CN109624908B - 一种行人安全主动保护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种行人安全主动保护系统及方法，所述系统包括行人检测模块、整车控制器、主动制动模块及保险杆主动安全模块；所述人检测模块包括Kinect传感器及处理器；所述处理器用于根据接收到的路况信息判断车辆前方是否有行人，若有行人，则根据路况信息计算获得行人信息，并根据行人信息计算车辆撞到行人的危险等级，当危险等级为高危险等级时，则向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号；所述整车控制器用于接收到危险信号时，则向主动制动模块发送制动指令；所述吹风机控制器用于根据行人与车辆的相对位置使无叶片风圈对准行人，并控制无刷电机使无叶片风圈产生风。使行人离开危险区域，避免车辆撞到行人而使行人收到伤害。

Description

一种行人安全主动保护系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车安全领域，特别涉及一种行人安全主动保护系统及方法。

背景技术

随着车辆数量的增长，道路交通事故也越来越多，车辆的行驶安全，尤其是对行人的保护越来越受重视。目前现有针对行人保护的技术，有被动安全技术也有主动安全技术。现有的行人保护被动安全技术，主要通过在保险杆和防撞梁之间增加缓冲机构或在保险杆及机盖附近增加安全气囊装置以减小行人被碰撞后的伤害值。现有的行人保护主动安全技术，主要是通过在车上安装传感器检测行人然后将信息反馈给车辆主控制器后自动提前启动车辆制动系统，减小行人被碰撞的几率。而现有的行人保护被动安全技术，因是在行人发生碰撞后采取的补救措施，行人或多或少无法避免受到伤害；现有的行人保护主动安全技术，只能依靠车辆自身的制动系统在司机反应过来前提前启动，而车辆的制动系统制动水平有限，当车辆以80km/h速度进行制动的制动距离一般有20m以上，如果行人突然出现在车前不远处(可能被前面车辆遮挡，然后前车突然变道时发现行人等情况)，此刻仅仅依靠车辆自身制动系统往往难以保证车辆及时停止避免撞到行人。

发明内容

为此，需要提供一种行人安全主动保护系统及方法，解决现有的车辆不管是行人保护被动安全技术还是行人保护主动安全技术都无法避免撞到行人而使行人收到伤害的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种行人安全主动保护系统，包括行人检测模块、整车控制器、主动制动模块及保险杆主动安全模块；

所述行人检测模块包括Kinect传感器及处理器；所述Kinect传感器连接于处理器，所述处理器连接于整车控制器，所述Kinect传感器用于获取路况信息，并将获取的路况信息发送至处理器，所述处理器用于根据接收到的路况信息判断车辆前方是否有行人，若有行人，则根据路况信息计算获得行人信息，所述行人信息包括行人与车辆之间的距离、距离减小的加速度及行人与车辆的相对位置，并根据行人信息计算车辆撞到行人的危险等级，当危险等级为高危险等级时，则向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号；

所述整车控制器连接于主动制动模块，所述整车控制器用于接收到危险信号时，则向主动制动模块发送制动指令，控制车辆制动；

所述保险杆主动安全模块包括吹风机、前保险杆，所述吹风机设置在前保险杆上内，所述前保险杆上设有开口，所述吹风机包括无叶片风圈、双涡轮装置、水平步进电机、竖直步进电机、无刷电机及吹风机控制器，所述无叶片风圈的出风口对着前保险杆上的开口，所述双涡轮装置与无刷电机传动连接，所述无刷电机用于带动双涡轮装置使无叶片风圈产生风，所述水平步进电机与无叶片风圈传动连接，所述水平步进电机用于带动无叶片风圈绕水平步进电机的旋转轴水平方向转动，所述竖直步进电机传动连接于水平步进电机的外壳，所述竖直步进电机用于带动水平步进电机从而带动无叶片风圈绕竖直步进电机的旋转轴竖直方向转动，所述水平步进电机、竖直步进电机及无刷电机连接于吹风机控制器，所述吹风机控制器用于接收到处理器发送的危险信号时，根据行人与车辆的相对位置控制水平步进电机及竖直步进电机使无叶片风圈对准行人，并控制无刷电机使无叶片风圈产生风。

