CN109823243A - 基于座椅的安全防护方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提出一种基于座椅的安全防护方法和装置，方法包括预测主车受撞击时的碰撞力方向以及牵引力方向；根据碰撞力方向以及牵引力方向，确定主车受撞击时的最大受力方向；将主车的座椅的朝向向最大受力方向调整。装置包括预测模块，用于预测主车受撞击时的碰撞力方向以及牵引力方向；确定模块，用于根据碰撞力方向以及牵引力方向，确定主车受撞击时的最大受力方向；调整模块，用于将主车的座椅的朝向向最大受力方向调整。本发明实施例的座椅由于能够根据主车发生碰撞时的最大受力方向进行朝向调节，因此可以通过座椅靠背吸收主车最大受力对车内乘客的影响，将车辆碰撞时乘客的伤害降至最低。
Description
技术领域
本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种基于座椅的安全防护方法及装置。
背景技术
目前，车辆的座椅通常是相对固定于车身内部的，或只能够实现座椅沿车身长度方向的直线移动，以调节车内人员的身体姿态。由于上述方案的座椅不能够根据需求进行灵活的位置调节，因此当车辆出现安全事故时，座椅无法很好的对乘客起到安全防护作用。
在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。
发明内容
本发明实施例提供一种基于座椅的安全防护方法及装置，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于座椅的安全防护方法，包括：
预测主车受撞击时的碰撞力方向以及牵引力方向；
根据所述碰撞力方向以及所述牵引力方向，确定所述主车受撞击时的最大受力方向；
将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整。
在一个实施方式中，将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整，包括：
根据所述最大受力方向，将所述主车的各座椅的朝向调整至与所述最大受力方向一致。
在一个实施方式中，预测主车受撞击时的碰撞力方向以及所述主车的牵引力方向，包括：
根据所述主车感知范围内的各障碍物的历史帧数据，预测各所述障碍物的运动轨迹；
基于所述主车的行驶策略以及各所述障碍物的运动轨迹，判断所述主车是否会与任一所述障碍物发生碰撞；
当判断所述主车会与任一所述障碍物发生碰撞时，则计算所述主车受到所述障碍物撞击时的碰撞力方向以及所述主车的牵引力方向。
在一个实施方式中，将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整，包括：
计算距离所述主车受撞击的剩余时间；
在所述剩余时间内，将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整。
在一个实施方式中，所述最大受力方向为所述牵引力与所述碰撞力产生的合力的方向。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于座椅的安全防护装置，包括：
预测模块，用于预测主车受撞击时的碰撞力方向以及牵引力方向；
确定模块，用于根据所述碰撞力方向以及所述牵引力方向，确定所述主车受撞击时的最大受力方向；
调整模块，用于将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整。
在一个实施方式中，调整模块包括：
第一调整子模块，用于根据所述最大受力方向，将所述主车的各座椅的朝向调整至与所述最大受力方向一致。
在一个实施方式中，预测模块包括：
轨迹预测子模块，用于根据所述主车感知范围内的各障碍物的历史帧数据，预测各所述障碍物的运动轨迹；
碰撞判断子模块，用于基于所述主车的行驶策略以及各所述障碍物的运动轨迹，判断所述主车是否会与任一所述障碍物发生碰撞；
方向计算子模块，用于当判断所述主车会与任一所述障碍物发生碰撞时，则计算所述主车受到所述障碍物撞击时的碰撞力方向以及所述主车的牵引力方向。
在一个实施方式中，调整模块包括：
时间计算子模块，用于计算距离所述主车受撞击的剩余时间；
第二调整子模块，用于在所述剩余时间内，将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整。
