CN108859950A - 车辆下钻碰撞检测***和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于检测或者预测下钻碰撞的装置和方法。示例性车辆包括用于捕捉目标车辆的图像的摄像机、用于检测车辆的速度和前进方向的传感器、以及处理器。该处理器被配置为确定目标车辆分类、确定目标车辆的开放空间、确定车辆和目标车辆之间的接近速度、基于分类、开放空间以及接近速度来预测下钻碰撞、以及响应地执行碰撞行动。

Description

车辆下钻碰撞检测***和方法
技术领域
本发明总体上涉及车辆下钻碰撞检测，更具体地涉及用于减轻由车辆下钻碰撞引起的损坏的***和方法。
背景技术
下钻碰撞或“潜滑”事件通常涉及乘客车辆未能停下来并且撞上诸如半挂车之类的较大的车辆中。半挂车通常位于较高的位置，使得乘用车的保险杠避开与半挂车接触并且在挂车下滑动。在这种情况下，包括挡风玻璃、挡风玻璃框架、以及甚至乘客的上身的乘用车的上部经历碰撞的冲击。
发明内容
所附权利要求限定了本申请。本发明总结了实施例的各方面，并且不应该用于限制权利要求。根据本文描述的技术设想了其它实施方式，这对于本领域普通技术人员在研究以下附图和详细描述后将显而易见，并且这些实施方式旨在落入本申请的范围内。
示出了用于车辆下钻碰撞检测的示例性实施例。示例公开的车辆包括具有用于捕捉目标车辆图像的摄像机、用于检测车辆的速度和前进方向的传感器以及处理器的车辆。该处理器被配置为确定目标车辆分类、确定目标车辆的开放空间、确定车辆和目标车辆之间的接近速度、基于分类、开放空间以及接近速度来预测下钻碰撞、以及响应地执行碰撞行动。
示例公开的方法包括利用车辆的摄像机捕捉目标车辆图像。该方法也包括检测车辆的速度和前进方向。该方法也包括确定目标车辆分类、以及确定目标车辆的开放空间。该方法还包括确定车辆和目标车辆之间的接近速度。该方法还包括基于分类、开放空间以及接近速度来预测下钻碰撞、以及响应地执行碰撞行动。
第三示例可以包括利用车辆的摄像机来捕捉目标车辆图像的设备、检测车辆的速度和前进方向的设备、确定目标车辆分类的设备、确定目标车辆的开放空间的设备、确定车辆和目标车辆之间的接近速度的设备、基于分类、开放空间以及接近速度来预测下钻碰撞的设备、以及响应地执行碰撞行动的设备。
根据本发明，提供一种车辆，包括：
摄像机，该摄像机用于捕捉目标车辆的图像；
传感器，该传感器用于检测车辆的速度和前进方向；以及
处理器，该处理器配置为：
确定目标车辆分类；
确定目标车辆的开放空间；
确定车辆和目标车辆之间的接近速度；
基于分类、开放空间以及接近速度来预测下钻碰撞；以及
响应地执行碰撞行动。
根据本发明的一个实施例，摄像机是连接到车辆的后视镜的前置摄像机。
根据本发明的一个实施例，目标车辆分类基于由摄像机捕捉的目标车辆的图像来确定，并且其中目标车辆分类包括半挂车。
根据本发明的一个实施例，目标车辆的开放空间基于由摄像机捕捉的目标车辆的图像来确定。
根据本发明的一个实施例，开放空间包括由目标车辆的后部防钻撞护栏保护的区域。
根据本发明的一个实施例，开放空间包括从目标车辆的基部延伸到地面以及从第一目标车辆车轮延伸到第二车辆目标车轮的区域。
根据本发明的一个实施例，确定接近速度包括：
确定目标车辆的速度和前进方向；
比较车辆和目标车辆的确定的速度和前进方向；以及
响应地确定接近速度。
根据本发明的一个实施例，碰撞行动包括：
警告车辆的驾驶员即将发生的下钻碰撞。
根据本发明的一个实施例，碰撞行动包括：
将信号从车辆传送到目标车辆。
根据本发明的一个实施例，信号指示预测到下钻碰撞。
根据本发明的一个实施例，碰撞行动包括修改车辆的碰撞***。
根据本发明的一个实施例，修改车辆的碰撞***包括改变哪个安全气囊当检测到碰撞时被激活。
根据本发明的一个实施例，修改的碰撞***被配置为：
基于由摄像机捕捉的一个或多个图像来确定已发生了碰撞；以及
响应地激活车辆约束装置。
根据本发明的一个实施例，处理器还被配置为：
估计下钻碰撞能量；以及
基于下钻碰撞能量来响应地执行碰撞行动。
根据本发明，提供一种方法，包括：
利用车辆的摄像机来捕捉目标车辆图像；
检测车辆的速度和前进方向；
确定目标车辆分类；
确定目标车辆的开放空间；
确定车辆和目标车辆之间的接近速度；
基于分类、开放空间以及接近速度来预测下钻碰撞；以及
响应地执行碰撞行动。
根据本发明的一个实施例，基于目标车辆图像来确定目标车辆分类，并且其中目标车辆分类包括半挂车。
