CN113511170A - 通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个目的在于提供一种通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其能够实现对不同座位位置及不同坐姿下的乘员提供适应性保护；本发明的另一目的在于提供一种通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法，本发明的又一目的在于提供一种计算机可读介质。其中，通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统包括车内观测系统、主动式安全带系统以及集成安全域控制单元。集成安全域控制单元根据接收到的车内观测系统数据以及主动式安全带系统中主动式卷收器的松弛状态和主动升降式锁扣的位置状态制定汽车安全带保护策略，以实现选择性地收紧或放松主动式卷收器和/或抬升或降低主动升降式锁扣。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统和方法。
背景技术
汽车安全带是为了在碰撞时对乘员进行约束以及避免碰撞时乘员与方向盘及仪表板等发生二次碰撞或避免碰撞时冲出车外导致死伤的安全装置。目前汽车安全带已成为驾驶员和乘员首要考虑的问题，也是汽车等最重要的性能之一。随着汽车行业的发展，衍生出了许多对于汽车安全带改进的方案。
公开号为CN102910140A的发明专利申请记载了一种调节型汽车安全带锁扣，其包括锁头以及用于分别判断安全带佩戴状况和车辆运行状况并根据判断结果发送安全带锁扣升降控制信号的控制器，其能够根据车况自动调节安全带锁扣的升降，从而提高安全带佩戴时的操作舒适性。
然而发明人发现，随着自动驾驶的发展，乘员的座位位置及坐姿将发生很大变化，亟需提供一种汽车安全带装置以保护不同座位位置及不同坐姿下的司乘人员。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其能够实现对不同座位位置及不同坐姿下的乘员提供适应性保护。
本发明的另一目的在于提供一种通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法，其能够实现对不同座位位置及不同坐姿下的乘员提供适应性保护。
本发明的又一目的在于提供一种计算机可读介质，能够实现执行通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法。
为实现前述一个目的的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统包括：
车内观测系统，用于采集车内司乘人员姿态数据和/或车内人员体型数据和/或车内座椅姿态数据和/或车内司乘人员精神状态数据；
主动式安全带系统，包括主动式卷收器以及主动升降式锁扣；以及
集成安全域控制单元，用于接收所述车内观测系统采集到的数据以及监测所述主动式卷收器与所述主动升降式锁扣的状态，并根据接收到的至少一个数据、所述主动式卷收器的松弛状态以及所述主动升降式锁扣的位置状态制定汽车安全带保护策略；
其中，汽车安全带保护策略包括：
根据所述车内司乘人员姿态数据和/或所述车内人员体型数据和/或所述车内座椅姿态数据和所述松弛状态以及所述位置状态选择性地使所述主动式卷收器收紧或放松；和/或
根据所述车内司乘人员姿态数据和/或所述车内人员体型数据和/或所述车内座椅姿态数据和所述松弛状态以及所述位置状态选择性地使所述主动升降式锁扣抬升或降低。
在一个或多个实施方式中，所述系统还包括：
碰撞预测系统，包括：
车辆外部信息监测模块，用于监测车身周围障碍物；
车身姿态监测模块，用于监测车身运动以及车身姿态；
所述集成安全域控制单元，用于根据所述车辆外部信息监测模块以及所述车身姿态监测模块计算车身与障碍物的碰撞概率以及碰撞时刻；
其中，所述集成安全域控制单元在碰撞时刻之前制定所述汽车安全带保护策略。
在一个或多个实施方式中，所述碰撞预测系统还包括车联网模块，所述车联网模块与所述车辆外部信息监测模块共同提供车身的外部信息。
在一个或多个实施方式中，所述集成安全域控制单元根据车内司乘人员精神状态数据以及碰撞概率提供碰撞判断，若碰撞判断结果为是，所述集成安全域控制单元根据所述碰撞判断制定提醒策略；
所述提醒策略包括：
循环地预收紧及预放松所述主动式卷收器；和/或
循环地预抬升及预降低所述主动升降式锁扣。
在一个或多个实施方式中，所述车辆外部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。
在一个或多个实施方式中，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车身姿态。
