CN114684055A - 车辆的碎窗控制装置、方法、存储介质和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆的碎窗控制装置、一种车辆、一种车辆的碎窗控制方法、一种计算机存储介质，车辆的碎窗控制装置包括：检测模块、边缘计算模块、控制模块。其中，检测模块用于检测车辆的车身倾斜角度、内外水压和负载压力；边缘计算模块用于根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值，并在落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号；控制模块用于根据碎窗信号控制碎窗执行机构进行碎窗。由此，根据获取到的车身倾斜角度、内外水压和负载压力来判断当前的危险情况，并在危险时进行碎窗，帮助驾乘人员脱离轿厢，从而确保驾乘人员的安全。

Description

车辆的碎窗控制装置、方法、存储介质和车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种车辆的碎窗控制装置、一种车辆的碎窗控制方法、一种存储介质和一种车辆。
背景技术
在驾驶车辆过程中，难免会发生交通事故，例如车辆由于驾驶失误或道路不平整等原因可能偏离原驾驶路线坠入水中，发生事故，如果驾乘人员不能及时从轿厢中脱离，有可能会发生严重的后果甚至溺亡。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆的碎窗控制装置，通过检测车身倾斜角度、内外水压和负载压力来判断危险情况，并在危险发生时碎窗，能够在车身入水的危险情况及时帮助驾乘人员脱离险情，从而保证驾乘人员的人身安全。
本发明的第二个目的在于提出一种车辆。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆的碎窗控制方法。
本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出的车辆的碎窗控制装置，包括：检测模块，用于检测车辆的车身倾斜角度、内外水压和负载压力；边缘计算模块，用于根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值，并在落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号；控制模块，用于根据碎窗信号控制碎窗执行机构进行碎窗。
根据本发明实施例提出的车辆的碎窗控制装置，通过检测模块检测车身倾斜角度、内外水压和负载压力，并通过边缘计算模块根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值，并在落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号，然后控制模块接收到碎窗信号后控制碎窗执行机构进行碎窗，实现通过检测车身倾斜角度、内外水压和负载压力来判断危险情况，并在危险发生时碎窗，能够在车身入水的危险情况及时帮助驾乘人员脱离险情，从而保证驾乘人员的人身安全。
另外，根据本发明实施例的车辆的碎窗控制装置，还可以具有如下的附加技术特征：
据本发明的一个实施例，检测模块包括至少一个水平传感器、至少一个水压传感器和至少一个负载传感器，其中，通过至少一个水平传感器获取车身倾斜角度，通过至少一个水压传感器获取内外水压，通过至少一个负载传感器获取负载压力。
根据本发明的一个实施例，至少一个水平传感器包括设于车辆的车头和/或车尾的水平传感器；至少一个水压传感器包括设于车辆的前横梁、纵梁、中横梁和后横梁中至少一个梁上的水压传感器；至少一个负载传感器包括设于车辆的至少一个悬架上的负载传感器。
根据本发明的一个实施例，边缘计算模块在根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值时，具体用于：对车身倾斜角度、内外水压和负载压力进行加权计算，获得车辆的落水危险值。
根据本发明的一个实施例，边缘计算模块通过以下方式计算获得车辆的落水危险值：
Figure BDA0002881110250000021
其中，W为所述落水危险值，A、B和C均为权重系数，Xi为第i个车身倾斜角度，Yi为第i个内外水压，Zi为第i个负载压力，n1为车身倾斜角度的个数，n2为内外水压的个数，n3为负载压力的个数。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出的车辆，包括上述的车辆的碎窗控制装置。
根据本发明实施例的车辆，通过其上安装的碎窗控制装置，通过检测车身倾斜角度、内外水压和负载压力来判断危险情况，并在危险发生时碎窗，能够在车身入水的危险情况及时帮助驾乘人员脱离险情，从而保证驾乘人员的人身安全。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出的车辆的碎窗控制方法，包括以下步骤：检测车辆的车身倾斜角度、内外水压和负载压力；根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值，并在落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号；以及根据碎窗信号控制碎窗执行机构进行碎窗。
