CN111605633A - 用于检测车辆的碰撞部位的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于检测车辆的碰撞部位的装置和方法。用于检测车辆的碰撞部位的装置包括：碰撞传感器和控制器，所述碰撞传感器配置为测量与施加至车辆的碰撞相对应的时域值；所述控制器配置为将时域值转换为频域值，并且基于碰撞的频率特性来检测车辆的至少一个碰撞部位。

Description

用于检测车辆的碰撞部位的装置和方法
与相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年2月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0021160的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于本文中。
技术领域
本发明涉及当大于或等于参考值的碰撞施加至车辆时检测碰撞部位。
背景技术
通常，用于检测车辆的碰撞部位的装置具有至少一个拍摄车辆外部图像的摄像机。该装置根据施加至车辆的碰撞，基于由碰撞传感器(例如，三轴加速度传感器)测量的值来检测车辆的碰撞方向(前/后方向、左/右方向或上/下方向)，并且基于由位于车辆的碰撞方向上的摄像机拍摄的图像来检测车辆的碰撞部位。
这种用于检测车辆的碰撞部位的现有装置能够利用碰撞传感器仅检测车辆的碰撞方向，然而在没有由摄像机拍摄的图像的情况下不能检测车辆的碰撞部位。
发明内容
本发明致力于解决现有技术中出现的上述问题，同时完整地保持现有技术所实现的优点。
本发明的一个方面提供了这样一种用于检测车辆的碰撞部位的装置和方法，其在大于或等于参考值的碰撞施加至车辆时，将由包括在车辆中的碰撞传感器(例如，三轴加速度传感器)测量的时域值转换为频域值，并且基于碰撞的频率特性来检测车辆的碰撞部位，从而在不需要由摄像机拍摄的车辆外部图像的情况下检测车辆的碰撞部位。
本发明性构思要解决的技术问题不限于上述问题，并且本发明所属领域的技术人员从以下描述将清楚地理解本文中未提及的任何其它技术问题。
根据本发明的示例性实施方案，一种用于检测车辆的碰撞部位的装置可以包括：碰撞传感器和控制器，所述碰撞传感器配置为测量与施加至车辆的碰撞相对应的时域值；所述控制器配置为将时域值转换为频域值，并且基于碰撞的频率特性来检测车辆的至少一个碰撞部位。
所述装置还可以包括存储车辆的每个碰撞部位的频率范围和振幅范围的存储装置。控制器可以基于车辆的每个碰撞部位的频率范围和幅度范围来检测与转换的频域值相对应的碰撞部位，所述频率范围和振幅范围存储在存储装置中。
存储装置可以存储每个碰撞部位的根据车辆的使用年数的频率范围和振幅范围。控制器可以考虑车辆的使用年数针对每个碰撞部位设置频率范围和振幅范围。
存储装置可以存储每个碰撞部位的根据车辆的行驶距离的频率范围和振幅范围。控制器可以考虑车辆的行驶距离针对每个碰撞部位设置频率范围和振幅范围。
所述装置还可以包括配置为拍摄碰撞图像的黑盒子。控制器可以位按日期和时间以及每个碰撞部位来设置碰撞图像的文件名，可以针对每个碰撞部位生成文件夹，并且可以根据碰撞部位单独地存储碰撞图像。
所述装置还可以包括通信器，其配置为将关于检测到的碰撞部位的信息发送至用户的智能手机或车辆中的各种显示装置。
根据本发明的另一个示例性实施方案，一种用于检测车辆的碰撞部位的方法可以包括以下步骤：由碰撞传感器测量时域值，该值对应于施加至车辆的碰撞；由控制器将时域值转换为频域值；基于碰撞的频率特性，由控制器检测车辆的至少一个碰撞部位。
所述方法还可以包括：由车辆的存储装置存储车辆的每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。检测车辆的碰撞部位可以包括：基于车辆的每个碰撞部位的频率范围和振幅范围来检测与转换的频域值相对应的碰撞部位，频率范围和振幅范围存储在存储装置中。
所述方法还可以包括：由车辆的存储装置根据车辆的使用年数来存储每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。检测车辆的碰撞部位可以包括：考虑车辆的使用年数来设置每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。
所述方法还可以包括：由车辆的存储装置根据车辆的行驶距离来存储每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。检测车辆的碰撞部位可以包括：考虑车辆的行驶距离来设置每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。
所述方法还可以包括按日期和时间以及每个碰撞部位来设置碰撞图像的文件名，针对每个碰撞部位生成文件夹，并且根据碰撞部位单独地存储碰撞图像。
