CN106364437A - 车辆安全控制装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆安全控制装置及车辆安全装置系统，该车辆安全控制装置由一个电子控制单元ECU实现，且包括：至少一个输入接口，其被配置为能够接收来自多个传感器的输入信号；处理器，其被配置为能够根据来自至少一个传感器的输入信号判断车辆是否处于危险状态，且响应于判断车辆处于危险状态，产生针对多个执行器中的至少一个执行器的控制信号；至少一个输出接口，其被配置为能够将所述处理器产生的控制信号发送到相应的执行器，其中，所述多个传感器选自包括烟雾传感器、温度传感器、翻滚传感器、碰撞传感器、水传感器、驾驶员健康状况传感器的组；以及其中，所述多个执行器选自包括破窗器、灭火器、制动系统、方向盘振动器的组。

Description

车辆安全控制装置及系统

技术领域

本发明涉及车辆安全领域，具体涉及一种车辆安全控制装置及系统。

背景技术

众所周知，交通安全事故每年都会造成大量的人员伤亡和财产损失。尤其是客车碰撞、起火、翻滚等事故造成人员伤亡的事件时常见诸报端。

现在已经存在一些提高行车安全的技术，例如，手动或自动破窗器可以用于在车辆发生事故时打破车窗，以便车内人员逃生。再例如，简单的车辆驾驶员健康监视系统可以监视驾驶员的健康状况，并在驾驶员健康状况不佳时发出警报。

但现有的车辆安全技术的缺点在于各个功能模块分立运行，而不是构成一个统一的平台，因此缺乏扩展性，且无法实现较复杂的综合判断和处理功能。例如，现有的车辆(尤其是客车)通常没有碰撞、翻滚、落水探测和处理功能，从而可能造成人身伤亡事故。

可见，本领域中需要一种改进的车辆安全控制技术方案。

发明内容

为解决上述技术问题，提出了本发明的技术方案。

在本发明的一个方面，提供了一种车辆安全控制装置，其由一个电子控制单元(ECU)实现，且包括：至少一个输入接口，其被配置为能够接收来自多个传感器的输入信号；处理器，其被配置为能够根据来自至少一个传感器的输入信号判断车辆是否处于危险状态，且响应于判断车辆处于危险状态，产生针对多个执行器中的至少一个执行器的控制信号；至少一个输出接口，其被配置为能够将所述处理器产生的控制信号发送到相应的执行器，其中，所述多个传感器选自包括烟雾传感器、温度传感器、翻滚传感器、碰撞传感器、水传感器、驾驶员健康状况传感器的组；且其中，所述多个执行器选自包括破窗器、灭火器、制动系统、方向盘振动器的组。

在本发明的另一个方面，提供了一种车辆安全控制系统，包括：根据本发明的任何实施例的车辆安全控制装置；多个传感器，其与所述车辆安全控制装置的至少一个输入接口连接；以及多个执行器，其与所述车辆安全控制的至少一个输出接口连接。

在本发明的又一个方面，还提供了一种车辆，其包括根据本发明的任何一个实施例的车辆安全控制系统。

根据本发明的实施例的车辆安全控制技术方案将各种车辆安全相关功能集成在一个ECU中，能够实现复杂的安全相关功能，提高了安全系统的扩展性，有效保障了车辆行驶安全。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的车辆安全控制系统及车辆安全控制装置。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解和实现本发明。但是，对所属技术领域的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

现参照图1，其示出了根据本发明的实施例的一种车辆安全控制系统10。如图1中所示，该车辆安全控制系统10包括：根据本发明的实施例的车辆安全控制装置11；多个传感器12，其与所述车辆安全控制装置11的至少一个输入接口连接；以及多个执行器13，其与所述车辆安全控制装置11的至少一个输出接口连接。