进一步优化，所述处理器还用于当危险等级为高危险等级时，通过Kinect传感器获得行人的人体景深图像，根据行人的人体景深图像计算得到行人的身高及体重，并将行人的身高及体重发送至吹风机控制器；

所述吹风机控制器还用于根据接收到的行人的身高及体重控制无刷电机的输出功率。

进一步优化，所述“根据行人信息计算车辆撞到行人的危险等级，当危险等级为高危险等级时，则向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号”具体包括：

根据行人信息计算车辆到达行人位置的时间，将计算的时间与预设值进行比较判断危险等级，若计算的时间低于预设值则判断危险等级为高危险等级时，则向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号。

进一步优化，所述预设值包括第一预设值及第二预设值，所述危险等级包括高危险等级、中危险等级及高危险等级；

若计算的时间大于第一预设值时，则危险等级为低危险等级；

若计算的时间小于第一预设值并大于第二预设值时，则危险等级为中危险等级；

若计算的时间小于第二预设值时，则危险等级为高危险等级。

进一步优化，所述处理器用于当判断危险等级为中危险等级时，则向整车控制器发送危险信号。

进一步优化，还包括示警模块，所述示警模块包括喇叭，所述喇叭连接于处理器，所述处理器用于当判断车辆前方有行人时，则向喇叭发送示警信号，所述喇叭用于接收到示警信号后鸣叫。

进一步优化，所述吹风机为三个，依次设置在前保险杆上。

进一步优化，所述前保险杆的开口上设有电动格栅，所述电动格栅包括旋转机构、柔性格栅及格栅电子锁，所述旋转机构的一端设置在前保险杆的开口的一端，所述格栅电子锁设置在前保险杆的开口的另一端，所述柔性格栅的一端连接于旋转结构，所述柔性格栅的另一端设有与格栅电子锁相适配的锁槽，所述格栅电子锁用于固定柔性格栅，所述格栅电子锁的控制端连接于处理器，所述处理器用于当判断危险等级为高危险等级时，控制格栅电子锁放开柔性格栅，所述旋转机构用于当格栅电子锁放开柔性格栅时，卷起柔性格栅。

发明人还提供了另一种方案：一种行人安全主动保护方法，包括以下步骤：

通过Kinect传感器获得路况信息；

根据路况信息判断是否有行人，若有行人则获取行人信息，所述行人信息包括行人与车辆之间的距离、距离减小的加速度及行人与车辆的相对位置；

根据行人信息计算车辆撞到行人的危险等级；

若危险等级为高危险等级时，则控制车辆制动，并根据行人相对车辆的位置，控制吹风机对准行人产生推力。

进一步优化，所述“若危险等级为高等级时，则控制车辆制动，并根据行人相对车辆的位置，控制吹风机对准行人产生推力”具体包括：

若危险等级为高危险等级时，控制车辆制动，并通过Kinect传感器获得行人的人体景深图像；

根据获得人体景深图像计算行人的身高及体重；

根据计算得到的行人的身高及体重，控制吹风机对准行人输出相对应风力的风。

区别于现有技术，上述技术方案，通过Kinect传感器判断车辆前方是否有行人，并获取行人信息，根据行人信息判断车辆撞到行人的危险等级，当撞到行人的危险等级为高危险等级时，即车辆有撞到行人的风险时，则及时使车辆制动，并通过控制吹风机对准行人，通过吹风机给行人形成一股推力，使行人离开危险区域，避免车辆撞到行人而使行人收到伤害。

附图说明

图1为具体实施方式所述行人安全主动保护系统的一种结构示意图；

图2为具体实施方式所述保险杆主动安全模块的一种结构示意图；

图3为具体实施方式所述保险杆主动安全模块的另一种结构示意图；

图4为具体实施方式所述吹风机的另一种结构示意图；

图5为具体实施方式所述行人安全主动保护方法的一种流程示意图。

附图标记说明：

111、处理器，

112、Kinect传感器，

121、吹风机控制器，

122、水平步进电机，

123、竖直步进电机，

124、无刷电机，

125、无叶片风圈，

126、双涡轮装置，

127、橡胶皮套，

128、进气口，

130、整车控制器，

140、主动制动模块，

210、前保险杆，

211、开口，

221、红外线发射器，

222、红外线接收器，

223、RGB摄像头，

311、柔性格栅，

312、旋转机构，

313、格栅电子锁。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1-4，本实施例所述行人安全主动保护系统，包括行人检测模块、整车控制器130、主动制动模块140及保险杆主动安全模块；

