CN101602349A - 低成本头颈受伤减轻系统 - Google Patents
低成本头颈受伤减轻系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101602349A CN101602349A CNA2009101431009A CN200910143100A CN101602349A CN 101602349 A CN101602349 A CN 101602349A CN A2009101431009 A CNA2009101431009 A CN A2009101431009A CN 200910143100 A CN200910143100 A CN 200910143100A CN 101602349 A CN101602349 A CN 101602349A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low cost
- reduction system
- main vehicle
- sensor device
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
- B60R21/0134—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R2021/0002—Type of accident
- B60R2021/0011—Rear collision or recoiling bounce after frontal collision
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R2021/003—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks characterised by occupant or pedestian
- B60R2021/0039—Body parts of the occupant or pedestrian affected by the accident
- B60R2021/0048—Head
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R2021/01204—Actuation parameters of safety arrangents
- B60R2021/01252—Devices other than bags
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
一种用于主车辆的低成本头颈受伤减轻系统,所述主车辆包括传感器装置,用来检测基本上在所述主车辆的行驶方向上的一个或多个从后方接近的物体的接近速度,以及处理装置,用于接收来自所述传感器装置的表示所述检测到的接近速度的信息,所述处理装置用来响应于检测到的从后方接近所述主车辆的物体的检测到的速度来启动自适应安全部件,以响应于从所述传感器装置接收到的所述信息来自动地选择性地应用所述自适应安全部件,从而避免或减轻从后方接近的物体与所述主车辆的碰撞引起的主车辆乘客头颈受伤的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于道路车辆(例如个人汽车及货运车辆)的低成本头颈受伤减轻系统。此外,本发明还涉及适于结合至这种道路车辆以实现该低成本头颈受伤减轻系统的传感器结构。另外,本发明涉及操作该低成本头颈受伤减轻系统的方法。
背景技术
在城市区域遇到的许多交通场合中,例如在城市交通中,车辆后面的运动物体和静止物体之间的距离通常相对较短,例如几米。在这种场合下的车辆驾驶员面临着其易于暂时分散注意力的复杂情形。当向前方行驶或者在交通情形下处于静止时,暂时分心可导致(例如)一次或多次碰撞。这种碰撞可导致车辆乘客遭受“头颈受伤”型伤害。术语“头颈受伤伤害”是指在碰撞事件期间由车辆乘客的突然加速或减速所经受的伤害。在这种碰撞事件期间乘客的快速、意外运动可能造成对乘客颈部和/或背部的严重软或硬组织伤害,导致通常称为头颈受伤的情况。
如Satokh Singh博士于2003年3月在NHTSA DOT HS 809 540报告中的题为“Driver Attributes and Rear End Crash InvolvementPropensity”中所述,追尾碰撞是指其中一辆车的前部碰撞另一辆车的后部的碰撞。因此,这种碰撞中的驾驶员可以是撞击车辆、被撞击车辆或者是撞击车辆与被撞击车辆两者的驾驶员。追尾碰撞不仅是一种最高频率发生的碰撞类型,而且还导致每年大量的伤害、死亡和大量的财产损失。事实上,由美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)遵从国家汽车样本系统(NASS)的大概评估系统(GES)和死亡分析报告系统(FARS)数据,2000年追尾碰撞占总碰撞的约29.7%。这些碰撞造成总死亡的30%和财产损害的29.7%。就卷入追尾碰撞的驾驶员而言,在2000年的190,625,000持有驾驶证的驾驶员中(美国联邦公路局(FHWA)),约2.2%涉及到了追尾碰撞。另外,在6%的涉及到所有碰撞类型的持有驾驶证的驾驶员中,有36%仅涉及到了追尾碰撞。
