CN116968681A - 用于车辆的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆(100)的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)至少包括：多个加速度传感器(1)，所述加速度传感器被配置成适于至少局部地布置在所述车辆(100)的前盖(20)内侧；控制器(2)，所述控制器被配置成适于接收来自所述加速度传感器(1)的信号，并且至少根据所述加速度传感器(1)的信号预测所述弱势道路使用者的损伤情况；交互单元(3)，所述交互单元被配置成适于显示所述弱势道路使用者的所述损伤情况。本发明还涉及一种相应的车辆。能够可靠地预测弱势道路使用者的损伤情况，以便辅助救援。

Description

用于车辆的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统和车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种用于车辆的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统。本发明还涉及一种相应的车辆。
背景技术
近年来，随着社会的发展和生活水平的提高，越来越多的人选择汽车作为出行的交通工具，这一方面提升了出行的便利性，另一方面也导致交通事故的数量上升。根据研究，在弱势道路使用者与车辆发生碰撞的交通事故中，弱势道路使用者最有可能碰撞的位置是车辆的前盖，并且弱势道路使用者由于缺乏防护会受到相比于车辆乘员更严重的损伤。
然而，虽然现有的车辆大多数安装了行车记录仪，以便拍摄事故情况并且由此划定事故责任，但无法在碰撞事故后预测弱势道路使用者的损伤情况，例如弱势道路使用者被撞击的身体部位以及剧烈程度，尤其在弱势道路使用者陷入昏迷时，现场人员可能会由于错误判断而导致伤者的损伤情况加剧或者不能及时呼叫医疗救援，救援人员也难以快速判断弱势道路使用者的受伤部位和程度，这会延误最佳救援时间，对弱势道路使用者造成更大的伤害。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种改进的用于车辆的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统，通过所述系统能够有效地重建事故发生时弱势道路使用者撞击车辆前盖的位置和姿态，从而可靠地预测弱势道路使用者的损伤情况并且将所述损伤情况显示出来，以便辅助救援。由此避免对弱势道路使用者产生二次伤害并且极大地提高事故发生后的救援效率。此外，通过所述系统还能够识别出碰撞的弱势道路使用者是否故意进行碰瓷行为。这提升了车辆的智能性和用户友好度。
根据本发明的第一方面，提供一种用于车辆的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统，其中，所述系统至少包括：
-多个加速度传感器，所述加速度传感器被配置成适于至少局部地布置在所述车辆的前盖内侧；
-控制器，所述控制器被配置成适于接收来自所述加速度传感器的信号，并且至少根据所述加速度传感器的信号预测所述弱势道路使用者的损伤情况；
-交互单元，所述交互单元被配置成适于显示所述弱势道路使用者的所述损伤情况。
在本发明的框架下，“弱势道路使用者”应理解为从车辆外部与车辆进行互动的人，尤其是行人、骑自行车的人和骑摩托车的人。
根据本发明，用于车辆的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统具有多个布置在车辆前盖上的加速度传感器，在弱势道路使用者与车辆发生碰撞时，这些加速度传感器能够检测弱势道路使用者的不同身体部位撞击车辆的前盖所产生的加速度，并且通过分析各个加速度传感器的加速度信号产生的时间以及加速度值能够有效地重建弱势道路使用者撞击车辆前盖的位置和姿态，从而可靠地预测弱势道路使用者的损伤情况，所述损伤情况通过交互单元显示出来，这有利于现场人员或者医疗救援人员针对受伤的弱势道路使用者做出最合理的救援判断。
根据本发明的示例性实施方式，所述加速度传感器被配置成适于以矩阵的形式覆盖所述车辆的所述前盖；和/或，所述加速度传感器是多轴加速度传感器、尤其是三轴加速度传感器。
根据本发明的示例性实施方式，所述加速度传感器中的各个加速度传感器根据位置相应地编码；和/或，所述加速度传感器以模块化的方式分区，以便限定高风险区域和低风险区域，其中，所述加速度传感器在所述高风险区域中的密度大于在所述低风险区域中的密度。
根据本发明的示例性实施方式，所述加速度传感器能拆卸地封装在接收壳体中。
