CN113511167B - 车辆安全系统、装置、增强车辆安全性的方法以及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆安全系统、车辆安全装置、增强车辆安全性的方法以及可读存储介质。其中，所述车辆安全系统包括监测系统以及集成安全域控制单元，监测系统包括弱势道路使用者信息监测模块以及车身姿态监测模块；集成安全域控制单元用于根据所述弱势道路使用者信息监测模块、所述车身姿态监测模块采集到的数据，计算车辆与所述弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时所述弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置，根据所述碰撞形态计算所述碰撞形态下弱势道路使用者的第一伤害值以及第二伤害值，以判断在所述碰撞时刻之前是否展开所述前部气囊。

Description

车辆安全系统、装置、增强车辆安全性的方法以及介质

技术领域

本发明涉及车辆安全领域，尤其涉及一种车辆安全系统、车辆安全装置、增强车辆安全性的方法以及可读存储介质。

背景技术

在汽车安全领域，保护弱势道路使用者(Vulnerable Road User,VRU)近来已成为了一项热点议题。例如有报道显示，在欧洲，行人、自行车和摩托车等弱势道路使用者几乎占据了交通死亡总人数的一半，而自行车交通事故死亡人数在很多国家正在不断上升，对于VRU的测试，成为了欧盟新车安全评价(The European New Car Assessment Programme,Euro NCAP)的测试内容之一。

现有技术中，保护VRU的技术方案有在车身前部设置前部气囊，在车身前部与VRU发生碰撞时展开前部气囊，从而保护VRU。

然而，发明人发现，在一些碰撞情况下，展开前部气囊反而会加剧对VRU的伤害。因此本领域需要一种车辆安全系统、车辆安全装置、增强车辆安全性的方法以及可读存储介质，以减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种车辆安全系统，以减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害。

本发明的另一个目的在于提供一种车辆安全装置，以减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害。

本发明的再一个目的在于提供一种增强车辆安全性的方法，以减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害。

本发明的又一个目的在于提供一种计算机可读存储介质，其可以实现减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害。

根据本发明的一个方面的一种车辆安全系统，用于减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害，所述车辆安全系统可控制车辆的前部气囊，所述车辆安全系统包括：监测系统，包括：弱势道路使用者信息监测模块，用于监测车辆周围的所述弱势道路使用者；车身姿态监测模块，用于监测车身运动以及车身前部姿态；集成安全域控制单元，用于根据所述弱势道路使用者信息监测模块、所述车身姿态监测模块采集到的数据，计算车辆与所述弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时所述弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置，根据所述碰撞形态计算所述碰撞形态下弱势道路使用者的第一伤害值以及第二伤害值，以判断在所述碰撞时刻之前是否展开所述前部气囊；其中，所述第一伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊收合所述弱势道路使用者的伤害值，所述第二伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊展开所述弱势道路使用者的伤害值；当所述第一伤害值大于所述第二伤害值，控制所述前部气囊触发展开；当所述第一伤害值小于所述第二伤害值，控制所述前部气囊保持收合。

在一个或多个实施例中，所述第一伤害值包括碰撞时所述前部气囊收合状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第一碰撞位置导致的第三伤害值；所述第二伤害值包括碰撞时所述前部气囊展开状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第二碰撞位置导致的第四伤害值与所述前部气囊触发展开瞬间对所述弱势道路使用者的冲击能量导致的第五伤害值之和减去所述前部气囊展开吸收的碰撞能量导致所述弱势道路使用者的伤害减少值。

在一个或多个实施例中，所述监测系统还包括车内监测模块，用于采集车内驾驶员的精神状态数据；所述集成安全域控制单元根据所述精神状态数据以及所述弱势道路使用者信息监测模块、所述车身姿态监测模块采集到的数据计算驾驶员注意到与所述弱势道路使用者发生碰撞的可能性，并根据所述可能性计算所述碰撞形态。

在一个或多个实施例中，所述集成安全域控制单元还用于报警提示，若所述可能性低于报警阈值，则所述集成安全域控制单元输出报警信号，以增大驾驶员注意到与所述弱势道路使用者发生碰撞的可能性。