所述方法还可以包括：将关于检测到的碰撞部位的信息发送至用户的智能手机或车辆中的各种显示装置。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的以上和其它目标、特征和优点将更加明显，在附图中：
图1是示出根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的装置的配置的框图；
图2A和图2B是示出根据本发明示例性实施方案的将时域值转换为频域值的结果的示意图；
图3是示出根据本发明示例性实施方案的用于提供碰撞部位通知的方式的示意图；
图4是示出根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的方法的流程图；以及
图5是示出用于执行根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的方法的计算系统的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照示例性附图详细地描述本发明的示例性实施方案。在将附图标记添加到每个附图的组件时，应当注意的是，即使相同或等同的组件显示在其它附图上时，也由相同的附图标记来表示。此外，在描述本发明的实施方案时，将排除对公知特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本发明的主旨。
在描述根据本发明实施方案的组件时，可以利用诸如第一、第二、“A”、“B”、(a)、(b)等的术语。这些术语仅旨在将一个组件与另一个组件区分开，并且这些术语不限制构成组件的性质、顺序或次序。除非另外限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。如在通常使用的词典中定义的此类术语应被解释为具有与相关领域中的语境含义等同的含义，而不应被解释为具有理想或过度正式的含义，除非在本申请中明确限定为具有这样的含义。
图1是示出根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的装置的配置的框图。图2A和图2B是示出根据本发明示例性实施方案的将时域值转换为频域值的结果的示意图。图3是示出根据本发明示例性实施方案的用于提供碰撞部位通知的方式的示意图。
如图1所示，根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的装置100可以包括：存储装置10、碰撞传感器20、通信器30和控制器40。在这种情况下，依据执行根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的装置100的方式，各个组件可以彼此组合以形成一个组件并且可以省略一些组件。
参见各个组件，首先，存储装置10可以将车辆的每个碰撞部位的频率范围和振幅范围存储为用于检测车辆的碰撞部位的参考数据。作为参考，设计者可以对车辆的每个部位施加碰撞以测量该部位的频率范围和振幅范围，并且可以将测量结果存储在存储装置10中。在这种情况下，设计者可以执行多次实验并且可以设置该部位的频率范围和振幅范围。
可以根据车辆的类型不同地设置每个碰撞部位的这种频率范围和振幅范围。存储装置10可以存储与配备有根据本发明示例性实施方案的用于检测碰撞部位的装置100的车辆类型相对应的参考数据。车辆的碰撞部位可以包括例如，前保险杠、左前翼子板、左后翼子板、右前翼子板、右后翼子板、后保险杠、驾驶员座位的车门、副驾驶座位的车门、右后座位的车门、左后座位的车门等。
通常，碰撞传感器20可以实现为三轴(x，y，z)加速度传感器。存储装置10可以针对车辆的每个碰撞部位存储三个轴中的每个轴的频率范围和振幅范围。作为参考，由碰撞传感器20测量的值可以是时域值，而存储在存储装置10中的值可以是频域值。
例如，存储装置10可以存储诸如以下针对左前翼子板的表1至表3的参考数据。在这种情况下，下面的表1表示左前翼子板的x轴频率范围和x轴振幅范围。下面的表2表示左前翼子板的y轴频率范围和y轴振幅范围。下面的表3表示左前翼子板的z轴频率范围和z轴振幅范围。
[表1]
Figure BDA0002100252210000051
[表2]
Figure BDA0002100252210000052
[表3]
Figure BDA0002100252210000053
再例如，存储装置10可以存储诸如以下针对前保险杠的表4至表6的参考数据。在这种情况下，下面的表4表示前保险杠的x轴频率范围和x轴振幅范围。下面的表5表示前保险杠的y轴频率范围和y轴振幅范围。下面的表6表示前保险杠的z轴频率范围和z轴振幅范围。
[表4]
Figure BDA0002100252210000061
[表5]
Figure BDA0002100252210000062
[表6]
Figure BDA0002100252210000063