根据本发明的示例性实施方式，所述接收壳体是六边形结构；和/或，所述接收壳体构造为具有用于接收所述加速度传感器的凹槽的盖板；和/或，所述接收壳体通过焊接固定安装在所述前盖内侧。
根据本发明的示例性实施方式，所述系统还包括摄像单元，所述摄像单元构造成用于拍摄所述弱势道路使用者，以用于判断所述弱势道路使用者的类型以及在撞击时的位置和姿态，所述控制器附加地基于弱势道路使用者的类型、在撞击时的位置和姿态预测所述弱势道路使用者的损伤情况。
根据本发明的示例性实施方式，所述系统还包括供能单元，所述供能单元构造成用于给所述系统供电，其中，所述供能单元是12V蓄电池；和/或，所述系统还包括碰撞检测器，所述碰撞检测器构造成用于检测碰撞信号；和/或，所述系统还包括速度检测器，所述速度检测器构造成用于检测所述车辆在发生撞击时的速度。
根据本发明的示例性实施方式，所述交互单元将所述弱势道路使用者的所述损伤情况显示在车载显示屏和/或车窗玻璃上；和/或，所述交互单元将所述弱势道路使用者的所述损伤情况发送给远程救助机构。
根据本发明的示例性实施方式，所述控制器通过模糊预测神经网络算法预测所述弱势道路使用者的损伤情况；和/或，所述损伤情况包括所述弱势道路使用者的头部损伤等级。
根据本发明的第二方面，提供一种车辆，所述车辆具有根据本发明的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统。
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示例性实施例的车辆的示意性视图；
图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的系统的加速度传感器的分布的局部视图；
图3a和图3b分别示出了根据本发明的一个示例性实施例的系统的加速度传感器的俯视图和剖视图；
图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的系统的示意性框图。
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示例性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，而不用于限定本发明的保护范围。
在本实施例的描述中，“上”、“下”“左”“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的车辆100的示意性视图。
如图1所示，车辆100包括用于预测弱势道路使用者的损伤情况的系统10和前盖20，其中，所述系统10具有多个加速度传感器1，所述加速度传感器至少局部地布置在前盖20内侧。在此，各个加速度传感器1呈矩阵的形式分布，由此在弱势道路使用者碰撞到前盖20上时能够根据矩阵中的各个传感器信号的触发时间和加速度值有效地重建弱势道路使用者撞击车辆前盖的位置和姿态，从而准确地预测弱势道路使用者的损伤情况。
示例性地，加速度传感器1全面地覆盖车辆100的前盖20，即加速度传感器1以矩阵的形式布置在整个前盖20的内侧上，由此不管弱势道路使用者撞击到前盖20的哪个位置上都能够充分地和可靠地探测到。但也可以考虑，加速度传感器1仅矩阵式地布置在前盖20的相对较容易受到撞击的区域中，例如前盖20的靠近前保险杠的区域。此外还可以考虑，加速度传感器1在前盖20的相对不容易受到撞击的区域中的布置间距增大或者说安装密度减小。这能够降低系统10的制造成本和装配成本。
示例性地，加速度传感器1构造为多轴加速度传感器、尤其是三轴加速度传感器，在所述三轴加速度传感器中，将空间加速度在X、Y、Z三个轴上进行分解，利用可变电容原理将弱势道路使用者与前盖20的接触部位的加速度转化为电容的变化，然后通过转换电路将所述电容的变化转换成电压值，所述电压值通过放大、滤波处理经由模数转换作为数字信号输出，即得到三个空间方向的加速度值。但也可以考虑，加速度传感器1构造为单轴加速度传感器并且整体地检测弱势道路使用者施加到前盖20上的加速度。
如图1所示，用于预测弱势道路使用者的损伤情况的系统10具有控制器2，所述控制器接收来自加速度传感器1的信号并且能够至少根据所述信号预测弱势道路使用者的损伤情况。示例性地，在控制器2中存储有模糊预测神经网络算法，通过所述模糊预测神经网络算法能够预测弱势道路使用者的损伤情况。当然，控制器2除了加速度传感器1的信号之外还能够考虑另外的特征参数，以便更精确地预测弱势道路使用者的损伤情况，例如车辆在发生碰撞时的实时速度、弱势道路使用者的图像等，这在下文中详细描述。示例性地，控制器2直接集成在车辆100的中央处理器中。