在一个或多个实施方式中，所述集成安全域控制单元包括建模单元以及计算单元，所述建模单元根据所述车辆外部信息监测模块的监测信息对障碍物进行建模，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；
所述计算单元根据建模信息计算碰撞概率。
在一个或多个实施方式中，所述系统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车辆碰撞的历史数据，所述仿真数据库用于根据建模信息提供车辆碰撞的仿真数据；
所述计算单元根据所述历史数据以及所述仿真数据计算碰撞时车身与障碍物之间的相对速度以及碰撞重叠率。
在一个或多个实施方式中，所述车内观测系统包括图像采集单元以及状态收集单元，所述图像采集单元用于采集车内司乘人员姿态数据、车内座椅姿态数据以及车内人员体型数据，所述状态收集单元用于采集车内司乘人员精神状态数据。
在一个或多个实施方式中，所述图像采集单元为3D摄像头、2D摄像头的其中之一或其组合。
在一个或多个实施方式中，所述状态收集单元为摄像头和/或车内雷达。
在一个或多个实施方式中，所述车内司乘人员姿态数据包括司乘人员躯干位置数据和/或司乘人员关节点位置数据。
在一个或多个实施方式中，所述车内座椅姿态数据包括座椅位置数据以及靠背角度数据的其中之一或其组合。
在一个或多个实施方式中，所述精神状态数据包括司乘人员健康状态数据以及司乘人员面部数据的其中之一或其组合。
在一个或多个实施方式中，所述系统还包括碰撞传感器，所述碰撞传感器监测车身碰撞信息以及车身碰撞程度信息，并传输至所述集成安全域控制单元，所述集成安全域控制单元根据所接收的信息结合以及所述车内观测系统采集的数据使所述主动式卷收器放松以及使所述主动升降式锁扣抬升。
在一个或多个实施方式中，所述集成安全域控制单元根据所述车内观测系统采集到的数据提供司乘意图判断，并根据所述意图判断结果选择性地使所述主动式卷收器收紧或放松；和/或选择性地使所述主动升降式锁扣抬升或降低。
为实现前述另一目的的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法包括：
为车辆提供主动式安全带系统，其包括主动式卷收器以及主动升降式锁扣；
采集车内司乘人员姿态数据和/或车内人员体型数据和/或车内座椅姿态数据和/或车内司乘人员精神状态数据；
监测所述主动式卷收器的松弛状态与所述主动升降式锁扣的位置状态；
制定汽车安全带保护策略，包括：
根据所述车内司乘人员姿态数据和/或所述车内人员体型数据和/或所述车内座椅姿态数据和所述松弛状态以及所述位置状态选择性地使所述主动式卷收器收紧或放松；和/或
根据所述车内司乘人员姿态数据和/或所述车内人员体型数据和/或所述车内座椅姿态数据和所述松弛状态以及所述位置状态选择性地使所述主动升降式锁扣抬升或降低。
在一个或多个实施方式中，增强司乘人员安全性的方法还包括：
监测车身周围的障碍物；
收集车身运动以及车身状态；
根据车身周围障碍物、车身运动以及车身状态计算车辆与障碍物之间的碰撞概率和碰撞时刻；
根据车内司乘人员精神状态数据、碰撞概率以及碰撞时刻判断司乘人员是否注意到发生碰撞的可能性，若否，循环地预收紧及预放松所述主动式卷收器；和/或循环地预抬升及预降低所述主动升降式锁扣。
在一个或多个实施方式中，增强司乘人员安全性的方法还包括：
根据所述车内观测系统采集到的数据提供司乘意图判断；
根据所述司乘意图判断结果选择性地使所述主动式卷收器收紧或放松；和/或选择性地使所述主动升降式锁扣抬升或降低。
为实现前述又一目的的计算机可读介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令在由处理器执行时实现如前任一项所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法的步骤。
本发明的增益效果在于：
通过车内观测系统对司乘人员的姿态进行采集后，利用集成安全域控制单元适应性地制定司乘人员保护策略，提升了主动式安全带系统的保护效率以及保护效果。
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示出了本系统一个实施方式下的示意图；
图2示出了通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法一个实施方式下的流程示意图；
图3示出了通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法另一实施方式下的流程示意图；
图4示出了通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法又一实施方式下的流程示意图；