第三方面，本发明实施例提供了一种基于座椅的安全防护的终端，包括：
所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中，基于座椅的安全防护的终端的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持基于座椅的安全防护的终端执行上述第一方面中基于座椅的安全防护方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。基于座椅的安全防护的终端还可以包括通信接口，用于基于座椅的安全防护的终端与其他设备或通信网络通信。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储基于座椅的安全防护的终端所用的计算机软件指令，其包括用于执行上述第一方面中基于座椅的安全防护方法为基于座椅的安全防护的终端所涉及的程序。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明实施例的座椅由于能够根据主车发生碰撞时的最大受力方向进行朝向调节，因此可以通过座椅靠背吸收主车最大受力对车内乘客的影响，将车辆碰撞时乘客的伤害降至最低。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。
图1为本发明实施方式提供的基于座椅的安全防护方法的流程图。
图2为本发明实施方式提供的确定主车最大受力方向的示意图。
图3为本发明实施方式提供的基于座椅的安全防护方法的步骤S100的具体流程图。
图4为本发明实施方式提供的基于座椅的安全防护方法的步骤S300的具体流程图。
图5为本发明实施方式提供的主车与障碍车发生碰撞的示意图。
图6为本发明实施方式提供的调整主车的座椅朝向的示意图。
图7为本发明实施方式提供的基于座椅的安全防护装置的结构示意图。
图8为本发明实施方式提供的基于座椅的安全防护装置的预测模块的结构示意图。
图9为本发明实施方式提供的基于座椅的安全防护装置的调整模块的结构示意图。
图10为本发明实施方式提供的基于座椅的安全防护终端结构示意图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
本发明实施例提供了一种基于座椅的安全防护方法，如图1所示，包括以下步骤：
S100：预测主车受撞击时的碰撞力方向以及牵引力方向。碰撞力可以指主车在受到撞击时，撞击主车的碰撞物给主车施加的冲击力。而根据撞击位置的不同，碰撞物施加给主车的碰撞力的方向也不相同。牵引力可以指汽车的传动***带动车轮与地面之间的相互作用而产生的力。牵引力的作用方向与车辆运动方向相同，力的大小取决于原动机的功率和车辆的运动速度。
S200：根据碰撞力方向以及牵引力方向，确定主车受撞击时的最大受力方向。最大受力可以是指主车在受到撞击时，自身受到的最大的力，最大受力可能是对车内乘客造成较大危害的力。
在一种实施方式中，最大受力及最大受力方向可以基于碰撞力和牵引力的方向和大小来确定。根据碰撞情况的不同，最大受力方向可以是牵引力与碰撞力的合力的方向。
例如，如图2所示，当主车1与障碍车2发生碰撞时，主车1的当前行驶状态为直线向前行驶，障碍车2由主车1的右侧水平碰撞主车1的中部。因此主车1的牵引力F1的方向为由主车1的车尾向车头的竖直方向，撞击力F2方向为由主车1的右侧向左侧的水平方向。而主车1的最大受力为牵引力F1和撞击力F2形成的合力F3，最大受力的方向为牵引力F1和撞击力F2形成的合力F3的方向。其中，合力可以基于平行四边形法则或三角形法则来计算。
S300：将主车的座椅的朝向向最大受力方向调整，以使座椅的椅背吸收最大受力方向产生的力。从而尽可能的降低主车碰撞时产生的最大受力对乘客的安全影响。座椅的朝向可以理解为，当乘客正坐在座椅上时乘客身体正面的朝向。
在一个实施方式中，由于主车从预测发生碰撞到主车碰撞之间的时间间隔较短，所以在确定了最大受力方向后，需要尽快将座椅的朝向向最大受力方向转动，最大限度的降低最大受力对乘客的影响。在时间允许的情况下，优选的，根据最大受力方向，将主车的各座椅的朝向调整至与最大受力方向一致，从而使得最大受力能够完全作用于座椅的椅背，使椅背最大限度的吸收最大受力方向产生的力。此外，旋转座椅，以将座椅的朝向调整至与最大受力方向一致需要一定的时长。在碰撞发生前，即使不能将座椅的朝向调整为与最大受力方向完全一致，而是进行了部分调整，也可以使得乘客不正面迎接碰撞，从而通过座椅的侧面或部分椅背吸收最大受力方向产生的力，减少对乘客的伤害。
