CN116923421A - 乘员颈部损伤评估装置和方法、计算机程序产品以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于车辆的乘员颈部损伤评估装置，至少包括：设置在所述车辆的座椅处的第一获取单元，其被配置为适于获取占用所述座椅的人类乘员在追尾碰撞中的动力学数据；和处理单元，其被配置为适于对所述第一获取单元所获取的动力学数据进行分析处理，以便根据预设模型评估所述人类乘员的颈部损伤等级。还提供了一种用于车辆的乘员颈部损伤评估方法、一种计算机程序产品和一种相应的车辆。通过本发明提供的实施例，在发生追尾碰撞事故时能够初期判断乘员颈部受伤的严重性，这给现场救援以及后续理赔提供参考，从而提高追尾碰撞事故的救援效率，并减少事故之后潜伏的伤害，由此进一步降低事故后的死亡率。

Description

乘员颈部损伤评估装置和方法、计算机程序产品以及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于车辆的乘员颈部损伤评估装置、一种用于车辆的乘员颈部损伤评估方法、一种计算机程序产品和一种相应的车辆。
背景技术
现今，在道路上时常发生追尾碰撞事故。在追尾碰撞事故中最常见的伤害形式是颈部损伤，其损伤机理通常在于：当车辆被后车追尾碰撞时，由于通常存在安全带约束，本车乘员的躯干首先会随车辆向前加速运动，但其头部却因惯性作用相对滞后，接下来乘员头部因自身躯干带动而向后扭转，这便造成颈部受伤。这种受伤方式类似于软鞭甩动，因此通常称其为“挥鞭伤”(Whiplash Injury)。这种挥鞭伤由于其并发症多、潜伏期长，因此在交通事故中被认为是最严重的次要性伤害。
然而，在现有技术中一方面不存在针对追尾碰撞事故后乘员颈部伤害程度初期判断的智能系统，虽然事故发生后可以触发e-Call功能进行远程坐席询问，但只能受伤人员进行自行判断，由于看不到人体内部究竟是否损伤，受伤人员及同乘人员无法相对准确进行描述，并且会存在自我感觉良好造成的误判，延迟最佳救援时间；而且如果一旦事故过程中乘员已经昏迷无法应答，远程救援坐席更难以判断现场情况，增加了做决定的难度，延误救护车最佳救援时间。另一方面，由于追尾时的“挥鞭伤”造成的损伤不明显，乘员特别容易忽略，尤其可能在事故发生后一段时间才开始表现出症状。这不仅为后续理赔造成特别大的求证难度，而且颈部损伤往往需要特别繁琐的治疗过程，若错过了黄金治疗期更是损失重大。
因此，基于目前的状况，如何在追尾碰撞事故中评估乘员的颈部伤害仍是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置、一种改进的用于车辆的乘员颈部损伤评估方法、一种相应的计算机程序产品和一种相应的车辆，以至少解决现有技术中的部分问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆的乘员颈部损伤评估装置，至少包括：
-设置在所述车辆的座椅处的第一获取单元，所述第一获取单元被配置为适于获取占用所述座椅的人类乘员在追尾碰撞中的动力学数据；和
-处理单元，所述处理单元被配置为适于对所述第一获取单元所获取的动力学数据进行分析处理，以便根据预设模型评估所述人类乘员的颈部损伤等级。
根据本发明的一个可选实施例，所述第一获取单元包括：
设置在所述座椅的头枕处的第一头枕传感器阵列，所述第一头枕传感器阵列被配置为适于获取占用所述座椅的人类乘员的头部与所述头枕之间的第一头部作用数据(尤其头部压力数据和/或头部接触时间数据)；和
设置在所述座椅的靠背处的第一靠背传感器阵列，所述第一靠背传感器阵列被配置为适于获取占用所述座椅的人类乘员的背部与所述靠背之间的第一背部作用数据(尤其背部压力数据和/或背部接触时间数据)。
根据本发明的一个可选实施例，所述乘员颈部损伤评估装置还包括：
-第二获取单元，所述第二获取单元被配置为适于获取占用所述座椅的人类乘员的生理参数并将所述生理参数转换为损伤加权参量。
根据本发明的一个可选实施例，所述第二获取单元包括：
设置在所述座椅的头枕处的第二头枕传感器阵列，所述第二头枕传感器阵列被配置为适于获取占用所述座椅的人类乘员的头部与所述头枕之间的第二头部作用数据(尤其头部压力数据和/或头部接触面区域)，其中，所述第二头枕传感器阵列优选与所述第一头枕传感器阵列相同；和/或
设置在所述座椅的靠背处的第二靠背传感器阵列，所述第二靠背传感器阵列被配置为适于获取占用所述座椅的人类乘员的背部与所述靠背之间的第二背部作用数据(尤其背部压力数据和/或背部接触面区域)，其中，所述第二靠背传感器阵列优选与所述第一靠背传感器阵列相同；和/或
设置在所述座椅的坐垫处的坐垫传感器阵列，所述坐垫传感器阵列被配置为适于获取占用所述座椅的人类乘员的躯干与所述坐垫之间的躯干作用数据(尤其躯干压力数据和/或躯干接触面区域)；和/或
车载扫描摄像模块，所述车载扫描摄像模块被配置为适于扫描所述人类乘员的身材轮廓；和/或
人机交互输入模块，所述人机交互输入模块被配置为适于输入所述人类乘员的生理参数(尤其是身高数据、体重数据、年龄数据和性别数据)。