图5示出了通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法又一实施方式下的流程示意图。
具体实施方式
下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。
实施例1
请结合参见图1来理解本系统如下实施例，通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统包括：车内观测系统1、主动式安全带系统2以及集成安全域控制单元3。
其中，车内观测系统1用于采集车内司乘人员姿态数据、车内人员体型数据、车内座椅姿态数据以及车内司乘人员精神状态数据的其中之一或其组合。
主动式安全带系统2，包括主动式卷收器21以及主动升降式锁扣22。
其中，主动式卷收器21顾名思义是一种主动控制卷收器装置，其可以是由织带、织带绕轴以及驱动电机组成。驱动电机可以通过传动机构如一驱动轮带动织带绕轴旋转，以实现对缠绕于织带绕轴外周侧织带的收紧或放松。
主动升降式锁扣22顾名思义是一种主动控制锁扣装置，其可以包括锁扣本体、锁扣升降部以及驱动电机，其中，锁扣本体是与主动式卷收器21配合使用，具体地，在主动式卷收器21中的织带自由端设置有锁舌，在锁扣本体上具有锁槽，通过将锁舌插入至锁槽内后，锁槽内的锁爪限制锁舌自锁槽中脱出。锁扣升降部与驱动电机可以通过传动机构如一涡轮蜗杆传动机构传动连接，以使驱动电机工作时带动锁扣升降部抬升或降低，从而带动锁扣本体以及插入至锁扣本体中的锁舌抬升或降低。
集成安全域控制单元3用于接收车内观测系统1采集到的数据，同时不断监测主动式卷收器21以及主动升降式锁扣22的状态，并根据接收到的至少一个数据、主动式卷收器的松弛状态以及主动升降式锁扣的位置状态制定汽车安全带保护策略。其中，集成安全域控制单元3接收到的数据可以是车内司乘人员姿态数据、车内座椅姿态数据以及车内司乘人员精神状态数据的其中之一或其组合。
汽车安全带保护策略包括：根据车内司乘人员姿态数据和/或车内人员体型数据和/或车内座椅姿态数据和松弛状态以及位置状态选择性地使主动式卷收器21收紧或放松。或是，根据车内司乘人员姿态数据和/或车内人员体型数据和/或车内座椅姿态数据和所述松弛状态以及位置状态选择性地使主动升降式锁扣22抬升或降低。或是前述两种方式的结合。具体而言，保护策略可以是根据座位位置和/或司乘人员的坐姿、松弛状态以及位置状态选择性地使主动式卷收器21收紧或放松或是根据座位位置和/或司乘人员的坐姿、松弛状态以及位置状态选择性地使主动升降式锁扣22抬升或降低。以及在另一实施方式中，汽车安全带保护策略也可以是包括根据座位位置和/或司乘人员的坐姿、松弛状态以及位置状态选择性地使主动式卷收器21收紧或放松，并且，根据座位位置和/或司乘人员的坐姿、松弛状态以及位置状态选择性地使主动升降式锁扣22抬升或降低。
汽车安全带保护策略的一个实例性实施例可以如下，车内观测系统1采集到司乘人员与靠背距离为第一距离，该第一距离大于第一阈值，则判定司乘人员处于第一姿态，此时集成安全域控制单元3制定第一姿态保护策略，包括选择性地使主动式卷收器21中的电机以第一方向转动N1圈，以使主动式卷收器21中的织带被回收L1厘米，使司乘人员紧贴座椅。
汽车安全带保护策略的另一实例性实施例可以如下，车内观测系统1采集到司乘人员与靠背距离为第二距离，该第二距离大于第二阈值，则判定司乘人员处于第二姿态，此时集成安全域控制单元3制定第二姿态保护策略，包括选择性的使主动升降式锁扣22中的电机以第一方向转动N2圈，以使主动升降式锁扣22被下降L2厘米，使司乘人员紧贴座椅。
汽车安全带保护策略的又一实例性实施例可以如下，内观测系统1采集到司乘人员与靠背距离为第三距离，该第三距离大于第三阈值，则判定司乘人员处于第三姿态，此时集成安全域控制单元3制定第三姿态保护策略，包括选择性地使主动式卷收器21中的电机以第二方向转动N3圈，以使主动式卷收器21中的织带被回收L3厘米；以及选择性的使主动升降式锁扣22中的电机以第一方向转动N3圈，以使主动升降式锁扣22被下降L4厘米。通过主动式卷收器21中织带的回收以及主动升降式锁扣22的下降使司乘人员紧贴座椅。
此外，车内观测系统1还可以判断司乘人员左右倾斜的情况，如果司乘人员向左或向右倾斜超过一定角度，也可以通过回收织带，和/或，升降锁扣的方式，使司乘人员紧贴座椅。
可以理解的是，如前的实施方式中的集成安全域控制单元3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。
车内观测系统1包括图像采集单元11以及状态收集单元12，其中的图像采集单元11用于采集车内司乘人员姿态数据、车内座椅姿态数据、以及车内人员体型数据，状态收集单元12用于采集车内司乘人员精神状态数据。具体来说，图像采集单元11为3D摄像头、2D摄像头的其中之一或其组合。
