CN111216666A - 一种车辆追尾防护***及防护控制方法 - Google Patents

一种车辆追尾防护***及防护控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种车辆追尾防护***，包括防护单元、距离监控单元和充气单元，防护单元包括设置在车辆尾部的支撑组件和设置在支撑组件内的充气气囊，距离监控单元用于监控该车辆与后方车辆的距离，其包括设置在车辆尾部的雷达摄像头、超声波收发器，距离监控单元监测确认后方车辆和监测后方车辆的相对距离发送给控制器，通过控制器对接收的图像信息和距离信息进行分析判断，进而驱动充气组件对充气气囊进行充气，使充气气囊从支撑组件内弹出，位于后方碰撞的车辆和该车辆之间，为后方追尾车辆和该车辆之间提供弹性阻力，避免后方车辆直接碰撞至该行驶的车辆直接碰撞，有效效减小了追尾碰撞的车辆损伤，并提高了驾驶员及车内乘客的安全性。

Description

一种车辆追尾防护***及防护控制方法
技术领域
本发明涉及安全驾驶技术领域，具体为一种车辆追尾防护***及防护控制方法。
背景技术
目前，随着时代的发展，越来越多的家庭拥有了属于自己的车辆，随之而来的交通安全也成了日益严峻的问题。当前，大多数车辆都会安装用于监测车辆与阻碍物之间距离的传感器，当监测到监测物具体车辆后方位置过小的时候，就会发出警报声，从而提醒车主避免与监测物相撞。
然而，目前所存在的这些***通常是在车辆倒车的时候才能触发，当车辆在正常行驶的过程中，无法对车主进行及时的提醒，或者及时提醒车主，但无法帮助车主在无法及时避让的情况下实施主动装置辅助，帮助减少人车损失。
目前所知的车辆防追尾的***，有几类已经被提出，主要有以下几类：
一、车辆防碰撞***，所述***包括单片机控制器、超声波收发器、声控报警机构、显示机构、制动装置以及温度传感器，所述超声波收发器用于发出超声波，并将返回的信号反馈给所述单片机控制器；所述温度传感器用于探测当前的温度值；所述单片机控制器用于计算车辆与障碍物之间的距离，并当所述距离小于或者等于指定距离阈值时，向所述声控报警机构发出报警指令，并向车辆的制动装置发出制动指令；所述声控报警机构用于接收所述单片机控制器发来的报警指令，并发出报警信号；所述显示机构用于显示所述单片机控制器发来的距离以及当前车内和车外的温度、当前的车速。此方法虽然能够提醒车主进行预警，但是无法在危险状态下帮助车主实施主动的安全防护。
二、一种防碰撞***，包括：雷达，用于对位于车辆的后方的对象进行检测并且检测距对象的距离；多个超声波传感器，多个超声波传感器中的每个超声波传感器用于对对象进行检测并且检测距对象的距离，多个超声波传感器分别具有不同的检测区域；接近对象检测单元，用于对对象中的、接近车辆的接近对象进行检测；屏障估计单元，用于估计存在阻挡从后方至车辆的接近的屏障；以及控制单元，用于当检测到接近对象时，执行用于避免与接近对象碰撞的驾驶辅助，并且当距接近对象的距离比距屏障的距离大于定值或更大时，用于限制或禁止执行驾驶辅助。此方法也能够在两车距离过小的时候对行驶车辆进行驾驶辅助刹车，但没有考虑到如果车速过快或者刹车距离过短的情况下无法进行有效的防护，无法在这种危险工况下减少人车的伤害。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有车辆行驶中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供车辆追尾防护***及防护控制方法，在后方车辆追尾时，能够有效减小车辆损伤，并提高驾驶员及车内乘客的安全性。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种车辆追尾防护***，其包括：
防护单元，包括设置在车辆尾部的支撑组件和设置在所述支撑组件内的充气气囊；
距离监控单元，用于监控该车辆与后方车辆的距离，其包括设置在车辆尾部的雷达摄像头、超声波收发器；以及
