CN112918469B - 一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统 - Google Patents
一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112918469B CN112918469B CN202110225855.4A CN202110225855A CN112918469B CN 112918469 B CN112918469 B CN 112918469B CN 202110225855 A CN202110225855 A CN 202110225855A CN 112918469 B CN112918469 B CN 112918469B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- collision
- people
- human
- pedestrians
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
- B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
针对现有成果未考虑人机交互及地面碰撞损伤防护的问题，提出一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统，包括感知系统、计算中心、人机交互系统、碰撞前制动系统及碰撞后制动控制系统；感知系统负责感知车外环境并实时监控事故中人体运动响应，计算中心负责根据感知信息做出决策以指导其他系统工作，人机交互系统由安装于车顶的声光警告灯组成并负责警示行人，碰撞前制动系统依据计算中心指令制动车辆，碰撞后制动控制系统依据计算中心指令控制车辆制动。与现有技术相比，本发明的有益效果是：在碰撞发生前制动车辆、警示行人以提升事故避免率，碰撞发生后控制车辆制动降低人地碰撞损伤，据此最大限度保护行人。
Description
技术领域
本发明涉及智能汽车领域，更具体地，涉及一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统。
背景技术
从现有行人自动紧急制动系统研究成果及智能车撞人事故现状看，智能车在短期内亦难完全避免撞人事故，而安全性特别是保护弱势交通参与者的能力是智能车大规模推广应用的极大障碍。故需探索事前主动避撞、事后尽力降低伤害的具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统，以尽快、有效提升智能车保护弱势交通参与者的能力。
现有行人自动紧急制动系统至少未考虑两方面内容，其一是碰撞前的人机交互问题，其二是碰撞后的行人保护问题。
现有行人自动紧急制动系统大多仅对车辆进行制动控制，因此事故避免率不高，但能显著降低碰撞车速。行人过街速度一般不高、加之身体结构还可以及时改变自身姿态，如在危险难以避免时开展有效人机交互(如警示行人)，可以阻止一部分行人进入车辆行驶轨迹而提升事故避免率。
低速碰撞中，人地碰撞伤将主导事故中人体伤害。事故调查数据显示如能避免地面伤可减少2/3总事故费用，仿真研究表明最优状况下合理控制车辆制动可降低约90％人地碰撞损失。说明在行人自动紧急制动系统中实施行人保护特别是人地碰撞损伤防护，可行且有极高价值。
发明内容
针对现有成果未考虑人机交互及地面碰撞损伤防护的问题，本发明提出一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统，所述行人自动紧急制动系统由感知系统、计算中心、人机交互系统、碰撞前制动系统及碰撞后制动控制系统组成；感知系统负责感知车外环境并实时监控事故中人体运动响应，计算中心负责根据感知信息做出决策进而指导其他系统工作，人机交互系统由安装于车顶的声光警告灯组成并负责警示行人，碰撞前制动系统依据计算中心指令制动车辆以避免事故及降低碰撞车速，碰撞后制动控制系统依据计算中心指令控制车辆制动以降低人地碰撞损伤，所述行人自动紧急制动系统保护行人的实施步骤如下：
S1：当监测到有人车碰撞风险时，人机交互系统通过车顶声光警告灯闪烁黄光警示行人，碰撞前制动系统并根据人车间距离制动车辆；
S2：当监测到人车碰撞不可避免时，人机交互系统通过车顶声光警告灯闪烁红光并伴随急促警告音警示行人，与此同时碰撞前制动系统完全制动车辆；
S3：当监测到行人头部与车体接触后，碰撞后制动控制系统接管车辆，并即刻完全松开车辆制动；
S4：当监测到下列现象之一：行人从车体边缘坠落、人体头部或臀部之一低于发动机罩盖前沿、碰撞后人体下肢比头部在车辆前进方向上更靠近车顶后沿，再次完全制动直到车辆静止。
优选地，感知系统由车载雷达组成，用于感知人车间距离等车外环境及实时监测碰撞后人体的运动学响应。
优选地，计算中心根据感知信息做出正确决策，指导人机交互系统、碰撞前制动系统及碰撞后制动控制系统工作。
优选地，人机交互系统由安装于车顶的声光警告灯组成，其可根据计算中心指令闪烁黄光、红光及发出急促警告音。
优选地，碰撞前制动系统根据计算中心指令对车辆实施制动。本发明中，当检测到有碰撞风险时，根据人车间距离制动车辆；当检测到人车事故不可避免时，完全制动车辆。
