CN104859573A - 一种汽车追尾保护的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车追尾保护的方法和装置，能够减少追尾所造成的人员伤害。所述方法，包括：在汽车行驶过程中，通过雷达检测后车距离；判断所述后车距离是否小于距离门限值，如果所述后车距离小于所述距离门限值，则根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间；判断所述碰撞时间是否小于时间门限值，如果所述碰撞时间小于时间门限值，则点爆设置在汽车后保险杠上的气囊，所述气囊撑开后在所述汽车后保险杠外侧形成长条形充气囊。

Description

一种汽车追尾保护的方法和装置

技术领域

本发明涉及汽车安全领域，特别是涉及一种汽车追尾保护的方法和装置。

背景技术

目前，随着汽车事故的增多，汽车的安全性能越来越来受到人们的重视，因此，配备一些安全零部件也成为当前追求汽车安全性的最起码的保障。

在乘员的被动保护的装置中，安全零部件例如安全气囊安全带等已经成为了汽车的标准配置。其中，安全气囊的重要性在汽车安全领域占有非常重要的地位，安全气囊不仅能够减少车内乘员的伤害值，还能够在关键时刻保住人员的性命。因此，安全气囊的设计也成为了汽车安全中非常重要的一环。

在汽车碰撞过程中，有正面碰撞、正面偏置碰撞、侧面碰撞以及追尾碰撞，其中追尾碰撞是其中最不受重视的，但是，这并不意味着追尾碰撞是最难发生以及伤害程度最轻的，恰恰相反，追尾碰撞发生的概率非常的大，并且，伤害程度相对比较严重，因为在人的头部最脆弱的地方就是人的头的后面部分，而追尾碰撞恰好就是碰撞的是人的后颈部部位，因此，要提高对追尾碰撞的破坏度认识。

为了减少追尾所造成的人员伤害，可以从座椅头枕的刚度方面着手，也可以从减少追尾时的能量出发。头枕的刚度这方面的研究已经进行了很长时间，对头枕的外形、刚度都有了一个比较清楚的认识，而对减少追尾时的能量这方面有所欠缺。因此，如何从减少追尾时碰撞能量的角度来减少追尾所造成的人员伤害，是有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种汽车追尾保护的方法和装置，能够减少追尾所造成的人员伤害。

为了实现上述目的，本发明提供了一种汽车追尾保护的方法，包括：

在汽车行驶过程中，通过雷达检测后车距离；

判断所述后车距离是否小于距离门限值，如果所述后车距离小于所述距离门限值，则根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间；

判断所述碰撞时间是否小于时间门限值，如果所述碰撞时间小于时间门限值，则点爆设置在汽车后保险杠上的气囊，所述气囊撑开后在所述汽车后保险杠外侧形成长条形充气囊。

优选的，上述的方法中，所述气囊的气囊织带折叠为长条形，并通过螺栓设置在所述汽车后保险杠的内部。

优选的，上述的方法中，所述气囊被点爆后，所述气囊织带从撕裂线迸出展开成所述长条形充气囊。

优选的，上述的方法中，所述长条形充气囊的横截面的中部为矩形，所述横截面的上下两端为半圆形。

优选的，上述的方法中，在所述根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间的步骤中，还包括：根据油门开度或刹车信号对所述碰撞时间进行修正。

优选的，上述的方法中，还包括：通过雷达检测前车距离和前车接近速度，根据所述前车距离和所述前车接近速度预估本车刹车产生时间，根据所述本车刹车产生时间对所述碰撞时间进行修正。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种汽车追尾保护的装置，包括：

后车检测单元，用于：在汽车行驶过程中，通过雷达检测后车距离；

碰撞时间计算单元，用于：判断所述后车距离是否小于距离门限值，如果所述后车距离小于所述距离门限值，则根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间；

气囊控制单元，用于：判断所述碰撞时间是否小于时间门限值，如果所述碰撞时间小于时间门限值，则点爆设置在汽车后保险杠上的气囊，所述气囊撑开后在所述汽车后保险杠外侧形成长条形充气囊。