仅驾驶员大量涉及到追尾碰撞中就是值得关注的问题。越来越明显,为研发出有效的追尾碰撞的应对措施,需要更好地理解与响应驾驶碰撞或紧急碰撞状况相关联的驾驶行为与性能。另外,尤其需要预碰撞阶段期间改善的安全应对措施以保护乘客不受伤害。
NHTSA已经资助了对追尾碰撞报警和控制的广泛研究。安装在撞击或子弹车辆前端的基于雷达、激光雷达、超声波和视觉的系统对于减少车辆之间前端到后端的碰撞有一定的效果。从文献中也可已知,安装在被撞击车辆后部以预测不可避免的碰撞并启动适当的应对措施以减少车辆乘客伤害(诸如颈部的头颈受伤)的一些激光雷达和雷达系统。
因此存在对增加的车辆碰撞管理的需要,特别是在城市和市区情况下,以及更特别地存在对于追尾碰撞,为被从后部撞击的车辆中的乘客提供低成本头颈受伤减轻系统的需要。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于道路车辆的改进的低成本头颈受伤减轻系统。根据本发明的第一方面,提供了一种用于车辆的低成本头颈受伤减轻系统,所述低成本头颈受伤减轻系统包括传感器装置,其用来检测一个或多个基本上从后方定位和/或接近的物体的接近速度,以及处理装置,其用于接收来自传感器装置的表示所述从后方接近的检测到的接近速度的信息,所述处理装置用来响应于从传感器装置接收到的该信息来自动地选择性地应用车辆的包括自适应安全部件的操作部件,以避免或减轻在车辆与所述一个或多个从后方接近的物体的碰撞期间对乘客的诸如颈部的头颈受伤的伤害。
本发明的优点在于任何可能的追尾碰撞发生时,该低成本头颈受伤减轻系统均有效而不管易于发生任何可能的后部碰撞的车辆速度。
优选地,在该低成本头颈受伤减轻系统中,该低成本头颈受伤减轻系统是起作用的,而不管车辆是否加速行驶,并且在车辆静止时(诸如如果路检),该系统也是起作用的。
优选地,在该低成本头颈受伤减轻系统中,处理装置用来在从后方接近的物体对车辆的接近的或逼近的撞击或碰撞期间,使一个或多个自适应安全部件选择性动作。
优选地,在该低成本头颈受伤减轻系统中,传感器装置包括用来采用一个或多个红外线激光传感器的接近速度传感器,用于感测一个或多个从后方接近的物体。更优选地,所述一个或多个红外线激光传感器用来采用脉冲回波和/或多普勒光频移分析来检测所述一个或多个从后方接近的物体。
优选地,在该低成本头颈受伤减轻系统中,所述传感器装置用来感测距车辆4至10米范围内的距离处所述一个或多个从后方接近的物体。更优选地,所述传感器装置用来感测距车辆6至8米范围内的距离处所述一个或多个从后方接近的物体。这种感测范围是能够感测易于成为碰撞危险的一个或多个物体而不收集使数据处理变得困难的大量信息之间的实际折衷。
优选地,在该低成本头颈受伤减轻系统中,传感器装置适于安装在车辆的后部后视风挡玻璃后面,车辆的驾驶员可通过该后部后视风挡玻璃观察车辆的后方区域,传感器装置用来经由后部后视风挡玻璃感测一个或多个从后方接近的物体。这种车辆内的传感器装置的空间位置是有益的,在于传感器装置可物理保护以免其受损坏,并且车辆驾驶员采取措施来保持车辆后部后视风挡玻璃清洁以确保令人满意的视野,也为传感器装置提供清晰的视野。更优选地,传感器装置适于安装朝向后部后视风挡玻璃的上部区域。
优选地,在该低成本头颈受伤减轻系统中,传感器装置被包括在所述后部后视风挡玻璃电子模块(RWEM)中。更优选地,后部后视风挡玻璃电子模块与后视风挡玻璃集成为一个单元。将传感器装置包括在后视风挡玻璃电子模块中使得在车辆初始组装期间需要处理较少的部件组件,从而潜在降低了其制造成本且易于之后车辆的例行维护。
优选地,在该低成本头颈受伤减轻系统中,后视风挡玻璃电子模块(RWEM)除包括接近速度传感器装置之外还包括其它传感器。有利地,后视风挡玻璃电子模块包括其它类型的传感器以增强模块为车辆提供的功能性,同时不会也使车辆的制造变复杂。
优选地,在该低成本头颈受伤减轻系统中,该处理装置和一个或多个头颈受伤减轻对策经由车辆的一个或多个数据通信网络互相通信连接。更优选地,一个或多个通信网络可实现为以下一个或多个:HS_CAN、MS_CAN、CAN、LIN。更优选地,该处理装置和一个或多个头颈受伤减轻对策通过多个并行通信网络路径互相连接,用于改善头颈受伤减轻对策的可靠性以减轻或避免因所述一个或多个从后方接近的物体的撞击造成的头颈受伤的伤害。
优选地,低成本头颈受伤减轻系统用来配置操作措施,该操作措施至少包括以下各项中的一项:声音报警、视觉报警、触觉报警、主动座椅头枕启动、自适应座椅安全带调整以及气囊启动。更优选地,处理装置用来在所述头颈受伤减轻对策启动前启动声音报警和/或视觉报警。更优选地,与所述主动座椅头枕启动结合,所述自适应座椅安全带调整用来拉紧车辆的一个或多个座椅安全带。
优选地,在该低成本头颈受伤减轻系统中,传感器装置也用来感测车辆外部的雨量,且处理装置用来响应于感测到的车辆外部的雨量来更改车辆的阈值速度和/或减速。车辆的阈值速度和/或减速的这种动态调整能够增强在不利天气条件下的车辆控制。
根据本发明的第二方面,提供了一种包括根据本发明第一方面的低成本头颈受伤减轻系统的车辆,该系统用来在操作中提供所述车辆的至少一个自适应安全部件的自动启动,以减轻或避免后部碰撞事件期间的乘客受伤。
根据本发明的第三方面,提供了一种后视风挡玻璃电子模块(RWEM),该后视风挡玻璃电子模块包括用于执行根据本发明第一方面的低成本头颈受伤减轻系统的接近速度传感器装置,所述接近速度传感器装置包括一个或多个红外线激光器,用于产生用于在操作中检测一个或多个从后方接近的物体的接近速度的激光束。