根据本发明第三方面实施例提出的车辆的碎窗控制方法，先检测车辆的车身倾斜角度、内外水压和负载压力，并由此计算出车辆的落水危险值，并在落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号，并据碎窗信号控制碎窗执行机构进行碎窗，能够在车身入水的危险情况及时帮助驾乘人员脱离险情，从而保证驾乘人员的人身安全。
根据本发明的一个实施例，根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值，包括：对车身倾斜角度、内外水压和负载压力进行加权计算，获得车辆的落水危险值。
根据本发明的一个实施例，通过以下方式计算获得车辆的落水危险值：
Figure BDA0002881110250000022
其中，W为所述落水危险值，A、B和C均为权重系数，Xi为第i个车身倾斜角度，Yi为第i个内外水压，Zi为第i个负载压力，n1为车身倾斜角度的个数，n2为内外水压的个数，n3为负载压力的个数。
为达上述目的，本发明第四方面实施例提出的计算机可读存储介质，其上存储有车辆的碎窗控制程序，该程序被处理器执行时实现如上的车辆的碎窗控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过处理器执行其上存储有的车辆的碎窗控制程序，通过检测车身倾斜角度、内外水压和负载压力来判断危险情况，并在危险发生时碎窗，能够在车身入水的危险情况及时帮助驾乘人员脱离险情，从而保证驾乘人员的人身安全。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的车辆的碎窗控制装置的结构方框图；
图2为本发明一个实施例的车辆的结构方框图；
图3为本发明一个实施例的车辆的碎窗控制方法的流程方框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1为根据本发明一个实施例的车辆的碎窗控制装置的结构方框图。
如图1所示，车辆的碎窗控制装置100，包括：检测模块10、边缘计算模块20、控制模块30。
其中，检测模块10用于检测车辆的车身倾斜角度、内外水压和负载压力；边缘计算模块20用于根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值，并在落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号；控制模块30用于根据碎窗信号控制碎窗执行机构进行碎窗。
具体地，通过检测模块10获取车辆的车身倾斜角度、内外水压和负载压力，再由边缘计算模块20根据获取到的车身倾斜角度、内外水压和负载压力按一定规则当前车辆的落水危险值，并与预先设置的阈值进行比对，并在落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号，由控制模块30接收到碎窗信号后控制碎窗执行机构执行碎窗。
可以理解的是，根据本发明实施例的车辆的碎窗控制装置100，能够获取车身倾斜角度、内外水压和负载压力，并以此获取的落水危险值来判断当前车辆是否处于落水危险状态，并在险情发生时及时碎窗，帮助驾乘人员脱离轿厢，从而确保驾乘人员的安全。
下面结合本发明实施例，对车辆的碎窗控制装置100做进一步说明。
进一步地，检测模块10包括至少一个水平传感器、至少一个水压传感器和至少一个负载传感器，其中，通过至少一个水平传感器获取车身倾斜角度，通过至少一个水压传感器获取内外水压，通过至少一个负载传感器获取负载压力。
具体地，检测模块10由水平传感器、负载传感器、水压传感器组成，能够在行驶过程中分别获取车身倾斜角度、内外水压和负载压力，并将其传输到边缘计算模块以便进一步判断当前车辆所处的落水危险情况。
进一步地，至少一个水平传感器包括设于车辆的车头和/或车尾的水平传感器；至少一个水压传感器包括设于车辆的前横梁、纵梁、中横梁和后横梁中至少一个梁上的水压传感器；至少一个负载传感器包括设于车辆的至少一个悬架上的负载传感器。
此外，一些可选实施例中，检测模块10包括分别安装在车头、车尾的两个水平传感器，可以检测出水平角度的变化，获取到的水平变化的状态量记为，并将其传输到边缘计算模块20。
又一些可选实施例中，检测模块10还包括分别安装在在车身的前横梁、纵梁、中横梁、后横梁处各一个的水压传感器，可以分别检测出车身内外的水压状态，获取到的车身内外的水压状态量记为Y，并将其传输到边缘计算模块20。
又一些可选实施例中，检测模块10还包括对应安装在车辆的四个悬架环上各一个的负载传感器，负载传感器可以检测出车辆浮力的变化，在汽车下沉时可以获取到浮力水平差异，并记作Z，并将其传输到边缘计算模块20。