所述车辆安全控制装置11可以由硬件、软件、固件或其组合的方式来实现。在本发明的实施例中，所述车辆安全控制装置11可以由包括硬件组件和软件组件的一个电子控制单元(electronic control unit,ECU)实现。如本领域的技术人员所知的，电子控制单元是在车辆中用于控制发动机、变速箱、制动器、车身等各种车辆子系统的任何电子控制系统。ECU通常包括输入接口电路、处理器及相关电路或芯片(如存储器等)，以及输出接口电路。所述输入接口电路用于接收传感器或其他装置采集到的关于发动机等车辆子系统的运行状态的信号，对信号进行过滤、放大、模/数转换等处理后传送给处理器。所述处理器在其相关存储器中存储有用于控制其操作的软件程序，从而可以对来自输入接口电路的输入信号进行相应的运算和处理，产生针对各车辆子系统的相应执行器的控制信号。所述处理器可以是任何具有计算和控制功能的装置，例如微处理器(microprocessor unit,MPU)、微控制器(microcontroller unit,MCU)等。所述输出接口电路用于将来自所述处理器的控制信号(例如在放大后)传送到相应的执行器，从而实现对相应车辆子系统的控制。

在现有技术中，并不存在集成了各种车辆安全相关功能的一个ECU。相反，车辆安全相关功能是由分立的安全子系统实现的，这样，无法实现较为复杂的与安全相关的判断和处理，也缺乏可扩展性。本发明将各车辆安全相关功能集成在一个ECU中，有效地克服了这些缺点。

如图1中所示，在一些实施例中，所述多个传感器12可包括烟雾传感器、温度传感器、翻滚传感器、碰撞传感器、水传感器、驾驶员健康状况传感器等。所述驾驶员健康状态传感器具体可包括心率传感器、呼吸传感器、血压传感器以及体温传感器等。所述多个传感器12可分别与所述车辆安全控制装置11的相应输入接口连接，这样，所述车辆安全控制装置11可通过其相应输入接口接收来自相应传感器的输入信号。或者，也可考虑多个传感器11(例如通过总线)共享所述车辆安全控制装置11的一个输入接口。

如图1中所示，在一些实施例中，所述多个执行器13可包括破窗器、灭火器、制动系统、方向盘振动器等。所述多个执行器13可分别与所述车辆安全控制装置11的相应输出接口连接，这样，所述车辆安全控制装置11可通过其相应输出接口向相应的执行器13发送控制信号。或者，所述多个执行器13可通过诸如CAN、FlexRay等车辆总线与所述车辆安全控制装置11的一个输出接口(例如CAN通信接口、FlexRay通信接口等)连接，这样，所述车辆安全控制装置11可通过其输出接口将针对特定执行器13的控制信号发送到总线上，该特定执行器13可根据相应总线通信协议从该总线获取该控制信号。

在本发明的另一个方面，还提供了一种车辆安全控制装置11。如图1中所示，该车辆安全控制装置11包括至少一个输入接口111、处理器112，以及至少一个输出接口113。

所述至少一个输入接口111被配置为能够接收来自多个传感器12的输入信号。所述多个传感器12例如可选自包括烟雾传感器、温度传感器、翻滚传感器、碰撞传感器、水传感器、驾驶员健康状况传感器的组。所述至少一个输入接口111例如可包括多个输入接口，其分别与相应的传感器连接(例如，硬线连接)，用于接收来自该传感器的输入信号并将该输入信号传送给所述处理器。或者，也可考虑所述至少一个输入接口111包括一个输入接口，其例如通过总线与各传感器连接，用于接收和传送来自各传感器的输入信号。

所述处理器112被配置为能够根据来自至少一个传感器的输入信号判断车辆是否处于危险状态，且响应于判断车辆处于危险状态，产生针对多个执行器中的至少一个执行器13的控制信号。所述多个执行器13例如可选自包括破窗器、灭火器、制动系统、方向盘振动器的组。

所述至少一个输出接口113被配置为能够将所述处理器112产生的控制信号发送到相应的执行器13，以便控制所述执行器13执行相应的操作。

在一些实施例中，所述至少一个输出接口113为诸如CAN接口或FlexRay接口等车辆总线接口，所述车辆总线接口连接到诸如CAN总线或FlexRay总线等相应的车辆总线上。这样，所述处理器112可以被配置为通过该车辆总线接口将针对特定执行器13的控制信号发送到车辆总线上，而该特定执行器13可以根据诸如CAN或FlexRay等相应总线协议从车辆总线上获取该控制信号，以便根据该控制信号执行相应的操作。在这些实施例中，可以方便地添加任何符合相应总线协议的执行器，更容易实现功能的扩展。

