CN111003068B - 与adas连接的持续运行的主动式发动机罩装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种与高级驾驶辅助系统ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置。该装置包括：铰接臂，其连接到车辆的发动机罩；固定支架，其固定到车身；以及旋转支架，其配置为围绕固定支架的枢轴销旋转。第一连杆将旋转支架和铰接臂互连，主轴一体连接到旋转支架。控制器从ADAS接收车辆的行驶信息并当基于所接收的行驶信息预期会发生碰撞时调节发动机罩的弹起高度。

Description

与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置

技术领域

本发明涉及一种与高级驾驶辅助系统(advanced driving assistance system，ADAS)连接的持续运行的主动式发动机罩装置(active hood apparatus)，更具体地，涉及一种主动式发动机罩，其能够通过接收ADAS信息并基于所接收的信息设定固定到车身的主轴的增加(弹起量)来根据车辆行驶情况而持续运行。

背景技术

随着近来自动驾驶车辆技术的进步，与主动或被动自动驾驶相关的安全领域成为关注的焦点。此外，正在开发高级驾驶辅助系统(ADAS)，作为用于车辆自动驾驶的技术。

ADAS是用于辅助驾驶员驾驶车辆的高科技驾驶员辅助系统，其配置为感测车辆前方的情况，基于感测结果确定情况，并基于确定的情况控制车辆的行为。例如，ADAS传感器装置能够检测前方车辆和行驶车道。随后，当确定目标车道、目标速度或前方目标时，ADAS控制例如，车辆的电子稳定性控制(ESC)、发动机管理系统(EMS)或电动助力转向(MDPS)。

作为代表性示例，ADAS可由自动停车系统、低速市区驾驶辅助系统或盲点警告系统来实现。用于感测车辆前方情况的ADAS传感器装置可以是例如，全球定位系统(GPS)传感器、激光扫描仪、前置雷达或激光雷达，最具代表性的是配置为捕获车辆前方区域的图像的前置相机。

此外，除了自动驾驶技术之外，近来，已经开发了一种主动式发动机罩装置，作为发动机罩铰链装置，其将封闭发动机室的发动机罩的后端的相对侧部连接到车身。当与行人发生碰撞时，主动式发动机罩装置能够防止行人的头部直接与刚性车辆结构(例如发动机或变速器)发生碰撞。

在相关技术中，主动式发动机罩装置配置为使得在碰撞过程中，基于致动器的操作，发动机罩的后端借助于一次性主动式铰链而向上弹起或向上升起，以确保行人的安全。即使车辆在使用ADAS作为主动式自动驾驶系统的情况下移动，也可能发生碰撞，因为车辆无法避开突然出现的碰撞对象。因此，有必要提供这样一种行人保护装置，其在事故发生之前通过ADAS根据发生碰撞的概率向上弹起或弹出发动机罩。此外，对于持续运行的主动式发动机罩的需求正在增加。

发明内容

本发明提供一种与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置，其中控制器考虑发生碰撞的概率。

本发明的目的在于提供一种与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置，其中由电机操作的主轴基于由控制器接收到的行驶信息设定发动机罩的向上移动量(弹起量)。本发明的另一目的在于提供一种与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置，其中主动式发动机罩在自动驾驶期间基于发生碰撞的概率而运行。

本发明的目的不限于上文提及的目的，并且本领域技术人员将从下文的描述中理解未提及的其他目的，并通过本发明的实施例将更清楚地理解这些目的。此外，本发明的目的可通过权利要求中公开的装置及其组合来实现。

一方面，一种与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置可包括：铰接臂，其连接到车辆的发动机罩；固定支架，其固定到车身；旋转支架，其配置为围绕固定支架的枢轴销旋转；第一连杆，其将旋转支架与铰接臂互连；主轴，其一体连接到旋转支架；以及控制器，其配置为从高级驾驶辅助系统(ADAS)接收车辆的行驶信息并当基于所接收的行驶信息预期会发生碰撞时调节发动机罩的弹起高度。

控制器可配置为当基于所接收的行驶信息预期会发生碰撞时，基于由ADAS测量的碰撞对象的位置、碰撞时间(TTC)、碰撞概率以及碰撞对象来设定主轴的向上移动量(弹起量)。此外，控制器可配置为将碰撞概率分类为至少一个阶段(stage)并且基于所述碰撞概率的阶段设定主轴的向上移动量(弹起量)。控制器可配置为基于碰撞对象的类型设置主轴的向上移动量(弹起量)。

