CN112298094A - 一种主动式前保险杠行人护板系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种主动式前保险杠行人护板及其控制方法，属于汽车装配技术领域，包括：前保险杠行人护板、伸缩总成、前视摄像头、雷达传感器、轮速传感器、中央处理器和前端框架。本发明公开了一种主动式前保险杠行人护板系统及其控制方法，通过前视摄像头、雷达传感器和轮速传感器实时检测前方行人与车前身的距离、行进速度和方向等，与初始时建立好的神经网络模型进行对比，当探测到前方行人并与之发生碰撞前，行人护板自动伸出，行人腿部优先于保险杠与行人护板发生碰撞接触，避免行人被卷入车下，并且使其向发动机罩侧发生倾斜，使其获得更多的缓冲空间，减少碰撞对行人产生的伤害。

Description

一种主动式前保险杠行人护板系统及其控制方法
技术领域
本发明公开了一种主动式前保险杠行人护板及其控制方法，属于汽车装配技术领域。
背景技术
目前，前保险杠行人护板的紧固方案一般分为两种，一为行人护板单独供货，固定在前端框架上，与保险杠留有10mm以上的安全间隙；另一种方案为，行人护板与保险杠通过螺钉等装配，以总成形式供货至车间，行人护板与前端框架固定。此两种设计方案会导致：行人护板安装后为固定件，被保险杠面罩包覆，车辆与行人发生碰撞时，行人先接触保险杠，行人护板发挥的作用不充分，未能起到充足的行人保护功能。
发明内容
本发明的目的在于解决现有行人护板固定不动，未能起到充足的行人保护功能的问题，提出一种碰撞时可以减小对行人伤害的主动式前保险杠行人护板及其控制方法。
本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：
一种主动式前保险杠行人护板系统，包括：前保险杠行人护板1、伸缩总成2、前视摄像头4、雷达传感器5、轮速传感器6、中央处理器和前端框架3，所述前端框架3和伸缩总成2设置在车体7内，所述伸缩总成2一端固定在前保险杠行人护板1内端，另一端固定在所述前端框架3外侧，所述前视摄像头4设置在所述车体7的驾驶室顶部，所述雷达传感器5设置在所述驾驶室前方，所述轮速传感器6设置在所述车体7的轮毂处，所述伸缩总成2、前视摄像头4、雷达传感器5和轮速传感器6分别与中央处理器电连接。
优选的是，所述伸缩总成2包括两个，两个所述伸缩总成2对称布置在所述前保险杠行人护板1和前端框架3之间。
优选的是，所述伸缩总成2为气弹簧或电缸。
优选的是，所述伸缩总成2一端通过螺栓固定在前保险杠行人护板1内端。
优选的是，所述伸缩总成2另一端通过螺栓固定在所述前端框架3外侧。
优选的是，所述中央处理器包括信号处理模块和驱动指令处理模块，所述前视摄像头4、雷达传感器5和轮速传感器6与信号处理模块电连接，所述驱动指令处理模块与伸缩总成电连接，所述信号处理模块和驱动指令处理模块电连接。
一种主动式前保险杠行人护板系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤S10，获取神经网络数据；
步骤S20，通过所述前视摄像头4、雷达传感器5和轮速传感器6分别得到的前方深度图像数据、周边环境数据和速度数据；
步骤S30，根据所述前方深度图像数据、周边环境数据和速度数据和神经网络数据确定障碍详尽数据；
步骤S40，根据所述障碍详尽数据确定驱动伸缩总成数据。
优选的是，所述神经网络数据包括：常见障碍物形式数据、前方深度图像数据和环境数据。
本发明的有益效果：本发明公开了一种主动式前保险杠行人护板系统及其控制方法，通过前视摄像头、雷达传感器和轮速传感器实时检测前方行人与车前身的距离、行进速度和方向等，与初始时建立好的神经网络模型进行对比，当探测到前方行人并与之发生碰撞前，行人护板自动伸出，行人腿部优先于保险杠与行人护板发生碰撞接触，避免行人被卷入车下，并且使其向发动机罩侧发生倾斜，使其获得更多的缓冲空间，减少碰撞对行人产生的伤害。
附图说明
图1为本发明部分等轴测视图。
图2为本发明结构示意图。
图3是本发明的电气连接结构图。
图4是本发明的控制方法流程图。
其中，1-前保险杠行人护板，2-伸缩总成，3-前端框架，4-前视摄像头，5-雷达传感器，6-轮速传感器，7-车体。
具体实施方式
以下根据附图1-4对本发明做进一步说明：
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明第一实施例在现有技术的基础上提供了一种主动式前保险杠行人护板系统，包括：前保险杠行人护板1、伸缩总成2、前视摄像头4、雷达传感器5、轮速传感器6、中央处理器和前端框架3，接下来详细介绍一下以上提到的各传感器和构件的安装位置和连接关系。
首先，前端框架3和伸缩总成2都安装在车体7内，伸缩总成2包括两个，两个伸缩总成2对称布置在前保险杠行人护板1和前端框架3之间，伸缩总成2一端通过螺栓固定在前保险杠行人护板1内端，伸缩总成2另一端通过螺栓固定在前端框架3外侧，伸缩总成2气弹簧或电缸，气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件，电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最佳优点-精确转速控制，精确转数控制，精确扭矩控制转变成-精确速度控制，精确位置控制，精确推力控制；实现高精度直线运动系列的全新革命性产品，本实施例采用电缸。