具体地，上述状态量X、Y、Z分别代表检测模块10获取到的的车身倾斜角度、内外水压和负载压力。
进一步地，边缘计算模块20在根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值时，具体用于：对车身倾斜角度、内外水压和负载压力进行加权计算，获得车辆的落水危险值。
可以理解的是，获取到的车身倾斜角度、内外水压和负载压力分别由上述的状态量X、Y、Z表示，再进行加权计算得到落水危险值，其权重系数可以根据车辆运用的场景进行调整，例如在车辆在起伏较大的山路行驶时，应适量将各状态量的权重减低，从而让获取到的落水危险值更加准确，避免错误判断危险情况影响正常使用，能够保证车辆的安全的同时保证用户的使用体验。
进一步地，边缘计算模块通过以下方式计算获得车辆的落水危险值：
Figure BDA0002881110250000051
其中，W为所述落水危险值，A、B和C均为权重系数，Xi为第i个车身倾斜角度，Yi为第i个内外水压，Zi为第i个负载压力，n1为车身倾斜角度的个数，n2为内外水压的个数，n3为负载压力的个数。
需要说明的是，权重系数A、B、C的选取，需要对车辆的各运行状态进行分析，下面以n1＝2，n2＝4，n3＝4的车辆碎窗控制装置为例。
其中，测量车身倾斜角度的水平传感器有两个，分别安装在车头和车尾；测量内外水压的水压传感器有四个，分别安装在前横梁、纵梁、中横梁和后横梁；测量负载压力的负载传感器有四个，分别位于车辆的四个悬架。
具体地，测量车身倾斜角度时，车辆正常行驶在马路上，测出车子水平状态X1、X2；车辆上下坡行驶时，测出车子水平状态X3、X4；车辆以正常姿势落水，因为车头比较重，车辆往往向前倾斜慢慢下沉，测出车子的水平状态X5、X6。
测量内外水压时，车辆辆正常行驶在马路上，测出车身前横梁，纵梁，中横梁，后横梁的内外水压状态Y1，Y2，Y3，Y4；车辆上下坡行驶，测出车身前横梁，纵梁，中横梁，后横梁的内外水压状态Y5，Y6，Y7，Y8；汽车坠水时，测出车身前横梁，纵梁，中横梁，后横梁的内外水压状态Y9，Y10，Y11，Y12。
测量负载压力时，汽车正常行驶在马路上，测出各个悬架环负载压力状态Z1，Z2，Z3，Z4；汽车上下坡行驶，测出各个悬架环负载压力状态Z5，Z6，Z7，Z8；汽车坠水时，测出车身各个悬架环负载压力Z9，Z10，Z11，Z12。
进一步地，W1、W2、W3分别代表正常行驶、上下坡行驶、坠水时的落水危险值，由如下公式得到：
Figure BDA0002881110250000052
Figure BDA0002881110250000053
Figure BDA0002881110250000054
可以理解的是，应当选区的权重系数A、B、C的值使得得到的W1、W2相对较小且得到的W3应当明显大于W1、W2，这样可以更准确地判断出车辆是否处于落水危险情况，避免错误判断危险情况影响正常使用，能够保证车辆的安全的同时保证用户的使用体验。
综上，根据本发明实施例提出车辆的碎窗控制装置，通过检测模块检测车身倾斜角度、内外水压和负载压力，并通过边缘计算模块根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值，并在落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号，然后控制模块接收到碎窗信号后控制碎窗执行机构进行碎窗，实现通过检测车身倾斜角度、内外水压和负载压力来判断危险情况，并在危险发生时碎窗，能够在车身入水的危险情况及时帮助驾乘人员脱离险情，从而保证驾乘人员的人身安全。
图2为本发明一个实施例的车辆的结构方框图。
如图2所示，车辆1000，包括如上述的车辆的碎窗控制装置100。
由此，本发明实施例提出的车辆，通过其上安装的车辆的碎窗控制装置来获取车身倾斜角度、内外水压和负载压力，将其以特定方式处理获取到落水危险值，并以此判断车辆是否处于落水危险情况，并在车辆落水时及时碎窗，能够帮助驾乘人员脱离轿厢，从而确保驾乘人员的人身安全。
图3为本发明一个实施例的车辆的碎窗控制方法的流程方框图。
如图3所示，车辆的碎窗控制方法，其步骤包括：
S101，检测车辆的车身倾斜角度、内外水压和负载压力。
具体地，本由车辆的碎窗控制方法可以运用在上述车辆的碎窗控制装置上，可以由如图1所示的碎窗控制装置的检测模块分别获取车身倾斜角度、内外水压和负载压力。
S102，根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值，并在落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号。
其中，阈值的设置应使得其尽量小于正常行驶和上下坡行驶时的落水危险值同时尽量小于车辆在落水危险情况的落水危险值。
S103，根据碎窗信号控制碎窗执行机构进行碎窗。
进一步地，根据车身倾斜角度、内外水压和负载压力获取车辆的落水危险值，包括：对车身倾斜角度、内外水压和负载压力进行加权计算，获得车辆的落水危险值。