所述行人检测模块包括Kinect传感器112及处理器111；所述Kinect传感器112连接于处理器111，所述处理器111连接于整车控制器130，所述Kinect传感器112用于获取路况信息，并将获取的路况信息发送至处理器111，所述处理器111用于根据接收到的路况信息判断车辆前方是否有行人，若有行人，则根据路况信息计算获得行人信息，所述行人信息包括行人与车辆之间的距离、距离减小的加速度及行人与车辆的相对位置，并根据行人信息计算车辆撞到行人的危险等级，当危险等级为高危险等级时，则向整车控制器130及保险杆主动安全模块发送危险信号；

所述整车控制器130连接于主动制动模块140，所述整车控制器130用于接收到危险信号时，则向主动制动模块140发送制动指令，控制车辆制动；

所述保险杆主动安全模块包括吹风机、前保险杆210，所述吹风机设置在前保险杆210上内，所述前保险杆210上设有开口211，所述吹风机包括无叶片风圈125、双涡轮装置126、水平步进电机122、竖直步进电机123、无刷电机124及吹风机控制器121，其中，无叶片风圈125、双涡轮装置126、水平步进电机122、竖直步进电机123、无刷电机124及吹风机控制器121设置在橡胶皮套127中，橡胶皮套127的底部设有进气口128，所述无叶片风圈125的出风口对着前保险杆210上的开口211，所述双涡轮装置126与无刷电机124传动连接，所述无刷电机124用于带动双涡轮装置126使无叶片风圈125产生风，所述水平步进电机122与无叶片风圈125传动连接，所述水平步进电机122用于带动无叶片风圈125绕水平步进电机122的旋转轴水平方向转动，所述竖直步进电机123传动连接于水平步进电机122的外壳，所述竖直步进电机123用于带动水平步进电机122从而带动无叶片风圈125绕竖直步进电机123的旋转轴竖直方向转动，所述水平步进电机122、竖直步进电机123及无刷电机124连接于吹风机控制器121，所述吹风机控制器121用于接收到处理器111发送的危险信号时，根据行人与车辆的相对位置控制水平步进电机122及竖直步进电机123使无叶片风圈125对准行人，并控制无刷电机124使无叶片风圈125产生风。

车辆行驶的过程中，通过Kinect传感器112获取车辆前方的路况信息，然后将获取的路况信息发送至处理器111，其中Kinect传感器112具有动态捕捉、影像辨识功能，其包含有1个红外线发射器221，1个RGB摄像头223，1个红外线接收器222；红外线发射器221是用来发射一束安全的激光，这束激光遇到障碍后会返回，返回过来有激光会被红外接收器222接收，通过对反射光的分析可以得到障碍物图像和距离，通过这样的功能可以用来3D建模，通过对图像的分析可以提取人体的骨架，进而可以用来行为识别，测身高等，RGB摄像头223可以用来拍照，存图像等，也可以将各种功能和图像合在一起进行分析，来进行复杂的设计，为了方便获取路况信息，可以将Kinect传感器112设置在前保险杆210的中间位置；处理器111对接收到的路况信息进行分析是否有行人，当判断车辆前方有行人时，则进而判断行人信息，其中行人信息包括车辆与前方行人的距离、距离减小的加速度以及行人与车辆的相对位置等，然后依据行人信心判断车辆撞到行人的危险等级，当判断危险等级为高危险等级时，即存在车辆撞到行人的危险，则处理器111及时向整车控制器130发送危险信号，使整车控制器130向主动制动模块140发送制动指令，控制车辆制动，其中主动制动模块140包括ESP(Electronic Stability Program车身电子稳定系统)及制动执行系统(如防抱死制动系统ABS)，同时处理器111向吹风机控制器121发送危险信号及行人与车辆的相对位置，吹风机控制器121接收到危险信号时，根据行人与车辆的相对位置控制水平步进电机122及竖直步进电机123工作，使无叶片风圈125的出风口对准行人，其中对准行人的肺部或者肩部区域(在人体重心之上)，保证推力产生不会导致行人摔倒等风险，同时控制无刷电机124带动双涡轮装置126使无叶片风圈125产生风，通过无叶片风圈125产生的风对行人形成一股推力，推动行人离开当前的危险区域，避免车辆撞到行人，从而保证了行人的安全，防止行人受到车辆撞击而产生伤害。