在一个或多个实施例中，所述车内监测模块包括摄像头和/或车内雷达。

在一个或多个实施例中，所述精神状态数据包括所述车内驾驶员的健康状态数据以及面部数据的其中之一或其组合。

在一个或多个实施例中，所述监测系统还包括车联网模块，所述车联网模块与所述弱势道路使用者信息监测模块共同提供车辆周围的弱势道路使用者信息。

在一个或多个实施例中，所述弱势道路使用者信息监测模块包括毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达以及外部摄像头的其中之一或其组合。

在一个或多个实施例中，所述车身姿态监测模块包括速度传感器、横摆速度传感器以及方向盘转角传感器；其中，所述速度传感器用于监测所述车身运动，所述横摆速度传感器以及所述方向盘转角传感器用于监测所述车身前部姿态。

在一个或多个实施例中，所述集成安全域控制单元根据所述车身姿态监测模块采集到的数据计算得到监测区域，所述弱势道路使用者信息监测模块仅监测所述监测区域内的所述弱势道路使用者。

在一个或多个实施例中，所述集成安全域控制单元还用于根据所述弱势道路使用者信息监测模块的监测信息对弱势道路使用者进行建模，以及根据所述车身姿态监测模块的监测信息对车身进行建模，并且根据建模信息计算所述碰撞形态。

在一个或多个实施例中，还包括云端数据库以及仿真数据库，所述云端数据库用于提供弱势道路使用者与车身前部碰撞的历史数据，所述仿真数据库用于根据建模信息提供弱势道路使用者与车身前部碰撞的仿真数据；所述集成安全域控制单元根据所述历史数据以及所述仿真数据计算所述碰撞形态。

根据本发明的另一个方面的一种车辆安全装置，包括前部气囊以及如以上任意一项所述的车辆安全系统。

根据本发明的再一个方面的一种增强车辆安全性的方法，用于减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害，所述车辆包括前部气囊，所述方法包括：

监测车辆周围的所述弱势道路使用者；

监测车身运动以及车身前部姿态；

根据监测的车辆周围的所述弱势道路使用者、所述车身运动以及所述车身前部姿态计算车辆与所述弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时所述弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置；计算所述碰撞形态下对所述弱势道路使用者的第一伤害值以及第二伤害值，判断在所述碰撞时刻之前是否展开所述前部气囊；其中，所述第一伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊收合所述弱势道路使用者的伤害值，所述第二伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊展开所述弱势道路使用者的伤害值；当所述第一伤害值大于所述第二伤害值时，所述前部气囊展开；当所述第一伤害值小于所述第二伤害值，控制所述前部气囊保持收合。

在一个或多个实施例中，所述第一伤害值包括碰撞时所述前部气囊收合状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第一碰撞位置导致的第三伤害值；所述第二伤害值包括碰撞时所述前部气囊展开状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第二碰撞位置导致的第四伤害值与所述前部气囊触发展开瞬间对所述弱势道路使用者的冲击能量导致的第五伤害值之和减去所述前部气囊展开吸收的碰撞能量导致所述弱势道路使用者的伤害减少值。

在一个或多个实施例中，监测的车辆周围的所述弱势道路使用者包括监测车辆周围是否存在所述弱势道路使用者，识别所述弱势道路使用者的类型，跟踪所述弱势道路使用者的轨迹，预测所述弱势道路使用者的移动路径。

在一个或多个实施例中，所述方法还包括将所述碰撞形态记录上传至云端数据库。

根据本发明又一个方面的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行实现以下步骤：

根据输入的车辆周围的弱势道路使用者数据、车身运动数据以及车身前部姿态数据计算车辆与弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置；

计算所述碰撞形态下对弱势道路使用者的第一伤害值以及第二伤害值，其中，所述第一伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊收合所述弱势道路使用者的伤害值，所述第二伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊展开所述弱势道路使用者的伤害值；