根据本发明的第四方面,提供了一种在后部碰撞或碰撞事件期间减轻车辆中乘客头颈受伤的方法,所述车辆包括低成本头颈受伤减轻系统,该系统包括与处理装置以及车辆的一个或多个自适应安全部件通信连接的传感器装置,所述方法包括以下步骤:
(a)采用传感器装置来检测一个或多个从后方接近车辆的物体的接近速度;
(b)在处理装置处接收来自传感器装置的描述一个或多个从后方接近的物体的所述接近速度的信息,并从所述信息估计所述一个或多个从后方接近的物体与车辆之间的碰撞是否可能,以及
(c)当处理装置确定追尾碰撞危险可能时,自动应用车辆的所述一个或多个自适应安全部件。
优选地,在该方法中,处理装置用来启动车辆的自适应安全部件而不管其速度。
优选地,该方法包括布置传感器装置以产生光辐射的多个红外线束用于感测所述一个或多个从后方接近的物体的步骤。更优选地,该方法进一步包括通过所述车辆的后视风挡玻璃引导光辐射的红外线束用于感测所述一个或多个从后方接近的物体的步骤。
应当理解,在不背离所附权利要求限定的本发明的范围的条件下,本发明的部件易于结合到任何组合中。
附图说明
图1是从侧面观看的车辆的示意图,该车辆包括位于其中的具有接近速度传感器的数据通信网络,用于实现依照本发明的低成本头颈受伤减轻系统。
图2是图1所示的车辆的通信网络的示意图,该网络包括接近速度传感器,用于实现自动头颈受伤减轻系统。
图3是安装于交通车辆上的接近速度传感器的示意图;
图4是接近速度传感器的安装配置的俯视示意图,该安装配置关注于将接近速度传感器包括在后视风挡玻璃电子模块(RWEM)中并由图1中的车辆后视风挡玻璃在环境上保护;以及
图5是本申请的一个实施例中的接近速度传感器束的示意性表示。
具体实施方式
下文所述的本发明的实施例可用于在移动或静止车辆的驾驶员遇到与该车辆后面的另一移动车辆或物体碰撞的情况下,通过(例如)自动启动至少一个自适应安全部件,来提供低成本头颈受伤减轻。优选地,可结合被调用的自适应安全部件而另外配置其它工作部件。例如,车辆座椅的头枕被自适应于来自RWEM的输入的伺服系统向上推并向前朝向车辆乘客,以减少处于碰撞伤害减轻状态中的车辆乘客颈部的头颈受伤伤害的危险。收紧车辆的动态座椅安全带以更好地限制碰撞伤害减轻状态中的车辆乘客。向车辆乘客或驾驶员提供声音报警,例如在车辆的一个或多个自适应安全部件自动被应用于碰撞伤害减轻状态前产生哔哔声。可向车辆驾驶员或乘客提供视觉报警。例如,在车辆的自适应安全部件被自动应用于碰撞伤害减轻状态前启动闪光报警。可进一步提供诸如方向盘或座椅振动的触觉报警以警告乘客逼近的追尾碰撞。
每个实施例均采用接近速度(CV)传感器,该接近速度传感器用于收集预碰撞数据从而使能在实施例的处理硬件中执行的算法以计算从后方接近的物体(诸如子弹车辆)的接近速度,用于确定自适应安全部件(feature)是否应被自动(即自发的)应用。这种自适应安全部件有利于(例如)相对减轻追尾碰撞从而可能提供例如头颈受伤保护等的乘客保护。接近速度(CV)传感器算法可有利地与包括在实施例中的辅助约束系统(SRS)结合实现。本发明的实施例可配置为在可能的碰撞事件中配置辅助约束;这种辅助约束包括(例如)座椅安全带和气囊。
在下述的本发明实施例中,使用多通道激光传感器实现结合在本文中的接近速度传感器。优选地,每个传感器均具有三个通道。此外,在每个传感器中使用的一个或多个激光器优选地为红外线(IR)激光器。另外,该激光传感器优选地具有从4米到10米的检测范围,更优选地为从6米到8米。如下文将更加详细描述的,激光传感器有利地在后视风挡玻璃电子模块(RWEM)中实现,从而可能受益于该后视风挡玻璃的物理保护,同时被提供有驾驶员所希望的用于其后视风挡玻璃的可能的清晰视野。另外,激光传感器和后视风挡玻璃的结合意味着在车辆组装期间,不会因增加需要被操作的部件而使车辆组装过分复杂化。
参照图1,示出了根据本发明的大体上由参考表号10指出的包括低成本头颈受伤减轻系统的主车辆。车辆10包括用于提供动力的引擎20,引擎20经传输装置30连接至车辆10的一个或多个车轮40。另外,车辆10包括大体上由50a、50b指示的子系统配置,该子系统配置连接至相关联的数据网络70a、70b,以辅助车辆10的驾驶员60来操作车辆10。
图2更详细地示意性示出了子系统50a、50b的配置。数据网络70a、70b以符合传统的标准来任意实现,例如符合由皇家菲利浦电子有限公司(Koninklijke Philips Electronics N.V.)设计的MS_CAN或HS_CAN标准。HS-CAN标准最初是为引擎管理网络开发的,但逐渐被车辆制造商采用用于乘客安全与舒适功能并为多样化的车辆功能提供支持。
现参照图2,前述子系统50a、50b的配置包括接近速度(CV)传感器100和驾驶员信息模块(DIM)110;接近速度(CV)传感器100基于前述IR-激光器部件。接近速度(CV)传感器100和模块DIM 110经MS_CAN网络70a连接至中心电子模块(CEM)120,也构成子系统50a、50b的配置的一部分。中心电子模块120又连接至HS_CAN网络70b。HS_CAN网络70b还连接至驾驶转角传感器(SAS)130、制动控制模块(BCM)150、传输控制模块(TCM)160、引擎控制模块(ECM)170、以及辅助约束系统(SRS)180。传感器100、130、控制模块150、160、170以及约束系统180也包括在前述子系统50a、50b的配置中。任意地,例如作为CAN或LIN网络实现的由参考表号190指示的专用附加通信网络也被包括,用于使接近速度传感器100和辅助约束系统180能直接互相通信。该任意附加通信网络190能在接近速度传感器100和辅助约束系统180之间提供更加可靠的通信。辅助约束系统180包括诸如气囊、座椅安全带、座椅安全带预紧器、车辆座椅的头枕、以及可用于减轻在车辆10的可能碰撞事件中对车辆10中驾驶员60及其他乘客的伤害的其它结构的操作部件的范围。
