碰撞中控制主动头枕的系统，包括：

第一传感器组，其用于检测车内各个座椅上的乘员状态；

第二传感器组，其用于获取后方来车的运动参数；

控制器，其用于根据车内各个座椅上的乘员状态判断所述各个座椅是否符合头枕启动条件；根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患；若判断有追尾隐患，控制符合头枕启动条件的座椅头枕运动到设定的安全位置。

一些实施例中，所述第一传感器组为人员状态感知系统中的乘员传感器；和/或

所述第二传感器组为汽车主动安全系统中的雷达和传感器。

第三方面，还提供了一种安装有如上述的追尾碰撞中控制主动头枕的系统的车辆。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：能够预测后方来车是否会发生追尾碰撞，提前控制主动头枕到设定的安全位置，有效降低追尾事故中头枕对乘员的挥鞭伤伤害。

本申请实施例提供了一种追尾碰撞中控制主动头枕的方法，根据车内各个座椅上的乘员状态判断所述各个座椅是否符合头枕启动条件，再根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患；若判断有追尾隐患，控制符合头枕启动条件的座椅头枕运动到设定的安全位置。在本实施例中，既能够满足车辆在运行中乘员的舒适性要求，也能够降低追尾碰撞发生时对乘员的挥鞭伤的伤害程度，有效解决座椅舒适性与安全性之间的矛盾，并通过设定安全位置以满足不同车型的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种追尾碰撞中控制主动头枕的方法的流程框图；

图2为本申请实施例提供的一种追尾碰撞中控制主动头枕的系统的结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种追尾碰撞中控制主动头枕的方法，能够预测后方来车是否会发生追尾碰撞，提前控制主动头枕到设定的安全位置，有效降低追尾事故中头枕对乘员的挥鞭伤伤害。

如图1所示，本申请实施例提供了一种追尾碰撞中控制主动头枕的方法，包括以下步骤：

s1：根据车内各个座椅上的乘员状态判断所述各个座椅是否符合头枕启动条件；

s2：根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患；

s3：若判断有追尾隐患，控制符合头枕启动条件的座椅头枕运动到设定的安全位置。

本申请实施例提供了一种追尾碰撞中控制主动头枕的方法，根据车内各个座椅上的乘员状态判断所述各个座椅是否符合头枕启动条件，再根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患；若判断有追尾隐患，控制符合头枕启动条件的座椅头枕运动到设定的安全位置。

在本实施例中，能够预测后方来车是否会发生追尾碰撞，提前控制主动头枕到设定的安全位置，有效降低追尾事故中头枕对乘员的挥鞭伤伤害。同时，本申请实施例既能够满足车辆在运行中乘员的舒适性要求，也能够降低追尾碰撞发生时对乘员的挥鞭伤的伤害程度，有效解决座椅舒适性与安全性之间的矛盾，并通过设定安全位置以满足不同车型的需求。

以及，本申请实施例中的控制策略简单易操作，且不受到车辆运行环境的影响，还能够根据乘员状态有针对性地制定保护策略。

进一步地，所述乘员状态包括“有成年人使用”、“有儿童座椅占用”和“无人使用”，所述头枕启动条件包括：

检测到的乘员状态处于“有成年人使用”状态。

在本申请实施例中，如果当前座椅上检测到“有儿童座椅占用”，那么不管儿童座椅上是否有乘员，该座椅上的头枕禁止启动；如果当前座椅上“无人使用”，该座椅上的头枕也禁止启动；如果当前座椅上“有成年人使用”，该座椅符合头枕启动条件，该座椅上的头枕可启动。

进一步地，在根据车内各个座椅上的乘员状态判断所述各个座椅是否符合头枕启动条件之前，还包括步骤：

使用人员状态感知系统中的乘员传感器检测车内各个座椅上的乘员状态。

进一步地，在根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患之前，还包括步骤：

使用汽车主动安全系统中的雷达和传感器获取后方来车与自身车辆的运动参数。

在本申请实施例中，借助于车辆上已有的人员状态感知系统中的乘员传感器来检测车内各个座椅上的乘员状态，汽车主动安全系统中的雷达和传感器来获取后方来车的运动参数，无需额外布置新的硬件设施，利用已有的硬件设施来获取控制主动头枕的前端数据，成本低廉，且能够使得头枕的调整相应提前，降低追尾碰撞发生时对乘员的挥鞭伤的伤害程度。