判断在所述碰撞时刻之前是否展开所述前部气囊，当所述第一伤害值大于所述第二伤害值时，控制前部气囊展开；当所述第一伤害值小于所述第二伤害值，控制前部气囊保持收合。

本发明的有益效果在于，通过比较第一伤害值与第二伤害值的大小，实现了对于前部气囊的展开策略的优化，针对具体的碰撞形态适应性地展开前部气囊或使得前部气囊保持收合，以减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是根据一个或多个实施例的车辆安全系统的示意图；

图2是根据一实施例的增强车辆安全性的方法的流程图；

图3A以及图3B是根据另一实施例的增强车辆安全性的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外，另外，如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

需要解释的是，下述实施例中介绍的弱势道路使用者(Vulnerable Road User,VRU)包括行人以及自行车、摩托车、电瓶车等二轮车，二轮车指的并非指交通工具本身，而是使用上述交通工具的使用者。

请结合参见图1来理解本案的车辆安全系统的一实施例，用于减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害的车辆安全系统10包括监测系统1以及集成安全域控制单元2，车辆安全系统10可控制车辆的前部气囊20的收合或展开，即车辆安全系统10与前部气囊20可构成车辆安全装置100。本领域技术人员可以理解到，车辆安全系统10与前部气囊20可以共同设置于车辆，也可以是分离的，例如车辆安全系统10处于车辆外部，通过无线通讯的方式控制前部气囊20的展开或者收合。其中，监测系统1可以包括弱势道路使用者信息监测模块11以及车身姿态监测模块12，弱势道路使用者信息监测模块11用于监测车辆周围的弱势道路使用者，车身姿态监测模块12用于监测车身运动以及车身前部姿态。集成安全域控制单元2，用于处理从监测系统1采集的数据，并输出控制信号至前部气囊20。

集成安全域控制单元2用于根据弱势道路使用者信息监测模块11、车身姿态监测模块12采集到的数据，计算车辆与弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置；并根据碰撞形态计算对弱势道路使用者的伤害值，输出控制前部气囊20触发展开信号或是前部气囊20保持收合的信号。具体而言，集成安全域控制单元2计算在碰撞形态下前部气囊20收合弱势道路使用者的第一伤害值H1，以及在碰撞形态下前部气囊20展开弱势道路使用者的第二伤害值H2，比较H1与H2的大小，若H1大于H2，则输出触发展开的控制信号至前部气囊20，使其触发展开；若H1小于H2，则输出保持收合的控制信号至前部气囊20，使其保持收合。

采用以上实施例的车辆安全系统10以及车辆安全装置100的有益效果在于，通过集成安全域单元3对伤害值的计算以及比较，使得弱势道路使用者与车辆的车身前部发生碰撞时得到最大程度的保护，避免了现有技术中前部气囊展开可能导致弱势道路使用者伤害加大的问题，例如可以避免在行人在极低速碰撞下，前部气囊20瞬间展开的冲击力成为碰撞事故的主要伤害来源；同样地，也可以避免另一些简单地采用速度为判断因素的误触发系统中，对于碰撞速度低而高度较高的弱势道路使用者例如公路自行车没有及时展开前部气囊20导致其头部在碰撞后与车身前部的高包络线值区域，例如挡风玻璃发生碰撞而严重受伤。

具体地，在一个或多个实施例中，H1可以包括碰撞时前部气囊20收合状态下弱势道路使用者的头部与车身前部的第一碰撞位置导致的第三伤害值H3，H2可以包括碰撞时前部气囊20展开状态下弱势道路使用者的头部与车身前部的第二碰撞位置导致的第四伤害值H4加上前部气囊20触发展开瞬间对弱势道路使用者的冲击能量导致的第五伤害值H5，减去前部气囊20展开吸收的碰撞能量导致弱势道路使用者的伤害减少值H6，即集成安全域单元3将比较H3与H4+H5-H6的大小。H4一般小于H3，因为前部气囊20的展开一般使得第二碰撞位置相对与第一碰撞位置的包络线值更低。但前部气囊20的展开冲击力在某些低速碰撞情况下会导致行人的腿部包括大腿以及小腿因气囊的冲击力受到伤害，或行人因为受到冲击到底造成二次伤害，因此比较H3与H4+H5-H6可以较为准确地比较前部气囊20的展开状态与收合状态在碰撞形态下对弱势道路使用者的伤害值。