在其中可能有物体(诸如子弹车辆)与主车辆10撞击的情况中,传感器100自发地经数据网络70b向自适应安全部件发送报警消息,并进一步向驾驶员60提供表明车辆10将随后遭受追尾碰撞的声音报警和视觉报警中的至少一个。可选地,或附加地,接近速度(CV)传感器100经一个或多个附加通信网络190直接与自适应安全部件180进行通信,例如,从接近速度(CV)传感器100发出的消息也可触发其它约束的部署,例如气囊或类似的能量吸收结构,并且可以(例如)导致安全带进行张力调整以为可能的追尾碰撞做好准备。这种安全带的张力调整在追尾碰撞情况下对于可能地减轻乘客颈部的头颈受伤伤害是有效的。此外,头枕可向上并朝向乘客的头部高度移动以进一步减轻追尾碰撞期间的头颈受伤伤害。
在危急时刻数据网络70a、70b变得对数据流过载或故障的事件中,附加网络190能够提供一条或多条附加通信路径,如通过冗余的方式,从而增强通信可靠性以使在碰撞情况下在操作中提供更可靠的伤害减轻对策。
如前所述,接近速度传感器100的范围仅为(例如)6至8米,相应于以20km/h的速度行驶约1.5秒。考虑到这个范围限制,应当理解,在相对速度为12km/h至20km/h的范围内碰撞伤害减轻是可完成的。
然而,为接近速度传感器100提供多于6至8米的范围可能导致由传感器100收集的大量的数据,从而可能导致从传感器100发射的束从对车辆10没有危险的物体的欺骗性反射的危险。相反,小于6至8米的范围会使得低成本头颈受伤减轻系统在为车辆10的乘客提供碰撞伤害减轻的操作中具有可能更低的效率。因此,已找出6至8米的范围在实际中是特别适合的。
如图3和4所示,接近速度(CV)传感器100任意地安装于车辆10内的一个位置,在该位置其能最佳感测在车辆10的后面从后方接近的物体,但对污染、灰尘、冷凝、太阳辐射以及在道路环境中可能遇到的来自石块和其他小物体的可能伤害具有鲁棒性。此外,接近速度(CV)传感器100被任意地包括在主车辆10中最适于简化制造的位置。接近速度(CV)传感器100作为后视风挡玻璃电子模块(RWEM)410被最有利地包括在车辆中。因此主车辆10的后视风挡玻璃250被任意地配置为呈现(exhibit)基本上905nm的辐射波长的充分红外传输,接近速度传感器100可在该905nm的辐射波长处操作。在这点上,期望接近速度传感器100被包括在后视风挡玻璃250后面,以使得后视风挡玻璃250为传感器100提供机械和天气保护,并且车辆10内的环境避免了冷凝问题;图5中示意性示出了这种配置,其中电子模块(RWEM)410朝向后视风挡玻璃250的上部区域安装。
可选地,或附加地,接近速度(CV)传感器100也可被包括在与主车辆10的一个或多个尾灯单元的组合中,例如由其透镜盖保护;透镜盖有利地用来能传输具有对由接近速度传感器100在操作时产生的三束红外辐射的波长相对应的波长的辐射。应当注意,图3中的车辆A具有安装在朝向后方部分上的接近速度传感器并且该传感器可感测在约7.5米范围内的接近的子弹车辆C、D和E的速度。在接近速度传感器范围内的子弹车辆被ECU视为可能撞击体。
在图4中,示出了车辆10中接近速度(CV)传感器100的空间位置的实例。任意地,接近速度(CV)传感器100位于后视风挡玻璃250后方的其上部区域处,但如果需要也可采用其它位置。例如,CV传感器可位于车辆车厢内所示的位置。然而,更任意地,接近速度(CV)传感器100被包括为后视风挡玻璃电子模块(RWEM)410的一部分。方便地,RWEM 410也可包括其它传感器,例如用于监控从后方接近主车辆10的子弹车辆的头灯的光学传感器。另外,接近速度(CV)传感器100自身可协同附加地用作雨量传感器,例如,雨水传感器,和可见光照度传感器。任意地,响应于由接近速度(CV)传感器100检测到的雨量条件可修改其它车辆系统,例如,增强车辆10在潮湿或冰冻条件下的自适应制动和安全部件的启动。
如前所述,后视风挡玻璃250是由允许三个红外辐射脉冲束400a、400b、400c通过后视风挡玻璃250传播并且随后被从车辆10的后面从后方接近的物体反射以产生对应的又被接近速度(CV)传感器100接收的反射辐射的材料制成。通过一个或多个脉冲回波信号检测技术和光学多普勒频移技术,在接近速度传感器100处可计算出从后方接近的物体的接近速度。