如上所述，出于对本发明说明的目的，示例性实施方案仅示例出左前翼子板和前保险杠。然而，实施方案不限于此。例如，存储装置10还可以存储当碰撞施加至上述车辆的各个部位时出现的频率范围和振幅范围。
当大于或等于参考值的碰撞施加至车辆时，存储装置10可以存储在如下过程中所需的各种逻辑、算法和程序：将由包括在车辆中的碰撞传感器(例如，三轴加速度传感器)测量的时域值转换为频域值，并且基于碰撞的频率特性来检测车辆的碰撞部位。
另外，存储装置10还可以根据车辆的使用年数，针对每个碰撞部位存储三个轴的频率范围和振幅范围。换言之，存储装置10可以针对车辆的每个碰撞部位按车辆的使用年数存储三个轴的频率范围和振幅范围。例如，存储装置10可以从第一年至第二十年以一年、三年或五年的间隔，针对车辆的每个碰撞部位存储三个轴的频率范围和振幅范围。在这种情况下，可以根据设计者的意图来任意地设置单位年数。
此外，存储装置10还可以根据车辆的行驶距离，针对每个碰撞部位存储三个轴中的每个轴的频率范围和振幅范围。在这种情况下，可以通过里程表来计算车辆的行驶距离。例如，存储装置10可以从0km至200,000km的行驶距离以10,000km、30,000km或50,000km的间隔，针对车辆的每个碰撞部位存储三个轴的频率范围和振幅范围。这里，可以根据设计者的意图来任意地设置单位千米数。
此外，存储装置10可以包括至少一种类型的存储介质，例如闪存型存储器、硬盘型存储器、微型存储器、卡型存储器(例如，安全数字(SD)卡或极端数字(XD)卡)、随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、磁性RAM(MRAM)、磁盘和光盘。
碰撞传感器20可以实现为三轴加速度传感器(也称为G传感器)。碰撞传感器20可以安装在车辆的指定位置处，以测量与施加至车辆的每个部位的碰撞相对应的值。在这种情况下，碰撞传感器20可以输出测量的时域值。
通信器30可以在控制器40的控制下，向用户的智能手机或车辆中的显示装置(例如，音频视频导航(AVN)系统、组合仪表板等)发送碰撞图像、指示是否发生碰撞的信息、碰撞发生的时间、碰撞部位等。在这种情况下，碰撞图像可以是由装载至车辆中的黑盒子200(图像记录装置)拍摄的图像。黑盒子200可以包括拍摄车辆前方图像的第一摄像机和拍摄车辆后方图像的第二摄像机。
此类通信器20可以包括移动通信模块、无线互联网模块和短程通信模块中的至少一个或多个。
在本文中，移动通信模块可以通过移动通信网络与自动驾驶车辆、业务服务器等发送和接收无线信号，所述移动通信网络是根据用于移动通信(例如，全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、码分多址2000(CDMA 2000)、增强型语音数据优化或增强型语音数据(EV-DO)、宽带CDMA(WCDMA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)等)的技术标准或通信模式建立的。
无线互联网模块可以是用于访问无线互联网的模块，并且可以通过如下网络与自动驾驶车辆、业务服务器等发送和接收无线信号，所述网络为：无线局域网(WLAN)、无线保真(Wi-Fi)、Wi-Fi直连、数字生活网络联盟(DLNA)、无线宽带(WiBro)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)等。
短程通信模块可以利用蓝牙TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂协议(ZigBee)、近场通信(NFC)以及无线通用串行总线(USB)技术中的至少一种来支持短程通信。
控制器40可以执行整体控制，使得各个组件正常地执行它们自己的功能。此类控制器40可以采用硬件或软件的形式或者采用它们组合的形式来实现。控制器40可以实现为但不限于微处理器。
当大于或等于参考值的碰撞施加至车辆时，控制器40可以在如下过程中执行各种控制：将由包括在车辆中的碰撞传感器20测量的时域值转换为频域值，并且基于碰撞的频率特性来检测车辆的碰撞部位。在本文中，参考值可以是用于通过通常已知的黑盒子200确定是否发生碰撞的值。
控制器40可以执行快速傅立叶变换(FFT)以将由碰撞传感器20测量的时域值转换为频域值。
图2A示出了由碰撞传感器20测量的时域值。图2B示出了频域值。在这种情况下，在图2B中，x轴表示频率范围，y轴表示振幅范围。
在图2B中，附图标记210表示主振动的频率范围和振幅范围。附图标记220表示二次振动的频率范围和振幅范围。附图标记230表示三次振动的频率范围和振幅范围。附图标记240表示四次振动的频率范围和振幅范围。附图标记250表示噪声的振动频率范围和振幅范围。在这种情况下，在本发明的示例性实施方案中，将主振动的频率范围和振幅范围、二次振动的频率范围和振幅范围以及三次振动的频率范围和振幅范围设置为有效数据，而忽略附图标记240和250。