充气单元，设置在车辆内部，其包括与所述距离监控单元电连接的控制器、与所述控制器电连接的充气组件和设置在所述充气组件和充气气囊之间的充气管路上的第一通断元件；
其中，当该车辆与后方车辆的距离小于所述控制器内设定的第一危险阈值时，所述控制器驱动所述第一通断元件打开，并驱动所述充气组件向所述充气气囊内充气，以使所述充气气囊从所述支撑组件内弹出。
作为本发明所述的一种车辆追尾防护***的一种优选方案，其中，所述支撑座包括对称设置在所述车辆尾部侧壁的支撑管和设置在两个所述支撑管之间的气囊容纳座；
所述充气气囊隐藏在所述气囊容纳座内，并且所述充气气囊与所述充气组件之间的充气管路隐藏在所述支撑管内。
作为本发明所述的一种车辆追尾防护***的一种优选方案，其中，所述容纳座区分为容纳座体与所述容纳座体卡接设置的修饰面板，当所述充气气囊从所述容纳座体内弹出时，所述修饰面板-从所述容纳座体上脱落。
作为本发明所述的一种车辆追尾防护***的一种优选方案，其中，所述充气组件包括电子充气装置、与所述电子充气装置通过管路连通的高压储气装置和设置在所述电子充气装置和所述高压储气装置之间的管路上的第二通断元件；
当该车辆与后方车辆的距离小于所述控制器内设定的第二危险阈值时，所述控制器驱动所述第二通断元件打开，并驱动所述电子充气装置向所述高压储气装置内充气。
作为本发明所述的一种车辆追尾防护***的一种优选方案，其中，所述第一通断元件和所述第二通断元件为电磁阀。
作为本发明所述的一种车辆追尾防护***的一种优选方案，其中，所述充气组件还包括泄气阀，与所述高压储气装置通过管道相连通，用于泄除所述高压储气装置内的气体。
一种车辆追尾防护控制方法，其包括：
雷达摄像头采集该车辆后方靠近物图像并传输给控制器，超声波收发器采集该车辆与车辆后方靠近物之间的距离值并传输给控制器，其中，该车辆与车辆后方靠近物之间的距离值记为P；
控制器对雷达摄像头传输的图像信息分析确认，并对超声波收发器传输的距离值与其内设的第一危险阈值对比，其中，控制器内设的第一危险阈值记为P1；
当控制器确认雷达摄像头传输的图像为车辆，并且P≤P1时，控制器驱动所述第一通断元件打开，并驱动所述充气组件向所述充气气囊充气。
作为本发明所述的一种车辆追尾防护控制方法的一种优选方案，其中，还包括充气预备步骤：所述控制器内设定第二危险阈值，记为P2，当所述控制器确认雷达摄像头传输的图像为车辆，并且P≤P2时，控制器驱动第二通断元件打开，并驱动所述电子充气装置向所述高压储气装置内充气，其中，P2大于P1。
作为本发明所述的一种车辆追尾防护控制方法的一种优选方案，其中，还包括如下步骤：在所述电子充气装置向所述高压储气装置内充满气后的3s内，并且P＞P1时，控制器驱动泄气阀打开，将高压储气装置内的气体排出。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：距离监控单元监测确认后方车辆和监测后方车辆的相对距离发送给控制器，通过控制器对接收的图像信息和距离信息进行分析判断，进而驱动充气组件对充气气囊进行充气，使充气气囊从支撑组件内弹出，位于后方碰撞的车辆和该车辆之间，为后方追尾车辆和该车辆之间提供弹性阻力，避免后方车辆直接碰撞至该行驶的车辆直接碰撞，有效效减小了追尾碰撞的车辆损伤，并提高了驾驶员及车内乘客的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一种车辆追尾防护***的原理框图；
图2为本发明一种车辆追尾防护***图1中的防护单元的结构示意图；
图3为本发明一种车辆追尾防护控制方法具体应用的场景的第一种状态示意图；
图4为本发明一种车辆追尾防护控制方法具体应用的场景第二种状态示意图；
图5为本发明一种车辆追尾防护控制方法一实施方式的流程图；
图6为本发明一种车辆追尾防护控制方法另一优选实施方式的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