根据本发明的一个实施例，基于目标车辆图像来确定目标车辆的开放空间，并且其中开放空间包括由目标车辆的后部防钻撞护栏保护的区域。
根据本发明的一个实施例，基于目标车辆图像来确定目标车辆的开放空间，并且其中开放空间包括从目标车辆的基部延伸到地面以及从第一目标车辆车轮延伸到第二车辆目标车轮的区域。
根据本发明的一个实施例，碰撞行动包含将指示预测到下钻碰撞的信号从车辆传送到目标车辆。
根据本发明的一个实施例，还包括：
估计下钻碰撞能量；以及
基于下钻碰撞能量来响应地执行碰撞行动。
附图说明
为了更好的理解本发明，可参考下面附图中示出的实施例。附图中的部件不一定成比例并且有关元件可以被省略，或者在一些情况下可夸大比例，以便强调并且清楚地说明本发明中描述的新颖性特征。此外，如本领域已知的，可多方面地设置***部件。而且，在附图中，贯穿若干视图，同样的附图标记指定对应的部件。
图1示出了根据本发明的实施例的涉及车辆和目标车辆的示例性场景；
图2示出了图1的车辆的电子部件的示例性框图；
图3A和3B分别示出了根据本发明的实施例的示例性目标车辆的后视图和侧视图；
图4示出了根据本发明的实施例的示例性方法的流程图。
具体实施方式
尽管本发明可以以各种方式实施，但附图中示出了并将在下文中描述一些示例和非限制性实施例，应当理解的是，本发明应被认为是发明的例证并且并不旨在将发明限制到已说明的具体实施例。
如上所述，本文的实施例针对下钻碰撞检测和减轻。一些最危险的车辆碰撞包括较小的车辆撞上较大的车辆，其中较小的车辆在较大的车辆下面停住。典型的车辆保护机构(安全气囊、约束装置等)可以被设计成围绕或配置为当车辆撞上车辆的保险杠首先接触的墙壁、道路障碍物或其它物体时最有效地操作。然而，下钻碰撞通常涉及具有显著离地间距的物体，使得较小车辆的保险杠不会首先碰撞。相反，车辆的挡风玻璃或其它上部将首先碰撞。因此，保险杠中的碰撞传感器可能无法及早检测到碰撞以便激活一项或多项安全措施。
诸如半挂车之类的一些大型车辆可以包括一个或多个保护梁、阻挡梁或悬挂在挂车下方的试图阻止下钻碰撞的其它结构性保护元件。但是许多大型车辆不包括这些保护元件，并且需要保护元件的规定可能因州或国家的不同而不同。而且，一些保护元件可以是可移除的或可调节的，并且驾驶员可能忘记将保护元件重新附接或返回到适当的位置。另外的，一些保护元件可能不足以阻止下钻碰撞，即使在它们被包括在内的情况下也是如此。
本发明的实施例针对用于检测下钻碰撞、向车辆驾驶员提供警告以及采取有关安全措施的适当行动的方法和***。示例性实施例可以实现增加的安全性能、可以减轻由下钻碰撞引起的损坏以及可以提供附加的安全措施。
示例性车辆可以包括具有用于捕捉目标车辆的摄像机的车辆。摄像机可以是前置摄像机，并且可以被安装到车辆的后视镜。目标车辆可以是车辆前方的卡车、半挂车或其它物体。示例性***也可以包括配置为检测车辆的速度和前进方向的一个或多个传感器。车辆的速度和前进方向可被用于确定车辆前方的物体是否是目标车辆。例如，车辆可以处于道路的第一车道中，并且半挂车可以处于第二车道中。车辆的速度和前进方向可以指示车辆正在转入第二车道。车辆可以然后根据该信息确定第二车道中的半挂车将处于该车辆的路径中。半挂车然后可以被选择作为目标车辆。
示例性***然后可以包括配置为接收车辆和传感器数据并且执行若干功能的处理器。处理器可以确定目标车辆分类。分类可以包括小型或大型车辆。小型车辆可以包括乘用车、运动型多用途车(SUV)、皮卡车以及碰撞将不可能是下钻碰撞的其它车辆。大型车辆可以包括半挂车、大型卡车、公共汽车以及碰撞将可能是下钻碰撞的其它车辆。对于某些分类，***可以推断出，即使发生碰撞，下钻碰撞也不可能发生。例如，目标车辆是归类为小型车辆的轿车。可替选地，***可以确定目标车辆是归类为大型车辆的半挂车，并且确定如果发生碰撞，则可能存在下钻碰撞。
处理器也可以被配置为确定目标车辆的开放空间。开放空间可以包括目标车辆侧面下方、地面与下部之间、轮胎之间、目标车辆的悬伸(overhanging)部分下方等等的区域。在特定示例中，目标车辆的开放空间可以包括通常可以由防钻撞护栏(underride guard)保护的区域。
而且，处理器可以被配置为确定车辆和目标车辆之间的接近速度。该信息可以基于一个或多个传感器(包括雷达(RADAR)、光成像检测和测距(LIDAR))或者从由摄像机捕捉的一个或多个图像来确定。接近速度可以通过将车辆的检测到的速度和前进方向与目标车辆的感测到的速度和前进方向进行比较来确定。