继续参考图1，在一个或多个实施例中，监测系统1还可以包括车内监测模块13，用于采集车辆内部的驾驶员的精神状态数据，例如包括车内驾驶员健康状态数据以及车内驾驶员面部数据的其中之一或其组合，采集以上数据可以通过摄像头和/或车内雷达的硬件实现。具体来说，通过摄像头监测的健康状态数据可以包括如心跳信息等，面部数据信息可以包括面部情绪状态信息(比如激动，暴怒)、面部疲劳状态信息(如眨眼频率、打哈气)、面部视线信息(如摄像头对人的视线进行追踪来判定驾驶员是否注意到弱势道路使用者)、面部朝向信息(如根据面部朝向判断司乘人员的头部转向进行分析来判定人是否将注意力集中在前方)，车内雷达可做车内活体检测，以及心跳检测功能。

集成安全域控制单元2可以结合上述车内驾驶员的精神状态数据以及弱势道路使用者信息监测模块11、车身姿态监测模块12采集到的数据，计算车内驾驶员注意到与弱势道路使用者发生碰撞的可能性，并根据该可能性计算碰撞形态。例如集成安全域控制单元2计算得到车内驾驶员注意到与弱势道路使用者发生碰撞的可能性较低，那么碰撞形态的计算结果中碰撞的相对速度会提高，碰撞时刻提前，发生碰撞的概率增大等等。可以看出，设置车内监测模块13可以使得集成安全域控制单元2的计算结果更为精确。但本领域技术人员可以理解到，也可以通过其它方式得到车内驾驶员注意到与弱势道路使用者发生碰撞的可能性，例如集成安全域控制单元2通过车身姿态对应驾驶员状态的大数据进行匹配，直接通过车身姿态监测模块12采集到的数据得到上述可能性的数据，如此减小计算量，硬件以及软件成本低，但与设置车内监测模块13相比其计算的准确度也较低。

继续参考图1，在一实施例中，集成安全域控制单元2可以包括报警提示的功能，若车内驾驶员注意到与弱势道路使用者发生碰撞的可能性低于报警阈值，则集成安全域控制单元2输出报警信号，使得车内发出尖锐的警示声响，或者在仪表板、中控台屏幕亮灯，或者在方向盘振动等等方式提示驾驶员，以增大驾驶员注意到与所述弱势道路使用者发生碰撞的可能性。具体的监测判断步骤可以是，车内监测模块13采集到驾驶员的心跳数据为第一值，眨眼频率为第二值，根据数据库信息判断此时驾驶员处于第一精神状态，注意到碰撞发生的可能性高于报警阈值，因此不作提醒；车内监测模块13采集到驾驶员的心跳数据为第三值，眨眼频率为第四值，面部视线离开路面超过第一时间，根据数据库信息判断此时驾驶员处于第二精神状态，驾驶员注意到与弱势道路使用者发生碰撞的可能性低于报警阈值，进行报警提醒驾驶员。集成安全域控制单元2重复进行以上可能性的计算过程，直至可能性大于报警阈值则取消输出报警信号，同时集成安全域控制单元2实时根据报警后变化的可能性值计算变化后的碰撞形态。

继续参考图1，在一些实施例中，监测系统1还可以包括车联网模块14，通过车联网与其它行驶中的车辆和/或弱势道路使用者和/或网络系统的通信能够提供车辆与弱势道路使用者之间的信息，其中，车联网模块14可以与弱势道路使用者信息监测模块11共同提供车辆周围的弱势道路使用者信息，以进一步提高集成安全域控制单元2的计算准确度。