控制器40可以基于存储在存储装置10中的车辆的每个碰撞部位的频率范围和振幅范围来确定与转换的频域值对应的碰撞部位。在这种情况下，控制器40可以在将参考数据与测量数据进行比较的过程中利用通常是众所周知的相似性确定技术。
控制器40可以控制通信器30以将关于确定的碰撞部位的信息发送至用户的智能手机或车辆中的各种显示装置。例如，图3示出了显示在智能手机上的信息。
此外，当将根据车辆的使用年数的参考数据(例如，针对每个碰撞部位的三个轴的频率范围和振幅范围)进一步存储在存储装置10中时，控制器40可以根据车辆的使用年数来设置参考数据。
当将根据车辆的行驶距离的参考数据(例如，针对每个碰撞部位的三个轴的频率范围和振幅范围)进一步存储在存储装置10中时，控制器40可以根据车辆的行驶距离来设置参考数据。
控制器40可以按日期和时间以及每个碰撞部位来设置碰撞图像的文件名。例如，文件名是“190219_105530_FRfender”。在本文中，第一组6位数字表示年/月/日，下一组6位数字表示时/分/秒，FRfender表示碰撞部位。
此外，控制器40可以针对每个碰撞部位生成文件夹，并且可以根据碰撞部位单独地存储碰撞图像。在这种情况下，碰撞图像可以存储在黑盒子200的存储器中，并且可以存储在存储装置10中。
图4是示出根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的方法的流程图。
首先，在步骤401，图1的碰撞传感器20可以测量与施加至车辆的碰撞相对应的时域值。
在步骤402，图1的控制器40可以将测量的时域值转换为频域值，并且可以基于碰撞的频率特性来检测车辆的碰撞部位。在这种情况下，当施加至车辆的碰撞大于或等于参考值时，控制器40可以执行检测碰撞部位的过程。
图5是示出用于执行根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的方法的计算系统的框图。
参见图5，根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的方法可以借助于计算系统来实现。计算系统1000可以包括经由总线1200彼此连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户接口输入装置1400、用户接口输出装置1500、存储装置1600和网络接口1700。
处理器1100可以是处理存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令的中央处理单元(CPU)或半导体器件。存储器1300和存储装置1600可以包括各种类型的易失性存储介质或非易失性存储介质。例如，存储器1300可以包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。
从而，结合本文中公开的实施方案而描述的方法或算法的操作可以直接呈现为硬件、或由处理器1100执行的软件、或它们的组合。软件模块可以存在于存储介质(即，存储器1300和/或存储装置1600)上，诸如RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动硬盘、CD-ROM。示例性存储介质可以联接至处理器1100，并且处理器1100可以从存储介质中读出信息并且可以将信息记录在存储介质中。或者，存储介质可以与处理器1100集成。处理器1100和存储介质可以存在于专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以存在于用户终端内。在另一种情况下，处理器1100和存储介质可以作为单独的组件存在于用户终端中。
根据本发明示例性实施方案的用于检测车辆的碰撞部位的装置和方法可以在大于或等于参考值的碰撞施加至车辆时，将由包括在车辆中的碰撞传感器(例如，三轴加速度传感器)测量的时域值转换为频域值，并且可以基于碰撞的频率特性来检测车辆的碰撞部位，从而在不需要由摄像机拍摄的车辆外部图像的情况下检测车辆的碰撞部位。
在上文中，尽管已经参照示例性实施方案和所附附图描述了本发明，但是本发明不限于此，而是可以由本发明所属领域的技术人员进行各种修改和改变，而不脱离所附权利要求所要求保护的本发明的精神和范围。
因此，提供本发明的示例性实施方案是为了解释本发明的精神和范围，而不是限制它们，因此本发明的精神和范围不受这些实施方案的限制。本发明的范围应当基于所附权利要求来解释，并且在等同于权利要求的范围内的所有技术构思应当包括在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用于检测车辆的碰撞部位的装置，所述装置包括：
碰撞传感器，其配置为测量与施加至车辆的碰撞相对应的时域值；