根据本发明的一个可选实施例，所述处理单元被配置为适于对所述第二头枕传感器阵列所获取的第二头部作用数据(尤其头部压力数据和/或头部接触面区域)和/或对所述第二靠背传感器阵列所获取的第二背部作用数据(尤其背部压力数据和/或背部接触面区域)和/或对所述坐垫传感器阵列所获取的躯干作用数据(尤其躯干压力数据和/或躯干接触面区域)进行分析处理，以求取占用所述座椅的人类乘员的生理参数(尤其是身高数据、体重数据和/或身材轮廓)。
根据本发明的一个可选实施例，所述第一头枕传感器阵列和所述第一靠背传感器阵列被配置为适于根据所述第二获取单元所获取的占用所述座椅的人类乘员的生理参数(尤其身材轮廓)来激活所述第一头枕传感器阵列和所述第一靠背传感器阵列的相应工作区域。
根据本发明的一个可选实施例，所述乘员颈部损伤评估装置还包括：
-第三获取单元，所述第三获取单元被配置为适于获取所述车辆的当前数据信息(尤其车辆当前加速度信息和/或车辆当前位置信息)。
根据本发明的一个可选实施例，所述第三获取单元包括：
设置在所述车辆的座椅处的至少一个座椅加速度传感器(尤其分别设置在所述座椅的上下骨架处的上座椅加速度传感器和下座椅加速度传感器)，所述座椅加速度传感器被配置为适于获取所述座椅的座椅加速度，以获得车辆加速度时间变化曲线作为车辆当前加速度信息，和/或
碰撞信号获取模块，所述碰撞信号获取模块被配置为适于获取所述车辆发生碰撞(尤其发生追尾碰撞)的碰撞信号。
根据本发明的一个可选实施例，所述处理单元被配置为适于将所述座椅加速度传感器所获取的座椅加速度(尤其所述下座椅加速度传感器所获取的座椅加速度)作为判定所述车辆发生追尾碰撞的依据，例如在预定时间内的加速度增量高于预设的加速度增量阈值的情况下判定追尾碰撞的发生。
根据本发明的一个可选实施例，所述处理单元被配置为适于对所述第一头枕传感器阵列所获取的第一头部作用数据进行分析处理，以便求取所述人类乘员的头部在追尾碰撞中的头部加速度时间变化曲线；和/或所述处理单元被配置为适于对所述第一靠背传感器阵列所获取的第一背部作用数据进行分析处理，以便求取所述人类乘员的背部在追尾碰撞中的背部加速度时间变化曲线。
根据本发明的一个可选实施例，所述处理单元被配置为适于在求取所述背部加速度时间变化曲线时附加地考虑到所述座椅加速度传感器所获取的座椅加速度(尤其所述上座椅加速度传感器所获取的座椅加速度)。
根据本发明的一个可选实施例，所述处理单元被配置为适于在根据预设模型评估所述人类乘员的颈部损伤等级时考虑到所述头部加速度时间变化曲线和所述背部加速度时间变化曲线；尤其考虑到所述头部加速度时间变化曲线与所述背部加速度时间变化曲线之间的差量；优选地，还考虑到所述车辆加速度时间变化曲线和/或所述损伤加权参量。
根据本发明的一个可选实施例，所述乘员颈部损伤评估装置还包括：
-通信单元，所述通信单元被配置为适于将所述处理单元评估得出的乘员颈部损伤等级作为目标消息的至少一部分发送至救援平台和/或所述车辆的车载显示器和/或预设的其他接收方；尤其是，所述目标消息还包括由所述第三获取单元所获取的车辆当前位置信息。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于车辆的乘员颈部损伤评估方法，至少包括以下步骤：
S100：获取所述车辆内的人类乘员在追尾碰撞中的动力学数据；和
S200：根据所述动力学数据采用预设模型评估所述人类乘员的颈部损伤等级。
根据本发明的一个可选实施例，所述乘员颈部损伤评估方法还包括以下步骤：
S10：监测所述车辆的加速度；
S20：根据所述车辆的加速度、尤其根据所述车辆的车辆加速度时间变化曲线判定追尾碰撞的发生。
根据本发明的一个可选实施例，所述乘员颈部损伤评估方法还包括以下步骤：
S300：将乘员颈部损伤等级作为目标消息的至少一部分发送至救援平台和/或所述车辆的车载显示器和/或预设的其他接收方。
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实施上述第二方面提供的乘员颈部损伤评估方法的各个步骤。
根据本发明的第四方面，提供了一种自动驾驶车辆，包括上述第一方面提供的乘员颈部损伤评估装置和/或上述第三方面提供的计算机程序产品。
通过本发明提供的实施例，在发生追尾碰撞事故时能够初期判断乘员颈部受伤的严重性，这给现场救援以及后续理赔提供参考，从而提高追尾碰撞事故的救援效率，并减少事故之后潜伏的伤害，由此进一步降低事故后的死亡率。
附图说明
下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：
图1示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置的结构框架图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置的第一获取单元的结构框架图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置的第二获取单元的结构框架图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置的第三获取单元的结构框架图；
图5(A)示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置的应用场景图；
