本發(fā)明涉及汽車安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)ADAS和車載信息娛樂系統(tǒng)IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，汽車安全性已逐漸成為廣大車主購車時(shí)考慮的首要因素。汽車安全系統(tǒng)主要分為兩大類，一類是主動(dòng)安全系統(tǒng)，即在車輛危險(xiǎn)發(fā)生之前起到警示或自身調(diào)整干預(yù)，防患于未然的汽車安全系統(tǒng)；另一類是被動(dòng)安全系統(tǒng)，即在無法避免汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)，依靠車輛本身的車體結(jié)構(gòu)，如安全帶和車內(nèi)安全氣囊等部件吸收撞擊力的汽車安全系統(tǒng)。

主動(dòng)安全系統(tǒng)領(lǐng)域中的汽車外部主動(dòng)安全氣囊的概念漸漸被人提出。相對(duì)于車內(nèi)安全氣囊只是被動(dòng)的在碰撞時(shí)瞬間展開對(duì)車主進(jìn)行有限的保護(hù)，外部主動(dòng)安全氣囊可以在碰撞發(fā)生前主動(dòng)展開，對(duì)車主、行人和車體起到全方位的緩沖吸能，最大程度的降低傷亡及損失。

如圖1所示，現(xiàn)有的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)主要由傳感器、運(yùn)算控制單元和汽車外部安全氣囊體組成。運(yùn)算控制單元實(shí)時(shí)運(yùn)算傳感器發(fā)送過來的距離和速度信息，將運(yùn)算結(jié)果同預(yù)先設(shè)置好的閾值進(jìn)行比較做出是否起爆點(diǎn)火的判決。但是，行車環(huán)境的立體動(dòng)態(tài)瞬息萬變，任何單功能的傳感器都存在局限性。因此，現(xiàn)有的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)明顯受制距離傳感器的偵測盲區(qū)而存在局限性，類似“追底碰撞”、“墜物碰撞”、“墜落碰撞”或“失控翻滾碰撞”等碰撞事故無法進(jìn)行良好的識(shí)別和預(yù)判。為了讓汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)能應(yīng)對(duì)類型復(fù)雜的碰撞事故，需對(duì)現(xiàn)有的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)及方法，通過ADAS的傳感器陣列和攝像頭陣列采集第一汽車行車數(shù)據(jù)信息，及通過IVI在汽車碰撞事故發(fā)生后，向外發(fā)出求救信息，主動(dòng)應(yīng)對(duì)了汽車各種類型的碰撞，顯著的降低了汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明一方面提供一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)，包括與運(yùn)算控制單元連接的汽車外部主動(dòng)安全氣囊體、距離傳感器、速度傳感器，還包括與運(yùn)算控制單元連接的第一通信單元，所述第一通信單元通過車身總線網(wǎng)絡(luò)連接車載信息娛樂系統(tǒng)的第二通信單元與先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的第三通信單元；

所述先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)還包括：與數(shù)據(jù)采集單元連接的傳感器陣列和攝像頭陣列、處理器單元、碰撞模式數(shù)據(jù)庫單元；

所述數(shù)據(jù)采集單元用于通過傳感器陣列和攝像頭陣列采集汽車行車數(shù)據(jù)信息；

所述處理器單元用于對(duì)所述汽車行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理后獲取點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)；當(dāng)所述點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)與碰撞模式數(shù)據(jù)庫單元中的碰撞模式數(shù)據(jù)匹配成功時(shí)，向運(yùn)算控制單元發(fā)送安全氣囊點(diǎn)火控制指令；所述運(yùn)算控制單元根據(jù)所述安全氣囊點(diǎn)火控制指令引爆汽車外部主動(dòng)安全氣囊體；

所述車載信息娛樂系統(tǒng)包括移動(dòng)通訊單元；所述移動(dòng)通訊單元用于當(dāng)汽車外部主動(dòng)安全氣囊體被引爆時(shí)向求救中心發(fā)出求救信息。

