本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車安全控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

汽車安全氣囊和安全帶是兩種輔助的安全防護裝置，其功能是在汽車碰撞事故中向駕駛員和乘員提供輔助的保護。

安全氣囊是通過安裝在車身上的多個傳感器采集車體加速度信息，ecu單元對這些加速度信息進行處理并判斷整車是否發(fā)生碰撞，若碰撞事故發(fā)生，則安全氣囊電子電控單元(acu)發(fā)出點火信號點燃氣體發(fā)生器，產(chǎn)生膨脹氣體迅速充滿氣袋而實現(xiàn)其功能的。膨脹的氣袋幫助吸收駕駛員或乘員的能量防止人體直接沖撞車體結(jié)構(gòu)件。研究表明，有氣囊裝置的轎車發(fā)生碰撞，駕駛者及乘員的死亡率大大降低。安全氣囊在實際使用過程中，在車輛發(fā)生碰撞事故后，通過傳感器檢測到的加速度信號超過一定值時安全氣囊才會被引爆打開。如果事故發(fā)生時，安全氣囊來不及打開或者因加速度值較低而沒有打開，容易對車內(nèi)成員造成傷害，嚴重時可能威脅成員的生命安全。

安全帶在實際使用過程中，當乘員由于慣性相對車向前運動，安全帶會在急速拉動過程中鎖止起到保護乘員的作用，該過程一般在事故發(fā)生之后。如果乘員發(fā)生事故的時間極短，乘員在受到傷害前安全帶沒來得及完全鎖止，此時安全帶并不能很好的保護乘員而使乘員受到極大的傷害。同時，如果發(fā)生事故后安全帶在鎖止時留有一定的長度，如果發(fā)生二次碰撞，已經(jīng)被拉開的安全帶對乘員不能起到很好的保護作用，乘員容易在二次碰撞過程中受到傷害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)車輛在行進過程中，車外環(huán)境對周圍環(huán)境進行攝像檢測，如現(xiàn)有的攝像頭、雷達和行車記錄儀對于車輛外環(huán)境檢測起到檢測的作用，對于車輛進一步的控制不能起到很好的作用。而對于車載傳感器如車速傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等對于行車的過程有一定的作用。如果能夠更好的結(jié)合車輛外檢測裝置和行車狀態(tài)檢測裝置，將對整個行車安全起到更加好的作用。

基于此，本發(fā)明提供一種汽車安全控制系統(tǒng)及控制方法，能夠在綜合車外環(huán)境和行車狀態(tài)的情況下提前預(yù)判，觸發(fā)安全帶和安全氣囊，以更好的保護乘員的安全。

特別地，本發(fā)明提供了一種汽車安全控制系統(tǒng)，包括：

能夠產(chǎn)生檢測信號的檢測模塊，其包括用于檢測車外環(huán)境并產(chǎn)生車外環(huán)境檢測信號的車外環(huán)境檢測單元和用于檢測行車狀態(tài)并產(chǎn)生行車狀態(tài)檢測信號的行車狀態(tài)檢測單元；

處理模塊，其包括與所述檢測模塊電連接，用于接收所述檢測模塊的所述檢測信號并對所述檢測信號進行分析處理并預(yù)判是否發(fā)出指令的電子控制單元；所述處理模塊配置成：當根據(jù)所述檢測模塊接收的所述檢測信號預(yù)判出具有碰撞風(fēng)險并且需要點爆時，發(fā)出點爆指令；當根據(jù)所述檢測模塊接收的所述檢測信號預(yù)判出沒有碰撞風(fēng)險或有碰撞風(fēng)險但無需點爆時，不發(fā)出點爆指令；

與所述處理模塊電連接的執(zhí)行模塊，包括接收所述處理模塊發(fā)出的點爆指令進行點火動作的電子點火裝置、點火后鎖止的安全帶和點火后彈出的安全氣囊；所述執(zhí)行模塊配置成：當所述電子點火裝置接收到點爆指令后點火，所述安全帶鎖止同時所述安全氣囊彈出。

進一步地，所述安全帶上設(shè)置有安全帶預(yù)警限力裝置，當所述電子點火裝置點火后，所述安全帶預(yù)警限力裝置鎖止，從而鎖住所述安全帶，將乘員固定在座位上；所述安全氣囊上包括有安全氣囊氣體發(fā)生裝置，當所述電子點火裝置點火后，所述安全氣囊氣體發(fā)生裝置點爆產(chǎn)生氣體，所述安全氣囊彈出。