处理器然后可以被配置为基于确定的分类、确定的开放空间以及确定的接近速度来预测下钻碰撞。分类、开放空间以及接近速度中的每一个都可以被用于确定或预测车辆与目标车辆之间的下钻碰撞的可能性。其它度量也可以使用。
在预测到下钻碰撞的情况下，可以采取适当的行动。例如，车辆显示器可向车辆的驾驶员显示指示即将发生碰撞的警报。在一些示例中，显示器可以显示碰撞的可能性，使得随着车辆靠近目标车辆，可能性增加。以这种方式，显示器可以警告用户他或她驾驶的安全程度，并且可以指示跟随目标车辆的安全距离。
在一些示例中，***可以将车辆到车辆信号传送到目标车辆。该信号可以指示下钻碰撞的可能性、预测到下钻碰撞、和/或目标车辆的防钻撞护栏没有就位。而且，该***可以将信号传送到一个或多个其它方(例如附近车辆、紧急响应车辆、远程计算装置或其它)，这可以向各方通知碰撞的可能性、预测到的碰撞或其它信息。
在一些示例中，***可以修改车辆的碰撞***。例如，车辆通常可以在车辆的保险杠上或附近使我们具有碰撞传感器，该碰撞传感器激活约束装置控制模块(RCM)的一个或多个特征。***可以修改碰撞***，使得由摄像机捕捉的图像可以激活RCM的特征。以这种方式，即使保险杠中的碰撞传感器未检测到碰撞，摄像机也可以被用于指示即将发生碰撞并且激活安全气囊、安全带或其它保护措施。
图1示出了根据本发明的实施例的涉及车辆100的示例性场景。车辆100可以是标准的汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆或任何其它移动工具类型的车辆。车辆100可以是非自主的、半自主的或自主的。车辆100包括与机动性有关的部件，诸如具有发动机、变速器、悬架、驱动轴和/或车轮等的动力传动***。在所示示例中，车辆100可以包括一个或多个电子部件(下面结合图2描述的)。
如图1所示，车辆100可以包括通信地耦合到控制***120的摄像机110。摄像机110可以被配置为捕捉待由控制***120的处理器处理的和/或显示在车辆100的显示器上的周围环境的图像，该车辆100的显示器可以包括中央控制台显示器、仪表板显示器、车辆后视镜上的显示器、手持装置显示器或一些其它显示器。车辆100也可以包括一个或多个传感器130，该一个或多个传感器130被配置为检测车辆100和/或目标车辆140的一个或多个特征。
摄像机110可以具有视场112。视场可以是窄的、宽的、和/或可以被配置为集中在车辆100前方的有限范围内。摄像机110可以因此能够捕捉当目标车辆140直接位于车辆100的前方时(如图1所示)，以及当目标车辆140处于车辆100的一侧时(诸如可以是当目标车辆140处于不同的车道中、正在沿不同的方向行驶(例如，在交叉路口处垂直于车辆100的方向行驶)、或者以其它方式处于车辆100的范围内时的情况)目标车辆140的图像。可以基于车辆100的速度和转弯半径来选择视场112，使得视场112足够宽以涵盖车辆100可能采取的全部可能路径。
控制***120可以包括一个或多个处理器、存储器以及配置为执行本文描述的一个或多个功能、行动、步骤、框或方法的其它部件。控制***120可以与车辆100的一个或多个其它***分离或者成为一体。
传感器130可以包括配置为检测关于车辆100和目标车辆140的各种度量的加速度计、陀螺仪、轮速传感器、扭矩传感器、RADAR、LIDAR和/或一个或多个其它传感器。目标车辆140可以是小型车辆(例如轿车、轿跑车等)或者可以是大型车辆(例如卡车、半挂车等)。
图2示出了根据一些实施例的示出车辆100的电子部件的示例性框图200。在所示示例中，电子部件200包括控制***120、信息娱乐主机单元220、通信模块230、传感器130、电子控制单元250以及车辆数据总线260。
控制***120可以包括微控制器单元、控制器或者处理器210和存储器212。处理器210可以是任何合适的处理装置或一组处理装置，诸如但不限于微处理器、基于微控制器的平台、集成电路、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)和/或一个或多个专用集成电路(ASIC)。存储器212可以是易失性存储器(例如，包括非易失性随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、铁电RAM等的RAM)、非易失性存储器(例如，磁盘存储器、闪存、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)、不可更改的存储器(例如，EPROM)、只读存储器和/或高容量存储装置(例如，硬盘驱动器、固态驱动器等)。在一些示例中，存储器212包括多种存储器，特别是易失性存储器和非易失性存储器。