如图1所示，用于预测弱势道路使用者的损伤情况的系统10还具有交互单元3，所述交互单元能够接收并且显示由控制器2获取的弱势道路使用者的损伤情况。示例性地，交互单元3能够以视觉的方式显示弱势道路使用者的损伤情况，其中，交互单元3尤其构造为集成在车辆100的车窗玻璃30上的显示单元，由此能够直观地显示弱势道路使用者的损伤情况。但也可以考虑，交互单元3构造为车辆100的车载屏幕，或者交互单元3构造为音响单元并且以听觉的方式告知弱势道路使用者的损伤情况。
图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的系统10的加速度传感器1的分布的局部视图。
如图2所示，所述系统10的各个加速度传感器1根据位置相应地编码，由此能够更好地限定这些加速度传感器1相对彼此以及关于前盖20的位置，从而更有效地描绘出弱势道路使用者撞击前盖20的位置。示例性地，加速度传感器1的编码呈x,y的形式进行表述，其中，x代表相应的加速度传感器在车辆100的横向方向上的位置，而y代表相应的加速度传感器在车辆100的纵向方向上的位置，例如0,0代表在车辆100的正中间的、位于前盖20最前端的加速度传感器1。
示例性地，布置在车辆100的前盖20内侧的加速度传感器1以模块化的方式分区，以便限定高风险区域和低风险区域。在此，“高风险区域”应理解为，在弱势道路使用者与车辆100发生碰撞时前盖20的以相对较高的概率受撞击的区域，例如前盖20的靠近前保险杠的区域，而“低风险区域”应理解为，在弱势道路使用者与车辆100发生碰撞时前盖20的以相对较低的概率受撞击的区域，例如前盖20在两侧的靠近挡风玻璃的区域。在此，加速度传感器1在高风险区域中的密度大于在低风险区域中的密度，由此能够在满足预测精度的同时尽可能地降低制造成本。
图3a和图3b分别示出了根据本发明的一个示例性实施例的系统10的加速度传感器1的俯视图和剖视图。
如图3a所示，加速度传感器1封装在接收壳体11中，由此能够简化加速度传感器1在前盖20内侧的安装。示例性地，接收壳体11构造为六边形结构，其中，多个六边形结构能够彼此无间隙地装配在一起并且形成蜂巢型的结构，这能够容易地实现加速度传感器1的矩阵式分布并且提升整个系统10的稳固性。当然也可以考虑本领域技术人员认为有意义的其它形状的接收壳体，例如方形结构或圆形结构。
示例性地，加速度传感器1可拆卸地封装在接收壳体11中。如图3a和图3b所示，接收壳体11构造为具有用于接收加速度传感器1的凹槽12的盖板，并且加速度传感器1通过螺栓固定安装在凹槽12中，所述螺栓穿过螺孔13将接收壳体11与加速度传感器1装配在一起。
示例性地，接收壳体11通过焊接固定安装在车辆100的前盖20内侧。但也可以考虑，接收壳体11通过粘接、卡接等方式固定安装在前盖20内侧。
图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的系统10的示意性框图。
如图4所示，根据本发明的用于预测弱势道路使用者的损伤情况的系统10包括加速度传感器1、控制器2和交互单元3，所述控制器基于加速度传感器1的信号预测弱势道路使用者的损伤情况并且通过交互单元3显示所述损伤情况。
示例性地，所述系统10还包括摄像单元4，所述摄像单元构造成用于拍摄弱势道路使用者。通过弱势道路使用者的图像能够判断所述弱势道路使用者的类型以及在撞击时的位置和姿态。示例性地，所述弱势道路使用者的类型可以从行人、骑自行车的人和骑摩托车的人选择出。当然也可以考虑弱势道路使用者的另外的类型，例如骑平衡车的人。在此，弱势道路使用者的类型对于弱势道路使用者的身体的撞击部位以及撞击车辆前盖20的位置有较大影响。控制器2附加地基于弱势道路使用者的类型、在撞击时的位置和姿态预测所述弱势道路使用者的损伤情况。由此能够更准确地预测弱势道路使用者的损伤情况。
示例性地，所述系统10还包括碰撞检测器5，所述碰撞检测器构造成用于检测碰撞信号。在此，碰撞检测器5例如集成到车辆100的安全气囊单元中。控制器2根据碰撞信号能够更准确地评估碰撞的严重程度以及弱势道路使用者的损伤情况。
示例性地，所述系统10还包括速度检测器6，所述速度检测器构造成用于检测车辆100在发生撞击时的速度。在此，弱势道路使用者的损伤情况与车辆100的速度呈现正相关的关系。
在此，控制器2在综合考虑加速度传感器1的加速度信号、摄像单元4的图像信号、碰撞检测器5的碰撞信号以及速度检测器6的速度信号的情况下能够更准确地预测出弱势道路使用者的损伤情况。此外，控制器2根据上述信号还能够判断出相撞的弱势道路使用者是否存在碰瓷行为，这能够为交警划分责任提供相应的证据。
示例性地，弱势道路使用者的损伤情况包括所述弱势道路使用者的头部损伤等级。在此，根据研究表明，在碰撞事故中对弱势道路使用者的伤害最严重的部位是头部。通过弱势道路使用者的头部损伤等级的特定预测能够尽可能地判断出弱势道路使用者的关键部位的损伤情况。