在本实施例中，由于行人的体型和体重不一样，需要不同的风力推动行人，避免行人由于风力过小无法推动行人或者风力过大而使行人受到其他伤害，所述处理器111还用于当危险等级为高危险等级时，通过Kinect传感器112获得行人的人体景深图像，根据行人的人体景深图像计算得到行人的身高及体重，并将行人的身高及体重发送至吹风机控制器121；所述吹风机控制器121还用于根据接收到的行人的身高及体重控制无刷电机124的输出功率。通过Kinect传感器112获得行人的人体景深图像，处理器111对人体景深图像上的每一个像素进行判断，判断其是否属于人体，如果属于人体，则获取人体像素点并保存待用，如果不属于人体，则读取下一个像素点，通过对人体像素点遍历和比较，获得人体最高像素点、人体最低像素点、人体最左像素点和人体最右像素点，将人体最高像素点减去人体最低像素点得到人体的深度像素高度，将人体最左像素点减去人体最右像素点得到人体的深度像素宽度，获得Kinect传感器112的RGB摄像头223和人体“髋部中心”骨骼点之间的距离，将Kinect传感器112的RGB摄像头223和人体“髋部中心”骨骼点之间的距离作为人体的深度值；根据人体的深度值和深度像素宽度，计算人体的实际宽度；根据人体的实际宽度和深度像素宽度，计算每个深度图像帧像素宽度对应的实际宽度；根据每个深度图像帧像素宽度对应的实际宽度和人体的深度像素高度，计算人体的实际身高；根据人体的实际宽度和实际身高，计算人体的实际体重；从而获得行人的身高及体重，将行人的身高和体重发送给吹风机控制器121，吹风机控制器121根据接收到的行人的身高和体重调整无刷电机124的输出功率，从而调节无叶片风圈125输出的风力，进而调节对行人产生的推力，例如对于60Kg的行人产生的风力为7级。实现根据不同行人的身高及体重，对行人产生不同的推力，使行人能够安全地离开危险区，保证行人的安全。

在本实施例中，为了能够更安全地把行人推离危险区域，所述吹风机为三个，依次设置在前保险杆上。将吹风机设置为三个，依次设置在保险杆上，吹风机控制器121可以根据行人与车辆的相对位置不同，控制不同的吹风机工作，使得可以把行人更安全地推离危险区域。如图2所示，前保险杆210包括三个位置L1、L2及L3，分别包括吹风机A、吹风机B及吹风机C，当吹风机控制器121接收到处理器111发送的行人与车辆的相对位置为L1的左侧(车辆行驶方向的左侧)，则吹风机控制器121控制吹风机A、吹风机B及吹风机C工作，对准行人，对行人产生推力，使行人往车辆左侧移动，进而离开危险区域；而当接收到行人与车辆的相对位置为L1与L2之间，则控制吹风机B及吹风机C工作，推动行人至L1左侧后，三个吹风机同时工作使行人离开危险区域；而当接收到行人与车辆的相对位置为L2与L3之间，则控制吹风机A及吹风机B工作，使行人移动到L3右侧，然后三个吹风机同时工作，推动行人至车辆右侧，使行人离开危险区域，其中当接收到行人与车辆的相对位置为L2与L3之间时，控制吹风机C工作，将行人推至L1及L2之间，然后控制吹风机C及吹风机B工作，将行人推动至L1左侧，然后三个吹风机工作，使行人离开危险区域；而当行人在L3右侧时，则控制三个吹风机同时工作，推动行人至车辆右边，使行人离开危险区域。