存储器212可以是可以在其上嵌入一组或多组指令的计算机可读介质，诸如用于操作本发明的方法的软件。该指令可以体现如本文描述的一种或多种方法或逻辑。例如，在执行指令期间，指令完全或至少部分地位于存储器212、计算机可读介质、和/或处理器210中的任何一个或多个内。
术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质(诸如集中式或分布式数据库)、和/或相关联的存储一组或多组指令的高速缓存和服务器。而且，术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”包括能够存储、编码或携带用于由处理器执行的一组指令或导致***执行本文公开的方法和操作中的任何一种或多种的任何有形介质。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”被明确限定为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘并且排除传播信号。
信息娱乐主机单元220可以提供车辆100和用户之间的接口。信息娱乐主机单元220可以包括接收来自用户的输入并且为用户显示信息的一个或多个输入和/或输出装置(诸如显示器222)以及用户界面224。输入装置可以包括例如控制旋钮、仪表板、用于图像捕捉和/或视觉命令识别的数字摄像机、触摸屏、音频输入装置(例如，车厢麦克风)、按钮或触摸板。输出装置可以包括仪表组输出(例如刻度板、照明装置)、致动器、抬头显示器、中央控制台显示器(例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、平板显示器、固态显示器等)、和/或扬声器。在所示出的示例中，信息娱乐主机单元220包括用于信息娱乐***(诸如的和MyFord的通用汽车公司 的等)的硬件(例如处理器或控制器、存储器、存储装置等)和软件(例如，操作***等)。在一些示例中，信息娱乐主机单元220可以与控制***120共享处理器。此外，信息娱乐主机单元220可以将信息娱乐***显示在例如车辆100的中央控制台显示器上。
通信模块230可以包括使能够与外部网络通信的有线或无线网络接口。通信模块230也可以包括控制有线或无线网络接口的硬件(例如，处理器、存储器、存储装置等)和软件。在所示示例中，通信模块230可以包括全部电耦合到一个或多个相应天线的蓝牙模块、GPS接收器、专用短程通信(DSRC)模块、无线局域网(WLAN)模块和/或蜂窝调制解调器。
蜂窝调制解调器可以包括用于基于标准的网络(例如，全球移动通信***(GSM)、通用移动通信***(UMTS)、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)、全球微波接入互操作性(WiMAX)(IEEE 802.16m)；以及无线千兆比特(IEEE 802.11ad)等)的控制器。WLAN模块可以包括用于无线局域网的一个或多个控制器，诸如无线网络控制器(包括IEEE802.11a/b/g/n/ac或其它)、控制器(基于核心由蓝牙特别兴趣小组维护的规范)、和/或紫蜂控制器(IEEE 802.15.4)和/或近场通信(NFC)控制器等。而且，内部和/或外部网络可以是公共网络(诸如互联网)；专用网络(诸如内联网)；或其组合，并且可以使用现在可用或以后开发的各种网络协议，包括但不限于基于TCP/IP的网络协议。
通信模块230也可以包括使能够与电子装置(诸如智能电话、平板电脑、笔记本电脑等)直接通信的有线或无线接口。示例性DSRC模块可以包括广播消息并且建立车辆之间的直接连接的无线电和软件。DSRC是一种无线通信协议或***，主要用于交通业、在5.9GHz频带操作。
传感器130可以以任何合适的方式被布置在车辆100中以及周围。在所示示例中，传感器130包括摄像机110、RADAR132、LIDAR134以及一个或多个惯性传感器136。RADAR132和LIDAR134中的任一个或两个都可以被用于确定目标车辆(诸如目标车辆140)的速度和前进方向、和/或两个车辆之间的接近速度。
