[發明專利]機動車智能安全裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201811477510.2
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109733314B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 洪亮;高靖;薛紅濤;張樹培;潘宇豪
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60R21/01
• 分類號: B60R21/01;B60R21/013;B60R19/48;B60N2/42;B60R22/46
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• 代理人: 暫無信息

1.機動車智能安全裝置的控制方法，所述機動車智能安全裝置包括：安全氣囊系統、安全帶系統、座椅系統、若干個紅外線探測器、雷達(8)、車速傳感器(9)、紅外夜視攝像機(10)、控制器；

所述若干個紅外線探測器、雷達(8)、車速傳感器(9)、紅外夜視攝像機(10)分別與所述控制器相連；所述若干個紅外線探測器能夠探測機動車前方有無物體遮擋；所述雷達(8)能夠探測到機動車與前方物體的距離；所述車速傳感器(9)能夠探測機動車的行駛速度；所述紅外夜視攝像機(10)能夠探測機動車駕駛員的面部信息；

所述安全氣囊系統、安全帶系統、座椅系統分別與所述控制器相連；所述控制器根據所述若干個紅外線探測器、雷達(8)、車速傳感器(9)、紅外夜視攝像機(10)采集的探測信息，判定是否碰撞，并在確定發生碰撞時，調整所述安全氣囊系統、安全帶系統、座椅系統，使得安全氣囊系統、安全帶系統、座椅系統彼此協同，最大程度地減輕或避免駕乘人員傷害；

所述安全氣囊系統包括氣體發生器A(13)、氣體發生器B(14)、氣體發生器C(15)、氣體發生器D(16)、氣室A(17)、氣室B(18)、氣室C(19)、氣室D(20)；氣體發生器A(13)、氣體發生器B(14)、氣體發生器C(15)、氣體發生器D(16)分別安裝于氣室A(17)、氣室B(18)、氣室C(19)、氣室D(20)中；所述氣室A(17)、氣室B(18)、氣室C(19)、氣室D(20)彼此獨立，安全氣囊系統起爆時，氣體發生器A(13)、氣體發生器B(14)、氣體發生器C(15)、氣體發生器D(16)分別向氣室A(17)、氣室B(18)、氣室C(19)、氣室D(20)中充入氣體，使其膨脹；

所述安全帶系統包括預緊器(21)、載荷限力器(22)、卷收器、織帶；預緊器安裝于機動車B柱中，載荷限力器安裝于卷收器中，預緊器(21)與載荷限力器(22)通過織帶相連；

所述座椅系統包括靠背(23)、坐墊(24)、伺服電機A(25)、伺服電機B(26)、伺服電機C(27)；所述伺服電機A(25)安裝于靠背(23)中，伺服電機B(26)、伺服電機C(27)都安裝于坐墊(24)中；伺服電機A(25)用于控制靠背(23)與坐墊(24)間的夾角A，伺服電機B(26)用于控制坐墊(24)與地板間的夾角B，伺服電機C(27)用于控制座椅系統向左或向右繞其垂直中心軸的旋轉角度C；

所述若干個紅外線探測器包括紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)；所述紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)從左向右等距安裝于保險杠(1)前端，且彼此水平排列，紅外線探測器A(2)、紅外線探測器F(7)分別位于保險杠左側、右側的邊緣處；紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)將保險杠(1)分為五等份；

所述雷達(8)安裝于保險杠(1)前端的中心位置；所述車速傳感器(9)安裝于車輪軸上；所述紅外夜視攝像機(10)安裝于駕乘人員正前方的車頂處，并且紅外夜視攝像機(10)與水平面的夾角、紅外夜視攝像機的左右位置可調；所述控制器采用車載ECU(12)；其特征在于，包括如下步驟：

(1)駕駛員打開總開關(11)；

(2)機動車開始行駛以后，車速傳感器(9)實時采集車輛的行駛速度，并發送至ECU(12)，當ECU(12)根據車速傳感器(9)實時采集的車輛行駛速度，判定機動車處于行駛中后，ECU(12)決定機動車智能安全裝置開始工作；