在一个或多个实施例中，弱势道路使用者信息监测模块11包括毫米波雷达、激光雷达以及外部摄像头的其中之一或其组合。其中，毫米波雷达和激光雷达用于对弱势道路使用者进行定位，采集弱势道路使用者的速度、角度、距离等数据。其中毫米波雷达不易受天气干扰且探测距离远，能够对远距离的弱势道路使用者进行监测。激光雷达精度更高，数据处理简单，能够与毫米波雷达所采集的信息在数据内容以及精度上进行互补，以使得监测结果更加准确。外部摄像头用于采集弱势道路使用者的图像信息，用于对弱势道路使用者的分辨与识别。

车身姿态监测模块12包括速度传感器、横摆速度传感器以及方向盘转角传感器，速度传感器用于监测车身运动，横摆速度传感器以及方向盘转角传感器用于监测车身姿态。可以理解到，车身姿态监测模块12包括的传感器不限于以上介绍，也还可以是其它车身自带的传感器。

集成安全域控制单元2可以根据车身姿态监测模块12采集到的数据计算得到监测区域，即得到车身姿态以及车身运动对应的可能发生弱势道路使用者碰撞的区域，而弱势道路使用者信息监测模块11仅监测所述监测区域内的弱势道路使用者，如此可以降低弱势道路使用者信息监测模块11的数据采集量以及数据处理量，也降低集成安全域控制单元2的数据处理量，使得车辆安全系统10的运行速度更快，软件以及硬件要求降低，从而降低成本。

继续参考图1，在一些实施例中，集成安全域控制单元2可以具有建模功能以及根据建模信息进行计算。集成安全域控制单元2分别对弱势道路使用者以及车辆进行建模。具体地，一方面，集成安全域控制单元2将毫米波雷达、激光雷达以及外部摄像头所采集到的数据进行融合处理，不断对弱势道路使用者进行实时建模，另一方面，集成安全域控制单元2根据速度传感器所监测到的车身运动信息、横摆速度传感器所监测到的车身横摆角速度信息以及方向盘转角传感器所监测到的车辆方向盘角度信息，不断对行驶中的车辆进行实时建模。集成安全域控制单元2对实时更新的弱势道路使用者建模信息以及车身建模信息对比计算碰撞形态，与此同时，集成安全域控制单元2在计算时将实时更新计算结果，并将计算结果与实时观测结果不断的进行对比，修正计算的精确度，减少误差。

继续参考图1，在一些实施例中，车辆安全系统10还包括云端数据库3以及仿真数据库4，云端数据库3用于提供弱势道路使用者与车身前部碰撞的历史数据，仿真数据库用于根据建模信息提供弱势道路使用者与车身前部碰撞的仿真数据。集成安全域控制单元2根据历史数据以及仿真数据计算弱势道路使用者与车身前部碰撞时两者之间的碰撞形态。具体来说，一方面，一定时间内车辆行驶的距离S＝VT，速度V＝aT，如果在对应的时间和距离内减速度无法使速度降到0，那么可以认为碰撞概率高。另一方面，使车辆转过一定的角度也需要时间，如果在对应的时间和距离内无法转过足够的角度，那么碰撞也无法避免。可以通过算出在有限的时间内能转过的角度，计算出发生碰撞时的弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置。

计算碰撞概率的例子可以是，云端数据库3提供弱势道路使用者与车身前部碰撞的历史数据为第一碰撞模型，仿真数据库4用于根据建模信息提供弱势道路使用者与车身前部碰撞的仿真数据为第二碰撞模型，集成安全域控制单元2融合第一碰撞模型以及第二碰撞模型的数据信息计算出弱势道路使用者与车身前部之间的碰撞形态。

可以理解的是，如前的实施方式中的集成安全域控制单元2可以包括一个或多个硬件处理器，诸如片上系统(SOC)、微控制器、微处理器(例如MCU芯片或51单片机)、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、应用特定指令集成处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机(ARM)、可编程逻辑器件(PLD)、能够执行一个或多个功能的任何电路或处理器等中的一种或多种的组合。

参考图2，承上介绍可知，对于包括前部气囊的车辆，用于减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害以增强车辆安全性的方法，可以包括如下步骤：