惯性传感器136可以被配置为检测车辆100的速度和前进方向。惯性传感器136可以包括一个或多个加速度计、陀螺仪、轮速传感器、或者更多。车辆100的速度和前进方向可以被用于确定摄像机110的视场112中的哪个车辆是目标车辆。例如，在多个车辆被包括在摄像机视场中的情况下，车辆100的速度和前进方向可以被用于选择多个车辆中的哪个是目标车辆。
而且，车辆100的速度和前进方向可以被用于确定车辆100与目标车辆之间的接近速度，以及确定或预测发生碰撞或下钻碰撞的可能性。
其它传感器也是可能的，并且每个传感器可以电耦合到控制***120，使得信息可以被传送和接收。
电子控制单元(ECU)250可以监测和控制车辆100的子***。ECU 250可以经由车辆数据总线260进行通信和交换信息。此外，ECU 250可以将属性(例如，ECU 250的状态、传感器读数、控制状态、错误和诊断代码等)传达给其它ECU250和/或接收来自其它ECU 250的请求。一些车辆100可具有位于车辆100周围的各种位置的、通过车辆数据总线260可通信地耦合的七十个或更多个ECU 250。ECU 250可以是包括它们自己的电路(诸如集成电路、微处理器、存储器、存储装置等)和固件、传感器、致动器和/或安装硬件的离散电子设备。在所示示例中，ECU250可以包括远程信息处理控制单元252、车身控制单元254以及速度控制单元256。
远程信息处理控制单元252可以例如使用由GPS接收器、通信模块230和/或一个或多个传感器130接收的数据来控制车辆100的轨迹。车身控制单元254可以控制车辆100的各种子***。例如，车身控制单元254可以控制电动行李箱闩锁、车窗、电动锁、电动月亮天窗控制器、防盗***和/或电动后视镜等。速度控制单元256可以经由数据总线260传输和接收一个或多个信号，并且可以响应地控制车辆100的速度、加速度或其它方面。
车辆数据总线260可以包括通信地耦合控制***120、信息娱乐主机单元220、通信模块230、传感器240、ECU250以及连接到车辆数据总线260的其它装置或***的一个或多个数据总线。在一些示例中，车辆数据总线260可以根据由国际标准化组织(ISO)11898-1定义的控制器局域网(CAN)总线协议来实施。可替选地，在一些示例中，车辆数据总线250可以是面向媒体的***传输(MOST)总线或CAN柔性数据(CAN-FD)总线(ISO 11898-7)。
图3A和3B示出了示例性目标车辆300的后视图和侧视图。如上所述，车辆可以包括用于捕捉目标车辆的摄像机。摄像机可以连接到车辆的后视镜，使得摄像机可以捕捉车辆前方的宽视场。可替选地，摄像机可以安装到仪表板上，或与车辆的一个或多个部件集成。
基于从摄像机捕捉的图像，诸如处理器210的处理器可以被配置为确定目标车辆分类。分类可以基于车辆的尺寸和/或形状，并且可以通过识别或检测目标车辆上的特征或标记(例如灯、反光贴片等)来确定。分类的步骤因此可以包括将图像处理技术应用于由摄像机捕捉的图像。
在一些示例中，目标车辆的分类可以使得目标车辆被置于几个类别中的一个中。例如，目标车辆可以是大型或小型车辆。而且，分类可以包括更具体的信息，诸如车辆的品牌和/或型号。分类也可以包括确定车辆与目标车辆之间的影响是否可以包括下钻碰撞，并且根据该决定进行分类。如此，目标车辆可以被分类为(1)可能发生下钻碰撞的车辆，或者(2)不可能发生下钻碰撞的车辆。
处理器也可以被配置为确定目标车辆的一个或多个开放空间。开放空间可以基于摄像机捕捉的图像来确定，并且通常可以涉及可能发生下钻碰撞的目标车辆的区域。例如，开放空间可以由目标车辆的一个或多个部件(诸如车轮、侧板、卡车车厢)界定，使得如果车辆在目标车辆开放空间中碰撞目标车辆，则可能发生下钻碰撞。
图3A示出了目标车辆300的后视图，该目标车辆300包括下边缘302、后部防钻撞护栏304以及车轮306。图3A也示出了下边缘302和地面之间的距离320以及目标车辆300的后部轮胎之间的距离312。开放空间可以由目标车辆300的一个或多个部件限制，使得开放空间包括宽度312和高度320的矩形区域。在一些示例中，开放空间可以是一个非矩形的形状。
图3B示出了目标车辆300的侧视图。在图3B中，目标车辆300可以包括侧面防钻撞护栏322。而且，可以存在可限制开放空间的距离332、330以及334。如此，图3B示出了可以存在若干开放空间，该开放空间包括宽度332和高度320、宽度330和高度320以及宽度334和高度320的区域。这些距离仅作为示例示出，并且应当理解的是，其它目标车辆的形状、尺寸以及几何形状将具有不同的开放空间。