现在将更详细地描述接近速度传感器100的实现和操作。接近速度(CV)传感器100被设计为任意地安装在主车辆10的后视风挡玻璃250上或接近于后视风挡玻璃的相对较高的位置。这种安装位置可能提供了车辆10的后方区域的最佳视野,即其中可能遇到一个或多个可能撞击危险的区域中。传感器100采用三个束400a、400b、400c来提供具有如图4所示的大约45°的近似横向角度范围θ1的感测区域。感测区域分为三个部分,各部分由其对应的束400a、400b、400c服务,使得束400a、400b、400c中的每个均提供如图4和图5所示的基本上约15°的角度θ2的横向感测覆盖范围。此外,每个束400a、400b、400c也提供具有相对水平面倾斜基本上约4°的基本上约8°的垂直感测区域(field)。每个感测部分在传感器100中设置有一组三个的对应的透镜。此外,采用光敏二极管,每个光敏二极管均与其三个透镜组合,以感测反射回传感器100的束400a、400b、400c的反射。二极管及其各自的透镜有利地被与其对应的采用的用于产生束400a、400b、400c的激光器在光学上遮蔽起来,以减少从激光器到其各光敏二极管的光辐射的直接耦合。传感器100中采用的激光器任意地呈现基本上905纳米的输出辐射波长,并且关于其辐射功率输出属于I类激光类别。
在操作中,接近速度(CV)传感器100以基本上100Hz的更新率(即以10毫秒的时间间隔)提供与在车辆10后面从后方接近的一个或多个物体有关的距离和速度信息。当测量位置和速度时,对每个部分在传感器100中任意地执行感测周期。该周期开始于传感器100中的每个激光器提供用于从传感器100发射的激光辐射脉冲串。该脉冲串具有2毫秒的持续时间,并包括100个辐射脉冲,其中每个脉冲具有基本上30纳秒的持续时间。对于从传感器100发出的每个脉冲,前述光敏二极管被扫描基本上100纳秒以获得反射的辐射信号。之后,反射的辐射信号中所有强度之和被用于执行距离计算,任意地,该计算使用简单的“质心”方法来执行,从而简化需要的计算。根据作为时间函数的距离的确定,可从其得出正在接近的子弹车辆的接近速度。因此,总体而言,传感器100采用IR激光脉冲的飞行时间(TOF)测量法来计算车辆10和车辆10后部的一个或多个可能的危险物体之间的相对距离;在精确限定的时间段内测量的距离变化用来产生相对速度数据并因此产生低成本头颈受伤减轻系统的前述接近速度数据。
然而,应当理解,接近速度(CV)传感器100也可使用光学或雷达多普勒技术来实现,其中在车辆10的行驶方向上来自一个或多个从后面接近的物体的反射辐射的一部分在传感器100处与从传感器100向一个或多个从后面接近的物体发出的辐射的一部分混合,以产生多普勒拍频信号,从该多普勒拍频信号中可获得一个或多个物体到车辆10的接近速度的测量。
应当理解,在不背离本发明范围的情况下,上述的本发明实施例易于进行修改。
尽管前文描述了本发明在道路车辆上下文中的应用,但应当理解,本发明也可应用于卡车、货车、摩托车、轻型摩托车以及小型摩托车等。因此,所附权利要求书中的术语“车辆”应当被限制为包括至少该车辆类型的范围。
Claims (21)
1.一种用于主车辆的低成本头颈受伤减轻系统,所述主车辆包括传感器装置,用来检测基本上在所述主车辆的行驶方向上的一个或多个从后方接近的物体的接近速度,以及处理装置,用于接收来自所述传感器装置的表示检测到的所述接近速度的信息,所述处理装置用来响应于从后方接近所述主车辆的被检测的物体的检测到的速度来启动自适应安全部件,以响应于从所述传感器装置接收到的所述信息来自动地选择性地应用所述自适应安全部件,从而避免或减轻从后方接近的物体与所述主车辆的碰撞引起的主车辆乘客头颈受伤的伤害。
2.根据权利要求1所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述传感器装置包括接近速度传感器,所述接近速度传感器用来使用一个或多个红外线激光传感器来感测所述一个或多个从后方接近的物体。
3.根据权利要求2所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述一个或多个红外线激光传感器用来使用脉冲回波信号分析技术来检测所述一个或多个接近物体的接近速度。
4.根据权利要求2所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述一个或多个红外线激光传感器用来使用光学多普勒频移分析来检测所述一个或多个接近物体的接近速度。
5.根据权利要求2所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述一个或多个红外线激光传感器用来使用脉冲回波信号分析和光学多普勒频移分析来检测所述一个或多个接近物体的接近速度。
6.根据权利要求1所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述传感器装置用来感测距所述主车辆4到10米范围内的距离处的所述一个或多个接近物体。
7.根据权利要求1所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述传感器装置适于安装在所述主车辆的后部后视风挡玻璃的后面,所述主车辆的驾驶员可通过所述后部后视风挡玻璃观察所述主车辆后部的区域,所述传感器装置用来经由所述后部后视风挡玻璃感测所述一个或多个接近物体。
8.根据权利要求7所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述传感器装置适于朝向所述后部后视风挡玻璃的上部区域安装。
9.根据权利要求1所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述主车辆包括后风挡玻璃电子模块,并且所述传感器装置被包括在所述后风挡玻璃电子模块中。
10.根据权利要求9所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述后风挡玻璃电子模块与所述主车辆的后部后视风挡玻璃集成为一个单元。