步骤A.监测车辆周围的弱势道路使用者；

步骤B.监测车身运动以及车身前部姿态；

具体地，可以是图3A所示的，在一个或多个实施例中，通过车载传感器收集车身数据监测车身数据，包括车身运动以及车身前部姿态数据，计算得到监测区域，即得到车身姿态以及车身运动对应的可能发生弱势道路使用者碰撞的区域，而雷达，摄像头监测车辆周围的弱势道路使用者信息，还可以加上车联网提供车辆周围的弱势道路使用者信息。

步骤C.根据监测的车辆周围的弱势道路使用者、车身运动以及车身前部姿态计算车辆与所述弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时所述弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置。

具体地，可以参考图3A所示的，在一些实施例中，根据监测的车辆周围的弱势道路使用者、车身运动以及车身前部姿态，判断监测区域内是否存在弱势道路使用者，判断碰撞相对速度是否大于第一速度，若是则跟踪弱势道路使用者的轨迹，预测其移动路径，判断弱势道路使用者是否会与车辆的路径相交，若是则预测车辆与弱势道路使用者的碰撞位置、碰撞时间，判断预测碰撞时刻是否在第一时刻之前。

优选地，如图3A所示，在一些实施例中，还可以通过车内监测模块监测驾驶员状态信息，计算计算驾驶员注意到与所述弱势道路使用者发生碰撞的可能性，若可能性低于报警阈值，则警告驾驶员，增加其注意到发生碰撞的可能性，根据上述可能性计算结果修正碰撞时间，判断预测碰撞时刻是否在第二时刻之前。

优选地，如图3B所示，在一个或多个实施例中，还可以通过云端数据库得到弱势道路使用者与车身前部碰撞的历史数据，通过仿真数据库得到弱势道路使用者与车身前部碰撞的仿真结果，对碰撞系统的计算提供对比以及参照，使得碰撞形态的计算更为准确。

步骤D.计算所述碰撞形态下对所述弱势道路使用者的第一伤害值以及第二伤害值，判断在所述碰撞时刻之前是否展开所述前部气囊；其中，所述第一伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊收合所述弱势道路使用者的伤害值，所述第二伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊展开所述弱势道路使用者的伤害值；

当所述第一伤害值大于所述第二伤害值时，所述前部气囊展开；当所述第一伤害值小于所述第二伤害值，控制所述前部气囊保持收合。

具体地，继续参考图3B，在一些实施例中，计算碰撞形态后，接着判断发生弱势道路使用者与车身前部的碰撞概率是否高于阈值，若是，则接着比较该碰撞形态下前部气囊收合所述弱势道路使用者的第一伤害值与前部气囊展开所述弱势道路使用者的第二伤害值；若第二伤害值高于第一伤害值，则判断无需展开前部气囊。

若第一伤害值大于第二伤害值，则可以接着判断预测碰撞时刻是否在第三时刻之前，若是则可以在检查通讯和部件是否功能正常，若正常则展开前部气囊。

具体地，所述第一伤害值包括碰撞时所述前部气囊收合状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第一碰撞位置导致的第三伤害值；所述第二伤害值包括碰撞时所述前部气囊展开状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第二碰撞位置导致的第四伤害值与所述前部气囊触发展开瞬间对所述弱势道路使用者的冲击能量导致的第五伤害值之和减去所述前部气囊展开吸收的碰撞能量导致所述弱势道路使用者的伤害减少值。

优选地，继续参考图3B，还可以包括步骤E，碰撞结束后，还可以将碰撞形态记录至云端数据库，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时所述弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置等数据。本领域技术人员可以理解到，虽然图3B所示的一些实施例中示出了展开前部气囊后再进行记录，但不以此为限，例如若由于第一伤害值小于第二伤害值导致碰撞时前部气囊收合，此次碰撞的碰撞形态也可以记录云端数据库中。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些步骤不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生，例如以上介绍的步骤A以及步骤B可以同时进行。

根据本案的另一方面，本案还提供了一种计算机可读存储介质。

本公开提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。该计算机指令由处理器执行时，可以实施该程序被处理器执行实现以下步骤：

根据输入的车辆周围的弱势道路使用者数据、车身运动数据以及车身前部姿态数据计算车辆与弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置；