在一个实施方式中，如图3所示，预测主车受撞击时的碰撞力方向以及主车的牵引力方向，包括：
S110：根据主车感知范围内的各障碍物的历史帧数据，预测各障碍物的运动轨迹。感知范围可以包括主车上的图像采集设备、传感器等能够采集到的最大范围。障碍物可以包括主车周围的其他车辆、行人以及主车周围环境中的任意事物。历史帧数据可以包括主车采集到的障碍物在过去一定时间内的运动数据。根据障碍物在过去一定时间内的运动数据，主车通过分析计算能够预测出障碍物在未来一定时间可能会出现的运动轨迹。
需要说明的是，基于历史帧数据，主车可能会得到每个障碍物的多个预测轨迹。为了提高主车控制座椅做出响应的速度，优选的从预测出的障碍物的多个预测轨迹中，选取发生概率较高的预测轨迹作为需要与主车进行碰撞预测的运动轨迹。
S120：基于主车的行驶策略以及各障碍物的运动轨迹，判断主车是否会与任一障碍物发生碰撞。主车的行驶策略可以是主车基于感知范围内的各障碍物所规划出的最优行驶轨迹。判断主车是否会与任一障碍物发生碰撞的机制为：主车基于各障碍物的运动轨迹，不论如何对主车自身的行驶策略进行调整，仍然无法避免与某一障碍物的碰撞时，则判断主车会与障碍物发生碰撞。
S130：当判断主车会与任一障碍物发生碰撞时，则计算主车受到障碍物撞击时的碰撞力方向以及主车的牵引力方向。通过障碍物的运动轨迹、历史帧数据以及主车的行驶策略，可以准确的预测出障碍物将会与主车车身的哪个位置发生碰撞，以及障碍物撞击时的撞击角度，从而准确的得知撞击时碰撞力方向。而主车的牵引力方向可以以撞击发生时刻主车的当前运动方向作为牵引力方向。
在一个实施方式中，如图4所示，将主车的座椅的朝向向最大受力方向调整，包括：
S310：计算距离主车受撞击的剩余时间。剩余时间可以从主车生成碰撞预测结果的时刻开始，到主车与某一障碍物发生碰撞的时刻结束，该时间段即为距离主车受撞击的剩余时间。
S320：在剩余时间内，将主车的座椅的朝向向最大受力方向调整。
在一个实施方式中，在剩余时间内，将主车的座椅的朝向向最大受力方向调整，包括：
获取主车内各座椅的当前朝向。
基于主车内各座椅的当前朝向，将各座椅向最大受力方向进行调整。
在一个应用示例中，如图5所示，当预测主车1与障碍车2发生碰撞时，主车1的牵引力F1的方向为：由主车1的车尾向车头的竖直方向。障碍车2施加给主车1的撞击力F2的方向为：由主车1的车头一角指向车尾相对一角的方向。通过计算合力的平行四边形法则确定出主车1的最大受力F3的方向，最大受力F3的方向为：指向主车1的车头另一角的倾斜方向。同时，确定主车1内各座椅3的当前方向为朝向车头正前方的方向。预测出的距离主车1与障碍车2发生碰撞的剩余时间为5秒。因此，需要在5秒内将主车1的各座椅3的朝向由朝向车头正前方的方向，旋转为与最大受力F3的方向相同的方向(如图6所示)。
需要说明的是，图5、图6中座椅3的开口表示座椅3的正面。座椅3的正面可以用于承载乘客。图示中从座椅3的椅背指向开口的方向可以为上述实施例中的座椅的朝向。
本发明实施例提供了一种基于座椅的安全防护装置，如图7所示，包括：
预测模块10，用于预测主车受撞击时的碰撞力方向以及牵引力方向。
确定模块20，用于根据碰撞力方向以及牵引力方向，确定主车受撞击时的最大受力方向。
调整模块30，用于将主车的座椅的朝向向最大受力方向调整。
在一个实施方式中，调整模块30包括：
第一调整子模块，用于根据最大受力方向，将主车的各座椅的朝向调整至与最大受力方向一致。
在一个实施方式中，如图8所示，预测模块10包括：
轨迹预测子模块11，用于根据主车感知范围内的各障碍物的历史帧数据，预测各障碍物的运动轨迹。
碰撞判断子模块12，用于基于主车的行驶策略以及各障碍物的运动轨迹，判断主车是否会与任一障碍物发生碰撞。
方向计算子模块13，用于当判断主车会与任一障碍物发生碰撞时，则计算主车受到障碍物撞击时的碰撞力方向以及主车的牵引力方向。
在一个实施方式中，如图9所示，调整模块30包括：
时间计算子模块31，用于计算距离主车受撞击的剩余时间。
第二调整子模块32，用于在剩余时间内，将主车的座椅的朝向向最大受力方向调整。
本发明实施例提供了一种基于座椅的安全防护的终端，如图10所示，包括：