与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置可进一步包括弹起连杆，所述弹起连杆连接到主轴以限制发动机罩的弹起高度，并且配置为使得第一连杆旋转。主轴、弹起连杆和旋转支架可通过球形接头一体地彼此联接。旋转支架、第一连杆和主轴可通过球形接头一体地彼此连接。与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置可进一步包括连接到旋转支架和铰接臂的第二连杆。

附图说明

现在将参考附图中示出的示例性实施例来详细描述本发明的上述和其他特征，在下文中仅通过说明的方式给出示例性实施例，因此并非对本发明进行限制，其中：

图1是根据本发明示例性实施例的与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置的框图；

图2是示出根据本发明示例性实施例的与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置的配置的视图；

图3是示出根据本发明另一示例性实施例的与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置的弹起连杆的放大视图；

图4是示出根据本发明示例性实施例的与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置操作的视图；以及

图5是示出根据本发明示例性实施例的与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置的操作方法的流程图。

应当理解的是，附图不一定是按比例绘制的，而是呈现出说明本发明的基本原理的各种特征的有所简化的表示。如本文所公开的包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本发明的具体设计特征，将部分地由特定预期的应用和使用环境来确定。在附图中，贯穿附图的多幅图形中，附图标记表示本发明的相同或等效的部件。

具体实施方式

应当理解的是，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它相似的术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多功能车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的客车，包括各种艇和船只的船舶，航空器等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，来自非石油资源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或更多动力源的车辆，例如兼备汽油动力和电动力的车辆。

虽然示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，但是应该理解的是，示例性过程也可由一个或多个模块执行。另外，可以理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置为存储模块，并且处理器具体配置为执行所述模块，以执行以下进一步说明的一个或多个过程。

此外，本发明的控制逻辑可以体现为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡以及光学数据存储设备。计算机可读记录介质还可以分布在网络连接的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布式方式存储和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。

本文所使用的术语仅用于说明特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指明。还应理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”明确说明所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。

除非特别说明或从上下文明显可见，本文所使用的词语“约”应理解为在本领域的正常容差范围内，例如在平均值的2倍标准偏差内。“约”可理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下文另外明确，否则本文提供的所有数值均由词语“约”修饰。

在下文中，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。可以以各种形式修改本发明的示例性实施例，并且本发明的范围不应被解释为限于以下示例性实施例。提供实施例是为了向本领域普通技术人员更完整地描述本发明。

此外，在本说明书中，将部件名称划分为“第一”、“第二”等的原因是为了区分具有相同名称的部件，并且在以下描述中，组件不一定限制于此顺序。另外，在本说明书中，向上方向(例如，竖直方向或高度方向)是发动机罩向上移动的方向，并且向下方向是发动机罩向下移动的方向(例如，朝向车身)，并且向上和向下方向是基于车辆位置的相对概念。本说明书中公开的主动式发动机罩装置可设置在发动机罩的至少一端，并且可应用在各种其他位置中的任何一个位置。

本发明涉及一种与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置，其由附图标记“10”表示，并且本发明提供一种在通过ADAS 100的自动驾驶期间或当车辆基于从ADAS 100接收的信息行驶时，基于碰撞风险确定算法持续调节发动机罩400的弹起量的技术。

图1示出根据本发明的与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置10的部件之间的连接关系。在下文中，将描述各部件。

根据本发明的ADAS 100可包括相机110、激光雷达120和雷达130，并且其可配置为接收车辆行驶信息。ADAS 100可进一步包括ADAS控制器140。ADAS控制器140可配置为在行驶期间处理从相机、激光雷达和雷达接收的车辆行驶信息并计算碰撞概率(例如，碰撞风险)和碰撞时间(TTC)。在本发明的另一示例性实施例中，可进一步提供电子控制单元(ECU)作为高级车辆控制器(例如，上位控制器)。ECU可配置为操作ADAS控制器140和用于发动机罩400的弹起控制器300。

在本发明的ADAS 100中，图像传感器可配置为感测经由镜头捕获的主体或对象的图像，图像处理器可配置为接收和处理由图像传感器捕获的图像的数据，并且相机110可配置为从图像处理器接收数据。相机110可配置为操作图像传感器和图像处理器。这种控制的示例可包括供电控制、复位控制、时钟(CLK)控制、数据通信控制、电源控制和存储器控制。同时，图像处理器可配置为处理由图像传感器感测和输出的数据，并且这种处理的示例可包括放大感测的前方对象以及聚焦于整个视野区域中的对象区域。