进一步地，所述运动参数包括相对距离和相对速度，所述根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患的具体步骤包括：

当所述相对距离在预设的距离阈值以下、所述相对速度超过预设的速度阈值时，根据所述相对距离和所述相对速度得到相对时间；

根据所述相对时间和预设的时间阈值判断后方来车是否有碰撞隐患。

更进一步地，所述根据所述相对时间和预设的时间阈值判断后方来车是否有碰撞隐患的具体步骤包括：

判断所述相对时间是否小于预设的时间阈值，若是，则后方来车有碰撞隐患，否则无碰撞隐患。

再进一步地，所述根据所述相对时间和预设的时间阈值判断后方来车是否有碰撞隐患的具体步骤包括：

比较所述相对时间与多个预设的时间阈值，确定碰撞隐患的告警级别，并在所述相对时间小于最小的时间阈值时，判断后方来车有碰撞隐患。

所述比较所述相对时间与多个预设的时间阈值，确定碰撞隐患的告警级别的具体步骤包括：

预先设置第一时间阈值和第二时间阈值，所述第一时间阈值大于第二时间阈值；

判断所述相对时间是否大于所述第一时间阈值，若是，则无碰撞隐患，否则，再判断所述相对时间是否大于预设的第二时间阈值；

在本申请实施例中，若所述相对时间大于所述第二时间阈值，则无碰撞隐患，并发出一级告警；若所述相对时间小于或等于所述第二时间阈值，则有碰撞隐患，并发出二级告警。其中，一级告警表示程度轻的，二级告警表示程度重的。

在本申请实施例中，定义后方来车相较于本车的相对距离为l，相对速度为v，且v＞0表示后方来车的速度快于本车；

其中，如果l＞lmin，那么禁止头枕启动，无论v为何值，lmin为设定的安全临界距离，根据经验值确定；

如果v＜0，那么禁止头枕启动，无论l为何值；

如果l≤l0，v＞0，且l/v＞tmax，那么禁止头枕启动，tmax为设定的安全预警时间，根据经验值确定；

如果l≤l0，v＞0，且tmin＜l/v≤tmax，那么禁止头枕启动，并启动一级告警，tmin为设定的安全临界时间，也可以为人的反应时间；

如果l≤l0，v＞0，且l/v≤tmin，那么判断有追尾隐患，并启动二级告警。

当l≤l0，v＞0，且l/v≤tmin，且在座椅上的乘员状态满足头枕启动条件时，控制该座椅头枕运动到设定的安全位置。该安全位置根据不同座椅的规格单独设置符合人体工学的安全位置，即有效解决座椅舒适性与安全性之间的矛盾，并通过设定安全位置以满足不同车型的需求。

如图2所示，本申请实施例还提供了一种追尾碰撞中控制主动头枕的系统，包括：

第一传感器组，其用于检测车内各个座椅上的乘员状态；

第二传感器组，其用于获取后方来车的运动参数；

控制器，其用于根据车内各个座椅上的乘员状态判断所述各个座椅是否符合头枕启动条件；根据后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患；若判断有追尾隐患，控制符合头枕启动条件的座椅头枕运动到设定的安全位置。

具体地，所述第一传感器组为人员状态感知系统中的乘员传感器；和/或

所述第二传感器组为汽车主动安全系统中的雷达和传感器。

本申请实施例提供了一种追尾碰撞中控制主动头枕的系统，借助于车辆上已有的人员状态感知系统中的乘员传感器来检测车内各个座椅上的乘员状态，汽车主动安全系统中的雷达和传感器来获取后方来车的运动参数，无需额外布置新的硬件设施，利用已有的硬件设施来获取控制主动头枕的前端数据，根据乘员传感器检测到的车内各个座椅上的乘员状态判断所述各个座椅是否符合头枕启动条件，再根据汽车主动安全系统中的雷达和传感器获取到的后方来车的运动参数判断是否有追尾隐患；若判断有追尾隐患，控制符合头枕启动条件的座椅头枕运动到设定的安全位置。