(3)ECU(12)啟動紅外夜視攝像機(10)、雷達(8)，駕乘人員通過調節紅外夜視攝像機(10)與水平面的夾角以及紅外夜視攝像機(10)的左右位置，使紅外夜視攝像機(10)的攝像頭對準其面部，紅外夜視攝像機(10)實時拍攝駕乘人員的面部，并將實時面部特征信息發送至ECU(12)；

(4)當ECU(12)根據雷達(8)與車速傳感器(9)實時采集的信息，判定車輛將發生正面碰撞時，ECU(12)啟動紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)，紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)的紅外線發射口分別向前水平發射出紅外線，在紅外線發射口水平前方50cm的直線范圍內，各紅外線探測器能探測出有無物體遮擋，并將探測信息發送至ECU(12)；

(5)ECU(12)根據紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)采集的探測信息，確定在正面碰撞發生時，車輛與前方物體的重疊區域、重疊程度；

(6)ECU(12)根據紅外夜視攝像機(10)采集的實時面部特征信息，判斷駕乘人員是否佩戴眼鏡，若佩戴眼鏡，則測量鏡框的尺寸；并且確定駕乘人員面部的位置、朝向；

(7)當車輛發生正面碰撞時，基于碰撞速度；駕乘人員是否佩戴眼鏡、鏡框的尺寸；車輛與前方物體的重疊區域、重疊程度以及駕乘人員面部的位置、朝向，首先ECU(12)控制伺服電機A(25)、伺服電機B(26)、伺服電機C(27)動作，分別用于調整靠背(23)與坐墊(24)間的夾角A、坐墊(24)與地板間的夾角B、座椅系統向左或向右繞其垂直中心軸的旋轉角度C，從而使得駕乘人員處于最佳的乘坐位置；其次ECU(12)控制預緊器(21)的預緊量，載荷限力器(22)的限力等級，從而約束駕乘人員的向前運動；再次ECU(12)控制氣體發生器A(13)、氣體發生器B(14)、氣體發生器C(15)、氣體發生器D(16)向氣室A(17)、氣室B(18)、氣室C(19)、氣室D(20)中的充氣量，分別使氣室A(17)、氣室B(18)、氣室C(19)、氣室D(20)膨脹，在駕乘人員向前撞擊力的作用下，膨脹的氣室A(17)、氣室B(18)、氣室C(19)、氣室D(20)泄氣，從而吸收駕乘人員的撞擊能量；最終，安全氣囊系統、安全帶系統、座椅系統都處于最佳保護狀態，并且彼此協同，最大程度地減輕或避免駕乘人員傷害；

(8)當車輛行駛結束后，駕駛員關閉總開關(11)，ECU(12)終止機動車智能安全裝置工作；

上述步驟中，當機動車未發生正面碰撞時，無步驟(4)、(5)、(6)、(7)。

2.根據權利要求1所述的機動車智能安全裝置的控制方法，其特征在于，所述步驟(5)中，根據各紅外線探測器采集的探測信息，即紅外線發射口水平前方50cm的直線范圍內有無物體遮擋，ECU(12)能夠確定在正面碰撞發生時，車輛與前方物體的重疊區域、重疊程度；具體地：

當紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)探測到正前方有遮擋時，此時重疊區域和重疊程度為靠左側20％重疊碰撞；

當紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)探測到正前方有遮擋時，此時重疊區域和重疊程度為靠左側40％重疊碰撞；

當紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)探測到正前方有遮擋時，此時重疊區域和重疊程度為靠左側60％重疊碰撞；

當紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)探測到正前方有遮擋時，此時重疊區域和重疊程度為靠左側80％重疊碰撞；

當紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)探測到正前方有遮擋時，此時重疊區域和重疊程度為靠右側20％重疊碰撞；

當紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)探測到正前方有遮擋時，此時重疊區域和重疊程度為靠右側40％重疊碰撞；

當紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)探測到正前方有遮擋時，此時重疊區域和重疊程度為靠右側60％重疊碰撞；

當紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)探測到正前方有遮擋時，此時重疊區域和重疊程度為靠右側80％重疊碰撞；

當紅外線探測器A(2)、紅外線探測器B(3)、紅外線探測器C(4)、紅外線探測器D(5)、紅外線探測器E(6)、紅外線探測器F(7)均探測到正前方有遮擋時，此時重疊區域和重疊程度為100％重疊碰撞。