在另一些实施例中，所述至少一个输出接口113可以包括多个输出接口，所述多个输出接口分别与相应的执行器13相连接(例如，硬线连接)。所述处理器112可以被配置为将针对特定执行器13的控制信号通过相应的输出接口发送到该执行器13，以便由该执行器根据该控制信号执行相应的操作。

在又一些实施例中，所述至少一个输出接口113可以包括车辆总线接口，以及一个或多个与相应执行器13硬线连接的输出接口。

在一些实施例中，所述至少一个输出接口113还可包括无线通信接口，该无线通信接口可以与相应的无线网络(例如电信网络)连接，这样，所述处理器112可以被配置为响应于判断车辆处于危险状态，通过所述无线通信接口以及无线通信网络向远程设备发送相应消息，以便由相关机构采取相应措施。所述无线通信接口可以是任何类型的无线通信接口，例如可以是Telematics通信接口，或者是任何其他类型的3G或4G等无线通信接口。所述远程设备例如可以是公交车公司、交通管理局、保险公司等机构的服务器。

在一些实施例中，所述至少一个输出接口113还可包括存储器接口，该存储器接口可以与非易失性存储器连接，这样，所述处理器112可以进一步被配置为能够响应于判断车辆处于危险状态，通过所述存储器接口在存储器中记录相应安全事件信息，以用于将来的分析或统计。

在一些实施例中，所述处理器112进一步被配置为能够：根据分别来自所述烟雾传感器和温度传感器的烟雾信号和温度信号判断车辆着火，以及产生并通过所述至少一个输出接口113发送针对所述破窗器的破窗信号、针对所述灭火器的灭火信号以及针对所述制动系统的制动信号。例如，可以在车辆(例如客车)乘坐区内的多个位置分别安装有多个烟雾传感器和温度传感器，用于监测相应位置的烟雾和温度，并通过所述输入接口111向所述处理器112发送相应的烟雾信号和温度信号。当所述处理器112接收到来自乘坐区内任何位置的烟雾传感器和温度传感器的所述烟雾信号和温度信号后，可以根据所述烟雾信号判断该位置是否存在烟雾，并根据所述温度信号判断该位置的温度是否超过预定阈值。当所述处理器112判断乘坐区内任何位置存在烟雾并且温度超过阈值时，可以判断出车辆已着火，并可以产生并通过所述至少一个输出接口113向所述破窗器发送破窗信号，以便由所述破窗器自动打破车窗以便车内人员逃生；向所述灭火器发送灭火信号，以便启动所述灭火器进行灭火；以及向所述制动系统发送制动信号，以便由所述制动系统将车辆降速和停止，以便于车内人员安全逃生。在本发明的进一步的实施例中，所述处理器112在判断出车辆已着火后，可进一步将该车辆着火事件及其他相关信息(例如，车辆标识信息、时间和地点信息等)通过无线通信接口发送到远程设备，例如发送到公交公司、交通管理局、保险公司等机构的服务器，以便由所述机构及时了解和相应处理该车辆着火事件。进一步地，所述处理器112可以将该车辆着火事件及其他相关信息通过存储器接口存储在非易性存储器中，以便用于将来对该事件的统计和分析。