11.根据权利要求9所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述后风挡玻璃电子模块除包括所述接近速度传感器装置以外还包括其它传感器。
12.根据权利要求1所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述传感器装置、所述处理装置以及所述一个或多个自适应安全部件经由所述主车辆的一个或多个数据通信网络相互通信连接。
13.根据权利要求12所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述一个或多个数据通信网络被实施为下列各项中的一个或多个:HS_CAN、MS_CAN、CAN、LIN。
14.根据权利要求1所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述传感器装置、所述处理装置以及所述一个或多个自适应安全部件通过多个并行通信网络路径相互连接,用于改进碰撞前准备。
15.根据权利要求1所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述系统用来配置包括以下各项中的至少一项的操作措施:自适应座椅安全带调整、主动座椅头枕配置、自适应结构配置、气囊配置、声音报警、视觉报警、触觉报警。
16.根据权利要求15所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述处理装置用来在启动所述一个或多个自适应安全部件之前启动所述声音报警和/或所述视觉报警。
17.根据权利要求15所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述自适应座椅安全带调整用来拉紧所述主车辆的一个或多个座椅安全带。
18.根据权利要求15所述的低成本头颈受伤减轻系统,其中,所述自适应座椅头枕配置用来向上以及向前朝向所述车辆的乘客移动所述座椅头枕。
19.一种响应于从后方接近主车辆的物体而自动启动自适应安全部件的方法,所述主车辆包括自动碰撞管理系统,所述自动碰撞管理系统包括与所述主车辆的处理装置和一个或多个自适应安全部件通信连接的传感器装置;所述方法包括以下步骤:
(a)使用所述传感器装置来检测在所述主车辆的行驶方向上的一个或多个从后方接近的物体的接近速度;(b)在所述处理装置处接收来自所述传感器装置的描述所述一个或多个接近物体的所述接近速度的信息,并根据所述信息估计所述一个或多个接近物体与所述主车辆之间的追尾碰撞是否可能,以及(c)当所述处理装置确定碰撞危险可能时,自动启动所述自适应安全部件。
20.根据权利要求19所述的方法,包括以下步骤:将所述传感器装置布置为产生光辐射的多个红外线束,用于感测所述一个或多个接近物体。
21.根据权利要求20所述的方法,还包括以下步骤:引导所述光辐射的红外线束穿过所述主车辆的后部风挡玻璃,用于感测所述一个或多个从后方接近的物体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/138,667 | 2008-06-13 | ||
US12/138,667 US8335615B2 (en) | 2008-06-13 | 2008-06-13 | Whiplash reduction system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101602349A true CN101602349A (zh) | 2009-12-16 |
Family
ID=41415519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2009101431009A Pending CN101602349A (zh) | 2008-06-13 | 2009-06-01 | 低成本头颈受伤减轻系统 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8335615B2 (zh) |
CN (1) | CN101602349A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105667441A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-15 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 具有预警和保护功能的防后追尾安全系统及方法 |
CN107870325A (zh) * | 2016-09-22 | 2018-04-03 | 法雷奥开关和传感器有限责任公司 | 传感器系统、机动车辆和用于清洁超声传感器的方法 |
CN108348046A (zh) * | 2015-09-17 | 2018-07-31 | 关键安全体系股份有限公司 | 被照明的座位安全带带扣 |
CN110304014A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-08 | 延锋汽车智能安全系统有限责任公司 | 用于车辆的乘员保护系统 |