优选的，上述的装置中，所述气囊的气囊织带折叠为长条形，并通过螺栓设置在所述汽车后保险杠的内部。

优选的，上述的装置中，所述气囊被点爆后，所述气囊织带从撕裂线迸出展开成所述长条形充气囊；所述长条形充气囊的横截面的中部为矩形，所述横截面的上下两端为半圆形。

优选的，上述的装置中，所述碰撞时间计算单元，还用于：

根据油门开度或刹车信号对所述碰撞时间进行修正；

通过雷达检测前车距离和前车接近速度，根据所述前车距离和所述前车接近速度预估本车刹车产生时间，根据所述本车刹车产生时间对所述碰撞时间进行修正。

本发明实施例具有以下技术效果：

1)这种方案有利于追尾时前车假人的颈部保护，以及减少对后车乘员的伤害，甚至是对车的保护也起到一定的作用，从而达到多赢的目的，从安全性的方面考虑这种追尾保护的安全气囊的方案是非常有效的。

2)结合目前比较先进的雷达监测系统，将检测雷达安装在前车后保附近上，可以检测到后车的速度以及与后车之间的相对距离，通过雷达本身装置的智能计算功能，若确定发生碰撞，并且在一定的时间范围内，就可以给ACU(气囊电子控制单元)发出点火信号，点爆安全气囊，减少碰撞对两车人员的伤害。

3)本方案中的气囊不再是直接与车上的乘员发生接触，而是，在车与车之间的接触，在碰撞过程中，气囊可以吸收一部分两车碰撞时所产生的能量，从而可以间接的达到保护车上乘员的目的。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本发明方法实施例的步骤流程图；

图2是本发明系统实施例的结构示意图；

图3是本发明实施例的两车之间距离示意图；

图4是本发明实施例的气囊起爆示意图；

图5是本发明实施例的两车碰撞示意图；

图6是本发明实施例的气囊折叠结构示意图；

图7是本发明实施例的气囊展开结构示意图；

图8是本发明实施例的雷达监测系统流程图。

具体实施方式

图1是本发明一个方法实施例的步骤流程图，如图1所示，本发明实施例提供一种汽车追尾保护的方法，包括：

步骤101，在汽车行驶过程中，通过雷达检测后车距离；

步骤102，判断所述后车距离是否小于距离门限值，如果所述后车距离小于所述距离门限值，则根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间；

步骤103，判断所述碰撞时间是否小于时间门限值，如果所述碰撞时间小于时间门限值，则点爆设置在汽车后保险杠上的气囊，所述气囊撑开后在所述汽车后保险杠外侧形成长条形充气囊。

可见，本发明实施例中，气囊不再是直接与车上的乘员发生接触，而是在车与车之间的接触，在碰撞过程中，气囊可以吸收一部分两车碰撞时所产生的能量，从而可以间接的达到保护车上乘员的目的。其中，通过设置距离门限值，仅对距离门限值内的后车进行碰撞测算，可以减少运算量。通过设置长条形的充气囊，可以使得气囊受力均衡，防止追尾产生侧偏，全面保护。

在本发明一个实施例中，所述气囊的气囊织带折叠为长条形，并通过螺栓设置在所述汽车后保险杠的内部。所述气囊被点爆后，所述气囊织带从撕裂线迸出展开成所述长条形充气囊。所述长条形充气囊的横截面的中部为矩形，所述横截面的上下两端为半圆形。

在本发明一个实施例中，在所述根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间的步骤中，还包括：根据油门开度或刹车信号对所述碰撞时间进行修正。

例如，时间门限值设置为2秒，当前计算的碰撞时间为2.5秒，但是当前突然检测到本车刹车或者本车油门开度减小，说明本车在接下来2秒内马上减速，因此需要对仅根据后车接近速度和后车距离计算的碰撞时间进行修正，如果是本车刹车将碰撞时间降低0.8秒，那么修正后碰撞时间为1.7秒，已经低于时间门限，点爆安全气囊。如果是本车油门开度减小，将碰撞时间降低0.3秒，那么修正后碰撞时间为2.2秒，还没有低于时间门限，不点爆安全气囊。

在计算碰撞时间的过程中，计算的结果必定有一定的延迟性，从汽车做出刹车或加速操作到体现在速度变化上再到被雷达发现并计算碰撞时间，中间有一个时间过程，难以绝对保障完全及时发现速度骤变对碰撞时间的影响。因此，在本发明一个实施例中，还包括：通过雷达检测前车距离和前车接近速度，根据所述前车距离和所述前车接近速度预估本车刹车产生时间，根据所述本车刹车产生时间对所述碰撞时间进行修正。通过这种方式，提前预知减速趋势，提前准备，可以更加准确的预估碰撞时间的变化。