在一些示例中，可以分析和处理来自摄像机的图像以确定开放空间。例如，可以处理对应于图3B捕捉的图像，并且可以确定目标车辆300的特征，该目标车辆特征包括车轮306、324和326、防钻撞护栏304和322、目标车辆的顶部、底部和侧面，以及各种特征之间的距离。开放空间可以根据该信息确定。
处理器210也可以被配置为确定车辆(即，车辆100)和目标车辆(即，目标车辆140和/或300)之间的距离和接近速度。在一些示例中，距离和接近速度可以基于一个或多个车辆传感器130(诸如RADAR、LIDAR)或经由摄像机110捕捉的图像来确定。RADAR和/或LIDAR可以将信号从目标车辆返回以确定距离，并且随着时间的推移，距离的变化可以提供接近速度。可替选地，可以使用来自摄像机的图像来确定距离和接近速度。在这种情况下，可以使用像素比率分析法。
在一些示例中，处理器可以确定目标车辆140或300的速度和前进方向，并且与车辆100的速度和前进方向进行比较。然后可以响应地确定接近速度。
接近速度可以结合诸如速度、重量、制动时间等的各种其它车辆度量而用于确定车辆100是否将有足够的时间来停止并且避免与目标车辆140或者300的碰撞。
处理器210然后可以被配置为预测下钻碰撞。预测可以基于目标车辆分类、确定的开放空间以及确定的接近速度。预测可以采取是/否的预测的形式，或者可以是可能性、数字或百分比值。预测也可以随时间而改变。例如，在目标车辆很远的情况下，预测可以较低，但是随着车辆与目标车辆之间的距离减小，预测可以增加。
分类可以影响预测，因为在检测到小型车辆的情况下，可能不存在预测的下钻碰撞。可替选地，在目标车辆是大型车辆的情况下，可以增加下钻碰撞的预测、可能性或可行性。开放空间可以影响预测，因为较大的开放空间的确定可以增加下钻碰撞的可能性。但是，在开放空间很小的情况下，可能性可以很小。而且，车辆和目标车辆之间的接近速度和距离可以影响预测，因为较大的接近速度和/或较小的距离可以增加下钻碰撞的可能性。
处理器也可以被配置为确定车辆100的一个或多个特征，诸如尺寸和形状。尺寸和形状可以被用于预测下钻碰撞。例如，在车辆100是SUV的情况下，车辆100可以具有比小型车辆更高的前端。然后，假设SUV和小型车辆前方的目标车辆具有相同尺寸的开放空间，则SUV的下钻碰撞可被认为比小型车辆的下钻碰撞可能性更小。这可以是由于车辆100和目标车辆开放空间的相对尺寸。用于此目的的车辆100的特征可以包括从地面到保险杠、地面到挡风玻璃、地面到乘客头部高度的高度、从前保险杠到挡风玻璃的长度、从前保险杠到乘客头部的长度、前端的宽度等等。
在预测到下钻碰撞的情况下，处理器210可以响应地执行碰撞行动。在一些示例中，该行动可以包括警告车辆的驾驶员。这可以包括视觉警报(例如，在诸如显示器222的车辆显示器上)或音频警报(例如，嘟嘟声、警笛或其它噪声)。在一些示例中，警报可以包括监测车辆与目标车辆之间的距离以及碰撞的可能性。在这种情况下，信息可以显示给驾驶员，该信息可以改变颜色或频率以指示改变状态。例如，当车辆处于安全距离和/或不太可能发生下钻碰撞时，颜色可以是绿色的，并且当碰撞的可能性增加或者车辆与目标车辆之间的间隙减小时变为黄色/红色。
在一些示例中，碰撞行动可以包括自动应用制动器。制动器的应用的猛烈程度或强度可以取决于车辆100和/或目标车辆140/300的接近速度、距离、速度以及前进方向或其它度量。
在一些示例中，碰撞行动可以包括传送信号。信号可以经由车辆到车辆通信传送到目标车辆。该信号也可以或可选地被传送到附近的一个或多个车辆、和/或一个或多个应急车辆或***。该信号可以指示预测或即将发生的下钻碰撞。
该信号可替代地指示目标车辆防钻撞护栏(underride protection)不足或未展开。在一些示例中，防钻撞***可以通过一个或多个传感器或经由摄像机捕捉的图像来检测目标车辆上的防钻撞护栏的存在或不存在。该信号可以指示期望有防钻撞护栏，但是没有检测到，或者检测到的防钻撞护栏不恰当或处于错误的位置。