图5(B)示出了图5(A)所示出的车辆座椅的细节图；
图6(A)示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置得出的头部加速度时间变化曲线的示例图；
图6(B)示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置得出的背部加速度时间变化曲线的示例图；
图6(C)示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置得出的头部加速度时间变化曲线、背部加速度时间变化曲线以及相对加速度时间变化曲线的示例图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置的第三获取单元获取的车辆加速度时间变化曲线；
图8示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估装置工作的示意性原理图；
图9示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估方法的流程图；
图10示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆的乘员颈部损伤评估方法的另一流程图；和
图11示出了根据本发明的一个实施例的用于实施所述乘员颈部损伤评估方法的计算机系统的结构框架图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
图1示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100的结构框架图。有关所述乘员颈部损伤评估装置100的各部件的具体布置位置可对照于接下来即将描述的图5(A)和图5(B)的应用场景图进行理解。如图1所示，根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100，至少包括：
-设置在所述车辆V的座椅200处的第一获取单元10，所述第一获取单元10被配置为适于获取占用所述座椅200的人类乘员300在追尾碰撞中的动力学数据；和
-处理单元90，所述处理单元90被配置为适于对所述第一获取单元10所获取的动力学数据进行分析处理，以便根据预设模型评估所述人类乘员300的颈部损伤等级。
可选地，预设模型可利用现有的颈部损伤准则NIC(Neck Injury Criterion)、生物力学颈部损伤预测Nij(Biomechanical neck injury predictor)或颈部损伤预测Nkm(Neck injury predictor Nkm)评估颈部损伤严重程度。在此根据预设模型尤其评估脊髓神经根受刺激导致神经元细胞膜功能受损的几率，优选通过AD转换(模数转换)技术基于评估结果对相应的颈部损伤严重程度进行分级。在此示例性可划分为四个等级：1级：轻微损伤；2级：中度损伤；3级：不危及生命安全的严重损伤；4级：危及生命安全的严重损伤。在此应理解的是，其他形式的等级划分也是可行的。优选地，可对照于颈部损伤准则NIC的判定标准。
可选地，所述乘员颈部损伤评估装置100的各部件可通过所述车辆V的座椅200自身的供电系统进行供电，供电电压优选为8.0伏特至40.0伏特，尤其为12伏特。备选地，所述乘员颈部损伤评估装置100也可通过车辆电池包和/或专门的电池供应必要的电能。
根据本发明的一个实施例，所述乘员颈部损伤评估装置100还包括：
-第二获取单元20，所述第二获取单元20被配置为适于获取占用所述座椅200的人类乘员300的生理参数并将所述生理参数转换为损伤加权参量r。
根据本发明的一个实施例，所述乘员颈部损伤评估装置100还包括：
-第三获取单元30，所述第三获取单元30被配置为适于获取所述车辆V的当前数据信息(尤其车辆当前加速度信息和/或车辆当前位置信息)。
根据本发明的一个实施例，所述乘员颈部损伤评估装置100还包括：
-通信单元40，所述通信单元40被配置为适于将所述处理单元90评估得出的乘员颈部损伤等级作为目标消息的至少一部分(优选通过导线传输、尤其优选通过无线传输技术)发送至救援平台和/或所述车辆V的车载显示器和/或预设的其他接收方；尤其是，所述目标消息还包括由所述第三获取单元30所获取的车辆当前位置信息。
在此有利地，通过根据本发明的实施例提供的通信单元40将乘员颈部损伤等级发送至救援平台，能够给救援平台提供救援参考依据，便于其做出相应可靠的决策。附加于乘员颈部损伤等级，通过本发明提供的实施例也可将车辆的型号、碰撞发生时车辆的速度、碰撞时的加速度、车辆位置等信息一并发送至救援平台。
在此有利地，所述车辆的乘员可以根据车载显示器上显示的乘员颈部损伤等级来汇报给救援平台，在车载显示器上显示乘员颈部损伤等级也便于现场救援人员进行参考。
在此有利地，所述预设的其他接收方例如是车外电子设备，在该设备上安装有相关程序，从而持有该设备的人员可获悉该乘员颈部受伤的相关信息。
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100的第一获取单元10的结构框架图。有关所述第一获取单元10的各部件的具体布置位置可对照于接下来即将描述的图5(A)和图5(B)的应用场景图进行理解。如图2所示，根据本发明的一个实施例的第一获取单元10包括：