但是，不管如何计算，为了必须保障碰撞前绝对打开安全气囊，本发明实施例还规定了以下辅助修正规则，例如：高速短距并且刹车时。具体的，车速大于80公里每小时，后车距离小于5米，本车发生刹车操作，那么此时自动确认碰撞时间小于时间门限，点爆安全气囊。其中，可设置速度距离比作为判断依据，例如，在车速大于50公里每小时，在有刹车时，车速与距离数值比为10：1，速度60公里每小时，距离小于6米则刹车引爆气囊，速度70公里每小时，距离小于7米则刹车引爆气囊。也就是当前车速与后车距离的数值比达到10：1，则刹车点爆气囊。

图2是本发明系统实施例的结构示意图，如图2所示，一种汽车追尾保护的装置，包括：

后车检测单元201，用于：在汽车行驶过程中，通过雷达检测后车距离；

碰撞时间计算单元202，用于：判断所述后车距离是否小于距离门限值，如果所述后车距离小于所述距离门限值，则根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间；

气囊控制单元203，用于：判断所述碰撞时间是否小于时间门限值，如果所述碰撞时间小于时间门限值，则点爆设置在汽车后保险杠上的气囊，所述气囊撑开后在所述汽车后保险杠外侧形成长条形充气囊。

其中，所述气囊的气囊织带折叠为长条形，并通过螺栓设置在所述汽车后保险杠的内部。所述气囊被点爆后，所述气囊织带从撕裂线迸出展开成所述长条形充气囊；所述长条形充气囊的横截面的中部为矩形，所述横截面的上下两端为半圆形。

其中，所述碰撞时间计算单元，还用于：根据油门开度或刹车信号对所述碰撞时间进行修正；通过雷达检测前车距离和前车接近速度，根据所述前车距离和所述前车接近速度预估本车刹车产生时间，根据所述本车刹车产生时间对所述碰撞时间进行修正。

其中，所述碰撞时间计算单元，还用于：当前车速与后车距离的数值比达到10：1，则本车发生刹车时点爆气囊。

可见，本发明实施例就是从减少追尾时的能量出发，并结合眼下性价比比较高的安全气囊，提出了这个追尾保护安全气囊的方案。这个追尾保护乘员的安全方案是以比较传统的安全气囊结构作为基础，并且结合目前比较热的雷达监测系统，从而达到减少乘员伤害的目的。

本发明实施例方案具有以下特点：

1)这种方案有利于追尾时前车假人的颈部保护，以及减少对后车乘员的伤害，甚至是对车的保护也起到一定的作用，从而达到多赢的目的，从安全性的方面考虑这种追尾保护的安全气囊的方案是非常有效的。

2)结合目前比较先进的雷达监测系统，将检测雷达安装在前车后保附近上，可以检测到后车的速度以及与后车之间的相对距离，通过雷达本身装置的智能计算功能，若确定发生碰撞，并且在一定的时间范围内，就可以给ACU(气囊电子控制单元)发出点火信号，点爆安全气囊，减少碰撞对两车人员的伤害。

3)本方案中的气囊不再是直接与车上的乘员发生接触，而是，在车与车之间的接触，在碰撞过程中，气囊可以吸收一部分两车碰撞时所产生的能量，从而可以间接的达到保护车上乘员的目的。

通过这三方面的介绍，可以看出这种追尾保护乘员的安全方案的提出是传统技术与新技术的结合，通过提出这个追尾保护乘员的安全方案，可以减少一些不必要的人员伤害，从而达到汽车安全性能的目的。

图3、图4、图5分别是两车之间距离示意图、气囊起爆示意图和两车碰撞示意图；如图所示，本发明实施例的追尾保护乘员的安全方案的工作原理如下：

在汽车行驶过程中，A车(本车)中的后置雷达探测系统会一直检测与B车(后车)之间的距离，并且，把两车之间的动态距离输送到车载的计算系统中，通过系统中的算法计算出若一直以这个速度行驶发生碰撞的可能性，如图3所示，当两车距离为X的时候，雷达检测到两车之间的相对位移过小，并且，B车的速度并没有减小的趋势，这样下去必定发生追尾碰撞，此时，给ACU(气囊电子控制单元)发出点火的信号，如图4所示，气囊迅速起爆，在两车碰撞之前，留下足够的点爆时间，最优的方案就是气囊迅速充气，恰好充气到最大的时候，两车发生碰撞，如图5所示，此时气囊已经完全充满，而B车也在此时碰到A车的气囊，然后，B车开始接触到气囊，气囊随后会在B车的压缩之下，开始慢慢地消气，在这个压缩的过程中，气囊吸收了碰撞时所产生的能量，这样减少了多余的能量传递到乘员身上，无论对前车乘员，还是对于对于后车乘员。吸收的这部分能量都能够减少碰撞对前后车乘员的伤害，从而起到安全性能的作用。