在一些示例中，碰撞行动可以包括修改车辆100的碰撞***。修改碰撞***可以包括改变哪个安全气囊在检测到碰撞时被展开。修改碰撞***也可以包括改变安全气囊展开的定时。例如，一个或多个安全气囊可以在基于车辆100的保险杠中的碰撞传感器检测到碰撞时展开或在延迟之后展开。然而，可以修改碰撞***使得一个或多个安全气囊可以被更早地展开，或者可以基于除碰撞传感器之外的信号来展开(诸如基于对由摄像机捕捉的图像的分析)。
而且，修改碰撞***可以包括使用摄像机来激活安全措施而不是使用碰撞传感器。由于车辆保险杠上的碰撞传感器可以在初始碰撞位于车辆的挡风玻璃或上部部件的情况下不被触发或激活，所以许多下钻碰撞特别危险。如此，来自摄像机的图像可以在碰撞传感器感测到碰撞之前指示将发生下钻碰撞。碰撞***可以根据摄像机图像而不是(失效)碰撞传感器及时采取适当的对策。
车辆防钻撞***也可以包括估计下钻碰撞能量，并且响应地采取行动。可以基于车辆100的已知度量、目标车辆的检测到的或估计的度量以及两个车辆的各种距离、速度和前进方向来估计碰撞能量。然后基于该估计的碰撞能量，可以激活或修改一个或多个碰撞***特征。例如，在估计碰撞能量非常高的情况下，安全气囊可以设定为更快或更早地膨胀(go off)，并且安全带可以设定为更快地限制乘客。其它改变也是可能的。
图4示出了根据本发明的实施例的示例性方法400的流程图。方法400可以使一个或多个***能够检测或预测下钻碰撞，并且采取适当的行动。图4的流程图代表存储在存储器(诸如存储器212)中的机器可读指令，并且可以包括一个或多个程序，该程序当由处理器(诸如处理器210)执行时可以使车辆100和/或一个或更多***或装置来执行本文描述的一个或多个功能。虽然参考图4中所示的流程图描述了示例性程序，但是可以替代地使用用于执行本文描述的功能的许多其它方法。例如，框的执行顺序可以被重新排列，或串联或彼此平行执行，框可以被改变、消除和/或组合来执行方法400。而且，因为结合图1-3的部件公开了方法400，所以下面将不详细描述那些组件的一些功能。
方法400可以开始于框402处。在框404处，该方法可以包括启动***。启动***可以包括生成或检索与车辆大小、尺寸、重量等有关的信息。
在框406处，方法400可以包括捕捉目标车辆。如上所述，这可以通过安装到车辆上的前置摄像机来完成。它也可以包括确定摄像机的视场中的若干车辆中的哪一个是目标车辆。
在框408处，方法400可以包括确定目标车辆分类。针对包括小型和大型车辆的分类描述了方法400。然而，应该注意的是，其它分类也是可能的。图4示出了在目标车辆被归类为小型车辆的情况下，方法400可以返回到框406以捕捉可以进入摄像机视场的新目标车辆。这可以是因为车辆和小型目标车辆之间的碰撞不会导致下钻碰撞。但是如果目标车辆被归类为大型车辆(即，具有潜在下钻碰撞可能的车辆)，则方法400可以继续进行框410。
在框410处，方法400可以包括确定一个或多个目标车辆开放空间。如上所述，开放空间可以是其中碰撞可以导致下钻碰撞的区域。这可以包括目标车辆的下边缘下方的区域、目标车辆的轮胎之间的区域等等。
在框412处，方法400可以包括确定车辆和目标车辆之间的接近速度。这也可以包括确定车辆之间的距离以及与车辆和目标车辆有关的各种其它度量。
在框414处，方法400可以包括预测下钻碰撞。该预测可以基于从各种车辆传感器接收的信息以及确定的分类、开放空间和接近速度。如果预测没有下钻碰撞，则方法400可以返回到框412，在框412中确定接近速度(和/或距离)。这可以允许***监测车辆之间的距离和速度，使得可以避免或减轻事故。可替选地，如果预测没有下钻碰撞，则方法400可以返回到捕捉新目标车辆的框406。
但是如果预测到下钻碰撞，则框416可以包括估计碰撞能量。估计的碰撞能量可以影响由车辆的碰撞***采取的一个或多个行动。例如，较高的碰撞能量可以导致安全气囊、安全带限制装置或其它***的操作不同于较低估计的碰撞能量。
在框418处，方法400可以包括警告车辆的驾驶员。警报可以是音频、视觉，和/或可以周期地对驾驶员更新。在框420处，方法400可以包括传送车辆到车辆(V2V)警报。该警报可以被发送到目标车辆以警告目标车辆驾驶员预测的碰撞，或者被发送到一个或多个附近车辆、应急车辆或其它计算装置。警报也可以包括诸如位置、速度的信息和/或指示目标车辆的防钻撞护栏没有就位或不恰当。
在框422处，方法400可以包括修改车辆碰撞***。如上所述，这可以包括改变一个或多个车辆约束装置(例如，安全气囊和安全带)的定时或激活，和/或使用来自摄像机的图像而不是碰撞传感器来激活一个或多个安全特征。方法400然后可以在框422处结束。