本发明提供一种车辆追尾防护***及防护控制方法，在后方车辆追尾时，能够有效减小车辆损伤，并提高驾驶员及车内乘客的安全性。
为使本发明的一种车辆追尾防护***及防护控制方法的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的一种车辆追尾防护***和一种车辆追尾防护控制方法的实施方式作充分、详细的描述。
图1示出的是本发明一种车辆追尾防护***一实施方式的原理框图，请参阅图1，本实施方式的一种车辆追尾防护***，其主体部分包括防护单单元100、距离监控单元200和充气单元300。
防护单元100用于安装在车辆的尾部，在后方车辆追尾至其尾部时，可以在该车辆的尾部和后方车辆的前端部形成一个具有弹性的阻挡物，卸除后方车辆一部分的冲击力，减小后方车辆直接撞击到该车辆尾部而造成的损伤，具体的，防护单元100包括支撑组件110和充气气囊120，充气气囊120设置在支撑组件110内，在后方行车距离小于充气单元300内与预设的第一危险阈值时，则充气单元300将驱动防护单元100内的充气气囊120从支撑组件110内弹出，阻隔在该车辆和后方车辆之间，请一并参阅图2，在本实施方式中，支撑座110包括对称设置在车辆尾部侧壁的支撑管110a和设置在两个支撑管110之间的气囊容纳座110b，充气气囊120隐藏在气囊容纳座110b内，并且充气气囊120与充气单元300的充气组件320之间连通的充气管路隐藏在支撑管110a内，使支撑管110a可以对该充气管路进行防护，并对充气管路有效的规划，避免充气管路凌乱放置，提高该车辆追尾防护***的整体整洁性，并且作为优选，容纳座120区分为容纳座体110b-1与容纳座体110b-1卡接设置的修饰面板110b-2，当充气气囊120从容纳座体110b-1内弹出时，修饰面板110b-2从容纳座体110b-1上脱落。
距离监控单元200用于监控该车辆尾部的靠近物和该车辆与后方靠近物之间的距离，具体的，该距离监控单元200包括设置在车辆尾部的雷达摄像头210和超声波收发器220，雷达摄像头210采集后方靠近物的图像，并发送给充气单元300上的控制器310，以待充控制器310确认后方的靠近物为车辆并且该车辆与后方的靠近物的距离小于控制器310设定的第一危险阈值。
充气单元300作为控制执行单元，设置在车辆内部，用于接收距离监控单元200传输的图像和距离信息，对图像和距离信息进行分析和计算，并对防护单元100内的充气气囊120充气，其包括与距离监控单元200电连接的控制器310、与控制器310电连接的充气组件320和设置在充气组件320和充气气囊120之间的充气管路上的第一通断元件330，当控制器310对图像分析确认后方靠近物为车辆，并且后方车辆与该车辆之间的距离小于述控制器310内设定的第一危险阈值时，则控制器310驱动第一通断元件330打开，并驱动充气组件320向充气气囊120内充气，以使充气气囊120从支撑组件110内弹出，在该车辆的尾部和后方车辆的前端部形成一个具有弹性的阻挡物，在本实施方式中，控制器310还设定第二危险阈值，充气组件320可以由电子充气装置320a、高压储气装置320b和第二通断元件320c组成，高压储气装置320b与电子充气装置320a通过管路连通，第二通断元件320c设置在电子充气装置320a和高压储气装置320b之间的管路上，以使电子充气装置320a和高压储气装置320b连通或者阻断电子充气装置320a和高压储气装置320b连通，当该车辆的尾部与后方车辆的前端的距离小于控制器310内设定的第二危险阈值时，控制器310驱动第二通断元件320c打开，并驱动电子充气装置320a向高压储气装置320b内充气，作为优选，在本实施方式中，第一通断元件330和第二通断元件320c采用电磁阀。
上述的车辆追尾防护***在具体使用时的操作步骤，将在下述的车辆追尾防护控制方法中作具体、详细的阐述。