在本实施例中，处理器111对于危险等级的判断为：根据行人信息计算车辆到达行人位置的时间，将计算的时间与预设值进行比较判断危险等级，若计算的时间低于预设值则判断危险等级为高危险等级时，则向整车控制器130及保险杆主动安全模块发送危险信号；通过行人信息中的行人与车辆之间的距离及距离减小的加速度计算车辆制动后到达行人位置的时间，即车辆撞到行人的时间，若该时间小于预设值，即车辆撞到行人的风险很高，即危险等级为高危险等级，则向整车控制器130及保险杆主动安全模块发送危险信号，使车辆及时制动，并推动行人离开危险区域，保证行人的安全。进一步为了能够区别不同危险等级，根据不同危险等级做出不同的反应，所述预设值包括第一预设值及第二预设值，所述危险等级包括高危险等级、中危险等级及高危险等级；若计算的时间大于第一预设值时，则危险等级为低危险等级；若计算的时间小于第一预设值并大于第二预设值时，则危险等级为中危险等级；若计算的时间小于第二预设值时，则危险等级为高危险等级。当判断危险等级为低危险等级时，即判断车辆撞到行人的概率极低，则处理器111不向整车控制器130及吹风机控制器121发送危险信号，而当判断危险等级为中危险等级时，即判断车辆存在着撞到行人的可能，若及时制动不会撞到行人，则处理器111向整车控制器130发送危险信号而不向吹风机控制器121发送危险信号，使车辆及时制动，而吹风机不工作，避免能源损耗；而当判断危险等级为高危险等级，则处理器111向整车控制器130及保险杆主动安全模块发送危险信号，使车辆及时制动，并推动行人离开危险区域，保证行人的安全。

在本实施例中，为了方便提醒行人，还包括示警模块，所述示警模块包括喇叭，所述喇叭连接于处理器111，所述处理器111用于当判断车辆前方有行人时，则向喇叭发送示警信号，所述喇叭用于接收到示警信号后鸣叫。当处理器111检测到车辆前方有行人时，可以通过喇叭进行向行人进行提醒。其中喇叭也可以连接于车辆控制器，当车辆控制器接收到危险信号时，则车辆控制器向喇叭发送示警信号，使喇叭鸣叫，进而提醒行人。

在本实施例中，为了避免叶子等物体进入到吹风机中而影响吹风机工作；所述前保险杆210的开口211上设有电动格栅，所述电动格栅包括旋转机构312、柔性格栅311及格栅电子锁313，所述旋转机构312的一端设置在前保险杆210的开口211的一端，所述格栅电子锁313设置在前保险杆210的开口211的另一端，所述柔性格栅311的一端连接于旋转结构，所述柔性格栅311的另一端设有与格栅电子锁313相适配的锁槽，所述格栅电子锁313用于固定柔性格栅311，所述格栅电子锁313的控制端连接于处理器111，所述处理器111用于当判断危险等级为高危险等级时，控制格栅电子锁313放开柔性格栅311，所述旋转机构312用于当格栅电子锁313放开柔性格栅311时，卷起柔性格栅311。当吹风机没有工作的时候，通过格栅电子锁313对柔性格栅311进行固定，使得柔性格栅311对前保险杆210的开口211进行阻隔，避免叶子等物体进入到吹风机中；而当处理器111通过Kinect传感器112检测车辆前方有行人，同时危险等级为高危险等级时，则处理器111控制格栅电子锁313开锁，使得旋转机构312可以带动柔性格栅311卷起，使前保险杆210的开口211开启，使吹风机的无叶片风圈125可以完全敞开。其中旋转机构312可以为发条结构或者电机结构，通过发条结构或者电机结构带动柔性格栅311卷起，其中当旋转机构312为电机结构时，旋转机构312的电机的控制端连接于处理器111，处理器111判断危险等级为高危险等级时，控制旋转机构312的电机工作，带动柔性格栅311卷起。