在本申请中，反意连词的使用旨在包括连接词。定冠词或不定冠词的使用并不旨在表示基数。特别地，参考“所述”物体或者“一”和“一个”物体旨在表示可能的多个该物体之一。而且，连接词“或者”可用于表达同时存在而不是互斥替选的特征。换句话说，连接词“或者”应当理解为包括“和/或”。术语“包含”是包容性的，并且具有与各个“包括”相同的范围。
上述实施例，以及特别是任意“优选的”实施例是实施方式的可能示例并且仅仅陈述用于对本发明的原理的清楚理解。在实质上不脱离本文描述的技术的精神和原理的情况下可对上述实施例进行多种变形和修改。所有修改旨在在此被包括在本发明的范围内并由所附权利要求保护。

Claims (15)

1.一种车辆，包括：
摄像机，所述摄像机用于捕捉目标车辆的图像；
传感器，所述传感器用于检测所述车辆的速度和前进方向；以及
处理器，所述处理器配置为：
确定目标车辆分类；
确定所述目标车辆的开放空间；
确定所述车辆和所述目标车辆之间的接近速度；
基于所述分类、所述开放空间以及所述接近速度来预测下钻碰撞；
以及
响应地执行碰撞行动。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述目标车辆分类基于由所述摄像机捕捉的所述目标车辆的所述图像来确定，并且其中所述目标车辆分类包括半挂车。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中所述目标车辆的所述开放空间基于由所述摄像机捕捉的所述目标车辆的所述图像来确定，并且其中所述开放空间包括从所述目标车辆的基部延伸到所述地面以及从第一目标车辆车轮延伸到第二车辆目标车轮的区域。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中确定所述接近速度包括：
确定所述目标车辆的速度和前进方向；
比较所述车辆和所述目标车辆的所述确定的速度和前进方向；以及
响应地确定所述接近速度。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中所述碰撞行动包括：
警告所述车辆的驾驶员即将发生的下钻碰撞。
6.根据权利要求1所述的车辆，其中所述碰撞行动包括：
将信号从所述车辆传送到所述目标车辆。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中所述信号指示预测到下钻碰撞。
8.根据权利要求1所述的车辆，其中所述碰撞行动包括修改所述车辆的碰撞***，并且其中修改所述车辆的所述碰撞***包括改变哪个安全气囊当检测到碰撞时被激活。
9.根据权利要求1所述的车辆，其中所述碰撞行动包括修改所述车辆的碰撞***，并且其中修改的碰撞***被配置为：
基于由所述摄像机捕捉的一个或多个图像来确定已发生了碰撞；以及响应地激活车辆约束装置。
10.一种方法，包括：
利用车辆的摄像机来捕捉目标车辆图像；
检测所述车辆的速度和前进方向；
确定目标车辆分类；
确定所述目标车辆的开放空间；
确定所述车辆和所述目标车辆之间的接近速度；
基于所述分类、开放空间以及接近速度来预测下钻碰撞；以及
响应地执行碰撞行动。
11.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述目标车辆图像来确定所述目标车辆分类，并且其中所述目标车辆分类包括半挂车。
12.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述目标车辆图像来确定所述目标车辆的所述开放空间，并且其中所述开放空间包括由所述目标车辆的后部防钻撞护栏保护的区域。
13.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述目标车辆图像来确定所述目标车辆的所述开放空间，并且其中所述开放空间包括从所述目标车辆的基部延伸到所述地面以及从第一目标车辆车轮延伸到第二车辆目标车轮的区域。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述碰撞行动包含将指示预测到下钻碰撞的信号从所述车辆传送到所述目标车辆。
15.根据权利要求10所述的方法，还包括：
估计下钻碰撞能量；以及
基于所述下钻碰撞能量来响应地执行所述碰撞行动。
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