图3和图4分别示出的是本发明一种车辆追尾防护控制方法具体应用的场景的两种状态示意图，在此要说明的是，图3和图4中示出的车辆一指的是驾驶行驶或者静止不动的车辆，车辆二指的是在车辆一尾部行驶并逐渐靠近该车辆一的车辆，在下面描述的过程中，分别采用车辆一和车辆二进行替代描述。
图5示出的是本发明一种车辆追尾防护控制方法一实施方式的各步骤流程图，下面结合图3-图5对该车辆追尾防护控制方法做具体描述。
步骤401：雷达摄像头210采集车辆一后方靠近物图像并传输给控制器310，超声波收发器220采集车辆一尾端与车辆一后方靠近物之间的距离值并传输给控制器310，其中，该车辆一与车辆后方靠近物之间的距离值记为P。
步骤402：控制器310对雷达摄像头210传输的图像信息分析确认，并对超声波收发器220传输的距离值与其内设的第一危险阈值对比，其中，控制器310内设的第一危险阈值记为P1，由于当车辆一后方的靠近物向车辆一靠近时，雷达摄像头210采集图像，控制器310需要确认后方的靠近物是不是行驶的车辆，即控制器310需要确认雷达摄像头210传输的图像是不是向车辆一靠近的车辆二，并且确认P是否小于等于P1。
步骤403：当控制器310确认雷达摄像头210传输的图像为车辆二，并且P≤P1时，控制器310驱动第一通断元件330打开，并驱动充气组件320向充气气囊120充气，使充气气囊120打开，从支撑组件110内弹出，在车辆一的尾部和车辆二的前端部形成阻挡。
图6示出的是本发明一种车辆追尾防护控制方法另一优选实施方式的各步骤流程图，结合图5和图6，在上述实施方式的步骤402和步骤403之间还具有步骤H：控制器310内设定第二危险阈值，记为P2，当控制器310确认雷达摄像头210传输的图像为车辆，并且P≤P2时，控制器310驱动第二通断元件320c打开，并驱动电子充气装置320a向高压储气装置320b内充气，其中，P2大于P1，由于在上述实施方式中，控制器310内设定的P1值很小，如果后方追尾的车辆二的车速过快，在后方车辆二与车辆一的距离P到达P1至后方车辆二与车辆一发生追尾的这一段时间内，通过充气组件320持续性的向充气气囊120内充气，可能时间会来不及，即充气气囊120内充不满气，为此，可以设置由电子充气装置320a、高压储气装置320b和第二通断元件320c组成的充气组件320，当控制器310确认雷达摄像头210传输的图像为车辆，并且P≤P2时，控制器310驱动第二通断元件320c打开，并驱动电子充气装置320a向高压储气装置320b内充气，当P≤P1时，控制器310驱动第一通断元件330打开，使高压储气装置320b的气体快速的进入到充气气囊120内，在本实施方式中，作为优选，在电子充气装置320a向高压储气装置320b内充满气后的3s内，并且P＞P1时，控制器310驱动泄气阀320d打开，将高压储气装置320b内的气体排出，以避免高压储气装置320b内长时间存储气体，可能造成的危险。
本发明的一种车辆追尾防护***及防护控制方法，通过距离监控单元200监测确认后方车辆和监测后方车辆的相对距离发送给控制器310，通过控制器310对接收的图像信息和距离信息进行分析判断，进而驱动充气组件320对充气气囊120进行充气，使充气气囊120从支撑组件110内弹出，位于后方碰撞的车辆和该车辆之间，为后方追尾车辆和该车辆之间提供弹性阻力，避免后方车辆直接碰撞至该行驶的车辆直接碰撞，有效效减小了追尾碰撞的车辆损伤，并提高了驾驶员及车内乘客的安全性。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种车辆追尾防护***，其特征在于，包括：
防护单元(100)，包括设置在车辆尾部的支撑组件(110)和设置在所述支撑组件(110)内的充气气囊(120)；
距离监控单元(200)，用于监控该车辆的尾部与后方车辆的前端的距离，其包括设置在车辆尾部的雷达摄像头(210)和超声波收发器(220)；以及