请参阅图5，在另一个实施例中，一种行人安全主动保护方法，包括以下步骤：

步骤S510：通过Kinect传感器获得路况信息；

步骤S520：根据路况信息判断是否有行人，若有行人则获取行人信息，所述行人信息包括行人与车辆之间的距离、距离减小的加速度及行人与车辆的相对位置；

步骤S530：根据行人信息计算车辆撞到行人的危险等级；若危险等级为高危险等级时，则执行步骤S541；

步骤S541：控制车辆制动，并根据行人相对车辆的位置，控制吹风机对准行人产生推力。

车辆行驶的过程中，通过Kinect传感器获取车辆前方的路况信息，其中Kinect传感器具有动态捕捉、影像辨识功能，其包含有1个红外发射器，1个RGB摄像头，1个红外接收器；红外发射器是用来发射一束安全的激光，这束激光遇到障碍后会返回，返回过来有激光会被红外接受器接收，通过对反射光的分析可以得到障碍物图像和距离，通过这样的功能可以用来3D建模，通过对图像的分析可以提取人体的骨架，进而可以用来行为识别，测身高等，RGB摄像头可以用来拍照，存图像等，也可以将各种功能和图像合在一起进行分析，来进行复杂的设计，为了方便获取路况信息，可以将Kinect传感器设置在前保险杆的中间位置；对接收到的路况信息进行分析是否有行人，当判断车辆前方有行人时，则进而判断行人信息，其中行人信息包括车辆与前方行人的距离、距离减小的加速度以及行人与车辆的相对位置等，然后依据行人信心判断车辆撞到行人的危险等级，当判断危险等级为高危险等级时，即存在车辆撞到行人的危险，则及时向整车控制器发送危险信号，使整车控制器向主动制动模块发送制动指令，控制车辆制动，其中主动制动模块包括ESP(ElectronicStability Program车身电子稳定系统)及制动执行系统(如防抱死制动系统ABS)，同时处理器向吹风机控制器发送危险信号及行人与车辆的相对位置，吹风机控制器接收到危险信号时，根据行人与车辆的相对位置控制水平步进电机及竖直步进电机工作，使无叶片风圈的出风口对准行人，其中对准行人的肺部或者肩部区域(在人体重心之上)，保证推力产生不会导致行人摔倒等风险，同时控制无刷电机带动双涡轮装置使无叶片风圈产生风，通过无叶片风圈产生的风对行人形成一股推力，推动行人离开当前的危险区域，避免车辆撞到行人，从而保证了行人的安全，防止行人受到车辆撞击而产生伤害。

在本实施例中，由于行人的体型和体重不一样，需要不同的风力推动行人，避免行人由于风力过小无法推动行人或者风力过大而使行人受到其他伤害，所述“若危险等级为高等级时，则控制车辆制动，并根据行人相对车辆的位置，控制吹风机对准行人产生推力”具体包括：

若危险等级为高危险等级时，控制车辆制动，并通过Kinect传感器获得行人的人体景深图像；

根据获得人体景深图像计算行人的身高及体重；

根据计算得到的行人的身高及体重，控制吹风机对准行人输出相对应风力的风。

通过Kinect传感器获得行人的人体景深图像，处理器对人体景深图像上的每一个像素进行判断，判断其是否属于人体，如果属于人体，则获取人体像素点并保存待用，如果不属于人体，则读取下一个像素点，通过对人体像素点遍历和比较，获得人体最高像素点、人体最低像素点、人体最左像素点和人体最右像素点，将人体最高像素点减去人体最低像素点得到人体的深度像素高度，将人体最左像素点减去人体最右像素点得到人体的深度像素宽度，获得Kinect传感器的RGB摄像头和人体“髋部中心”骨骼点之间的距离，将kinect传感器的RGB摄像头和人体“髋部中心”骨骼点之间的距离作为人体的深度值；根据人体的深度值和深度像素宽度，计算人体的实际宽度；根据人体的实际宽度和深度像素宽度，计算每个深度图像帧像素宽度对应的实际宽度；根据每个深度图像帧像素宽度对应的实际宽度和人体的深度像素高度，计算人体的实际身高；根据人体的实际宽度和实际身高，计算人体的实际体重；从而获得行人的身高及体重，将行人的身高和体重发送给吹风机控制器，吹风机控制器根据接收到的行人的身高和体重调整无刷电机的输出功率，从而调节无叶片风圈输出的风力，进而调节对行人产生的推力，例如对于60Kg的行人产生的风力为7级。实现根据不同行人的身高及体重，对行人产生不同的推力，使行人能够安全地离开危险区，保证行人的安全。