如图2所示，前视摄像头4它是用来识别障碍，获取车辆前方深度图像并用来作为计算机获取特征点的支撑，进而提取出障碍各特征点与传感器之间的距离、距水平地面的高度、与驾驶室中部的方向角，因此安装在车体1的驾驶室顶部。雷达传感器5，发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至传感器的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息，因此安装在驾驶室前方。轮速传感器6，实时对汽车的运动状态进行检测反馈，计算出车轮的运转速度、加速度等信息，供ECU判断有无减速特征，因此安装在车体1的轮毂处。
如图3所示，中央处理器包括驱动指令处理模块和信号处理模块，所述信号处理模块电连接前视摄像头4、雷达传感器5和轮速传感器6，所述驱动指令处理模块电连接伸缩总成2，驱动指令处理模块与信号处理模块电连接。
上面介绍的是主动式前保险杠行人护板系统的各部分安装位置和连接关系，接下来详细介绍一下该系统的控制方法，具体步骤如下：
步骤S10，获取神经网络数据；
由于需要利用神经网络模型进行数据融合部分，因此需要提前进行大量的实验进行训练，建立合理的模型。神经网络数据包括：常见障碍物形式数据、前方深度图像数据和环境数据等。因此需要在车辆专用试验场地，针对不同地形，不同常见障碍物形式，对神经网络进行训练，通过大量的数据积累，根据晴天或者雨雾雪等特殊天气的情况下分别获取，保存到中央控制器，本实施例的中央控制器为车体7自带的车内控制单元。
步骤S20，通过前视摄像头4、雷达传感器5和轮速传感器6分别得到的前方深度图像数据、周边环境数据和速度数据。
通过前视摄像头4获取前方深度图像数据，前方深度图像数据包括识别障碍，以及各特征点与传感器之间的距离、距水平地面的高度、与驾驶室中部的方向角。雷达传感器5获取周边环境数据，进而可以对周边环境进行量程范围内环境识别获取前方障碍信息的采集。轮速传感器6获取车轮的运转速度、加速度等信息。
步骤S30，根据前方深度图像数据、周边环境数据和速度数据和神经网络数据确定障碍详尽数据；
将前方深度图像数据、周边环境数据和速度数据传输给中央控制器，中央控制器将传感器获取到的数据与神经网络数据进行对比分析获取障碍详尽数据，当车辆与行人无碰撞风险时，车内控制单元初始化，传感器重新进行获取工作。
步骤S40，根据障碍详尽数据确定驱动伸缩总成数据。
根据障碍详尽数据，当判断出与前方行人距离小于安全距离时，中央控制器下发行人护板伸出指令，接收到控制单元下发的行人护板伸出指令时，伸缩总成2启动工作，伸缩总成2进行拉伸，行人护板伸出，行人腿部优先于保险杠与行人护板发生碰撞接触，避免行人被卷入车下，并且使其向发动机罩侧发生倾斜，使其获得更多的缓冲空间，减少碰撞对行人产生的伤害，然后传感器重新进行获取工作。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种主动式前保险杠行人护板系统，其特征在于，包括：前保险杠行人护板(1)、伸缩总成(2)、前视摄像头(4)、雷达传感器(5)、轮速传感器(6)、中央处理器和前端框架(3)，所述前端框架(3)和伸缩总成(2)设置在车体(7)内，所述伸缩总成(2)一端固定在前保险杠行人护板(1)内端，另一端固定在所述前端框架(3)外侧，所述前视摄像头(4)设置在所述车体(7)的驾驶室顶部，所述雷达传感器(5)设置在所述驾驶室前方，所述轮速传感器(6)设置在所述车体(7)的轮毂处，所述伸缩总成(2)、前视摄像头(4)、雷达传感器(5)和轮速传感器(6)分别与中央处理器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种主动式前保险杠行人护板系统，其特征在于，所述伸缩总成(2)包括两个，两个所述伸缩总成(2)对称布置在所述前保险杠行人护板(1)和前端框架(3)之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种主动式前保险杠行人护板系统，其特征在于，所述伸缩总成(2)为气弹簧或电缸。
4.根据权利要求3所述的一种主动式前保险杠行人护板系统，其特征在于，所述伸缩总成(2)一端通过螺栓固定在前保险杠行人护板(1)内端。
5.根据权利要求4所述的一种主动式前保险杠行人护板系统，其特征在于，所述伸缩总成(2)另一端通过螺栓固定在所述前端框架(3)外侧。
6.根据权利要求4或5所述的一种主动式前保险杠行人护板系统，其特征在于，所述中央处理器包括信号处理模块和驱动指令处理模块，所述前视摄像头(4)、雷达传感器(5)和轮速传感器(6)与信号处理模块电连接，所述驱动指令处理模块与伸缩总成电连接，所述信号处理模块和驱动指令处理模块电连接。
7.一种主动式前保险杠行人护板系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，获取神经网络数据；
步骤S20，通过所述前视摄像头(4)、雷达传感器(5)和轮速传感器(6)分别得到的前方深度图像数据、周边环境数据和速度数据；
步骤S30，根据所述前方深度图像数据、周边环境数据和速度数据和神经网络数据确定障碍详尽数据；
步骤S40，根据所述障碍详尽数据确定驱动伸缩总成数据。
8.根据权利要求7所述的一种主动式前保险杠行人护板系统的控制方法，其特征在于，所述神经网络数据包括：常见障碍物形式数据、前方深度图像数据和环境数据。
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