设置在所述座椅200的头枕201处的第一头枕传感器阵列11，所述第一头枕传感器阵列11被配置为适于获取占用所述座椅200的人类乘员300的头部301与所述头枕201之间的第一头部作用数据(尤其头部压力数据F头和/或头部接触时间数据t头)；和
设置在所述座椅200的靠背202处的第一靠背传感器阵列12，所述第一靠背传感器阵列12被配置为适于获取占用所述座椅200的人类乘员300的背部302与所述靠背202之间的第一背部作用数据(尤其背部压力数据F背和/或背部接触时间数据t背)。
图3示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100的第二获取单元20的结构框架图。有关所述第二获取单元20的各部件的具体布置位置可对照于接下来即将描述的图5(A)和图5(B)的应用场景图进行理解。如图3所示，根据本发明的一个实施例的第二获取单元20包括：
设置在所述座椅200的头枕201处的第二头枕传感器阵列21，所述第二头枕传感器阵列21被配置为适于获取占用所述座椅200的人类乘员300的头部301与所述头枕201之间的第二头部作用数据(尤其头部压力数据和/或头部接触面区域)；和/或
设置在所述座椅200的靠背202处的第二靠背传感器阵列22，所述第二靠背传感器阵列22被配置为适于获取占用所述座椅200的人类乘员300的背部302与所述靠背202之间的第二背部作用数据(尤其背部压力数据和/或背部接触面区域)；和/或
设置在所述座椅200的坐垫203处的坐垫传感器阵列23，所述坐垫传感器阵列23被配置为适于获取占用所述座椅200的人类乘员300的躯干303与所述坐垫203之间的躯干作用数据(尤其躯干压力数据和/或躯干接触面区域)；和/或
车载扫描摄像模块24，所述车载扫描摄像模块24被配置为适于扫描所述人类乘员300的身材轮廓；和/或
人机交互输入模块25，所述人机交互输入模块25被配置为适于输入所述人类乘员300的生理参数(尤其是身高数据、体重数据、年龄数据和性别数据)。
根据本发明的一个实施例，所述第一头枕传感器阵列11和所述第一靠背传感器阵列12被配置为适于根据所述第二获取单元20所获取的占用所述座椅200的人类乘员300的生理参数(尤其身材轮廓)来激活所述第一头枕传感器阵列11和所述第一靠背传感器阵列12的相应工作区域，其他区域则为非工作区域，以节省不必要的能量消耗。
图4示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100的第三获取单元30的结构框架图。有关所述第三获取单元30的各部件的具体布置位置可对照于接下来即将描述的图5(A)和图5(B)的应用场景图进行理解。如图4所示，根据本发明的一个实施例的第三获取单元30包括：
设置在所述车辆V的座椅200处的至少一个座椅加速度传感器31(尤其分别设置在所述座椅200的上下骨架处的上座椅加速度传感器311和下座椅加速度传感器312)，所述座椅加速度传感器31被配置为适于获取所述座椅200的座椅加速度a，以获得车辆加速度时间变化曲线a(t)作为车辆当前加速度信息；和/或
碰撞信号获取模块32，所述碰撞信号获取模块32被配置为适于获取所述车辆V发生碰撞(尤其发生追尾碰撞)的碰撞信号。
根据本发明的一个实施例，在所述碰撞信号获取模块32获取到表明所述车辆V发生碰撞(尤其发生追尾碰撞)的碰撞信号之后，或者在根据所述座椅加速度传感器31、尤其所述下座椅加速度传感器312所获取的车辆当前加速度信息表明所述车辆V发生追尾碰撞的情况下，所述乘员颈部损伤评估装置100的第一获取单元10才被激活，以获取人类乘员300在追尾碰撞中的动力学数据。在其他时间中，所述乘员颈部损伤评估装置100的第一获取单元10优选保持非工作状态，以节省不必要的能量消耗。
图5(A)示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100的应用场景图；图5(B)示出了图5(A)所示出的座椅200的细节图。如图5(A)所示，人类乘员300坐置于车辆V内，在此示例性坐置于驾驶员座椅上。应理解的是，对于所述车辆V的其他座椅同样适用于根据本发明提供的实施例。在此，座椅200包括头枕201、靠背202和坐垫203。
根据本发明的一个实施例，当乘员300坐在所述座椅200上时，乘员300的头部301靠置于所述座椅200的头枕201，由此触发设置在所述头枕201处的第二头枕传感器阵列21(也参见图5(B))，从而所述乘员颈部损伤评估装置100的第二获取单元20获取该乘员300的头部301与所述头枕201之间的第二头部作用数据(尤其头部压力数据和/或头部接触面区域)。
根据本发明的一个实施例，当乘员300坐在所述座椅200上时，乘员300的背部302(在此也可理解为背部)靠置于所述座椅200的靠背202，由此触发设置在所述靠背202处的第二靠背传感器阵列22(也参见图5(B))，从而所述乘员颈部损伤评估装置100的第二获取单元20获取该乘员300的背部302与所述靠背202之间的第二背部作用数据(尤其背部压力数据和/或背部接触面区域)。