在一些实施例中，所述处理器112进一步被配置为能够：根据来自所述驾驶员健康状况传感器的健康状况信号判断驾驶员健康状态不佳，以及产生并通过所述至少一个输出接口113发送针对所述方向盘振动器的方向盘振动信号、以及针对所述制动器的制动信号。所述驾驶员健康状况传感器例如可包括由驾驶员穿戴在身上的心率传感器、呼吸传感器、血压传感器、体温传感器等，其分别产生并通过所述至少一个输入接口111向所述处理器112传送驾驶员的心率信号、呼吸信号、血压信号和体温信号。所述处理器112可以将所述心率信号、呼吸信号、血压信号和体温信号所分别表示的心率值、呼吸频率值、血压值和体温值与预定正常阈值范围进行比较来判断驾驶员是否处于健康状况不佳(例如疲劳)甚至危险状态，并在判断驾驶员处于健康状况不佳或危险状态时，可以产生并通过所述至少一个输出接口113向所述方向盘振动器发送方向盘振动信号，以便所述方向盘振动器使方向盘振动，从而使驾驶员更清醒；以及向所述制动系统发送制动信号，以便由所述制动系统将车辆降速和停止，以保障车内人员安全。在本发明的进一步的实施例中，所述处理器112在判断出驾驶员处于健康状态不佳或危险状态后，可进一步将该事件及其他相关信息(例如，车辆标识信息、时间和地点信息等)通过无线通信接口发送到远程设备，例如发送到公交公司、交通管理局、保险公司等机构的服务器，以便由所述机构及时了解和相应处理该事件。进一步地，所述处理器112可以将该事件及其他相关信息通过存储器接口存储在非易性存储器中，以便用于将来对该事件的统计和分析。

在一些实施例中，所述处理器112进一步被配置为能够：根据来自所述翻滚传感器的车辆翻滚信号或来自所述碰撞传感器的车辆碰撞信号分别判断车辆已翻滚或碰撞，以及产生并通过所述至少一个输出接口113发送针对所述破窗器的破窗信号。所述翻滚传感器和碰撞传感器可分别安装在车身的适当位置，并分别用于检测车辆是否已发生翻滚以及车辆是否已发生碰撞。当所述翻滚传感器和/或碰撞传感器检测到车辆已发生翻滚和/或碰撞时，可以通过所述至少一个输入接口111向所述处理器112发送车辆翻滚和/或碰撞信号。所述处理器112可以根据所述车辆翻滚和/或碰撞信号判断车辆已发生翻滚和/或碰撞，并进而产生并通过所述至少一个输出接口113发送针对所述破窗器的破窗信号，以便所述破窗器自动打破车窗，以允许车内人员逃生。在本发明的进一步的实施例中，所述处理器112在判断出车辆已发生翻滚和/或碰撞后，可进一步将该车辆翻滚和/或碰撞事件及其他相关信息(例如，车辆标识信息、时间和地点信息等)通过无线通信接口发送到远程设备，例如发送到公交公司、交通管理局、保险公司等机构的服务器，以便由所述机构及时了解和相应处理该车辆翻滚和/或碰撞事件。进一步地，所述处理器112可以将该车辆翻滚和/或碰撞事件及其他相关信息通过存储器接口存储在非易性存储器中，以便用于将来对该车辆翻滚和/或碰撞事件的统计和分析。

在一些实施例中，所述处理器112进一步被配置为能够：根据来自所述水传感器的车辆入水信号判断已入水，以及产生并通过所述至少一个输出接口发送针对所述破窗器的破窗信号。所述水传感器可包括安装在车身的适当位置的一个或多个水传感器。当所述一个或多个水传感器检测到车辆入水时，可以通过所述至少一个输入接口111向所述处理器112发送相应的车辆入水信号。当所述处理器112接收到一个或多个车辆入水信号后，可根据所述一个或多个车辆入水信号判断所述车辆已入水，并相应地产生并通过所述至少一个输出接口113向所述破窗器所送破窗信号，以便由所述破窗器自动打破车窗，以由车内人员及时逃生。在本发明的进一步的实施例中，所述处理器112在判断出车辆已入水后，可进一步将该车辆入水事件及其他相关信息(例如，车辆标识信息、时间和地点信息等)通过无线通信接口发送到远程设备，例如发送到公交公司、交通管理局、保险公司等机构的服务器，以便由所述机构及时了解和相应处理该车辆入水事件。进一步地，所述处理器112可以将该车辆入水事件及其他相关信息通过存储器接口存储在非易性存储器中，以便用于将来对该车辆入水事件的统计和分析。