图像采集单元11用于采集的车内司乘人员姿态数据包括司乘人员躯干位置数据和/或司乘人员关节点位置数据。
图像采集单元11用于采集的车内座椅姿态数据包括座椅位置数据以及靠背角度数据的其中之一或其组合。
用于实施例1的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法可以如图2所示，其包括如下步骤：
S101：为车辆提供主动式安全带系统，其包括主动式卷收器以及主动升降式锁扣；
S102：采集车内司乘人员姿态数据和/或车内人员体型数据和/或车内座椅姿态数据和/或车内司乘人员精神状态数据；
S103：监测主动式卷收器的松弛状态与主动升降式锁扣的位置状态；
S104：制定汽车安全带保护策略；
其中，所制定的保护策略包括：根据车内司乘人员姿态数据和/或车内人员体型数据和/或车内座椅姿态数据和松弛状态以及位置状态选择性地使主动式卷收器21收紧或放松；和/或根据车内司乘人员姿态数据和/或车内人员体型数据和/或车内座椅姿态数据和松弛状态以及位置状态选择性地使主动升降式锁扣22抬升或降低
以及S105：主动式汽车安全带系统启动主动保护。
在将来自动驾驶的情境下，乘员并非端坐在座椅上，左倾右倾前倾是非常常见的，此时光通过座椅的位置，并无法判断成员所处的位置。通过车内观测系统1对司乘人员的姿态进行采集后，利用集成安全域控制单元3适应性地制定司乘人员保护策略，提升了主动式安全带系统2的保护效率以及保护效果。
实施例2
实施例2在前述实施例1的基础上还可以增加如下系统或模块，以下仅针对所增加的部分进行描述。
如图1所示，通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统还包括有碰撞预测系统4，其包括车辆外部信息监测模块41以及车身姿态监测模块42。
其中，车辆外部信息监测模块41用于监测车身周围障碍物，车身姿态监测模块42用于监测车身运动以及车身姿态。
车身姿态监测模块42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。
具体地，在一些实施方式中，车辆外部信息监测模块41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。其中，毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达用于对障碍物进行定位，采集障碍物的速度、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，能够对远距离的障碍物进行监测。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障碍物的图像信息，用于对障碍物的分辨与识别。
集成安全域控制单元3用于根据车辆外部信息监测模块41以及车身姿态监测模块42计算车身与障碍物的碰撞概率、碰撞时刻以及车身与障碍物之间的碰撞位置。同时，集成安全域控制单元3接收车内观测系统1采集到的数据，并根据所接收到的数据在碰撞时刻之前制定保护策略。其中，集成安全域控制单元3接收到的数据可以是车内司乘人员姿态数据、车内座椅姿态数据以及车内司乘人员精神状态数据的其中之一或其组合。
具体地，在一些实施方式中，集成安全域控制单元3可以包括建模单元以及计算单元。其中，建模单元分别对障碍物以及车身进行建模。具体地，一方面，建模单元将毫米波雷达、激光雷达以及外部摄像头所采集到的数据进行融合处理，不断对障碍物进行实时建模。另一方面，建模单元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，不断对行驶中的车身进行实时建模。
计算单元对实时更新的障碍物建模信息以及车身建模信息对比计算碰撞发生概率以及碰撞时刻信息，与此同时，计算单元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。
用于实施例2的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法可以如图3所示，其在图2的基础上包括还如下步骤：
S1001：监测车身周围的障碍物；
S1002：收集车身运动以及车身状态；
S1003：根据车身周围障碍物、车身运动以及车身状态计算车辆与障碍物之间的碰撞概率和碰撞时刻。
若碰撞概率低则重复执行步骤S1001至步骤S1003，若碰撞概率高则执行步骤S105：主动式汽车安全带系统启动主动保护。
通过计算碰撞时刻，使得集成安全域控制单元3是在碰撞时刻之前制定保护策略，使得在碰撞发生时，安全带就已经做好适应性调整使得司乘人员贴紧座椅，进一步提升了主动式安全带系统2的保护效果。
实施例3
实施例3在前述实施例2的基础上还可以增加如下系统或模块，以下仅针对所增加的部分进行描述。