進(jìn)一步地，所述車載信息娛樂系統(tǒng)還包括：陀螺儀與重力加速度傳感器、GPS定位單元、警示單元；所述GPS定位單元用于對(duì)汽車進(jìn)行定位，并向處理器單元發(fā)送當(dāng)前位置地圖數(shù)據(jù)信息。

具體地，所述汽車行車數(shù)據(jù)信息包括車輛姿態(tài)數(shù)據(jù)信息、碰撞對(duì)象類型數(shù)據(jù)信息、碰撞對(duì)象方位數(shù)據(jù)信息、與碰撞對(duì)象相對(duì)距離數(shù)據(jù)信息、與碰撞對(duì)象相對(duì)速度數(shù)據(jù)信息。

具體地，所述先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的傳感器陣列包括安裝于汽車各個(gè)部位的超聲波陣列傳感器、雷達(dá)傳感器和激光傳感器。

具體地，所述汽車外部主動(dòng)安全氣囊體包括汽車前側(cè)氣囊組、后側(cè)氣囊組、左側(cè)氣囊組、右側(cè)氣囊組、上側(cè)氣囊組和下側(cè)氣囊組，各氣囊組獨(dú)立受控。

本發(fā)明另一方面提供一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制方法，包括自檢步驟、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)狀態(tài)獲取與判斷步驟、第一點(diǎn)火引爆步驟、第二點(diǎn)火引爆步驟、求救信號(hào)發(fā)送步驟；

所述自檢步驟為：對(duì)汽車外部主動(dòng)安全氣囊體進(jìn)行運(yùn)行故障自檢；

所述先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)狀態(tài)獲取與判斷步驟為：判斷獲取的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是否發(fā)生故障，若是，執(zhí)行第二點(diǎn)火引爆步驟，若否，執(zhí)行第一點(diǎn)火引爆步驟；

所述第一點(diǎn)火引爆步驟包括：

S11：數(shù)據(jù)采集步驟：通過傳感器陣列、攝像頭陣列采集第一汽車行車數(shù)據(jù)信息；

S12：數(shù)據(jù)處理步驟：對(duì)所述第一汽車行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理后獲取點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)；

S13：碰撞模式匹配步驟：所述點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)與碰撞模式數(shù)據(jù)庫中的碰撞模式數(shù)據(jù)匹配，直至匹配成功，發(fā)送安全氣囊點(diǎn)火控制指令；

S14：點(diǎn)火控制步驟：根據(jù)所述安全氣囊點(diǎn)火控制指令引爆汽車外部主動(dòng)安全氣囊體；

第二點(diǎn)火引爆步驟包括：

S21：數(shù)據(jù)采集步驟：通過距離傳感器、速度傳感器采集第二汽車行車數(shù)據(jù)信息；

S22：數(shù)據(jù)處理步驟：對(duì)所述第二汽車行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理后獲取汽車行車數(shù)據(jù)信息中的距離值與速度值；

S23：判斷步驟：判斷所述汽車行車數(shù)據(jù)中的距離值與速度值是否大于等于預(yù)先設(shè)置的距離閾值和速度閾值，若是，則發(fā)送安全氣囊點(diǎn)火控制指令；

S24：點(diǎn)火控制步驟：根據(jù)所述安全氣囊點(diǎn)火控制指令引爆汽車外部主動(dòng)安全氣囊體；

所述求救信號(hào)發(fā)送步驟包括：當(dāng)汽車外部主動(dòng)安全氣囊體被引爆時(shí)，向求救中心發(fā)出求救信息。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集步驟還包括通過陀螺儀與重力加速度傳感器采集汽車行車數(shù)據(jù)信息；

所述數(shù)據(jù)處理步驟還包括對(duì)當(dāng)前位置地圖數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理。

還進(jìn)一步地，在所述自檢步驟中，當(dāng)檢測到汽車外部主動(dòng)安全氣囊體發(fā)生故障時(shí)，通過警示單元在車載顯示屏上彈出故障警示信息，并發(fā)出故障警報(bào)提示音。