在本实施例中，对于危险等级的判断为：根据行人信息计算车辆到达行人位置的时间，将计算的时间与预设值进行比较判断危险等级，若计算的时间低于预设值则判断危险等级为高危险等级时，则向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号；通过行人信息中的行人与车辆之间的距离及距离减小的加速度计算车辆制动后到达行人位置的时间，即车辆撞到行人的时间，若该时间小于预设值，即车辆撞到行人的风险很高，即危险等级为高危险等级，则向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号，使车辆及时制动，并推动行人离开危险区域，保证行人的安全。进一步为了能够区别不同危险等级，根据不同危险等级做出不同的反应，所述预设值包括第一预设值及第二预设值，所述危险等级包括高危险等级、中危险等级及高危险等级；若计算的时间大于第一预设值时，则危险等级为低危险等级；若计算的时间小于第一预设值并大于第二预设值时，则危险等级为中危险等级；若计算的时间小于第二预设值时，则危险等级为高危险等级。当判断危险等级为低危险等级时，则执行步骤S543：不响应，即判断车辆撞到行人的概率极低，则不向整车控制器及吹风机控制器发送危险信号；而当判断危险等级为中危险等级时，则执行步骤S542：控制车辆制动，即判断车辆存在着撞到行人的可能，若及时制动不会撞到行人，则向整车控制器发送危险信号而不向吹风机控制器发送危险信号，使车辆及时制动，而吹风机不工作，避免能源损耗；而当判断危险等级为高危险等级，则执行步骤S541：控制车辆制动，并根据行人相对车辆的位置，控制吹风机对准行人产生推力，向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号，使车辆及时制动，并推动行人离开危险区域，保证行人的安全。

在本实施例中，将判断危险等级为中危险等级或高危险等级时，开启喇叭，通过喇叭提供行人。

在本实施例中，当判断危险等级为高危险等级时，向格栅电子锁发送开锁信号，使格栅电子锁开启，旋转机构带动柔性格栅卷起，使吹风机的无叶片风圈敞开。而当正常的情况时，格栅电子锁对柔性格栅进行锁住，固定住柔性格栅，使叶子等物体不易进入到吹风机中。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行人安全主动保护系统，其特征在于，包括行人检测模块、整车控制器、主动制动模块及保险杆主动安全模块；

所述行人检测模块包括Kinect传感器及处理器；所述Kinect传感器连接于处理器，所述处理器连接于整车控制器，所述Kinect传感器用于获取路况信息，并将获取的路况信息发送至处理器，所述处理器用于根据接收到的路况信息判断车辆前方是否有行人，若有行人，则根据路况信息计算获得行人信息，所述行人信息包括行人与车辆之间的距离、距离减小的加速度及行人与车辆的相对位置，并根据行人信息计算车辆撞到行人的危险等级，当危险等级为高危险等级时，则向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号；

所述整车控制器连接于主动制动模块，所述整车控制器用于接收到危险信号时，则向主动制动模块发送制动指令，控制车辆制动；

所述保险杆主动安全模块包括吹风机、前保险杆，所述吹风机设置在前保险杆上内，所述前保险杆上设有开口，所述吹风机包括无叶片风圈、双涡轮装置、水平步进电机、竖直步进电机、无刷电机及吹风机控制器，所述无叶片风圈的出风口对着前保险杆上的开口，所述双涡轮装置与无刷电机传动连接，所述无刷电机用于带动双涡轮装置使无叶片风圈产生风，所述水平步进电机与无叶片风圈传动连接，所述水平步进电机用于带动无叶片风圈绕水平步进电机的旋转轴水平方向转动，所述竖直步进电机传动连接于水平步进电机的外壳，所述竖直步进电机用于带动水平步进电机从而带动无叶片风圈绕竖直步进电机的旋转轴竖直方向转动，所述水平步进电机、竖直步进电机及无刷电机连接于吹风机控制器，所述吹风机控制器用于接收到处理器发送的危险信号时，根据行人与车辆的相对位置控制水平步进电机及竖直步进电机使无叶片风圈对准行人，并控制无刷电机使无叶片风圈产生风。