CN111591245A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-28 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | 一种副驾驶席用安全气囊的安装装置及其控制方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9475464B2 (en) * | 2009-07-09 | 2016-10-25 | Ford Global Technologies, Llc | Sensor system and method for a vehicle |
EP2662238B1 (en) | 2012-05-08 | 2021-09-29 | Volvo Car Corporation | A seat carrier arrangement |
WO2018228666A1 (en) * | 2017-06-12 | 2018-12-20 | Continental Automotive Gmbh | A rear pre-crash safety system |
DE202017107397U1 (de) * | 2017-12-05 | 2017-12-20 | Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Des Saarlandes | Vorrichtung zur Warnung eines Zweiradfahrers vor einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug |
US10641053B2 (en) | 2018-06-11 | 2020-05-05 | Exacta-Frac Energy Services, Inc. | Modular force multiplier for downhole tools |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3898652A (en) * | 1973-12-26 | 1975-08-05 | Rashid Mary D | Vehicle safety and protection system |
US6746078B2 (en) * | 1997-12-17 | 2004-06-08 | Automotive Technologies International, Inc. | System and method for moving a headrest based on anticipatory sensing |
JP4142750B2 (ja) * | 1995-09-08 | 2008-09-03 | タカタ株式会社 | 車両の乗員拘束保護システム |
DE59809476D1 (de) * | 1997-11-03 | 2003-10-09 | Volkswagen Ag | Autonomes Fahrzeug und Verfahren zur Steuerung eines autonomen Fahrzeuges |
US6331014B1 (en) * | 2000-07-11 | 2001-12-18 | Automotive Technologies International Inc. | Vehicular seats including occupant protection apparatus |
DE10163925A1 (de) | 2001-12-22 | 2003-07-03 | Conti Temic Microelectronic | Verfahren zur Abstandsmessung |
DE10326431A1 (de) | 2003-06-10 | 2005-01-13 | Daimlerchrysler Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Position von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges |
US7070205B2 (en) * | 2003-11-28 | 2006-07-04 | C. Rob. Hammerstein Gmbh & Co. Kg | Headrest of a vehicle seat with a supporting member |
US7349783B2 (en) | 2005-06-09 | 2008-03-25 | Delphi Technologies, Inc. | Supplemental restraint deployment method with anticipatory crash classification |
EP1944189B2 (en) * | 2005-08-04 | 2020-06-03 | Volvo Car Corporation | Automatic collision management system |
-
2008