更進(jìn)一步地，當(dāng)汽車外部主動(dòng)安全氣囊體被引爆時(shí)，通過警示單元發(fā)出危險(xiǎn)警報(bào)提示音。

本發(fā)明提供一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)及方法，通過先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的傳感器陣列和攝像頭陣列采集第一汽車行車數(shù)據(jù)信息，所述第一汽車行車數(shù)據(jù)信息經(jīng)處理器單元整合運(yùn)算后，參與汽車外部主動(dòng)安全氣囊體引爆的判決。車載信息娛樂系統(tǒng)(IVI)的GPS定位單元和移動(dòng)通訊單元用于當(dāng)汽車碰撞事故發(fā)生后，向外發(fā)出具有汽車當(dāng)前位置信息的求救信息。本發(fā)明通過共享先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)和車載信息娛樂系統(tǒng)豐富的傳感器資源、數(shù)據(jù)高速運(yùn)算資源、圖像處理資源、GPS定位資源、移動(dòng)通訊資源，使得所述汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)能夠在事故發(fā)生前進(jìn)行預(yù)判、警報(bào)、主動(dòng)引爆安全氣囊體，在事故發(fā)生后向外求救，以便應(yīng)對(duì)類型復(fù)雜的汽車碰撞事故，使得所述系統(tǒng)更智能化，系統(tǒng)功能更健全，實(shí)現(xiàn)了ADAS與IVI的不同傳感器之間進(jìn)行功能互補(bǔ)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)受速度傳感器和距離傳感器的偵測局限導(dǎo)致無法應(yīng)對(duì)類型復(fù)雜的汽車碰撞事故的問題。

本發(fā)明提供的基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制方法，若ADAS出現(xiàn)故障時(shí)，執(zhí)行第二點(diǎn)火引爆步驟，即運(yùn)算控制單元通過距離傳感器、速度傳感器采集第二汽車行車數(shù)據(jù)信息，對(duì)所述第二汽車行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理后獲取汽車行車數(shù)據(jù)信息中的距離值與速度值，并判斷所述汽車行車數(shù)據(jù)中的距離值與速度值大于等于預(yù)先設(shè)置的距離閾值和速度閾值時(shí)引爆汽車外部主動(dòng)安全氣囊體，使得汽車外部主動(dòng)安全氣囊體可基于自身的距離傳感器和速度傳感器數(shù)據(jù)獨(dú)立運(yùn)行，有效防止了因ADAS發(fā)生故障而導(dǎo)致汽車外部主動(dòng)安全氣囊體功能失效的問題。本發(fā)明提出的基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制方法，主動(dòng)應(yīng)對(duì)了汽車各種類型的碰撞，比如“追底碰撞”、“墜物碰撞”、“墜落碰撞”或“失控翻滾碰撞”等，顯著的降低了汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖具體闡明本發(fā)明的實(shí)施方式，附圖僅供參考和說明使用，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制。

本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)，如圖2和圖3所示，包括與運(yùn)算控制單元連接的汽車外部主動(dòng)安全氣囊體、距離傳感器、速度傳感器，還包括與運(yùn)算控制單元連接的第一通信單元，所述第一通信單元通過車身總線網(wǎng)絡(luò)連接車載信息娛樂系統(tǒng)IVI(In Vehicle Information)的第二通信單元與先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)ADAS(Advanced Driver Assistant System)的第三通信單元；

所述先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)還包括：與數(shù)據(jù)采集單元連接的傳感器陣列和攝像頭陣列、處理器單元、碰撞模式數(shù)據(jù)庫單元；

所述數(shù)據(jù)采集單元用于通過傳感器陣列和攝像頭陣列采集汽車行車數(shù)據(jù)信息；

所述處理器單元用于對(duì)所述汽車行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理后獲取點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)；當(dāng)所述點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)與碰撞模式數(shù)據(jù)庫單元中的碰撞模式數(shù)據(jù)匹配成功時(shí)，向運(yùn)算控制單元發(fā)送安全氣囊點(diǎn)火控制指令；所述運(yùn)算控制單元根據(jù)所述安全氣囊點(diǎn)火控制指令引爆汽車外部主動(dòng)安全氣囊體；所述碰撞模式數(shù)據(jù)庫單元中的碰撞模式數(shù)據(jù)不斷更新升級(jí)，以適應(yīng)類型復(fù)雜的碰撞事故；