如图1所示，碰撞预测系统4还包括车联网模块43，车联网通过与其它行驶中的车辆和网络系统的通信能够提供车与车之间的间距信息，其中，车联网模块43可以与车辆外部信息监测模块41共同提供车身外部信息，建模单元根据该车身外部信息不断对车身周围的障碍物实时更新地进行建模。
实施例4
实施例4在前述实施例2的基础上还可以增加如下系统或模块，以下仅针对所增加的部分进行描述。
其中，集成安全域控制单元3根据司乘人员精神状态数据以及碰撞概率提供碰撞判断，该碰撞判断包括：判断司乘人员是否不能够注意到碰撞发生的可能性，若司乘人员能够注意到该碰撞发生的可能性，则制定提醒策略。其中，该提醒策略包括：循环地预收紧及预放松主动式卷收器21和/或循环地预抬升及预降低主动升降式锁扣22。
在一个实施例中，用于采集车内司乘人员精神状态数据的状态收集单元12为摄像头以及车内雷达，其所采集的精神状态数据可以是包括司乘人员健康状态数据以及司乘人员面部数据的其中之一或其组合。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障碍物)、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。
提醒策略的一个实例性实施例可以如下，状态收集单元12采集到司乘人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司乘人员处于第一精神状态，能够观察到碰撞发生，不制定提醒策略。
提醒策略的另一实例性实施例可以如下，状态收集单元12采集到司乘人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司乘人员处于第二精神状态，无法观察到碰撞发生，此时制定提醒策略。
用于实施例4的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法可以如图4所示，其在图3所示的方法基础上还包括：
S1004：根据车内司乘人员精神状态数据、碰撞概率以及碰撞时刻判断司乘人员是否注意到发生碰撞的可能性。若否，转到步骤S1005，若是，则转到判断步骤：判断是否已发生碰撞
S1005：循环地预收紧及预放松主动式卷收器和/或循环地预抬升及预降低升降式锁扣，以提醒乘员注意到碰撞的发生；
执行完S1005后，随后判断是否已避免碰撞，若是，则转到步骤S1001，继续监测车身周围障碍物，若否，则转到S105。
实施例5
实施例5在前述实施例1的基础上还可以增加如下系统或模块，以下仅针对所增加的部分进行描述。
通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统还包括云端数据库以及仿真数据库，云端数据库用于提供车辆碰撞的历史数据，仿真数据库用于根据建模信息提供车辆碰撞的仿真数据。计算单元根据历史数据以及仿真数据计算碰撞时车辆与障碍物之间的相对速度以及碰撞重叠率，从而进一步计算碰撞概率。具体来说，一方面，一定时间内汽车行驶的距离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碰撞位置和重叠率。
计算碰撞概率的一个实例性实施例可以如下，云端数据库提供车辆碰撞的历史数据为第一碰撞模型，仿真数据库用于根据建模信息提供车辆碰撞的仿真数据为第二碰撞模型，计算单元融合第一碰撞模型以及第二碰撞模型的数据信息计算出碰撞时车辆与障碍物之间的相对速度为第一速度、碰撞重叠率为第一重叠率，此时根据第一速度以及第一碰撞位置计算出碰撞概率为第一概率。
实施例6
实施例6在前述实施例1的基础上还可以增加如下系统或模块，以下仅针对所增加的部分进行描述。
通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统还包括碰撞传感器，碰撞传感器可以监测车身的车身碰撞信息以及车身碰撞程度信息，并将该信息传输至集成安全域控制单元3。当车身碰撞传感器监测到车身已经发生碰撞后，此时集成安全域控制单元3根据车内观测系统2采集到的数据进行判断，若此时司乘人员已被保护且不存在二次伤害，则使主动式卷收器21放松以及使主动升降式锁扣22抬升，从而使得司乘人员能够自座椅上脱离。
实施例7
实施例7在前述实施例1的基础上还可以增加如下系统或模块，以下仅针对所增加的部分进行描述。
通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统中，集成安全域控制单元3根据车内观测系统2采集到的数据进行司乘意图判断，并根据意图判断结果选择性地使主动式卷收器21收紧或放松，和/或选择性地使主动升降式锁扣22抬升或降低。具体地请参见下述示意性实施例。