2.根据权利要求1所述行人安全主动保护系统，其特征在于，所述处理器还用于当危险等级为高危险等级时，通过Kinect传感器获得行人的人体景深图像，根据行人的人体景深图像计算得到行人的身高及体重，并将行人的身高及体重发送至吹风机控制器；

所述吹风机控制器还用于根据接收到的行人的身高及体重控制无刷电机的输出功率。

3.根据权利要求1所述行人安全主动保护系统，其特征在于，所述“根据行人信息计算车辆撞到行人的危险等级，当危险等级为高危险等级时，则向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号”具体包括：

根据行人信息计算车辆到达行人位置的时间，将计算的时间与预设值进行比较判断危险等级，若计算的时间低于预设值则判断危险等级为高危险等级时，则向整车控制器及保险杆主动安全模块发送危险信号。

4.根据权利要求3所述行人安全主动保护系统，其特征在于，所述预设值包括第一预设值及第二预设值，所述危险等级包括高危险等级、中危险等级及高危险等级；

若计算的时间大于第一预设值时，则危险等级为低危险等级；

若计算的时间小于第一预设值并大于第二预设值时，则危险等级为中危险等级；

若计算的时间小于第二预设值时，则危险等级为高危险等级。

5.根据权利要求4所述行人安全主动保护系统，其特征在于，所述处理器用于当判断危险等级为中危险等级时，则向整车控制器发送危险信号。

6.根据权利要求1所述行人安全主动保护系统，其特征在于，还包括示警模块，所述示警模块包括喇叭，所述喇叭连接于处理器，所述处理器用于当判断车辆前方有行人时，则向喇叭发送示警信号，所述喇叭用于接收到示警信号后鸣叫。

7.根据权利要求1所述行人安全主动保护系统，其特征在于，所述吹风机为三个，依次设置在前保险杆上。

8.根据权利要求1所述行人安全主动保护系统，其特征在于，所述前保险杆的开口上设有电动格栅，所述电动格栅包括旋转机构、柔性格栅及格栅电子锁，所述旋转机构的一端设置在前保险杆的开口的一端，所述格栅电子锁设置在前保险杆的开口的另一端，所述柔性格栅的一端连接于旋转结构，所述柔性格栅的另一端设有与格栅电子锁相适配的锁槽，所述格栅电子锁用于固定柔性格栅，所述格栅电子锁的控制端连接于处理器，所述处理器用于当判断危险等级为高危险等级时，控制格栅电子锁放开柔性格栅，所述旋转机构用于当格栅电子锁放开柔性格栅时，卷起柔性格栅。

9.一种行人安全主动保护方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任意一项所述行人安全主动保护系统，包括以下步骤：

通过Kinect传感器获得路况信息；

根据路况信息判断是否有行人，若有行人则获取行人信息，所述行人信息包括行人与车辆之间的距离、距离减小的加速度及行人与车辆的相对位置；

根据行人信息计算车辆撞到行人的危险等级；

若危险等级为高危险等级时，则控制车辆制动，并根据行人相对车辆的位置，控制吹风机对准行人产生推力。

10.根据权利要求9所述行人安全主动保护方法，其特征在于，所述“若危险等级为高等级时，则控制车辆制动，并根据行人相对车辆的位置，控制吹风机对准行人产生推力”具体包括：

若危险等级为高危险等级时，控制车辆制动，并通过Kinect传感器获得行人的人体景深图像；

根据获得人体景深图像计算行人的身高及体重；

根据计算得到的行人的身高及体重，控制吹风机对准行人输出相对应风力的风。

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