示例性地，为了确保所述系统10的正常运行，所述系统10还包括供能单元7，所述供能单元构造成用于给所述系统10供电。在此，供能单元7是12V蓄电池。
示例性地，所述系统10的交互单元3将由控制器2获取的弱势道路使用者的损伤情况发送给远程救助机构200。在此，交互单元3例如通过无线通讯技术或者紧急报警技术将损伤情况以及事故定位发送给远程救助机构200。远程救助机构200在接收到损伤情况后尽快派遣医疗救援人员到事故现场，以便及时为受伤的弱势道路使用者提供相应的医疗救助。
前面对于实施方式的阐释仅在所述示例的框架下描述本发明。当然，只要在技术上有意义，实施方式的各个特征能够自由地相互组合，而不偏离本发明的框架。
对于本领域的技术人员而言，本发明的其他优点和替代性实施方式是显而易见的。因此，本发明就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施例。相反，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。

Claims (10)

1.一种用于车辆(100)的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)至少包括：
-多个加速度传感器(1)，所述加速度传感器被配置成适于至少局部地布置在所述车辆(100)的前盖(20)内侧；
-控制器(2)，所述控制器被配置成适于接收来自所述加速度传感器(1)的信号，并且至少根据所述加速度传感器(1)的信号预测所述弱势道路使用者的损伤情况；
-交互单元(3)，所述交互单元被配置成适于显示所述弱势道路使用者的所述损伤情况。
2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，
所述加速度传感器(1)被配置成适于以矩阵的形式覆盖所述车辆(100)的所述前盖(20)；和/或
所述加速度传感器(1)是多轴加速度传感器、尤其是三轴加速度传感器。
3.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其特征在于，
所述加速度传感器(1)中的各个加速度传感器根据位置相应地编码；和/或
所述加速度传感器(1)以模块化的方式分区，以便限定高风险区域和低风险区域，其中，所述加速度传感器(1)在所述高风险区域中的密度大于在所述低风险区域中的密度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10)，其特征在于，
所述加速度传感器(1)能拆卸地封装在接收壳体(11)中。
5.根据权利要求4所述的系统(10)，其特征在于，
所述接收壳体(11)是六边形结构；和/或
所述接收壳体(11)构造为具有用于接收所述加速度传感器(1)的凹槽(12)的盖板；和/或
所述接收壳体(11)通过焊接固定安装在所述前盖(20)内侧。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10)，其特征在于，
所述系统(10)还包括摄像单元(4)，所述摄像单元构造成用于拍摄所述弱势道路使用者，以用于判断所述弱势道路使用者的类型以及在撞击时的位置和姿态，所述控制器附加地基于弱势道路使用者的类型、在撞击时的位置和姿态预测所述弱势道路使用者的损伤情况。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10)，其特征在于，
所述系统(10)还包括供能单元(7)，所述供能单元构造成用于给所述系统(10)供电，其中，所述供能单元(7)是12V蓄电池；和/或
所述系统(10)还包括碰撞检测器(5)，所述碰撞检测器构造成用于检测碰撞信号；和/或
所述系统(10)还包括速度检测器(6)，所述速度检测器构造成用于检测所述车辆(100)在发生撞击时的速度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10)，其特征在于，
所述交互单元(3)将所述弱势道路使用者的所述损伤情况显示在车载显示屏和/或车窗玻璃(30)上；和/或
所述交互单元(3)将所述弱势道路使用者的所述损伤情况发送给远程救助机构(200)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10)，其特征在于，
所述控制器(2)通过模糊预测神经网络算法预测所述弱势道路使用者的损伤情况；和/或
所述损伤情况包括所述弱势道路使用者的头部损伤等级。
10.一种车辆(100)，所述车辆具有根据前述权利要求中任一项所述的预测弱势道路使用者的损伤情况的系统(10)。
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