优选地，碰撞后制动控制系统根据计算中心指令对车辆实施制动控制，采用较为简单的“松开制动-再次完全制动”的方式，在今后随着车载监控设备监控能力的增强、人地碰撞损伤防护机理认识的深入，可以提出更加精细的车辆横、纵向运动控制方案，以更精准控制车辆制动进而更有效降低地面碰撞损伤。
优选地，步骤S1中人车有碰撞风险的判断准则为：假定某车辆行驶车速为v，监测到人车间距离为d、车路间摩擦系数为miu，则当
时视为人车有碰撞风险，其中g为当地重力加速度。
优选地，步骤S1中根据人车间距离制动车辆的方法为：假定某车辆行驶车速为v，监测到人车间距离为d、车路间摩擦系数为miu，则车辆制动程度k为
为保证安全性及乘员的舒适性，制动程度随着人车间距离的减少而逐渐增加，当d＝v2/(miu*g)时，车辆制动50％；当d＝v2/(2*miu*g)时，车辆完全制动。
优选地，步骤S2中人车事故不可避免的判断准则为：假定某车辆行驶车速为v，监测到人车间距离为d、车路间摩擦系数为miu，则当
时视为人车事故不可避免。
优选地，步骤S3中，当人体头部与车体接触后可以松开车辆制动的原因是：根据现有成果，人体头部与车体接触后人体将被抛出，此时人体被抛出的速度与车体速度接近，故此时松开车辆制动不会加重车辆对人体的伤害，可以通过控制车辆制动以让移动的车辆影响人体落地姿势进而降低人地碰撞损伤。
优选地，步骤S4中，当监测到行人从车体边缘坠落时表明移动的车体不能影响人体运动学响应，为防止不可预知风险故需再次完全制动车辆；当监测到人体头部或臀部之一低于发动机罩盖前沿表明人体即将从车头滑落地面，此时需再次完全制动车辆以避免碾压事故；当监测到碰撞后人体下肢比头部在车辆前进方向上更靠近车顶后沿时，表明人体相对于车体有一个很大的与车辆前进方向相反的运动速度，此时需尽快制动车辆以防止人体抛落到车顶。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：碰撞发生前制动车辆、警示行人以提升事故避免率并降低碰撞车速，碰撞发生后控制车辆制动以让车辆影响人体运动学响应进而降低人地碰撞损伤，据此最大限度保护行人。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
对某一装载有所述发明“具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统”的车辆，在某一次不可避免碰撞中，该系统通过如下方式保护行人：
S1：当监测到有人车碰撞风险时，人机交互系统通过车顶声光警告灯闪烁黄光警示行人，碰撞前制动系统根据人车间距离制动车辆；其中，人车有碰撞风险的判断准则为：假定某车辆行驶车速为v，监测到人车间距离为d、车路间摩擦系数为miu，则当
时视为人车有碰撞风险，其中g为当地重力加速度。根据人车间距离制动车辆的方法为：假定某车辆行驶车速为v，监测到人车间距离为d、车路间摩擦系数为miu，则车辆制动程度k为
S2：当监测到人车碰撞不可避免时，人机交互系统通过车顶声光警告灯闪烁红光并伴随急促警告音警示行人，与此同时碰撞前制动系统完全制动车辆；其中，人车事故不可避免的判断准则为：假定某车辆行驶车速为v，监测到人车间距离为d、车路间摩擦系数为miu，则当
时视为人车事故不可避免。
S3：当监测到行人头部与车体接触后，碰撞后制动控制系统接管车辆，并即刻完全松开车辆制动；
S4：当监测到下列现象之一：行人从车体边缘坠落、人体头部或臀部之一低于发动机罩盖前沿、碰撞后人体下肢比头部在车辆前进方向上更靠近车顶后沿，再次完全制动直到车辆静止。
本发明提出了一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统，所述行人自动紧急制动系统由感知系统、计算中心、人机交互系统、碰撞前制动系统及碰撞后制动控制系统组成；感知系统负责感知车外环境并实时监控事故中人体运动响应，计算中心负责根据感知信息做出决策进而指导其他系统工作，人机交互系统由安装于车顶的声光警告灯组成并负责警示行人，碰撞前制动系统依据计算中心指令制动车辆以避免事故或降低碰撞车速，碰撞后制动控制系统依据计算中心指令控制车辆制动以降低人地碰撞损伤。与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：碰撞发生前制动车辆、警示行人以提升事故避免率并降低碰撞车速，碰撞发生后控制车辆制动以让车辆影响人体运动学响应进而降低人地碰撞损伤，据此最大限度保护行人。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统，其特征在于：包括感知系统、计算中心、人机交互系统、碰撞前制动系统及碰撞后制动控制系统；感知系统负责感知车外环境并实时监控事故中人体运动响应，计算中心负责根据感知信息做出决策进而指导其他系统工作，人机交互系统由安装于车顶的声光警告灯组成并负责警示行人，碰撞前制动系统依据计算中心指令制动车辆以避免事故及降低碰撞车速，碰撞后制动控制系统依据计算中心指令控制车辆制动以降低人地碰撞损伤；所述行人自动紧急制动系统保护行人的步骤如下：
S1：当监测到有人车碰撞风险时，人机交互系统通过车顶声光警告灯闪烁黄光警示行人，碰撞前制动系统根据人车间距离制动车辆；