在一些实施例中，所述车辆为客车，即可承载较多人员(例如数十人)的大型车辆，例如公共车、旅行车、长途客户、通勤客车等。通过在所述客车上安装根据本发明的实施例的所述车辆安全控制装置11和车辆安全控制系统10，可以极大地提高所述客车的安全性，有效避免客车事故所可能造成的人员伤亡。当然，本发明的车辆安全控制装置11和车辆安全控制系统10也可安装在任何其他车辆上，甚至也可以安装在诸如轮船等其他交通以及民用建筑等设施上。

在本发明的另一个方面，还提供了一种车辆，其包括上述根据本发明的任何实施例的车辆安全控制系统10。

以上参照附图描述了根据本发明的实施例的车辆安全控制系统10、车辆安全控制装置11以及包括所述车辆安全控制系统10的车辆，应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，所述系统、装置和车辆可具有更多、更少或不同的部件，且各部件之间的连接、包含及功能等关系可以与所描述和图示的不同。

尽管以上参照附图描述了本发明的实施例，本领域的技术人员可以理解以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。可以对本发明的实施例进行各种修改和变形，而仍落入本发明的精神和范围之内，本发明的范围仅由所附权利要求书确定。

Claims (10)

1.一种车辆安全控制装置，其由一个电子控制单元ECU实现，且包括：

至少一个输入接口，其被配置为能够接收来自多个传感器的输入信号；

处理器，其被配置为能够根据来自至少一个传感器的输入信号判断车辆是否处于危险状态，且响应于判断车辆处于危险状态，产生针对多个执行器中的至少一个执行器的控制信号；

至少一个输出接口，其被配置为能够将所述处理器产生的控制信号发送到相应的执行器，

其中，所述多个传感器选自包括烟雾传感器、温度传感器、翻滚传感器、碰撞传感器、水传感器、驾驶员健康状况传感器的组；

且其中，所述多个执行器选自包括破窗器、灭火器、制动系统、方向盘振动器的组。

2.根据权利要求1的车辆安全控制装置，其中，所述至少一个输出接口为CAN接口或FlexRay接口。

3.根据权利要求1的车辆安全控制装置，其中，

所述至少一个输出接口还包括无线通信接口和/或存储器接口；

所述处理器还被配置为能够响应于判断车辆处于危险状态，通过所述无线通信接口向远程设备发送相应消息，和/或通过所述存储器接口在存储器中存储相应事件信息。

4.根据权利要求1的车辆安全控制装置，其中，所述处理器进一步被配置为能够：

根据分别来自所述烟雾传感器和温度传感器的烟雾信号和温度信号判断车辆着火，以及产生并通过所述至少一个输出接口发送针对所述破窗器的破窗信号、针对所述灭火器的灭火信号以及针对所述制动系统的制动信号。

5.根据权利要求1的车辆安全控制装置，其中，所述处理器进一步被配置为能够：

根据来自所述驾驶员健康状况传感器的健康状况信号判断驾驶员健康状态不佳，以及产生并通过所述至少一个输出接口发送针对所述方向盘振动器的方向盘振动信号、以及针对所述制动系统的制动信号。

6.根据权利要求1的车辆安全控制装置，其中，所述处理器进一步被配置为能够：

根据来自所述翻滚传感器的车辆翻滚信号或来自所述碰撞传感器的车辆碰撞信号分别判断车辆已翻滚或碰撞，以及产生并通过所述至少一个输出接口发送针对所述破窗器的破窗信号。

7.根据权利要求1的车辆安全控制装置，其中，所述处理器进一步被配置为能够：

根据来自所述水传感器的车辆入水信号判断已入水，以及产生并通过所述至少一个输出接口发送针对所述破窗器的破窗信号。

8.根据权利要求1的车辆安全控制装置，其中，所述车辆为客车。

9.一种车辆安全控制系统，包括：

根据权利要求1至8中任何一个所述的车辆安全控制装置；

多个传感器，其与所述车辆安全控制装置的至少一个输入接口连接；以及

多个执行器，其与所述车辆安全控制的至少一个输出接口连接。

10.一种车辆，其包括根据权利要求9所述的车辆安全控制系统。