司乘意图判断的一个示意性实施例如下：摄像头采集到乘员手臂伸出的角度超过第四度数，身体向后转超过第五度数，此时集成安全域控制单元3判断此时乘员意图为：向后排方向抓取物品。此时主动式卷收器21中的织带被放松至无作用力，以便乘员能够取物。
用于实施例7的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法可以如图5所示，其在图1所示的方法基础上还包括：
S201：根据车内观测系统采集到的数据提供司乘意图判断；
S202：根据司乘意图判断结果选择性地使主动式卷收器收紧或放松和/或选择性地使主动升降式锁扣抬升或降低。
通过分析乘员意图来收紧或放松主动式卷收器和/或是抬升或降低主动升降式锁扣，使得司乘人员想要进行如自后排拿东西时，不必将安全带解开即可完成操作，在提升了司乘人员的使用便利的同时，也从另一方面加强了主动式安全带系统2对司乘人员的保护。
根据本公开的另一方面，本文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，可以实施上述任意一个实施例所提供的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法，从而能够使得主动式卷收器21以及主动升降式锁扣能够与车内观测系统相互配合，在碰撞发生后利用集成安全域控制单元3适应性地制定司乘人员保护策略，提升了主动式安全带系统2的保护效率以及保护效果。
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 (20)
1.一种通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，包括：
车内观测系统，用于采集车内司乘人员姿态数据和/或车内人员体型数据和/或车内座椅姿态数据和/或车内司乘人员精神状态数据；
主动式安全带系统，包括主动式卷收器以及主动升降式锁扣；以及
集成安全域控制单元，用于接收所述车内观测系统采集到的数据以及监测所述主动式卷收器与所述主动升降式锁扣的状态，并根据接收到的至少一个数据、所述主动式卷收器的松弛状态以及所述主动升降式锁扣的位置状态制定汽车安全带保护策略；
其中，汽车安全带保护策略包括：
根据所述车内司乘人员姿态数据和/或所述车内人员体型数据和/或所述车内座椅姿态数据和所述松弛状态以及所述位置状态选择性地使所述主动式卷收器收紧或放松；和/或
根据所述车内司乘人员姿态数据和/或所述车内人员体型数据和/或所述车内座椅姿态数据和所述松弛状态以及所述位置状态选择性地使所述主动升降式锁扣抬升或降低。
2.如权利要求1所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，还包括：
碰撞预测系统，包括：
车辆外部信息监测模块，用于监测车身周围障碍物；
车身姿态监测模块，用于监测车身运动以及车身姿态；
所述集成安全域控制单元，用于根据所述车辆外部信息监测模块以及所述车身姿态监测模块计算车身与障碍物的碰撞概率以及碰撞时刻；
其中，所述集成安全域控制单元在碰撞时刻之前制定所述汽车安全带保护策略。
3.如权利要求2所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述碰撞预测系统还包括车联网模块，所述车联网模块与所述车辆外部信息监测模块共同提供车身的外部信息。
4.如权利要求2所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述集成安全域控制单元根据车内司乘人员精神状态数据以及碰撞概率提供碰撞判断，若碰撞判断结果为是，所述集成安全域控制单元根据所述碰撞判断制定提醒策略；
所述提醒策略包括：
循环地预收紧及预放松所述主动式卷收器；和/或
循环地预抬升及预降低所述主动升降式锁扣。
5.如权利要求2所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述车辆外部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。
6.如权利要求2所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，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车身姿态。
7.如权利要求2所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述集成安全域控制单元包括建模单元以及计算单元，所述建模单元根据所述车辆外部信息监测模块的监测信息对障碍物进行建模，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；
所述计算单元根据建模信息计算碰撞概率。