控制器，其配置为：
将所述时域值转换为频域值，
基于碰撞的频率特性来检测车辆的至少一个碰撞部位。
2.根据权利要求1所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，还包括：
存储装置，其存储车辆的每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。
3.根据权利要求2所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，其中，所述控制器配置为：
基于车辆的每个碰撞部位的频率范围和振幅范围来检测与频域值相对应的碰撞部位。
4.根据权利要求2所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，其中，所述存储装置存储每个碰撞部位的根据车辆的使用年数的频率范围和振幅范围。
5.根据权利要求4所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，其中，所述控制器配置为：
考虑车辆的使用年数来设置每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。
6.根据权利要求2所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，其中，所述存储装置存储每个碰撞部位的根据车辆的行驶距离的频率范围和振幅范围。
7.根据权利要求6所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，其中，所述控制器配置为：
考虑车辆的行驶距离来设置每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。
8.根据权利要求1所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，还包括：
黑盒子，其配置为拍摄至少一个碰撞图像。
9.根据权利要求8所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，其中，所述控制器配置为：
按日期和时间以及每个碰撞部位来设置所述至少一个碰撞图像的文件名。
10.根据权利要求9所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，其中，所述控制器配置为：
针对每个碰撞部位生成文件夹；
根据碰撞部位单独地存储至少一个碰撞图像。
11.根据权利要求1所述的用于检测车辆的碰撞部位的装置，还包括：
通信器，其配置为将关于至少一个碰撞部位的信息发送至用户的智能手机或车辆中的各种显示装置。
12.一种用于检测车辆的碰撞部位的方法，所述方法包括以下步骤：
由碰撞传感器测量与施加至车辆的碰撞相对应的时域值；
由控制器将所述时域值转换为频域值；
基于碰撞的频率特性，由控制器检测车辆的至少一个碰撞部位。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：
由存储装置存储车辆的每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，检测车辆的至少一个碰撞部位的步骤包括：
基于所述车辆的每个碰撞部位的频率范围和振幅范围来检测与频域值相对应的碰撞部位。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：
由存储装置存储每个碰撞部位的根据车辆的使用年数的频率范围和振幅范围。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，检测车辆的至少一个碰撞部位的步骤包括：
考虑车辆的使用年数来设置每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：
由存储装置存储每个碰撞部位的根据车辆的行驶距离的频率范围和振幅范围。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，检测车辆的至少一个碰撞部位的步骤包括：
考虑车辆的行驶距离来设置每个碰撞部位的频率范围和振幅范围。
19.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：
按日期和时间以及每个碰撞部位来设置碰撞图像的文件名；
针对每个碰撞部位生成文件夹，并且根据碰撞部位单独地存储碰撞图像。
20.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：
将关于碰撞部位的信息发送至用户的智能手机或车辆中的各种显示装置。
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