根据本发明的一个实施例，当乘员300坐在所述座椅200上时，乘员300的躯干303坐置于所述座椅200的坐垫203，由此触发设置在所述坐垫203处的坐垫传感器阵列23(也参见图5(B))，从而所述乘员颈部损伤评估装置100的第二获取单元20获取该乘员300的躯干303与所述坐垫203之间的躯干作用数据(尤其躯干压力数据和/或躯干接触面区域)。
根据本发明的一个实施例，所述处理单元90被配置为适于对所述第二头枕传感器阵列21所获取的第二头部作用数据(尤其头部压力数据和/或头部接触面区域)和/或对所述第二靠背传感器阵列22所获取的第二背部作用数据(尤其背部压力数据和/或背部接触面区域)和/或对所述坐垫传感器阵列23所获取的躯干作用数据(尤其躯干压力数据和/或躯干接触面区域)进行分析处理，以求取占用所述座椅200的人类乘员300的生理参数(尤其是身高数据、体重数据和/或身材轮廓)，进而将所述生理参数转换为损伤加权参量r。
附加地，也可通过安装于车辆V的车载扫描摄像模块24(在此未示出)获取人类乘员300的身材轮廓进而求取损伤加权参量r。
附加地，也可通过在安装于车辆V的人机交互输入模块25上直接输入人类乘员300的生理参数(尤其是身高数据、体重数据、年龄数据和性别数据)来求取损伤加权参量r。
关于损伤加权参量示例性可理解为：年老的人类乘员300比年轻的人类乘员300具有更高的损伤加权参量r，也即越容易受伤；身材高大壮实的人类乘员300比身材纤细的人类乘员300具有更低的损伤加权参量r，也即越不容易受伤。
如图5(B)示意性所示，设置在所述座椅200的头枕201处的第一头枕传感器阵列11或第二头枕传感器阵列21基本上覆盖整个头枕201的表面，设置在所述座椅200的靠背202处的第一靠背传感器阵列12或第二靠背传感器阵列22基本上覆盖整个靠背202的表面，从而涵盖各种体型的人类乘员300。在此，所述第二头枕传感器阵列21优选与所述第一头枕传感器阵列11相同，所述第二靠背传感器阵列22优选与所述第一靠背传感器阵列12相同，也即彼此为同一传感器阵列。应理解的是，所述第二头枕传感器阵列21也可以与所述第一头枕传感器阵列11不同，所述第二靠背传感器阵列22也可以与所述第一靠背传感器阵列12不同，也即彼此为不同传感器阵列。
如图5(B)示意性所示，设置在所述车辆V的座椅200处的至少一个座椅加速度传感器31包括分别设置在所述座椅200的上下骨架处的上座椅加速度传感器311和下座椅加速度传感器312。
根据本发明的一个实施例，所述处理单元90被配置为适于在求取所述背部加速度时间变化曲线a背(t)时附加地考虑到所述座椅加速度传感器31、尤其所述上座椅加速度传感器311所获取的座椅加速度a，对此尤其结合接下来即将描述的图6(B)进行理解。
根据本发明的一个实施例，所述处理单元90被配置为适于将所述座椅加速度传感器31、尤其所述下座椅加速度传感器312所获取的座椅加速度a作为判定所述车辆V发生追尾碰撞的依据，对此尤其结合接下来即将描述的图7进行理解。
图6(A)示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100得出的头部加速度时间变化曲线a头(t)的示例图，其中，横轴给出以ms为单位的追尾碰撞发生过程的时间，竖轴给出以重力加速度g为单位的加速度值。应理解的是，图中给出的所有数值仅为便于理解本发明实施例的示例性数值。
根据本发明的一个实施例，也结合上文所述，在发生追尾碰撞时，设置在所述座椅200的头枕201处的第一头枕传感器阵列11获取占用所述座椅200的人类乘员300的头部301与所述头枕201之间的第一头部作用数据，例如头部压力数据F头和/或与所述头枕201之间的头部接触时间数据t头，因为基于人类乘员300的生理参数(尤其身高体重数据)可大致得出人类乘员300的头部301的质量(例如为体重的1/5至1/6)，于是根据第一头部作用数据(尤其头部压力数据F头和/或头部接触时间数据t头)尤其可求得人类乘员300的头部301在此追尾碰撞发生过程中、尤其在与头枕接触时间中的头部加速度时间变化曲线a头(t)。
图6(B)示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100得出的背部加速度时间变化曲线a背(t)的示例图，其中，横轴给出以ms为单位的追尾碰撞发生过程的时间，竖轴给出以重力加速度g为单位的加速度值。应理解的是，图中给出的所有数值仅为便于理解本发明实施例的示例性数值。
根据本发明的一个实施例，也结合上文所述，在发生追尾碰撞时，设置在所述座椅200的靠背202处的第一靠背传感器阵列12获取占用所述座椅200的人类乘员300的背部302与所述靠背202之间的第一背部作用数据，例如背部压力数据F背和/或与所述靠背202之间的背部接触时间数据t背，根据第一背部作用数据(尤其背部压力数据F背和/或背部接触时间数据t背)尤其可求得人类乘员300的背部302在此追尾碰撞发生过程中、尤其在与靠背接触时间中的背部加速度时间变化曲线a背(t)。