ADAS 100的激光雷达120可作为传感器连接到，例如，激光雷达装置。激光雷达装置可包括激光传输模块、激光检测模块、信号采集和处理模块、以及数据传输和接收模块，并且可使用发射波长范围从约250nm到11μm的激光的激光源或能够改变激光的波长的激光源。根据信号调制方法，这种激光雷达装置分为飞行时间(TOF)类型和相移类型。

激光雷达120可配置为操作激光雷达装置和连接到激光雷达装置的任何其他装置(例如，处理激光雷达感测输出的激光雷达处理器(未示出))。这种控制的示例包括供电控制、复位控制、时钟(CLK)控制、数据通信控制和存储器控制。同时，激光雷达装置用于感测车辆前方的区域。因此，激光雷达装置可位于乘客舱的前侧，具体地，位于挡风玻璃下方，以透过挡风玻璃发射和接收激光。

ADAS 100的雷达130可作为传感器连接到例如雷达装置。雷达装置可以是配置为利用电磁波测量距对象的距离或对象的速度或角度的传感器。通过使用雷达装置，可利用调频载波(FMCW)或脉冲载波来感测在约30度的水平角度范围内的前方直至约150m的对象。雷达130可配置为操作雷达装置和连接到雷达装置的任何其他装置(例如，处理雷达感测输出的雷达处理器(未示出))。

这种控制的示例可包括供电控制、复位控制、时钟(CLK)控制、数据通信控制和存储器控制。同时，雷达装置通常可使用约77GHz或任何其他适当的频带，并且可配置为感测车辆前方的区域。雷达处理器可配置为处理由雷达装置感测和输出的数据，并且这种处理的示例可包括放大感测的前方对象以及聚焦于整个视野区域中的对象区域。

如上所述，ADAS 100可包括相机110、激光雷达120和雷达130，均可配置为处理所接收的数据，并且可将处理后的数据发送到ADAS控制器140。ADAS控制器140可配置为基于接收的数据处理车辆行驶信息，计算碰撞对象的大小和位置，确定碰撞概率以及计算TTC。在与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置10的情况中，由ADAS控制器140处理的数据可发送到作为高级控制器的ECU，并且ECU可配置为基于从ADAS 100接收的信息调整发动机罩400的后端的竖直移动。

图2和图3示出了本发明的主动式发动机罩装置200的配置，其在车辆之内设置在发动机罩400的下方。如图所示，本发明的主动式发动机罩装置200可位于发动机罩400的下方，并配置为通过主轴240的操作来调节设置在其上的发动机罩400的一端的高度。

主动式发动机罩装置200可包括固定到车身的固定支架210，以及连接到发动机罩400的铰接臂220。此外，主动式发动机罩装置200可包括：围绕固定支架210的枢轴销211旋转的旋转支架230、使得旋转支架230和铰接臂220互连的第一连杆250、使得第一连杆250旋转以使发动机罩400向上弹起并限制发动机罩400的弹起高度的弹起连杆270、设置在第一连杆250附近并且联接到旋转支架230和铰接臂220两者的第二连杆260以及一体连接到旋转支架230的主轴240。

旋转支架230的第一端可连接到固定支架210，并且主轴240和第一连杆250可分别或一体地连接到旋转支架230的第二端。具体地，旋转支架230的第一端可通过枢轴销211连接到固定支架210，从而可以自由旋转。主轴240可通过球形接头280联接，球形接头280与旋转支架230一体地形成。第二连杆260可作为旋转支架230和铰接臂220之间的引导件操作。球形接头280可包括杆282和球281，杆282配置为穿透旋转支架230和第一连杆250，球281设置在杆282的远端并联接到主轴240。因此，旋转支架230可通过主轴240的竖直移动而旋转。

如上所述，在本发明的示例性实施例中，第一连杆250和主轴240可彼此相邻地设置，并且可分别联接到旋转支架230。在另一示例性实施例中，第一连杆250、旋转支架230和主轴240三者可通过球形接头280连接在一起。主轴240可一体连接到电动机或电子致动器以接收驱动力以使发动机罩400向上弹起，并且可配置为在高度方向上竖直移动以使得旋转支架230旋转。