- 2008-06-13 US US12/138,667 patent/US8335615B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-06-01 CN CNA2009101431009A patent/CN101602349A/zh active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108348046A (zh) * | 2015-09-17 | 2018-07-31 | 关键安全体系股份有限公司 | 被照明的座位安全带带扣 |
CN108348046B (zh) * | 2015-09-17 | 2021-10-08 | 关键安全体系股份有限公司 | 被照明的座位安全带带扣 |
CN105667441A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-15 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 具有预警和保护功能的防后追尾安全系统及方法 |
CN107870325A (zh) * | 2016-09-22 | 2018-04-03 | 法雷奥开关和传感器有限责任公司 | 传感器系统、机动车辆和用于清洁超声传感器的方法 |
CN110304014A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-08 | 延锋汽车智能安全系统有限责任公司 | 用于车辆的乘员保护系统 |
CN111591245A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-28 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | 一种副驾驶席用安全气囊的安装装置及其控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8335615B2 (en) | 2012-12-18 |
US20090312916A1 (en) | 2009-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101602349A (zh) | 低成本头颈受伤减轻系统 | |
EP1749687B1 (en) | Automatic collision management system | |
US10023020B2 (en) | Look ahead vehicle suspension system | |
KR101206196B1 (ko) | 레이다 센서 및 비젼 센서를 갖는 센서 시스템 | |
US7852462B2 (en) | Vehicular component control methods based on blind spot monitoring | |
CN100488808C (zh) | 装配有视觉信号装置的汽车 | |
US8041483B2 (en) | Exterior airbag deployment techniques | |
EP1711845B1 (en) | Vehicle collision detector | |
WO2006052699A1 (en) | System for sensing impending collision and adjusting deployment of safety device | |
US20070296565A1 (en) | Method for Initiating Safety Measures for a Motor Vehicle | |
US10994654B2 (en) | Rear pre-crash flashing hazard lamp system | |
CN101804800A (zh) | 一种汽车正面碰撞主动保护系统 | |
US20090204294A1 (en) | Method for Generating a Triggering Signal for a Passenger Protection Device | |
US20090085340A1 (en) | Method and apparatus for load limiting of a safety belt | |
US8738319B2 (en) | System and method for detecting a turning vehicle | |
CN112319324A (zh) | 一种汽车碰撞响应系统及响应方法 | |
Tijerina et al. | Examination of backing crashes and potential IVHS countermeasures | |
CN202115497U (zh) | 汽车安全自动控制装置 | |
Bhatia | Vehicle technologies to improve performance and safety | |
CN208400321U (zh) | 一种防止车辆碰撞的预警系统 | |
CN110395179A (zh) | 盲区超车监测装置、确定驾驶意图的方法、装置及车辆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20091216 |