根据本发明的一个实施例，由于所述座椅200自身刚性等原因，在人类乘员300的背部302与所述座椅200的靠背202作用期间在很大程度上具有与所述座椅200自身相同的加速度，因此在求取背部加速度时间变化曲线a背(t)时尤其可直接应用所述座椅加速度传感器31、尤其所述上座椅加速度传感器311所获取的座椅加速度a。
图6(C)示出了根据图6(A)得到的头部加速度时间变化曲线a头(t)和根据图6(B)得到的背部加速度时间变化曲线a背(t)以及这二者的差量作为相对加速度时间变化曲线a相对(t)的示例图，其中，横轴给出以ms为单位的追尾碰撞发生过程的时间，竖轴给出以重力加速度g为单位的加速度值。应理解的是，图中给出的所有数值仅为便于理解本发明实施例的示例性数值。
根据本发明的一个实施例，头部加速度时间变化曲线a头(t)与背部加速度时间变化曲线a背(t)之间的差量越大，也即相对加速度时间变化曲线a相对(t)的绝对量值越大，表明头部与背部的相对加速度值越大，那么根据Aldman等人1986年提出的颈部损伤机理，则脊髓神经根受刺激导致神经元细胞膜功能受损的几率也越大，因此人类乘员300的颈部损伤就可能越严重，因而得出的颈部损伤等级也越高。
图7示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100的第三获取单元30获取的车辆加速度时间变化曲线a(t)，其中，横轴给出以ms为单位的追尾碰撞发生过程的时间，竖轴给出以重力加速度g为单位的加速度值。应理解的是，图中给出的所有数值仅为便于理解本发明实施例的示例性数值。
根据本发明的一个实施例，所述处理单元90被配置为适于将所述座椅加速度传感器31、尤其所述下座椅加速度传感器312所获取的座椅加速度a作为判定所述车辆V发生追尾碰撞的依据。在此，应理解的是，由于所述下座椅加速度传感器312设置在所述座椅200的下骨架处(也参见图5(B))，基于所述座椅200自身的柔性，所述下座椅加速度传感器312所获取的座椅加速度a比所述上座椅加速度传感器311所获取的座椅加速度a更能代表所述车辆V自身的加速度。如图7示例性所示，在例如预定时间t＝5ms至t＝25ms的区间内，所述车辆V自身的加速度突然发生较大的改变(尤其是迅速具有一个并非基于车辆V自身控制的、而且是向前的加速度增量)，此时所述乘员颈部损伤评估装置100的座椅加速度传感器31、尤其所述下座椅加速度传感器312所获取的加速度增量Δa大于(尤其远大于)预设的加速度增量阈值a0，则可判定本车被后车追尾碰撞。这种判定尤其可附加于所述车辆V自身的碰撞信号获取模块32所获取的碰撞信号被一同考虑。
图8示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估装置100工作的示意性原理图。
如图8示意性所示，根据本发明的一个实施例，所述乘员颈部损伤评估装置100的处理单元90在发生追尾碰撞时基于由所述第一获取单元10所获取的乘员动力学数据、由所述第二获取单元20所获取的生理参数和/或由所述第三获取单元30所获取的车辆当前数据来根据预设模型评估所述人类乘员300的颈部损伤等级，示例性为严重程度逐渐递增的1级至4级。
根据本发明的一个实施例，也结合上文所述，由所述第一获取单元10所获取的乘员动力学数据可包括由第一头枕传感器阵列11所获取的第一头部作用数据(尤其头部压力数据F头和/或头部接触时间数据t头)和所述第一靠背传感器阵列12所获取的第一背部作用数据(尤其背部压力数据F背和/或背部接触时间数据t背)，基于第一头部作用数据和第一背部作用数据可分别得出头部加速度时间变化曲线a头(t)和背部加速度时间变化曲线a背(t)，进而基于这二者之间的差量可得出相对加速度时间变化曲线a相对(t)。在此，相对加速度时间变化曲线a相对(t)的绝对量值越大，人类乘员300的颈部损伤可能越严重，因而评估得出的颈部损伤等级也越高。
根据本发明的一个实施例，也结合上文所述，由所述第二获取单元20所获取的生理参数尤其包含身材轮廓和/或身高数据和/或体重数据和/或年龄数据和/或性别数据，基于这些生理参数可换算出损伤加权参量r，以便在评估人类乘员300的颈部损伤等级时额外加权考虑。
根据本发明的一个实施例，也结合上文所述，由所述第三获取单元30所获取的车辆当前数据可包括由所述座椅加速度传感器31、尤其所述下座椅加速度传感器312所获取的座椅加速度a，由此得出所述车辆V的车辆加速度时间变化曲线a(t)。
图9示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估方法的流程图。如图9所示，根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估方法至少包括以下步骤：
S100：获取所述车辆V内的人类乘员300在追尾碰撞中的动力学数据；和
S200：根据所述动力学数据采用预设模型评估所述人类乘员300的颈部损伤等级。
图10示出了根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估方法的另一流程图。如图10所示，根据本发明的一个实施例的用于车辆V的乘员颈部损伤评估方法除上述步骤S100和S200之外还包括以下步骤：
S10：监测所述车辆V的加速度；
S20：根据所述车辆V的加速度、尤其根据所述车辆V的车辆加速度时间变化曲线a(t)判定追尾碰撞的发生；和/或