计算所述碰撞形态下对弱势道路使用者的第一伤害值以及第二伤害值，其中，所述第一伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊收合造成的所述弱势道路使用者的伤害值，所述第二伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊展开造成的所述弱势道路使用者的伤害值；

判断在所述碰撞时刻之前是否展开所述前部气囊，当所述第一伤害值大于所述第二伤害值时，控制前部气囊展开；当所述第一伤害值小于所述第二伤害值，控制前部气囊保持收合。

本领域技术人员可以理解到，该程序还可以被执行附加的步骤，如以上增强车辆安全性方法中所述可以由程序执行的步骤。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通讯介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种车辆安全系统，用于减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害，其特征在于，所述车辆安全系统可控制车辆的前部气囊，所述车辆安全系统包括：监测系统，包括：

弱势道路使用者信息监测模块，用于监测车辆周围的所述弱势道路使用者；

车身姿态监测模块，用于监测车身运动以及车身前部姿态；

集成安全域控制单元，用于根据所述弱势道路使用者信息监测模块、所述车身姿态监测模块采集到的数据，计算车辆与所述弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时所述弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置，其中，所述碰撞位置包括：碰撞时所述前部气囊收合状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第一碰撞位置，以及，所述前部气囊展开状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第二碰撞位置；根据所述碰撞形态计算所述碰撞形态下弱势道路使用者的第一伤害值以及第二伤害值，以判断在所述碰撞时刻之前是否展开所述前部气囊；其中，所述第一伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊收合所述弱势道路使用者的伤害值，所述第二伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊展开所述弱势道路使用者的伤害值；当所述第一伤害值大于所述第二伤害值，控制所述前部气囊触发展开；当所述第一伤害值小于所述第二伤害值，控制所述前部气囊保持收合。

2.如权利要求1所述的车辆安全系统，其特征在于，所述第一伤害值包括碰撞时所述前部气囊收合状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第一碰撞位置导致的第三伤害值；所述第二伤害值包括碰撞时所述前部气囊展开状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第二碰撞位置导致的第四伤害值与所述前部气囊触发展开瞬间对所述弱势道路使用者的冲击能量导致的第五伤害值之和减去所述前部气囊展开吸收的碰撞能量导致所述弱势道路使用者的伤害减少值。

3.如权利要求1所述的车辆安全系统，其特征在于，所述监测系统还包括车内监测模块，用于采集车内驾驶员的精神状态数据；所述集成安全域控制单元根据所述精神状态数据以及所述弱势道路使用者信息监测模块、所述车身姿态监测模块采集到的数据计算驾驶员注意到与所述弱势道路使用者发生碰撞的可能性，并根据所述可能性计算所述碰撞形态。

4.如权利要求3所述的车辆安全系统，其特征在于，所述集成安全域控制单元还用于报警提示，若所述可能性低于报警阈值，则所述集成安全域控制单元输出报警信号，以增大驾驶员注意到与所述弱势道路使用者发生碰撞的可能性。

5.如权利要求3所述的车辆安全系统，其特征在于，所述车内监测模块包括摄像头和/或车内雷达。

6.如权利要求5所述的车辆安全系统，其特征在于，所述精神状态数据包括所述车内驾驶员的健康状态数据以及面部数据的其中之一或其组合。

7.如权利要求1所述的车辆安全系统，其特征在于，所述监测系统还包括车联网模块，所述车联网模块与所述弱势道路使用者信息监测模块共同提供车辆周围的弱势道路使用者信息。

8.如权利要求1所述的车辆安全系统，其特征在于，所述弱势道路使用者信息监测模块包括毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达以及外部摄像头的其中之一或其组合。

9.如权利要求1所述的车辆安全系统，其特征在于，所述车身姿态监测模块包括速度传感器、横摆速度传感器以及方向盘转角传感器；

其中，所述速度传感器用于监测所述车身运动，所述横摆速度传感器以及所述方向盘转角传感器用于监测所述车身前部姿态。

10.如权利要求1所述的车辆安全系统，其特征在于，所述集成安全域控制单元根据所述车身姿态监测模块采集到的数据计算得到监测区域，所述弱势道路使用者信息监测模块仅监测所述监测区域内的所述弱势道路使用者。