S2：当监测到人车碰撞不可避免时，人机交互系统通过车顶声光警告灯闪烁红光并伴随急促警告音警示行人，与此同时碰撞前制动系统完全制动车辆；
S3：当监测到行人头部与车体接触后，碰撞后制动控制系统接管车辆，并即刻完全松开车辆制动；
S4：当监测到下列现象之一：行人从车体边缘坠落、人体头部或臀部之一低于发动机罩盖前沿、碰撞后人体下肢比头部在车辆前进方向上更靠近车顶后沿，再次完全制动直到车辆静止。
2.根据权利要求1所述的一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统，其特征在于：人机交互系统由安装于车顶的声光警告灯组成，其可根据计算中心指令闪烁黄光、红光及发出急促警告音。
3.根据权利要求1所述的一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统，其特征在于：假定某车辆行驶车速为v，监测到人车间距离为d、车路间摩擦系数为miu，则步骤S1中人车有碰撞风险的判断准则为：当
时视为人车有碰撞风险，其中g为当地重力加速度；碰撞前制动系统根据人车间距离计算车辆制动程度k的方法为：
4.根据权利要求1所述的一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统，其特征在于：步骤S2中人车事故不可避免的判断准则为：假定某车辆行驶车速为v，监测到人车间距离为d、车路间摩擦系数为miu，则当
时视为人车事故不可避免。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110225855.4A CN112918469B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110225855.4A CN112918469B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112918469A CN112918469A (zh) | 2021-06-08 |
| CN112918469B true CN112918469B (zh) | 2022-02-11 |
Family
ID=76172824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110225855.4A Active CN112918469B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112918469B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113401082A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-09-17 | 姜春诗 | 一种自行判断的汽车安全自动刹车系统和方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104210489A (zh) * | 2014-09-16 | 2014-12-17 | 武汉理工大学 | 车路协同环境下车辆与行人碰撞规避方法与系统 |
| CN105984448A (zh) * | 2015-03-16 | 2016-10-05 | 株式会社万都 | 自主紧急制动系统及其控制方法 |
| CN106828388A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-13 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 针对行人的车辆主动报警系统及方法和车辆 |
| CN108615407A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-10-02 | 现代自动车株式会社 | 用于防止行人碰撞事故的设备及方法 |
| CN108839653A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-11-20 | 华东交通大学 | 一种自动紧急制动系统的控制方法及装置 |
| CN109591755A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-09 | 长沙理工大学 | 一种高速轿车保护人地碰撞损伤的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8483945B2 (en) * | 2011-08-29 | 2013-07-09 | Richie HERINK | Method for reducing the energy absorbed by a vehicle in a collision and a system for implementing the method |
| US20150329043A1 (en) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | Continental Automotive Systems, Inc. | Warning to a Pedestrian in Dangerous Situation |