S300：将乘员颈部损伤等级作为目标消息的至少一部分发送至救援平台和/或所述车辆V的车载显示器和/或预设的其他接收方。
图11示出了根据本发明的一个实施例的用于实施所述乘员颈部损伤评估方法的计算机系统的结构框架图。该计算机系统被配置为用于执行根据本发明的实施例的乘员颈部损伤评估方法的各个步骤，例如执行图9或图10所示的各个步骤。如图11所示，该计算机系统包括存储器1、处理器2、通信接口3以及总线4。其中，存储器1、处理器2、通信接口3通过总线4实现彼此之间的通信连接。
根据本发明的一个方面还涉及一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器、尤其被上述计算机系统的处理器2执行时实施根据本发明的实施例的乘员颈部损伤评估方法的各个步骤，例如执行图9或图10所示的各个步骤。
尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。
附图标记列表
1 存储器
2 处理器
3 通信接口
4 总线
10 第一获取单元
11 第一头枕传感器阵列
12 第一靠背传感器阵列
20 第二获取单元
21 第二头枕传感器阵列
22 第二靠背传感器阵列
23 坐垫传感器阵列
24 车载扫描摄像模块
25 人机交互输入模块
30 第三获取单元
31 座椅加速度传感器
311 上座椅加速度传感器
312 下座椅加速度传感器
40 通信单元
90 处理单元
100 乘员颈部损伤评估装置
200 座椅
201 头枕
202 靠背
203 坐垫
300 人类乘员
301 头部
302 背部
303 躯干
V 车辆
F头 头部压力数据
t头 头部接触时间数据
a头(t) 头部加速度时间变化曲线
F背 背部压力数据
t背 背部接触时间数据
a背(t) 背部加速度时间变化曲线
a相对(t) 相对加速度时间变化曲线
a 座椅加速度
a(t) 车辆加速度时间变化曲线
Δa 加速度增量
a0 预设的加速度增量阈值
r 损伤加权参量。

Claims (10)

1.一种用于车辆(V)的乘员颈部损伤评估装置(100)，至少包括：
-设置在所述车辆(V)的座椅(200)处的第一获取单元(10)，所述第一获取单元(10)被配置为适于获取占用所述座椅(200)的人类乘员(300)在追尾碰撞中的动力学数据；和
-处理单元(90)，所述处理单元(90)被配置为适于对所述第一获取单元(10)所获取的动力学数据进行分析处理，以便根据预设模型评估所述人类乘员(300)的颈部损伤等级。
2.根据权利要求1所述的乘员颈部损伤评估装置(100)，其中，
所述第一获取单元(10)包括：
设置在所述座椅(200)的头枕(201)处的第一头枕传感器阵列(11)，所述第一头枕传感器阵列(11)被配置为适于获取占用所述座椅(200)的人类乘员(300)的头部(301)与所述头枕(201)之间的第一头部作用数据、尤其头部压力数据(F头)和/或头部接触时间数据(t头)；和
设置在所述座椅(200)的靠背(202)处的第一靠背传感器阵列(12)，所述第一靠背传感器阵列(12)被配置为适于获取占用所述座椅(200)的人类乘员(300)的背部(302)与所述靠背(202)之间的第一背部作用数据、尤其背部压力数据(F背)和/或背部接触时间数据(t背)。
3.根据权利要求1或2所述的乘员颈部损伤评估装置(100)，其中，
所述乘员颈部损伤评估装置(100)还包括：
-第二获取单元(20)，所述第二获取单元(20)被配置为适于获取占用所述座椅(200)的人类乘员(300)的生理参数并将所述生理参数转换为损伤加权参量(r)；
尤其是，所述第二获取单元(20)包括：
设置在所述座椅(200)的头枕(201)处的第二头枕传感器阵列(21)，所述第二头枕传感器阵列(21)被配置为适于获取占用所述座椅(200)的人类乘员(300)的头部(301)与所述头枕(201)之间的第二头部作用数据、尤其头部压力数据和/或头部接触面区域，其中，所述第二头枕传感器阵列(21)优选与所述第一头枕传感器阵列(11)相同；和/或
设置在所述座椅(200)的靠背(202)处的第二靠背传感器阵列(22)，所述第二靠背传感器阵列(22)被配置为适于获取占用所述座椅(200)的人类乘员(300)的背部(302)与所述靠背(202)之间的第二背部作用数据、尤其背部压力数据和/或背部接触面区域，其中，所述第二靠背传感器阵列(22)优选与所述第一靠背传感器阵列(12)相同；和/或
设置在所述座椅(200)的坐垫(203)处的坐垫传感器阵列(23)，所述坐垫传感器阵列(23)被配置为适于获取占用所述座椅(200)的人类乘员(300)的躯干(303)与所述坐垫(203)之间的躯干作用数据、尤其躯干压力数据和/或躯干接触面区域；和/或
车载扫描摄像模块(24)，所述车载扫描摄像模块(24)被配置为适于扫描所述人类乘员(300)的身材轮廓；和/或
人机交互输入模块(25)，所述人机交互输入模块(25)被配置为适于输入所述人类乘员(300)的生理参数，尤其是身高数据、体重数据、年龄数据和性别数据；
