用于在大型动物碰撞中保护车辆乘客的设备和方法
【技术领域】
[0001]此处的实施例涉及在大型动物碰撞中用于车辆乘客保护的设备和方法以及包括这种设备的机动车。
【背景技术】
[0002]在某些机动化的国家里，当在机动车内沿公路行驶时存在遭遇相当大型动物例如驼鹿、鹿、巨鹿即类似大小的其它动物的风险。如果在自己的车辆与大型动物之间发生碰撞，当然存在严重后果的风险。当动物常常从周围植物的覆盖中十分快速地移动至道路上时，与这种大型动物的碰撞通常在极快的速度下发生。
[0003]当车辆以高速撞击大型动物时，由于车辆顶部的向前部分变形而存在严重伤害的较大风险。当以高速行进时如果被大型沉重动物撞击，则车辆顶部通常向后折叠并且朝前排座乘客的头部推进。因此，前排座乘客的头部将可能卡在撞上的车辆顶部与相应车辆前排座的头垫之间。
[0004]最近已经引进了若干用于避免或减轻碰撞的主动安全系统。对事故统计学具有潜在地极大正面影响的一种系统类型是正向防撞装置(FCAS)。FCAS使用基于例如RADAR(无线电探测和测距)、LIDAR(光探测和测距)、激光(通过辐射受激发射的光放大)和相机技术的传感器来监控本车前方的区域。在FCAS中，跟踪算法用于评估前方物体的状态并且判定算法使用评估的状态来确定任何动作例如警告驾驶员或进行车辆的自动制动。
[0005]汽车厂商如今在研宄提供用于即将与动物碰撞的警告和自动制动功能的防碰撞系统。这种警告和自动制动功能通常基于例如上述传感器的使用，从而检测动物的位置和运动。威胁估算器(assessor)随后通过预测未来短时间内、通常1_3秒内的位置来评估配备有防碰撞系统的车辆与动物是否位于碰撞路线上。
[0006]典型地，进行警告和自动制动的决策是基于本车和动物的路径预测的。如上所述，使用一个或多个传感器例如相机传感器、雷达传感器或激光设备传感器或其组合来确定动物的位置和运动。
[0007]在本车和动物的预测未来路径在如此短的时间内相交以使驾驶员不得不立刻行动以避免碰撞的情形下，发出警告。在预测的未来路径在如此短的时间内相交从而驾驶员执行的转向或制动动作都不可能避免碰撞的情形下，可应用自动制动以避免或减轻碰撞的后果。
[0008]虽然上述系统在大型动物碰撞中为车辆乘客保护提供了巨大的好处，仍然有改进的空间。
【发明内容】
[0009]此处的实施例旨在提供在大型动物碰撞中用于车辆乘客保护的改进设备，特别是针对由于车辆顶部的向前部分在与大型动物的碰撞中变形对车辆乘客造成的伤害风险来说的改进。
[0010]这是通过一种设备提供的，该设备包括:被设置成为潜在碰撞威胁而监控装有所述设备的车辆前方道路和检测所述本车前方物体且输出代表其的物体信号的至少一个前视遥测传感器(remote sensor);被设置为确定所述本车的速度并且输出代表其的速度信号的至少一个速度传感器；被设置为至少处理所述物体信号和所述速度信号以确定所述本车是否不可避免地将遭受与大型动物的碰撞同时以这种碰撞可能导致局部撞入所述车辆顶部前缘的客舱内的临界速度或超过该临界速度的速度行进并且从而据此输出碰撞信号的处理装置；至少一个车座，具有安装在其高度可通过电机操作的高度调节装置被调节的座椅支架上的座垫，以及其倾斜度可通过电机操作的倾斜调节装置被调节的靠背，所述车座的纵向位置能通过电机操作的纵向位置调节装置被调节；触发装置，被设置为响应于指示所述本车将遭受大型动物碰撞的所述碰撞信号而触发电机操作的高度调节装置、电机操作的倾斜调节装置和电机操作的纵向位置调节装置中至少一个的操作从而将所述座垫和所述靠背中至少一个移离所述本车的所述顶部的所述前缘。
[0011]作为随后与大型动物碰撞的结果，车座调节装置能够响应于指示本车即将遭受大型动物碰撞的碰撞信号而将座垫和靠背中至少一个移离本车顶部前缘，这就为车辆乘客的头部与可能撞上的车辆顶部之间提供了更大的间隙。
[0012]根据第二方面，触发装置被设置为响应于指示本车即将遭受大型动物碰撞的碰撞信号而触发至少一个车座的电机操作的倾斜调节装置的操作从而将其靠背移离本车顶部的前缘。
[0013]车座调节装置能够将靠背移离本车顶部的前缘，这就提供了增大了其中一次只能操作每个车座的一个调节电机的车座系统内间隙的最有效方式。