为了更好介绍这种追尾保护乘员的安全方案，需要对其中的关键部件进行详细的介绍，主要介绍的是气囊和雷达监测系统等的。

图6是气囊折叠结构示意图，气囊折叠后的状态如图6中所示，图中的四个螺栓孔是把它固定在车的后保位置，而且，折叠后的织带在后保内部，当ACU发出点爆信号后，气囊织带会沿着撕裂线展开，展开后的气囊如图7的气囊展开结构示意图所示。

在追尾保护乘员的安全方案中，雷达监测系统起到非常重要的作用，它相当于人体中的大脑，而气囊相当于人体中的手臂，雷达监测系统的工作你流程如图8所示。从图8中可以看出，在系统开启之后，雷达监测系统一直处在工作的状态，当距离小于X后，才开始进行计算，通过本身给系统输入的算法，来确定是否确定进行碰撞，而且，当确定碰撞之后，才给ACU信号，否则，重新进行距离的检测，这样可以避免在没有确定碰撞的情况下，不允许气囊的点爆，减少浪费。

由上可知，本发明具有以下优势：

1)本发明实施例中，气囊不再是直接与车上的乘员发生接触，而是在车与车之间的接触，在碰撞过程中，气囊可以吸收一部分两车碰撞时所产生的能量，从而可以间接的达到保护车上乘员的目的。其中，通过设置距离门限值，仅对距离门限值内的后车进行碰撞测算，可以减少运算量。通过设置长条形的充气囊，可以使得气囊受力均衡，防止追尾产生侧偏，全面保护。

2)本发明实施例中，根据油门开度或刹车信号对所述碰撞时间进行修正。还根据所述前车距离和所述前车接近速度预估本车刹车产生时间，提前预知减速趋势，提前准备，可以更加准确的预估碰撞时间的变化。

3)本发明实施例中，规定了以下辅助修正规则，在高速短距并且刹车时打开安全气囊，保障碰撞前绝对打开安全气囊。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种汽车追尾保护的方法，其特征在于，包括：

在汽车行驶过程中，通过雷达检测后车距离；

判断所述后车距离是否小于距离门限值，如果所述后车距离小于所述距离门限值，则根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间；

判断所述碰撞时间是否小于时间门限值，如果所述碰撞时间小于时间门限值，则点爆设置在汽车后保险杠上的气囊，所述气囊撑开后在所述汽车后保险杠外侧形成长条形充气囊。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气囊的气囊织带折叠为长条形，并通过螺栓设置在所述汽车后保险杠的内部。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述气囊被点爆后，所述气囊织带从撕裂线迸出展开成所述长条形充气囊。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述长条形充气囊的横截面的中部为矩形，所述横截面的上下两端为半圆形。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间的步骤中，还包括：根据油门开度或刹车信号对所述碰撞时间进行修正。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：通过雷达检测前车距离和前车接近速度，根据所述前车距离和所述前车接近速度预估本车刹车产生时间，根据所述本车刹车产生时间对所述碰撞时间进行修正。

7.一种汽车追尾保护的装置，其特征在于，包括：

后车检测单元，用于：在汽车行驶过程中，通过雷达检测后车距离；

碰撞时间计算单元，用于：判断所述后车距离是否小于距离门限值，如果所述后车距离小于所述距离门限值，则根据后车接近速度和所述后车距离计算碰撞时间；

气囊控制单元，用于：判断所述碰撞时间是否小于时间门限值，如果所述碰撞时间小于时间门限值，则点爆设置在汽车后保险杠上的气囊，所述气囊撑开后在所述汽车后保险杠外侧形成长条形充气囊。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述气囊的气囊织带折叠为长条形，并通过螺栓设置在所述汽车后保险杠的内部。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述气囊被点爆后，所述气囊织带从撕裂线迸出展开成所述长条形充气囊；所述长条形充气囊的横截面的中部为矩形，所述横截面的上下两端为半圆形。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述碰撞时间计算单元，还用于：

根据油门开度或刹车信号对所述碰撞时间进行修正；

通过雷达检测前车距离和前车接近速度，根据所述前车距离和所述前车接近速度预估本车刹车产生时间，根据所述本车刹车产生时间对所述碰撞时间进行修正。