可以理解的是，由车辆的碎窗控制方法中步骤S101获取的车身倾斜角度、内外水压和负载压力对应的权重的选取按上述权值选定的方法选取。
进一步地，通过以下方式计算获得车辆的落水危险值：
Figure BDA0002881110250000061
其中，W为所述落水危险值，A、B和C均为权重系数，Xi为第i个车身倾斜角度，Yi为第i个内外水压，Zi为第i个负载压力，n1为车身倾斜角度的个数，n2为内外水压的个数，n3为负载压力的个数。
由此，根据本发明的实施例提出的车辆的碎窗控制方法，通过获取车身倾斜角度、内外水压和负载压力，加权计算后获取车辆的落水危险值与设置好的阈值进行比对，当落水危险值大于设定阈值时，判断当前车辆坠水，并进行碎窗，能够在车身入水的危险情况及时帮助驾乘人员脱离险情，从而保证驾乘人员的人身安全。
进一步地，本发明基于前述实施例的车辆的碎窗控制方法，还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有车辆的碎窗控制程序，该程序被处理器执行时实现如上述本发明实施例的车辆的碎窗控制方法的具体实施方式。
综上，本发明提出的计算机可读存储介质，通过处理器执行其上存储有的车辆的碎窗控制程序，能够在车身入水的危险情况及时帮助驾乘人员脱离险情，从而保证驾乘人员的人身安全。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆的碎窗控制装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测所述车辆的车身倾斜角度、内外水压和负载压力；
边缘计算模块，用于根据所述车身倾斜角度、所述内外水压和所述负载压力获取所述车辆的落水危险值，并在所述落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号；
控制模块，用于根据所述碎窗信号控制碎窗执行机构进行碎窗。
2.根据权利要求1所述的车辆的碎窗控制装置，其特征在于，所述检测模块包括至少一个水平传感器、至少一个水压传感器和至少一个负载传感器，其中，通过所述至少一个水平传感器获取所述车身倾斜角度，通过所述至少一个水压传感器获取所述内外水压，通过所述至少一个负载传感器获取所述负载压力。
3.根据权利要求2所述的车辆的碎窗控制装置，其特征在于，
所述至少一个水平传感器包括设于所述车辆的车头和/或车尾的水平传感器；
所述至少一个水压传感器包括设于所述车辆的前横梁、纵梁、中横梁和后横梁中至少一个梁上的水压传感器；
所述至少一个负载传感器包括设于所述车辆的至少一个悬架上的负载传感器。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆的碎窗控制装置，其特征在于，所述边缘计算模块在根据所述车身倾斜角度、所述内外水压和所述负载压力获取所述车辆的落水危险值时，具体用于：
对所述车身倾斜角度、所述内外水压和所述负载压力进行加权计算，获得所述车辆的落水危险值。
5.根据权利要求4所述的车辆的碎窗控制装置，其特征在于，所述边缘计算模块通过以下方式计算获得所述车辆的落水危险值：
Figure FDA0002881110240000011
其中，W为所述落水危险值，A、B和C均为权重系数，Xi为第i个车身倾斜角度，Yi为第i个内外水压，Zi为第i个负载压力，n1为车身倾斜角度的个数，n2为内外水压的个数，n3为负载压力的个数。
6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的车辆的碎窗控制装置。
7.一种车辆的碎窗控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测所述车辆的车身倾斜角度、内外水压和负载压力；
根据所述车身倾斜角度、所述内外水压和所述负载压力获取所述车辆的落水危险值，并在所述落水危险值大于预设阈值时输出碎窗信号；以及
根据所述碎窗信号控制碎窗执行机构进行碎窗。
8.根据权利要求7所述的车辆的碎窗控制方法，其特征在于，所述根据所述车身倾斜角度、所述内外水压和所述负载压力获取所述车辆的落水危险值，包括：
对所述车身倾斜角度、所述内外水压和所述负载压力进行加权计算，获得所述车辆的落水危险值。
9.根据权利要求8所述的车辆的碎窗控制方法，其特征在于，通过以下方式计算获得所述车辆的落水危险值：
Figure FDA0002881110240000021
其中，W为所述落水危险值，A、B和C均为权重系数，Xi为第i个车身倾斜角度，Yi为第i个内外水压，Zi为第i个负载压力，n1为车身倾斜角度的个数，n2为内外水压的个数，n3为负载压力的个数。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有车辆的碎窗控制程序，该车辆的碎窗控制程序被处理器执行时实现如权利要求6-9中任一项所述的车辆的碎窗控制方法。
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