8.如权利要求7所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，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车辆碰撞的历史数据，所述仿真数据库用于根据建模信息提供车辆碰撞的仿真数据；
所述计算单元根据所述历史数据以及所述仿真数据计算碰撞时车身与障碍物之间的相对速度以及碰撞重叠率。
9.如权利要求6所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述车内观测系统包括图像采集单元以及状态收集单元，所述图像采集单元用于采集车内司乘人员姿态数据、车内座椅姿态数据以及车内人员体型数据，所述状态收集单元用于采集车内司乘人员精神状态数据。
10.如权利要求9所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述图像采集单元为3D摄像头、2D摄像头的其中之一或其组合。
11.如权利要求9所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述状态收集单元为摄像头和/或车内雷达。
12.如权利要求9所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述车内司乘人员姿态数据包括司乘人员躯干位置数据和/或司乘人员关节点位置数据。
13.如权利要求9所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述车内座椅姿态数据包括座椅位置数据以及靠背角度数据的其中之一或其组合。
14.如权利要求9所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述精神状态数据包括司乘人员健康状态数据以及司乘人员面部数据的其中之一或其组合。
15.如权利要求1所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，还包括碰撞传感器，所述碰撞传感器监测车身碰撞信息以及车身碰撞程度信息，并传输至所述集成安全域控制单元，所述集成安全域控制单元根据所接收的信息结合以及所述车内观测系统采集的数据使所述主动式卷收器放松以及使所述主动升降式锁扣抬升。
16.如权利要求1所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的系统，其特征在于，所述集成安全域控制单元根据所述车内观测系统采集到的数据提供司乘意图判断，并根据所述意图判断结果选择性地使所述主动式卷收器收紧或放松；和/或选择性地使所述主动升降式锁扣抬升或降低。
17.一种通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法，其特征在于，包括：
为车辆提供主动式安全带系统，其包括主动式卷收器以及主动升降式锁扣；
采集车内司乘人员姿态数据和/或车内人员体型数据和/或车内座椅姿态数据和/或车内司乘人员精神状态数据；
监测所述主动式卷收器的松弛状态与所述主动升降式锁扣的位置状态；
制定汽车安全带保护策略，包括：
根据所述车内司乘人员姿态数据和/或所述车内人员体型数据和/或所述车内座椅姿态数据和所述松弛状态以及所述位置状态选择性地使所述主动式卷收器收紧或放松；和/或
根据所述车内司乘人员姿态数据和/或所述车内人员体型数据和/或所述车内座椅姿态数据和所述松弛状态以及所述位置状态选择性地使所述主动升降式锁扣抬升或降低。
18.如权利要求17所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法，其特征在于，还包括：
监测车身周围的障碍物；
收集车身运动以及车身状态；
根据车身周围障碍物、车身运动以及车身状态计算车辆与障碍物之间的碰撞概率和碰撞时刻；
根据车内司乘人员精神状态数据、碰撞概率以及碰撞时刻判断司乘人员是否注意到发生碰撞的可能性，若否，循环地预收紧及预放松所述主动式卷收器；和/或循环地预抬升及预降低所述主动升降式锁扣。
19.如权利要求17所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法，其特征在于，还包括：
根据所述车内观测系统采集到的数据提供司乘意图判断；
根据所述司乘意图判断结果选择性地使所述主动式卷收器收紧或放松；和/或选择性地使所述主动升降式锁扣抬升或降低。
20.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，所述计算机指令在由处理器执行时实现如权利要求17至19中任意一项所述的通过汽车安全带增强司乘人员安全性的方法的步骤。
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