尤其是，所述处理单元(90)被配置为适于对所述第二头枕传感器阵列(21)所获取的第二头部作用数据、尤其头部压力数据和/或头部接触面区域和/或对所述第二靠背传感器阵列(22)所获取的第二背部作用数据、尤其背部压力数据和/或背部接触面区域和/或对所述坐垫传感器阵列(23)所获取的躯干作用数据、尤其躯干压力数据和/或躯干接触面区域进行分析处理，以求取占用所述座椅(200)的人类乘员(300)的生理参数、尤其是身高数据、体重数据和/或身材轮廓；
尤其是，所述第一头枕传感器阵列(11)和所述第一靠背传感器阵列(12)被配置为适于根据所述第二获取单元(20)所获取的占用所述座椅(200)的人类乘员(300)的生理参数、尤其身材轮廓来激活所述第一头枕传感器阵列(11)和所述第一靠背传感器阵列(12)的相应工作区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的乘员颈部损伤评估装置(100)，其中，
所述乘员颈部损伤评估装置(100)还包括：
-第三获取单元(30)，所述第三获取单元(30)被配置为适于获取所述车辆(V)的当前数据信息、尤其车辆当前加速度信息和/或车辆当前位置信息；
尤其是，所述第三获取单元(30)包括：
设置在所述车辆(V)的座椅(200)处的至少一个座椅加速度传感器(31)、尤其分别设置在所述座椅(200)的上下骨架处的上座椅加速度传感器(311)和下座椅加速度传感器(312)，所述座椅加速度传感器(31)被配置为适于获取所述座椅(200)的座椅加速度(a)，以获得车辆加速度时间变化曲线(a(t))作为车辆当前加速度信息，和/或
碰撞信号获取模块(32)，所述碰撞信号获取模块(32)被配置为适于获取所述车辆(V)发生碰撞、尤其发生追尾碰撞的碰撞信号；
尤其是，所述处理单元(90)被配置为适于将所述座椅加速度传感器(31)所获取的座椅加速度(a)、尤其所述下座椅加速度传感器(312)所获取的座椅加速度(a)作为判定所述车辆(V)发生追尾碰撞的依据，例如在预定时间内的加速度增量(Δa)高于预设的加速度增量阈值(a0)的情况下判定追尾碰撞的发生。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的乘员颈部损伤评估装置(100)，其中，
所述处理单元(90)被配置为适于对所述第一头枕传感器阵列(11)所获取的第一头部作用数据进行分析处理，以便求取所述人类乘员(300)的头部(301)在追尾碰撞中的头部加速度时间变化曲线(a头(t))；和/或
所述处理单元(90)被配置为适于对所述第一靠背传感器阵列(12)所获取的第一背部作用数据进行分析处理，以便求取所述人类乘员(300)的背部(302)在追尾碰撞中的背部加速度时间变化曲线(a背(t))；
尤其是，所述处理单元(90)被配置为适于在求取所述背部加速度时间变化曲线(a背(t))时附加地考虑到所述座椅加速度传感器(31)所获取的座椅加速度(a)、尤其所述上座椅加速度传感器(311)所获取的座椅加速度(a)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的乘员颈部损伤评估装置(100)，其中，
所述处理单元(90)被配置为适于在根据预设模型评估所述人类乘员(300)的颈部损伤等级时考虑到所述头部加速度时间变化曲线(a头(t))和所述背部加速度时间变化曲线(a背(t))，尤其考虑到所述头部加速度时间变化曲线(a头(t))与所述背部加速度时间变化曲线(a背(t))之间的差量，优选地，还考虑到所述车辆加速度时间变化曲线(a(t))和/或所述损伤加权参量(r)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的乘员颈部损伤评估装置(100)，其中，
所述乘员颈部损伤评估装置(100)还包括：
-通信单元(40)，所述通信单元(40)被配置为适于将所述处理单元(90)评估得出的乘员颈部损伤等级作为目标消息的至少一部分发送至救援平台和/或所述车辆(V)的车载显示器和/或预设的其他接收方；尤其是，所述目标消息还包括由所述第三获取单元(30)所获取的车辆当前位置信息。
8.一种用于车辆(V)的乘员颈部损伤评估方法，至少包括以下步骤：
S100：获取所述车辆(V)内的人类乘员(300)在追尾碰撞中的动力学数据；和
S200：根据所述动力学数据采用预设模型评估所述人类乘员(300)的颈部损伤等级；
尤其是，所述乘员颈部损伤评估方法还包括以下步骤：
S10：监测所述车辆(V)的加速度；
S20：根据所述车辆(V)的加速度、尤其根据所述车辆(V)的车辆加速度时间变化曲线(a(t))判定追尾碰撞的发生；和/或
S300：将乘员颈部损伤等级作为目标消息的至少一部分发送至救援平台和/或所述车辆(V)的车载显示器和/或预设的其他接收方。
9.一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实施根据权利要求8所述的乘员颈部损伤评估方法。
10.一种车辆(V)，包括根据权利要求1至7中任一项所述的乘员颈部损伤评估装置(100)和/或根据权利要求9所述的计算机程序产品。
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