当旋转支架230旋转时，更具体地，通过主轴240向上枢转时，发动机罩400的后端可向上移动。然而，即使当发动机罩400的后端通过主轴240向上移动时，发动机罩400的前端也可保持固定到车身。在本发明的一个示例性实施例中，当主轴240通过电动机或电子致动器的驱动力在车辆的高度方向上向上移动时，旋转支架230的后端可同时旋转，并且连接到旋转支架230的第一连杆250可与旋转支架230一起旋转。

如上所述，旋转支架230和第一连杆250可通过主轴240的向上运动同时旋转，因此，发动机罩400的后端可向上移动到约60mm的最大程度。在本发明的另一示例性实施例中，当旋转支架230通过主轴240向上枢转时，第一连杆250可通过弹起连杆270围绕联接到旋转支架230的其一端旋转。因此，弹起连杆270可包括面向第一连杆250的突起271。突起271可配置为根据旋转支架230的旋转引导第一连杆250的旋转。

此外，弹起连杆270可包括引导部分272，引导部分272配置为穿过固定到车身的固定支架210。引导部分272可在其第一端上设置有固定部分，以限制发动机罩400的弹起高度。当弹起连杆270向上移动时，固定部分在发动机罩400的最大向上移动高度处干涉固定支架210。主轴240可由控制器300操作。弹起控制器300可配置为基于车辆行驶条件来调节电动机或电子致动器驱动的程度。配置为操作主动式发动机罩装置200的控制器300可由ADAS控制器140或者作为高级控制器的ECU操作。

可以使用安装在车辆内的多个传感器单元(未示出)来测量车辆行驶条件。ADAS控制器140或ECU可配置为接收关于车辆行驶条件的数据。控制器300可配置为从ADAS 100接收车辆行驶信息，并且当基于所接收的行驶信息预期会与对象发生碰撞时将驱动力施加到主轴240以调节发动机罩400的弹起高度。所接收的行驶信息的示例可包括来自ADAS控制器140的碰撞对象的位置、碰撞时间(TTC)、碰撞概率以及关于碰撞对象的信息(例如，高度、大小和移动方向)。换句话说，控制器可检测碰撞对象的速度和位置信息，从而使用车辆自身的速度和位置信息来计算TTC。

在本发明中，可将碰撞概率分类为至少一个阶段。更具体地，根据本发明的一个示例性实施例，控制器300可配置为将碰撞概率分类为三个阶段以根据低阶、中阶和高阶调节主动式发动机罩装置200的向上移动量(例如，弹起量)。在低阶的情况下，发动机罩400的向上移动量(例如，弹起量)可能是最低的，并且在中阶和高阶的情况下，发动机罩400的向上移动量(例如，弹起量)可顺序增加。此外，考虑到施加冲击的位置根据碰撞对象的高度或大小而不同的事实，控制器300可配置为根据从ADAS 100接收的碰撞对象的高度设定主动式发动机罩装置200的向上移动量。

图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的主动式发动机罩装置200的竖直移动。如图所示，本发明的发动机罩400可设定为在高度方向上向上移动至约60mm。在下文中，将描述主动式发动机罩装置200的向上移动机制。

具体地，控制器300可配置为基于从ADAS 100接收的车辆行驶信息确定车辆的碰撞概率，并基于碰撞概率设置发动机罩400的弹起高度。控制器300可配置为操作连接到主轴240的电动机或致动器以弹起发动机罩400，并且已经接收驱动力的主轴240带动通过球形接头280连接到其上的旋转支架230旋转。

在所示的示例性实施例中，弹起连杆270和旋转支架230可通过球形接头280彼此联接，并且当试图向上枢转旋转支架230时，弹起连杆270可配置为使得设置在旋转支架230和铰接臂220之间的第一连杆250旋转。在本发明的另一示例性实施例中，旋转支架230、主轴240和第一连杆250可通过球形接头280一体地彼此连接，因此，旋转支架230和第一连杆250可通过施加到主轴240的驱动力一起旋转。

如上所述，在本发明的主动式发动机罩装置200中，发动机罩400的后端通过从主轴240施加的驱动力可向上移动到旋转支架230的向上移动量(弹起量)和第一连杆250的向上移动量(弹起量)在高度方向上的总和。发动机罩400的向上移动可由控制器300调节。控制器300可配置为从ADAS 100接收行驶信息，并基于碰撞概率计算TTC以设定发动机罩400的向上移动高度。此外，控制器300可配置为根据碰撞对象的大小、高度和移动方向来设置发动机罩400的弹起量，其能够将施加到碰撞对象的冲击最小化。