在本实施例中，能够预测后方来车是否会发生追尾碰撞，提前控制主动头枕到设定的安全位置，有效降低追尾事故中头枕对乘员的挥鞭伤伤害。同时，本申请实施例既能够满足车辆在运行中乘员的舒适性要求，也能够降低追尾碰撞发生时对乘员的挥鞭伤的伤害程度，有效解决座椅舒适性与安全性之间的矛盾，并通过设定安全位置以满足不同车型的需求。

以及，本申请实施例中的控制策略简单易操作，且不受到车辆运行环境的影响，还能够根据乘员状态有针对性地制定保护策略，且成本低廉，且能够使得头枕的调整相应提前，降低追尾碰撞发生时对乘员的挥鞭伤的伤害程度。

进一步地，所述乘员状态包括“有成年人使用”、“有儿童座椅占用”和“无人使用”，所述头枕启动条件包括：检测到的乘员状态处于“有成年人使用”状态。在本申请实施例中，如果当前座椅上检测到“有儿童座椅占用”，那么不管儿童座椅上是否有乘员，该座椅上的头枕禁止启动；如果当前座椅上“无人使用”，该座椅上的头枕也禁止启动；如果当前座椅上“有成年人使用”，该座椅符合头枕启动条件，该座椅上的头枕可启动。

进一步地，所述运动参数包括相对距离和相对速度，所述控制器还具体用于：

当所述相对距离在预设的距离阈值以下、所述相对速度超过预设的速度阈值时，根据所述相对距离和所述相对速度得到相对时间；

判断所述相对时间是否小于预设的时间阈值，若是，则后方来车有碰撞隐患，否则无碰撞隐患。

当对于碰撞隐患的大小，还可根据相对时间的大小进一步划分，与上述实施例不同的是，所述运动参数包括相对距离和相对速度，所述控制器还具体用于：

当所述相对距离在预设的距离阈值以下、所述相对速度超过预设的速度阈值时，根据所述相对距离和所述相对速度得到相对时间；

比较所述相对时间与多个预设的时间阈值，确定碰撞隐患的告警级别，并在所述相对时间小于最小的时间阈值时，判断后方来车有碰撞隐患。

其中，确定碰撞隐患的告警级别的方式为：

预先设置第一时间阈值和第二时间阈值，所述第一时间阈值大于第二时间阈值；

判断所述相对时间是否大于所述第一时间阈值，若是，则无碰撞隐患，否则，再判断所述相对时间是否大于预设的第二时间阈值；

在本申请实施例中，若所述相对时间大于所述第二时间阈值，则无碰撞隐患，并发出一级告警；若所述相对时间小于或等于所述第二时间阈值，则有碰撞隐患，并发出二级告警。其中，一级告警表示程度轻的，二级告警表示程度重的。

在本申请实施例中，定义后方来车相较于本车的相对距离为l，相对速度为v，且v＞0表示后方来车的速度快于本车；

其中，如果l＞lmin，那么禁止头枕启动，无论v为何值，lmin为设定的安全临界距离，根据经验值确定；

如果v＜0，那么禁止头枕启动，无论l为何值；

如果l≤l0，v＞0，且l/v＞tmax，那么禁止头枕启动，tmax为设定的安全预警时间，根据经验值确定；

如果l≤l0，v＞0，且tmin＜l/v≤tmax，那么禁止头枕启动，并启动一级告警，tmin为设定的安全临界时间，也可以为人的反应时间；

如果l≤l0，v＞0，且l/v≤tmin，那么判断有追尾隐患，并启动二级告警。

当l≤l0，v＞0，且l/v≤tmin，且在座椅上的乘员状态满足头枕启动条件时，控制该座椅头枕运动到设定的安全位置。该安全位置根据不同座椅的规格单独设置符合人体工学的安全位置，即有效解决座椅舒适性与安全性之间的矛盾，并通过设定安全位置以满足不同车型的需求。

在本申请实施例中，所述控制器还可由第一控制器、第二控制器、第三控制器组成，所述第一控制器在乘员状态符合头枕启动条件时生成第一控制信号，并向所述第三控制器发送，所述第二控制器在判断有追尾隐患时生成第二控制信号，并向所述第三控制器发送，所述第三控制器在收到第一控制信号和第二控制信号后，生成第三控制信号来控制座椅头枕运动到设定的安全位置。

本申请实施例还提供了一种安装有如上述的追尾碰撞中控制主动头枕的系统的车辆。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。