所述車載信息娛樂系統(tǒng)包括移動(dòng)通訊單元；所述移動(dòng)通訊單元用于當(dāng)汽車外部主動(dòng)安全氣囊體被引爆時(shí)向求救中心發(fā)出求救信息。

進(jìn)一步地，所述車載信息娛樂系統(tǒng)還包括：陀螺儀與重力加速度傳感器、GPS定位單元、警示單元；所述GPS定位單元用于對(duì)汽車進(jìn)行定位，并向處理器單元發(fā)送當(dāng)前位置地圖數(shù)據(jù)信息。所述處理器單元對(duì)所述當(dāng)前位置地圖數(shù)據(jù)信息及傳感器陣列和攝像頭陣列采集的汽車行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理獲取點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)。

具體地，所述汽車行車數(shù)據(jù)信息包括車輛姿態(tài)數(shù)據(jù)信息、碰撞對(duì)象類型數(shù)據(jù)信息、碰撞對(duì)象方位數(shù)據(jù)信息、與碰撞對(duì)象相對(duì)距離數(shù)據(jù)信息、與碰撞對(duì)象相對(duì)速度數(shù)據(jù)信息。

具體地，所述先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的傳感器陣列包括安裝于汽車各個(gè)部位的超聲波陣列傳感器、雷達(dá)傳感器和激光傳感器。

具體地，所述汽車外部主動(dòng)安全氣囊體包括汽車前側(cè)氣囊組、后側(cè)氣囊組、左側(cè)氣囊組、右側(cè)氣囊組、上側(cè)氣囊組和下側(cè)氣囊組，各氣囊組獨(dú)立受控。

本發(fā)明另一方面提供一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制方法，包括自檢步驟、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)狀態(tài)獲取與判斷步驟、第一點(diǎn)火引爆步驟、第二點(diǎn)火引爆步驟、求救信號(hào)發(fā)送步驟；

如圖4所示，所述自檢步驟為：對(duì)汽車外部主動(dòng)安全氣囊體進(jìn)行運(yùn)行故障自檢；

所述先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)狀態(tài)獲取與判斷步驟為：判斷獲取的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是否發(fā)生故障，若是，執(zhí)行第二點(diǎn)火引爆步驟，若否，執(zhí)行第一點(diǎn)火引爆步驟；

所述第一點(diǎn)火引爆步驟包括：

S11：數(shù)據(jù)采集步驟：通過傳感器陣列、攝像頭陣列采集第一汽車行車數(shù)據(jù)信息；

S12：數(shù)據(jù)處理步驟：對(duì)所述第一汽車行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理后獲取點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)；

S13：碰撞模式匹配步驟：所述點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)與碰撞模式數(shù)據(jù)庫中的碰撞模式數(shù)據(jù)匹配，直至匹配成功，發(fā)送安全氣囊點(diǎn)火控制指令；

S14：點(diǎn)火控制步驟：根據(jù)所述安全氣囊點(diǎn)火控制指令引爆汽車外部主動(dòng)安全氣囊體；

第二點(diǎn)火引爆步驟包括：

S21：數(shù)據(jù)采集步驟：通過距離傳感器、速度傳感器采集第二汽車行車數(shù)據(jù)信息；

S22：數(shù)據(jù)處理步驟：對(duì)所述第二汽車行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理后獲取汽車行車數(shù)據(jù)信息中的距離值與速度值；

S23：判斷步驟：判斷所述汽車行車數(shù)據(jù)中的距離值與速度值是否大于等于預(yù)先設(shè)置的距離閾值和速度閾值，若是，則發(fā)送安全氣囊點(diǎn)火控制指令；