总之，根据本发明的与ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置10的控制器300可配置为基于由ADAS控制器140测量的驱动信息来具体指明碰撞对象，以基于碰撞概率计算TTC，并根据获取的条件设定主动式发动机罩装置200的弹起量。因此，根据本发明的主动式发动机罩装置200不仅执行弹起，而且可持续运行以竖直移动。当未发生碰撞时，发动机罩400的后端向下移动。

图5示出了从ADAS 100发送到控制器300的信息的流程图。如图所示，ADAS 100可包括相机100、激光雷达200、雷达130和ADAS控制器140，ADAS控制器140配置为接收车辆行驶信息并指明与行人和碰撞对象发生碰撞的概率。

ADAS控制器140或控制器300可配置为将碰撞概率设置为至少一个阶段，并指明碰撞对象的高度和大小。此外，ADAS控制器140或控制器300可配置为计算碰撞时间(TTC)作为碰撞信息。发动机罩40的运行条件可基于所接收的信息来考虑。响应于确定碰撞概率大于预设值，可操作主动式发动机罩装置200。

当设定主动式发动机罩装置200的弹起量时，控制器300可考虑碰撞概率和/或与碰撞对象有关的信息。此外，控制器300可配置为在从ADAS 100接收到信息时实时设定主动式发动机罩装置200的弹起量。因此，主动式发动机罩装置200的弹起量可根据行驶环境的变化进行调整。

从以上描述显而易见的是，通过上述部件的配置以及部件之间的连接关系和操作关系可以获得以下效果。本发明提供了一种主动式发动机罩，其可以连接到ADAS并通过ADAS操作。通过基于行驶条件设定发动机罩的弹起量，可在与车辆发生碰撞时确保行人的安全。此外，可通过电机提供一种持续运行的主动式发动机罩，而不是仅能够弹起一次的主动式发动机罩。

已经参考其示例性实施例详细描述了本发明。然而，本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，本发明可以通过例如组成元件的添加、改变或省略以各种修改和变更来实现，并且这些修改和变更包括在本发明的范围内。

此外，在本发明的实施例的描述中，当合并于此的已知功能和配置的详细描述模糊本发明的主题时，可省略其详细描述。另外，以上描述中使用的术语是考虑到本发明的实施例中的功能而定义的，并且可以基于用户或操作者的意图、习俗等来替换为其他术语。因此，这些术语的含义应基于本说明书的全部内容。因此，本发明的上述详细描述并非旨在通过所公开的实施例来限制本发明，并且所附权利要求应被解释为包括其他示例性实施例。

Claims (7)

1.一种与高级驾驶辅助系统ADAS连接的持续运行的主动式发动机罩装置，包括：

铰接臂，其连接到车辆的发动机罩；

固定支架，其固定到车身；

旋转支架，其配置为围绕所述固定支架的枢轴销旋转；

第一连杆，其配置为将所述旋转支架与所述铰接臂互连；

主轴，其一体连接到所述旋转支架；

弹起连杆，其连接到所述主轴以限制所述发动机罩的弹起高度，其中所述弹起连杆配置为使得所述第一连杆旋转；以及

控制器，其配置为从ADAS接收车辆的行驶信息并当基于所接收的行驶信息预期会发生碰撞时调节所述发动机罩的弹起高度，从而所述发动机罩的后端通过从所述主轴施加的驱动力向上移动到所述旋转支架的向上移动量和所述第一连杆的向上移动量在高度方向上的总和。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器配置为当基于所接收的行驶信息预期会发生碰撞时，基于由所述ADAS测量的碰撞对象的位置、碰撞时间TTC、碰撞概率以及所述碰撞对象来设定所述主轴的向上移动量。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述控制器配置为将所述碰撞概率分类为至少一个阶段并且基于所述碰撞概率的阶段设定所述主轴的向上移动量。

4.如权利要求2所述的装置，其中，所述控制器配置为基于所述碰撞对象的类型设定所述主轴的向上移动量。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述主轴、所述弹起连杆和所述旋转支架通过球形接头一体地彼此联接。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述旋转支架、所述第一连杆和所述主轴通过球形接头一体地彼此连接。

7.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

第二连杆，其连接到所述旋转支架和所述铰接臂。