存储器910和处理器920，存储器910内存储有可在处理器920上运行的计算机程序。处理器920执行计算机程序时实现上述实施例中的基于座椅的安全防护方法。存储器910和处理器920的数量可以为一个或多个。
通信接口930，用于存储器910和处理器920与外部进行通信。
存储器910可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器910、处理器920、以及通信接口930独立实现，则存储器910、处理器920以及通信接口930可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，PeripheralComponent Interconnect)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended IndustryStandard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器910、处理器920以及通信接口930集成在一块芯片上，则存储器910、处理器920及通信接口930可以通过内部接口完成相互间的通信。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如实施例一包括的任一所述的基于座椅的安全防护方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种基于座椅的安全防护方法，其特征在于，包括：
预测主车受撞击时的碰撞力方向以及牵引力方向；
根据所述碰撞力方向以及所述牵引力方向，确定所述主车受撞击时的最大受力方向；
将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整，包括：
根据所述最大受力方向，将所述主车的各座椅的朝向调整至与所述最大受力方向一致。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预测主车受撞击时的碰撞力方向以及所述主车的牵引力方向，包括：
根据所述主车感知范围内的各障碍物的历史帧数据，预测各所述障碍物的运动轨迹；
基于所述主车的行驶策略以及各所述障碍物的运动轨迹，判断所述主车是否会与任一所述障碍物发生碰撞；
当判断所述主车会与任一所述障碍物发生碰撞时，则计算所述主车受到所述障碍物撞击时的碰撞力方向以及所述主车的牵引力方向。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整，包括：
计算距离所述主车受撞击的剩余时间；
在所述剩余时间内，将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述最大受力方向为所述牵引力与所述碰撞力产生的合力的方向。
6.一种基于座椅的安全防护装置，其特征在于，包括：
预测模块，用于预测主车受撞击时的碰撞力方向以及牵引力方向；
确定模块，用于根据所述碰撞力方向以及所述牵引力方向，确定所述主车受撞击时的最大受力方向；
调整模块，用于将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，调整模块包括：
第一调整子模块，用于根据所述最大受力方向，将所述主车的各座椅的朝向调整至与所述最大受力方向一致。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，预测模块包括：
轨迹预测子模块，用于根据所述主车感知范围内的各障碍物的历史帧数据，预测各所述障碍物的运动轨迹；
碰撞判断子模块，用于基于所述主车的行驶策略以及各所述障碍物的运动轨迹，判断所述主车是否会与任一所述障碍物发生碰撞；
方向计算子模块，用于当判断所述主车会与任一所述障碍物发生碰撞时，则计算所述主车受到所述障碍物撞击时的碰撞力方向以及所述主车的牵引力方向。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，调整模块包括：
时间计算子模块，用于计算距离所述主车受撞击的剩余时间；
第二调整子模块，用于在所述剩余时间内，将所述主车的座椅的朝向向所述最大受力方向调整。
10.一种基于座椅的安全防护终端，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。
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