S24：點(diǎn)火控制步驟：根據(jù)所述安全氣囊點(diǎn)火控制指令引爆汽車外部主動(dòng)安全氣囊體；

所述求救信號(hào)發(fā)送步驟包括：當(dāng)汽車外部主動(dòng)安全氣囊體被引爆時(shí)，向求救中心發(fā)出求救信息。

本發(fā)明提出的控制方法中若ADAS出現(xiàn)故障時(shí)，執(zhí)行第二點(diǎn)火引爆步驟，即運(yùn)算控制單元通過距離傳感器、速度傳感器采集第二汽車行車數(shù)據(jù)信息，對(duì)所述第二汽車行車數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理后獲取汽車行車數(shù)據(jù)信息中的距離值與速度值，并判斷所述汽車行車數(shù)據(jù)中的距離值與速度值大于等于預(yù)先設(shè)置的距離閾值和速度閾值時(shí)引爆汽車外部主動(dòng)安全氣囊體，使得汽車外部主動(dòng)安全氣囊體可基于自身的距離傳感器和速度傳感器數(shù)據(jù)獨(dú)立運(yùn)行，有效防止了因ADAS故障而導(dǎo)致汽車外部主動(dòng)安全氣囊體功能失效的問題。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集步驟還包括通過陀螺儀與重力加速度傳感器采集汽車行車數(shù)據(jù)信息；

所述數(shù)據(jù)處理步驟還包括對(duì)當(dāng)前位置地圖數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合運(yùn)算處理。

還進(jìn)一步地，在所述自檢步驟中，當(dāng)檢測到汽車外部主動(dòng)安全氣囊體發(fā)生故障時(shí)，通過警示單元在車載顯示屏上彈出故障警示信息，并發(fā)出故障警報(bào)提示音。

更進(jìn)一步地，當(dāng)汽車外部主動(dòng)安全氣囊體被引爆時(shí)，通過警示單元發(fā)出危險(xiǎn)警報(bào)提示音。

在本發(fā)明提供的一種基于ADAS和IVI的汽車外部主動(dòng)安全氣囊控制系統(tǒng)及方法中，當(dāng)汽車發(fā)生如“墜落碰撞”的事故時(shí)，即當(dāng)所述車載信息娛樂系統(tǒng)IVI的重力加速度傳感器檢測到車輛姿態(tài)為向下墜落時(shí)，所述車載信息娛樂系統(tǒng)IVI的GPS定位單元將定位汽車當(dāng)前位置地圖數(shù)據(jù)信息；所述先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)ADAS的攝像頭陣列將采集汽車周圍的圖片信息，處理器單元對(duì)所述汽車當(dāng)前位置地圖數(shù)據(jù)信息及采集的汽車周圍的圖片信息整合處理后即可識(shí)別出碰撞對(duì)象類型為陸地或者水面，所述處理器單元通過超聲波陣列數(shù)據(jù)即可判斷碰撞對(duì)象方位為下，并可估算出汽車與碰撞對(duì)象相對(duì)距離為Δd，與碰撞對(duì)象相對(duì)速度Δv。當(dāng)所述Δd、Δv等汽車點(diǎn)火預(yù)判數(shù)據(jù)與碰撞模式數(shù)據(jù)庫中的碰撞模式數(shù)據(jù)匹配成功時(shí)，所述處理器單元向運(yùn)算控制單元發(fā)送下側(cè)安全氣囊組點(diǎn)火控制指令；所述運(yùn)算控制單元根據(jù)所述下側(cè)安全氣囊組點(diǎn)火控制指令引爆汽車下側(cè)安全氣囊組；所述下側(cè)安全氣囊組點(diǎn)火控制指令將在墜落碰撞發(fā)生前主動(dòng)發(fā)出，從而對(duì)車身及車內(nèi)人員起到保護(hù)作用。

本發(fā)明所述的控制方法中，車載信息娛樂系統(tǒng)IVI實(shí)時(shí)獲取汽車外部主動(dòng)安全氣囊體是否被引爆的狀態(tài)信息；當(dāng)汽車外部主動(dòng)安全氣囊體被引爆時(shí)向求救中心發(fā)出求救信息，所述求救信息包括GPS定位單元獲取的汽車當(dāng)前位置地圖數(shù)據(jù)信息。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。