[0014]根据第三方面，触发装置被设置为响应于指示本车即将遭受大型动物碰撞的碰撞信号而触发至少一个车座的电机操作的高度调节装置的操作从而将座垫移离本车顶部的前缘。
[0015]车座调节装置能够将座垫移离本车顶部的前缘，这就提供了增大其中一次只能操作每个车座的一个调节电机的车座系统内间隙的可选方案。
[0016]根据第四方面，触发装置被设置为响应于指示本车即将遭受大型动物碰撞的碰撞信号依次地首先触发电机操作的倾斜调节装置的操作从而首先将靠背移离本车顶部的前缘，并且随后触发电机操作的高度调节装置从而将座垫移离本车顶部的前缘。
[0017]车座调节装置能够依次地操作从而首先将靠背随后将座垫移离本车顶部的前缘，这就为其中一次只能操作一个调节电机的车座系统提供了改进。
[0018]根据第五方面，触发装置被设置为响应于指示本车即将遭受大型动物碰撞的碰撞信号依次地首先触发电机操作的高度调节装置从而将座垫移离本车顶部的前缘，并且随后触发电机操作的倾斜调节装置的操作从而首先将靠背移离本车顶部的前缘。
[0019]车座调节装置能够依次地操作从而首先将靠背随后将座垫移离本车顶部的前缘，这就为其中一次只能操作一个调节电机的车座系统提供了可选的改进。
[0020]根据第六方面，触发装置被设置为响应于指示本车即将遭受大型动物碰撞的碰撞信号而触发电机操作的倾斜调节装置的操作从而将靠背移离本车顶部的前缘并且同时触发电机操作的高度调节装置从而将座垫移离本车顶部的前缘。
[0021]同时地触发操作就在车辆乘客的头部与可能撞上的车辆顶部之间提供了更迅速增大的间隙，因为车座靠背的向后倾斜和座垫的降低同时进行。
[0022]根据第七方面，临界速度已经通过与本车相同类型的车辆与大型动物碰撞有关的碰撞测试、模拟、计算或统计中的至少一个被预先确定和设定。
[0023]在真实存在车辆顶部撞入车辆客舱的风险的情形下，基于车辆特定数据设定临界速度就提供了确保所述设备仅触发车座调节电机的操作的有效方式。
[0024]根据第八方面，临界速度已经被在先设定为80_90km/h的范围内。
[0025]将临界速度设定在该范围内也提供了对其中用于设定更多型号的具体临界值的碰撞数据不足的车辆的改进。
[0026]根据第九方面，处理装置进一步被设置为至少处理所述物体信号和所述速度信号以计算撞击时间，并且所述触发装置被设置为当算出的撞击时间低于I秒时触发电机操作的高度调节装置和电机操作的倾斜调节装置中至少一个的操作。
[0027]当算出的撞击时间低于I秒时触发车座调节电机的操作就确保了当碰撞即将来临时首先发生车座的这种移动，消除了不必要的车座调节。
[0028]根据第十方面，被设置为监控本车前方道路的所述至少一个前视遥测传感器包括RADAR技术传感器、LIDAR技术传感器、视觉技术传感器、超声技术传感器、红外技术传感器中的至少一个或基于一个或多个这些传感技术的传感器的融合。
[0029]在第十方面中所述的基于一个或多个这些传感技术的传感器或传感器融合的前视遥测传感器提供了用于判断车辆是否即将遭受大型动物碰撞的高置信度的传感器数据。
[0030]根据第十一方面，被设置为监控本车前方道路的至少一个前视遥测传感器是基于相机的视觉传感器。
[0031]基于相机的视觉传感器提供了在大型动物碰撞中用于车辆乘客保护的设备的低成本实施。
[0032]根据第十二方面，触发装置进一步被设置为响应于指示本车即将遭受大型动物碰撞的碰撞信号而触发电机操作的纵向位置调节装置的操作从而将所述车座移离本车顶部的前缘。
[0033]将车座从而其靠背在车辆内纵向向后移离顶部的前缘提供了车辆前排座乘客的头部与可能撞上的顶部前缘之间甚至更大的间隙。
[0034]根据第十三方面，触发装置进一步被设置为响应于指示本车即将遭受大型动物碰撞的碰撞信号而触发本车的制动系统以进行本车的自动制动和本车的可逆约束系统(reversible restraint system)以进行本车的安全带拉紧中至少一个的操作。
[0035]将车座调节与自动制动组合就提供了车辆乘客的头部与可能撞上的车辆顶部之间进一步增大的间隙，因为通过自动制动提供的车辆速度降低将导致撞击的车辆顶部更不容易撞上，并且如果车辆遭受大型动物碰撞，则响应于指示本车即将遭受大型动物碰撞的碰撞信号进行本车安全带的拉紧有助于确保车辆乘客的正确撞击前定位。
[0036]此处的其它实施例旨在提供一种在大型动物碰撞中