充气单元(300)，设置在车辆内部，其包括与所述距离监控单元(200)电连接的控制器(310)、与所述控制器(310)电连接的充气组件(320)和设置在所述充气组件(320)和充气气囊(120)之间的充气管路上的第一通断元件(330)；
其中，当该车辆的尾部与后方车辆的前端的距离小于所述控制器(310)内设定的第一危险阈值时，所述控制器(310)驱动所述第一通断元件(330)打开，并驱动所述充气组件(320)向所述充气气囊(120)内充气，以使所述充气气囊(120)从所述支撑组件(110)内弹出。
2.根据权利要求1所述的一种车辆追尾防护***，其特征在于，所述支撑座(110)包括对称设置在所述车辆尾部侧壁的支撑管(110a)和设置在两个所述支撑管(110)之间的气囊容纳座(110b)；
所述充气气囊(120)隐藏在所述气囊容纳座(110b)内，并且所述充气气囊(120)与所述充气组件(320)之间的充气管路隐藏在所述支撑管(110a)内。
3.根据权利要求2所述的一种车辆追尾防护***，其特征在于，所述容纳座(120)区分为容纳座体(110b-1)与所述容纳座体(110b-1)卡接设置的修饰面板(110b-2)，当所述充气气囊(120)从所述容纳座体(110b-1)内弹出时，所述修饰面板(110b-2)从所述容纳座体(110b-1)上脱落。
4.根据权利要求1所述的一种车辆追尾防护***，其特征在于，所述充气组件(320)包括电子充气装置(320a)、与所述电子充气装置(320a)通过管路连通的高压储气装置(320b)和设置在所述电子充气装置(320a)和所述高压储气装置(320b)之间的管路上的第二通断元件(320c)；
当该车辆的尾部与后方车辆的前端的距离小于所述控制器(310)内设定的第二危险阈值时，所述控制器(310)驱动所述第二通断元件(320c)打开，并驱动所述电子充气装置(320a)向所述高压储气装置(320b)内充气。
5.根据权利要求4所述的一种车辆追尾防护***，其特征在于，所述第一通断元件(330)和所述第二通断元件(320c)为电磁阀。
6.根据权利要求4所述的一种车辆追尾防护***，其特征在于，所述充气组件(320)还包括泄气阀(320d)，与所述高压储气装置(320b)通过管道相连通，用于泄除所述高压储气装置(320b)内的气体。
7.一种车辆追尾防护控制方法，用于如权利要求1所述一种车辆追尾防护***，其特征在于，包括：
雷达摄像头(210)采集该车辆后方靠近物图像并传输给控制器(310)，超声波收发器(220)采集该车辆尾端与车辆后方靠近物之间的距离值并传输给控制器(310)，其中，该车辆与车辆后方靠近物之间的距离值记为P；
控制器(310)对雷达摄像头(210)传输的图像信息分析确认，并对超声波收发器(220)传输的距离值与其内设的第一危险阈值对比，其中，控制器(310)内设的第一危险阈值记为P1；
当控制器(310)确认雷达摄像头(210)传输的图像为车辆，并且P≤P1时，控制器(310)驱动所述第一通断元件(330)打开，并驱动所述充气组件(320)向所述充气气囊(120)充气。
8.根据权利要求7所述的一种车辆追尾防护控制方法，其特征在于，还包括充气预备步骤：所述控制器(310)内设定第二危险阈值，记为P2，当所述控制器(310)确认雷达摄像头(210)传输的图像为车辆，并且P≤P2时，控制器(310)驱动第二通断元件(320c)打开，并驱动所述电子充气装置(320a)向所述高压储气装置(320b)内充气，其中，P2大于P1。
9.根据权利要求8所述的一种车辆追尾防护控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：在所述电子充气装置(320a)向所述高压储气装置(320b)内充满气后的3s内，并且P＞P1时，控制器(310)驱动泄气阀(320d)打开，将高压储气装置(320b)内的气体排出。
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