11.如权利要求1所述的车辆安全系统，其特征在于，所述集成安全域控制单元还用于根据所述弱势道路使用者信息监测模块的监测信息对弱势道路使用者进行建模，以及根据所述车身姿态监测模块的监测信息对车身进行建模，并且根据建模信息计算所述碰撞形态。

12.如权利要求11所述的车辆安全系统，其特征在于，还包括云端数据库以及仿真数据库，所述云端数据库用于提供弱势道路使用者与车身前部碰撞的历史数据，所述仿真数据库用于根据建模信息提供弱势道路使用者与车身前部碰撞的仿真数据；所述集成安全域控制单元根据所述历史数据以及所述仿真数据计算所述碰撞形态。

13.一种车辆安全装置，其特征在于，包括前部气囊以及如权利要求1-12任意一项所述的车辆安全系统。

14.一种增强车辆安全性的方法，用于减小弱势道路使用者与车身前部的碰撞伤害，所述车辆包括前部气囊，其特征在于，包括：

监测车辆周围的所述弱势道路使用者；

监测车身运动以及车身前部姿态；

根据监测的车辆周围的所述弱势道路使用者、所述车身运动以及所述车身前部姿态计算车辆与所述弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时所述弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置；其中，所述碰撞位置包括：碰撞时所述前部气囊收合状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第一碰撞位置，以及，所述前部气囊展开状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第二碰撞位置；

计算所述碰撞形态下对所述弱势道路使用者的第一伤害值以及第二伤害值，判断在所述碰撞时刻之前是否展开所述前部气囊；其中，所述第一伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊收合所述弱势道路使用者的伤害值，所述第二伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊展开所述弱势道路使用者的伤害值；

当所述第一伤害值大于所述第二伤害值时，所述前部气囊展开；当所述第一伤害值小于所述第二伤害值，控制所述前部气囊保持收合。

15.如权利要求14所述的增强车辆安全性的方法，其特征在于，所述第一伤害值包括碰撞时所述前部气囊收合状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第一碰撞位置导致的第三伤害值；所述第二伤害值包括碰撞时所述前部气囊展开状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第二碰撞位置导致的第四伤害值与所述前部气囊触发展开瞬间对所述弱势道路使用者的冲击能量导致的第五伤害值之和减去所述前部气囊展开吸收的碰撞能量导致所述弱势道路使用者的伤害减少值。

16.如权利要求15所述的增强车辆安全性的方法，其特征在于，监测的车辆周围的所述弱势道路使用者包括监测车辆周围是否存在所述弱势道路使用者，识别所述弱势道路使用者的类型，跟踪所述弱势道路使用者的轨迹，预测所述弱势道路使用者的移动路径。

17.如权利要求14所述的增强车辆安全性的方法，其特征在于，还包括：将所述碰撞形态记录上传至云端数据库。

18.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行实现以下步骤：

根据输入的车辆周围的弱势道路使用者数据、车身运动数据以及车身前部姿态数据计算车辆与弱势道路使用者之间的碰撞形态，包括碰撞概率、碰撞时刻、碰撞时相对速度以及碰撞时弱势道路使用者的头部与车身前部的碰撞位置，其中，所述碰撞位置包括：碰撞时前部气囊收合状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第一碰撞位置，以及，所述前部气囊展开状态下所述弱势道路使用者的头部与车身前部的第二碰撞位置；

计算所述碰撞形态下对弱势道路使用者的第一伤害值以及第二伤害值，其中，所述第一伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊收合所述弱势道路使用者的伤害值，所述第二伤害值为在所述碰撞形态下前部气囊展开所述弱势道路使用者的伤害值；

判断在所述碰撞时刻之前是否展开所述前部气囊，当所述第一伤害值大于所述第二伤害值时，控制前部气囊展开；当所述第一伤害值小于所述第二伤害值，控制前部气囊保持收合。

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