進一步地，所述車外環(huán)境檢測單元包括設(shè)置在所述車輛外周圍的紅外傳感器、雷達探測器和/或攝像頭，所述紅外傳感器用于檢測車輛外與所述車輛臨近的目標物相對于所述車輛的距離，所述雷達探測器用于檢測車輛外與所述車輛臨近的目標物與所述車輛之間的相對速度，所述攝像頭用于檢測車輛外與所述車輛臨近的目標物相對于所述車輛的距離和相對速度，并顯示給駕駛員。

進一步地，所述處理模塊通過所述車外環(huán)境檢測單元發(fā)送的所述車外環(huán)境檢測信號來處理和分析確定所述車輛在行駛過程中臨近所述車輛的目標物距離、速度和方向，并確定所述目標物為行人、車輛和/或其他障礙物。

進一步地，所述行車狀態(tài)檢測單元包括設(shè)置在車內(nèi)的各種車載傳感器，用于檢測所述車輛的行車狀態(tài)信息。

進一步地，所述處理模塊通過所述行車狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送的所述行車狀態(tài)檢測信號來處理、計算和分析確定所述車輛的速度、方向和加速度信息。

進一步地，所述處理模塊根據(jù)所述車外環(huán)境檢測單元發(fā)送的所述車外環(huán)境檢測信號和所述行車狀態(tài)檢測單元發(fā)送的所述行車狀態(tài)檢測信號綜合計算和分析所述目標物與所述車輛的位置、方向、相對距離和相對速度來預(yù)判所述目標物與所述車輛是否有發(fā)生碰撞的風(fēng)險。

進一步地，所述處理模塊根據(jù)分析將要與所述車輛發(fā)生碰撞的所述目標物的大小、碰撞方位和碰撞速度來預(yù)判是否需要發(fā)出點爆指令。

特別地，按照本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供一種汽車安全控制方法，包括如下步驟：

檢測步驟：利用紅外傳感器、雷達探測器和/或攝像頭對車輛的車外環(huán)境進行檢測同時車載傳感器對所述車輛的行車狀態(tài)進行檢測；

識別步驟：根據(jù)所述紅外傳感器、雷達探測器和/或攝像頭檢測的車外環(huán)境監(jiān)測信號識別所述車輛外與所述車輛臨近的目標物為行人、車輛和/或其他障礙物，及目標物的距離、速度和方向信息；同時根據(jù)所述車載傳感器檢測的行車狀態(tài)檢測信號識別所述車輛行進的速度、方向和加速度信息；

碰撞風(fēng)險預(yù)判步驟：根據(jù)與所述車輛碰撞的目標物為行人、車輛還是其他障礙物，及所述目標物的距離、速度和方向的信息與根據(jù)所述車輛的速度、方向和加速度的信息共同來預(yù)判所述車輛與所述目標物是否具有碰撞風(fēng)險；當沒有碰撞風(fēng)險時，則返回車外環(huán)境識別步驟和行車狀態(tài)識別步驟；當具有碰撞風(fēng)險時，則進入點爆預(yù)判步驟；

點爆預(yù)判步驟：根據(jù)碰撞發(fā)生的速度、目標物大小和目標物的方位來預(yù)判是否發(fā)出點爆指令；當預(yù)判不需要發(fā)出點爆指令時，則返回所述碰撞風(fēng)險預(yù)判步驟；當預(yù)判需要發(fā)出點爆指令時，則進入執(zhí)行步驟；

執(zhí)行步驟：電子點火裝置接收到所述點爆預(yù)判步驟傳輸過來的點爆指令后點火，引爆安全帶預(yù)警裝置鎖止安全帶同時引爆安全氣囊氣體發(fā)生裝置點爆產(chǎn)生氣體彈出安全氣囊。

進一步地，通過所述紅外傳感器、雷達探測器和/或攝像頭檢測的車外環(huán)境監(jiān)測信號識別所述車輛外與所述車輛臨近的目標物為行人、車輛和/或其他障礙物，及目標物的距離、速度和方向信息的步驟為車外環(huán)境識別步驟；通過所述車載傳感器檢測的行車狀態(tài)檢測信號識別所述車輛行進的速度、方向和加速度信息的步驟為行車狀態(tài)識別步驟；所述識別步驟由所述車外環(huán)境識別步驟和行車狀態(tài)識別步驟共同組成。

本發(fā)明的汽車安全控制系統(tǒng)及控制方法通過紅外傳感器、雷達探測器和/或攝像頭對車輛周邊進行監(jiān)控，結(jié)合車載傳感器對行車狀態(tài)的檢測，綜合處理和分析，提前預(yù)判是否有碰撞風(fēng)險，同時提前預(yù)判是否需要發(fā)出點爆指令，以精確控制在事故發(fā)生前，提前鎖止安全帶同時提前彈出安全氣囊，更好的保護乘員。

本發(fā)明的安全帶上設(shè)置安全帶預(yù)警限力裝置可以在碰撞發(fā)生前就觸發(fā)安全帶預(yù)警限力裝置鎖止安全帶將乘員固定在座椅上，防止因碰撞時間短而來不及鎖止的情況，同時能有效減少二次碰撞對乘員的傷害。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例提供的汽車安全控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例提供的汽車安全控制方法流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的汽車安全控制系統(tǒng)進行進一步說明。

圖1是示出了汽車安全控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

參閱圖1，本實施例中汽車安全控制系統(tǒng)包括：檢測模塊10、處理模塊20和執(zhí)行模塊30。

所述檢測模塊10能夠產(chǎn)生檢測信號，其包括用于檢測車外環(huán)境并產(chǎn)生車外環(huán)境檢測信號的車外環(huán)境檢測單元11和用于檢測行車狀態(tài)并產(chǎn)生行車狀態(tài)檢測信號的行車狀態(tài)檢測單元12。

處理模塊20包括與所述檢測模塊10電連接，用于接收所述檢測模塊10的所述檢測信號并對所述檢測信號進行分析處理并預(yù)判是否發(fā)出指令的電子控制單元21。所述處理模塊20配置成：當根據(jù)所述檢測模塊10接收的所述檢測信號預(yù)判出具有碰撞風(fēng)險并且需要點爆時，發(fā)出點爆指令；當根據(jù)所述檢測模塊10接收的所述檢測信號預(yù)判出沒有碰撞風(fēng)險或有碰撞風(fēng)險但無需點爆時，不發(fā)出點爆指令。

所述執(zhí)行模塊30與所述處理模塊20電連接，包括接收所述處理模塊20發(fā)出的點爆指令進行點火動作的電子點火裝置31、點火后鎖止的安全帶35和點火后彈出的安全氣囊34。所述執(zhí)行模塊30配置成：當所述電子點火裝置31接收到點爆指令后點火，所述安全帶35鎖止同時所述安全氣囊34彈出。

本發(fā)明的汽車安全控制系統(tǒng)通過檢測模塊10對車外環(huán)境和行車狀態(tài)進行綜合計算和分析，提前預(yù)判是否有碰撞風(fēng)險，同時提前預(yù)判是否需要發(fā)出點爆指令，以精確控制事故發(fā)生前，提前鎖止安全帶35同時提前彈出安全氣囊34，更好的保護乘員。

當然作為優(yōu)選的，本發(fā)明中安全帶上還設(shè)置檢測裝置、報警裝置，當所述座位上有乘員，但是安全帶沒有扣緊時，報警裝置會發(fā)出警報提醒乘員系上安全帶，同時將信息傳遞給所述處理模塊，當處理模塊要發(fā)出指令時就發(fā)送給有乘員乘坐的座位處。當所述座位上沒有乘員時，也將信息傳遞給處理模塊，當處理模塊在處理信息并發(fā)指令的時候，就不用發(fā)送給沒有人員乘坐的座位。該種形式已經(jīng)普遍使用在汽車上，結(jié)合本發(fā)明的處理模塊更加精確。這種形式的設(shè)置減少了在沒有乘員乘坐的座位上的氣囊的點爆，減少維修的成本。本發(fā)明中前述和后續(xù)的點爆指令及執(zhí)行指令均在該基礎(chǔ)之上，即座位上有乘客的基礎(chǔ)上。同時安全帶的預(yù)警限力裝置也是基于乘員將安全帶扣住的基礎(chǔ)上才執(zhí)行。

所述安全帶35上設(shè)置有安全帶預(yù)警限力裝置33，當所述電子點火裝置31點火后，所述安全帶預(yù)警限力裝置33鎖止，從而鎖住所述安全帶35，將乘員固定在座位上。所述安全氣囊34上包括有安全氣囊氣體發(fā)生裝置32，當所述電子點火裝置31點火后，所述安全氣囊氣體發(fā)生裝置32點爆產(chǎn)生氣體，所述安全氣囊34彈出。

本發(fā)明的安全帶35上設(shè)置安全帶預(yù)警限力裝置33可以在碰撞發(fā)生前就觸發(fā)安全帶預(yù)警限力裝置33鎖止安全帶35將乘員固定在座椅上，防止因碰撞時間短而來不及鎖止的情況，同時能有效減少二次碰撞對乘員的傷害。

所述車外環(huán)境檢測單元11包括設(shè)置在所述車輛外周圍的紅外傳感器111、雷達探測器112和/或攝像頭113，用于檢測車輛外與所述車輛臨近的目標物的種類及目標物相對所述車輛的位置和速度信息。其中，所述紅外傳感器111用于檢測車輛外與所述車輛臨近的目標物相對于所述車輛的距離，所述雷達探測器112用于檢測車輛外與所述車輛臨近的目標物與所述車輛之間的相對速度，所述攝像頭113用于檢測車輛外與所述車輛臨近的目標物相對于所述車輛的距離和相對速度，并顯示給駕駛員。紅外傳感器111、雷達探測器112和/或攝像頭113檢測后，使電子控制單元21能夠提前預(yù)判車輛是否與周圍物體有碰撞風(fēng)險，同時提前發(fā)出后期動作和預(yù)防碰撞使駕駛員受傷。所述處理模塊20通過所述車外環(huán)境檢測單元11發(fā)送的所述車外環(huán)境檢測信號來處理和分析確定所述車輛在行駛過程中臨近所述車輛的目標物距離、速度和方向，并確定所述目標物為行人、車輛和/或其他障礙物。此處所應(yīng)用的紅外傳感器111、雷達探測器112和/或攝像頭113可以單獨實施也可以結(jié)合，其均設(shè)置于所述車輛的四周，對車周圍的環(huán)境進行檢測。當然，車外環(huán)境檢測單元11也不僅限于此，還可以是其他探測設(shè)備，如超聲波探頭，結(jié)合起來對車周圍環(huán)境檢測。車外環(huán)境檢測單元11的設(shè)置，能有效的對車周圍的環(huán)境進行檢測，不僅能檢測到目標物的種類，還可以檢測到目標物的速度、與車輛間的距離、加速度及方向信息，對于進一步的計算處理提供更加直觀的數(shù)據(jù)，提高后續(xù)判斷的精確度，減少誤判。

所述行車狀態(tài)檢測單元12包括設(shè)置在車內(nèi)的各種車載傳感器121，用于檢測所述車輛的行車狀態(tài)信息。所述處理模塊20通過所述行車狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送的所述行車狀態(tài)檢測信號來處理、計算和分析確定所述車輛的速度、方向和加速度信息。本發(fā)明中車載傳感器121包括現(xiàn)有車輛中設(shè)置的各種車載傳感器如加速度傳感器、速度傳感器、溫度傳感器等，主要對車輛的速度、加速度、方向等各種行車的信息進行檢測，并為后續(xù)的判斷提供車輛的相關(guān)數(shù)據(jù)。

所述處理模塊20根據(jù)所述車外環(huán)境檢測單元11發(fā)送的所述車外環(huán)境檢測信號和所述行車狀態(tài)檢測單元12發(fā)送的所述行車狀態(tài)檢測信號綜合計算和分析所述目標物與所述車輛的位置、方向、相對距離和相對速度來預(yù)判所述目標物與所述車輛是否有發(fā)生碰撞的風(fēng)險。要判斷車輛與所述臨近車輛的目標物之間是否有碰撞風(fēng)險，不僅要知道目標物的相關(guān)數(shù)據(jù)，更應(yīng)該結(jié)合車輛自身的狀態(tài)共同計算和分析，最后得到相應(yīng)的結(jié)果。通過車外環(huán)境檢測單元11提供的車外環(huán)境檢測數(shù)據(jù)和行車狀態(tài)檢測單元12提供的行車狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)共同來分析得到的數(shù)據(jù)會更加全面，對于后期判斷是否碰撞和碰撞發(fā)生的大小等判斷會更加精確。

所述處理模塊20根據(jù)分析將要與所述車輛發(fā)生碰撞的所述目標物的大小、碰撞方位和碰撞速度來預(yù)判是否需要發(fā)出點爆指令。在處理模塊20中，通過對檢測模塊10發(fā)出的檢測信號可以判斷是否具有碰撞風(fēng)險，但是具有碰撞風(fēng)險的不一定必須要彈開安全氣囊34和安全帶預(yù)警限力裝置33。一些車輛可能有碰撞風(fēng)險，但是其碰撞的力度并不足以需要安全氣囊34和安全帶預(yù)警限力裝置33進行保護，比如輕微的擦碰和輕微的追尾等。此時如果預(yù)判到有碰撞風(fēng)險就發(fā)出了點爆指令彈出安全氣囊34和安全帶預(yù)警限力裝置33，而安全氣囊34一旦彈出就需要重新更換，非常浪費成本。因此在具有碰撞風(fēng)險的前提下，處理模塊20還應(yīng)該根據(jù)前述的檢測模塊10檢測的車外環(huán)境檢測數(shù)據(jù)和行車狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)來共同分析所述碰撞目標物的大小、碰撞方向、碰撞相對速度等數(shù)據(jù)進行進一步的預(yù)判，然后再決定是否需要發(fā)出點爆指令。不僅判斷精確同時減少了安全帶35和安全氣囊34在不需要工作的情況下鎖止和彈出，減少了浪費。

圖2示出了汽車安全控制方法的一個實施例的流程示意圖。該汽車安全控制方法，包括如下步驟：

步驟s01：檢測車外環(huán)境和行車狀態(tài)，利用紅外傳感器111、雷達探測器112和/或攝像頭113對車輛的車外環(huán)境進行檢測同時車載傳感器121對所述車輛的行車狀態(tài)進行檢測。

步驟s02：識別車外環(huán)境和行車狀態(tài)，根據(jù)所述紅外傳感器111、雷達探測器112和/或攝像頭113檢測的車外環(huán)境監(jiān)測信號識別所述車輛外與所述車輛臨近的目標物為行人、車輛和/或其他障礙物，及目標物的距離、速度和方向信息；同時根據(jù)所述車載傳感器121檢測的行車狀態(tài)檢測信號識別所述車輛行進的速度、方向和加速度信息。

步驟s03：預(yù)判是否有碰撞風(fēng)險，根據(jù)與所述車輛碰撞的目標物為行人、車輛還是其他障礙物，及所述目標物的距離、速度和方向的信息與根據(jù)所述車輛的速度、方向和加速度的信息共同來預(yù)判所述車輛與所述目標物是否具有碰撞風(fēng)險；當預(yù)判沒有碰撞風(fēng)險時，則返回步驟s02；當預(yù)判具有碰撞風(fēng)險時，則進入步驟s04。

步驟s04：預(yù)判是否點爆，根據(jù)碰撞發(fā)生的速度、目標物大小和目標物的方位來預(yù)判是否發(fā)出點爆指令；當預(yù)判不需要發(fā)出點爆指令時，則返回步驟s03；當預(yù)判需要發(fā)出點爆指令時，則進入步驟s05。

步驟s05：執(zhí)行步驟，電子點火裝置31接收到所述點爆預(yù)判步驟傳輸過來的點爆指令后點火，引爆安全帶預(yù)警限力裝置33鎖止安全帶35，同時引爆安全氣囊氣體發(fā)生裝置32點爆產(chǎn)生氣體彈出安全氣囊34。

步驟s02中，通過所述紅外傳感器111、雷達探測器112和/或攝像頭113檢測的車外環(huán)境監(jiān)測信號識別所述車輛外與所述車輛臨近的目標物為行人、車輛和/或其他障礙物，及目標物的距離、速度和方向信息的步驟為車外環(huán)境識別步驟。所述車載傳感器121檢測的行車狀態(tài)檢測信號識別所述車輛行進的速度、方向和加速度信息的步驟為行車狀態(tài)識別步驟。所述車外環(huán)境識別步驟與所述行車狀態(tài)識別步驟同時進行。所述識別步驟由所述車外環(huán)境識別步驟和行車狀態(tài)識別步驟共同組成。

本發(fā)明的汽車安全控制方法通過紅外傳感器111、雷達探測器112和/或攝像頭113對車輛周邊進行監(jiān)控，結(jié)合車載傳感器121對行車狀態(tài)進行檢測，得到相應(yīng)信息綜合處理和分析，提前預(yù)判是否有碰撞風(fēng)險，同時預(yù)判是否需要發(fā)出點爆指令，能夠在危險發(fā)生前，提前鎖止安全帶35，同時提前彈出安全氣囊34，更好的保護乘員。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。