| US9896096B2 (en) * | 2016-04-11 | 2018-02-20 | David E. Newman | Systems and methods for hazard mitigation |
-
2021
- 2021-03-01 CN CN202110225855.4A patent/CN112918469B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104210489A (zh) * | 2014-09-16 | 2014-12-17 | 武汉理工大学 | 车路协同环境下车辆与行人碰撞规避方法与系统 |
| CN105984448A (zh) * | 2015-03-16 | 2016-10-05 | 株式会社万都 | 自主紧急制动系统及其控制方法 |
| CN108615407A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-10-02 | 现代自动车株式会社 | 用于防止行人碰撞事故的设备及方法 |
| CN106828388A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-13 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 针对行人的车辆主动报警系统及方法和车辆 |
| CN108839653A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-11-20 | 华东交通大学 | 一种自动紧急制动系统的控制方法及装置 |
| CN109591755A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-09 | 长沙理工大学 | 一种高速轿车保护人地碰撞损伤的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112918469A (zh) | 2021-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110155045A (zh) | 一种车辆紧急加速自保护系统及其自保护方法 | |
| JP4760715B2 (ja) | 車両運動制御装置 | |
| CN109591754B (zh) | 一种保护车人碰撞事故中人地碰撞损伤的方法 | |
| CN105263736A (zh) | 在没有激活横向导向辅助装置的条件下的紧急情况辅助 | |
| CN103587516A (zh) | 一种车辆爆胎分级制动控制装置及控制方法 | |
| CN104999983A (zh) | 一种汽车防碰撞方法 | |
| CN107521478A (zh) | 基于超声波雷达与毫米波雷达的控制方法 | |
| CN112918469B (zh) | 一种具有主动式被动安全功能的行人自动紧急制动系统 | |
| CN106218612B (zh) | 一种汽车安全行驶的方法、装置以及终端 | |
| CN110232839A (zh) | 一种针对山区高速公路长下坡路段的失控车辆诱导系统及方法 | |
| CN112550526A (zh) | 一种用于防护人地碰撞损伤的智能车车头设计方法 | |
| CN107826103A (zh) | 一种防止汽车碰撞的方法 | |
| CN115601955A (zh) | 一种自主式交通下的行人保护系统 | |
| CN112896083B (zh) | 一种基于车载传感器的驾乘人员保护方法 | |
| CN112918470B (zh) | 一种保护行人的智能自动紧急制动方法 | |
| CN116601064A (zh) | 用于在检测到车辆周围有障碍物时控制车辆的方法；用于具有自主行驶功能模块的车辆的控制装置；计算机可读介质和机动车辆 | |
| CN112572378B (zh) | 一种保护人地碰撞损伤的智能车运动控制方法 | |
| CN112606833B (zh) | 一种基于模型预测控制的防护人地碰撞损伤的智能车运动控制方法 | |
| CN111497837B (zh) | 一种基于前向感知的车辆控制方法及系统 | |
| CN104648391A (zh) | 智能大型车辆转向盲区安全警示装置及其工作方法 | |
| CN115230685A (zh) | 一种车辆碰撞保护控制方法及高级驾驶辅助系统 | |
| CN114919362A (zh) | 悬架系统的控制方法、装置及车辆 | |
| CN111347992A (zh) | 一种汽车智能防撞吸能系统及防撞吸能方法 | |
| CN108725366B (zh) | 车辆安全防护方法、装置及系统 | |
| CN116198491A (zh) | 一种识别人体头部首次撞击车辆的系统与方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |