CN1802278A - 行人检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种配备在机动车辆上的行人检测系统，以检测行人，这样如果发生对行人撞击时能够启动一种适当的安全防护装置以对该行人提供保护。该检测系统包括第一传感器装置(10)，其位于该车辆前端之后的至少0.5米处。第一传感器装置(10)被构造以检测位于车辆前方的对象(例如行人)的速度和/或到该对象部分的距离。被检测的对象部分属于该对象并且延伸在一预定高度之上，该预定高度至少是该车辆的引擎罩或机罩盖(3)前缘的高度。

Description

行人检测系统
本发明涉及一行人检测系统，尤其涉及用于检测在车辆前方的行人以采用安装在车辆上的行人安全防护装置的行人检测系统。
先前已经提出了多种行人检测系统，其主要结合安装在车辆前面的传感器，例如在车辆的保险杠或挡泥板中。这样的检测系统会容易地给出假输出信号，导致不恰当地使用安全防护装置，例如，当撞击上诸如道路的锥状地形或动物的对象时。
本发明设法提供一改进的行人检测系统。
根据本发明，提供一配备在机动车辆上的行人检测系统，该机动车辆具有引擎罩或机罩盖，该检测系统包含：一位于该车辆前端之后超过0.5米处的第一传感器装置，以检测位于车辆前方对象的一部分的速度和/或到该对象部分的距离，所述对象部分属于该对象的延伸在一预定高度之上的部分，该预定高度至少是引擎罩或机罩盖的前缘的高度；以及第二装置传感器装置，该传感器装置包括安装在该车辆的前保险杠或挡泥板上的传感器，以响应车辆与一对象发生的撞击。
优选地，第一传感器装置为一微波雷达。
有利地，第一传感器装置为一红外线雷达。
便利地，第一传感器装置为一照相机。
优选地，照相机可在可见光谱之中运行。
有利地，照相机可在红外光谱之中运行。
便利地，第一传感器装置为一立体照相机装置。
优选地，第一传感器装置安装在车辆外部和配备在该车辆上的挡风板或挡风玻璃的前方。
有利地，第一传感器装置安装在车辆上，位于车辆的挡风板或挡风玻璃之后。
便利地，第一传感器装置安装在挡风板之上。
优选地，提供了一行人保护装置，该检测系统被构造成响应第一传感器装置检测到距离在一阈值之下和/或速度在一阈值之上的情况而启动该行人保护装置。
便利地，阈值距离小于传感器和车辆前部之间的距离。
优选地，第二传感器装置还包括一加速计。
有利地，该加速计被构造以提供一表示碰撞情况的信号，并且在接收到所述信号时，在车辆上的内部安全防护装置被驱动。
优选地，安装在前保险杠中的传感器为一接触传感器。
有利地，第二传感器装置为能够区别比行人轻的对象的传感器。
便利地，只有当第一传感器装置检测到距离在阈值之下和/或速度在阈值之上，并且同时第二传感器装置检测到一对象时，该行人保护装置才被启动。
优选地，该行人保护装置至少具有两种启动的模式。
有利地，该行人保护装置结合至少两个行人保护装置。
便利地，该行人保护装置装结合一提升机构以提升引擎罩或机罩盖的前部，并且结合一提升机构以提升引擎罩或机罩盖的后部，一种启动模式为提升引擎罩或机罩盖的前部，第二种启动模式包括另外还提升引擎罩或机罩盖的后部。
优选地，该行人保护装置包括一提升引擎罩或机罩盖后部的机构，以及至少一覆盖挡风板的部分和/或提供在车辆上的A柱部分的气囊，一种启动模式包括仅仅引擎罩或机罩盖后部的提升，第二模式包括另外至少一个气囊的启动。
有利地，响应于信号的不同模式的启动取决于第一传感器装置所达到的不同阈值。
便利地，所述的不同阈值中的至少一个取决于第三传感器装置检测到的车辆速度。
为了本发明可以更容易地理解，以及其进一步的特征可以被了解，通过例子以及参照附图，本发明将进行描述，其中：
图1表示根据本发明的配备有行人检测系统的车辆前面部分的示意图，
图2为当与一行人发生碰撞事故时通常与图1一致的相似车辆的示意图，
图3表示在事故发生期间图2的车辆处于随后的阶段的示意图，
图4表示与图3一致的在事故发生期间车辆处于更随后阶段的示意图，
图5表示根据本发明的配备有检测系统的又一车辆的大体的侧视图，
图6表示配备有行人检测系统的又一车辆的侧视图，和
图7表示配备有行人检测系统的又一车辆的部分透视图。
图1的车辆装配有一底盘1，并且该车辆的前部装配有保险杠或挡泥板2和引擎罩或机罩盖3。该引擎罩或机罩盖3如常规的一样位于挡风板或挡风玻璃4的前部。该挡风板或挡风玻璃4在两个边上都提供有A柱5。该车辆装配有两个安全装置，其构造以在车辆将要撞击行人的事故中对行人提供保护。
第一安全防护装置6以提升机构的形式设置在引擎罩或机罩盖3后部的下面。该提升机构可以被驱动以提升引擎罩或机罩盖3的后部，以便该引擎罩或机罩盖3的中部在下面的发动机组上被隔开。当行人的头部将要撞击引擎罩或机罩盖3提升的中部时，该引擎罩或机罩盖3的中部将会向下变形，对该行人的头部进行减速，通过这样的方式伤害的风险会变的最小。
第二安全防护装置7是以膨胀气囊装置的形式，该气囊装置安装在邻近挡风板4底部的位置，并且构造成通过膨胀可在挡风玻璃4的下部延伸，并且还是A柱5的一部分。因而该气囊可将行人头部相对挡风板或A柱撞击使行人受到伤害的风险最小化。
该气囊装置7是可控的，采取这样的方式使得该气囊可以在不同的相对时刻或具有不同的相对压力下进行膨胀，这取决于与事故相关的多个参数。
该两个安全防护装置6，7是通过控制器8进行控制的，该控制器8从装配在车辆上的传感器中接收多个输入信号。例如，控制器8可以从指示车辆速度的速度传感器9中接收输入信号。
该控制器8也可以从传感器10中接收输入信号，在图示的实施例中，该传感器10正好位于挡风板4后面和引擎罩或机罩盖3的后部上方的位置。因此该传感器10实际上位于车辆前部之后的一定距离处，并且在车辆前部之后的至少0.5米距离处。该传感器10为可操作地接收辐射的传感器，因此可以是运行在可见光谱或红外线光谱下的照相机。该传感器可以为红外线雷达或者微波雷达。该传感器10可选择地为立体照相机或者可提供立体效果的两个照相机。
因此该传感器10将接收从对象中发出或反射的辐射，例如车辆前方的行人。在一可选择的车辆的实施例中，传感器10可以正好位于挡风玻璃的前方和前窗或引擎罩或机罩盖3后部的上面。
传感器10适合于检测在车辆和车辆前方对象之间相对速度，例如行人，并且也可以适合于确定位于车辆前方的对象部分离该车辆的距离。该传感器10可以执行一个或优选地执行这两个功能。
需要理解的是，在所述实施例中传感器10设置用于检测相对速度和/或到对象部分的距离，该对象部分在引擎罩或机罩盖前方边缘处并在引擎罩或机罩盖3的前部高度上方延伸。这样传感器将不会对相对较小的对象例如一交通锥地形或者小动物产生响应，这些相对较小的对象将有效地通过引擎罩或机罩盖3的前部相对传感器10被隐藏起来。
传感器10连接到控制器8，并且该控制器8能够被构造以根据以下判据计算一信号来启动一个或两个行人安全防护装置6，7，其中采用了下面的符号：
撞击车辆的速度                      Vvehicle
朝着物体的相对速度                  Vrel
对象离传感器10的距离                Dsensor
从前端到传感器10的距离              D0
触发阈值水平1的距离                 Dlevel1
触发阈值水平2的距离                 Dlevel2
触发阈值水平1的速度                 Vlevel1
触发阈值水平2的速度                 Vlevel2
1.当Vvehicle＜车速限制阈值，未采取措施
2.当Vvehicle＞车速限制阈值，下面条件被运用
如果开关状态Sstatus指示ON时则计算离传感器10的距离
              Dsensor＝D0-∫(Vrel)dt
如果Dsensor＜Dlevel1并且Vrel＞Vlevel1(Vvehicle)则第一种模式的保护系统被启动，其中只有引擎罩提升机构6被驱动。
但是，如果Dsensor＜Dlevel2并且Vrel＞Vleve2(Vvehicle)则第二种模式的保护系统被启动，其中引擎罩提升机构6和气囊7两者都被驱动。
保险杠或挡泥板2提供有以积分行人传感器11形式的又一传感器。该行人传感器11安装在刚性梁12的前部上，该刚性梁12通过相对坚固但可弯曲的固定件13连接到底盘1上。安装在梁12前部上的是一可弯曲元件14，该元件14被提供在保险杠的前表面上，可弯曲元件14的前部提供有接触传感器15。可弯曲元件14和接触传感器15的结合装置提供有泡沫材料等的外罩16。
接触传感器15的输出提供给开/闭启动电路16，该电路16的输出提供给控制器8。
需要理解的是在使用所述的行人检测系统时，当车辆将要撞击到行人时，接触传感器15将会产生一输出信号，该输出信号被提供给开/闭电路16，该电路16会启动或驱动控制器8。如果车辆撞击的对象为相对较小的对象，传感器10将不会检测到对象的存在，因为对象将会通过引擎罩或机罩盖3的前部使其相对传感器10隐藏，并且行人检测系统将不会提供进一步的响应。
但是，当车辆将要撞击位于车辆前方的行人时，行人的高度将远高于在引擎罩或机罩盖3前部的引擎罩或机罩盖的高度，因此传感器10将检测到行人的存在。传感器10将确定在行人部分和引擎罩或机罩盖之间的相对速度，或者确定行人离引擎罩或机罩盖的距离。传感器10将会在下面的时期中持续获取这样的测量值。因此在这样的事故期间初始情况通常如图2所示。
如果相关于行人相对车辆的速度，车辆的整体速度和/或行人和车辆主要部分之间的距离，合适的参数被满足，控制器8会启动机罩盖或引擎罩提升机构6来提升引擎罩或机罩盖3的后部，如图3所示。传感器10也将在下面的时刻持续监控行人的位置，并且如果合适的参数又被满足，将会导致气囊装置7被驱动(如图4所示)，并且实际上取决于某些参数的精确值，控制器8会修改或者控制气囊的采用时刻，调整气囊的采用时间和/或供给到气囊中的气体压力或气体量。
虽然图1到图4表示一个实施例，需要理解的是在不脱离本发明范围内的许多的修改都是有效的。例如，不是采用单个提升机构6用来提升引擎罩或机罩盖3的后部，而是采用了一个提升机构来提升引擎罩或机罩盖的前部，或者又可选择地，多个提升机构可用来提升引擎罩或机罩盖的后部和前部两个部位。
不是采用单个气囊来覆盖挡风玻璃4和A柱5的下部，而是多个气囊用来覆盖车辆的多个部分。
在本发明的优选实施例中，提供在保险杠或挡泥板2中的接触传感器15为压力响应传感器，该压力响应传感器可以区分比平常行人重量轻的对象。在这样的设置中，因此开/闭电路16将不会被驱动，除非被撞击的对象的重量等于行人的重量。
为了区分更重的对象(例如其它车辆)与行人，提供一中心加速计17在车辆上。在这样的设置中，从加速计17和传感器10两者中的产生的信号表示一严重的撞击情况，并且在这样的情况中，控制单元8被构造以驱动内部安全防护装置例如气囊或者安全带预紧装置，从而为车辆乘坐者提供保护。
图5为与表示本发明实施例的图1相当的示意图，其中传感器10安装在车辆的外部和挡风玻璃的基部，并且其中引擎罩或机罩盖3在其前部提供有提升装置20。
图6表示本发明的又一个实施例，其中在引擎罩或机罩盖前部提供有提升机构20，并且在引擎罩或机罩盖的后部又提供有一个提升机构21。在图6所示的实施例中，传感器10安装在车辆的顶部且挡风玻璃后面的位置。
图7表示根据本发明的又一车辆的透视图，前面实施例的传感器10被一对间隔开的立体照相机10a，10b所替代，这些立体照相机10a和10b安装在车辆的外部邻近挡风玻璃4基部的位置。图7也表示了膨胀时的第一气囊22，其覆盖挡风玻璃或挡风板4中心区域的较低部分，并且两个分开的气囊23，24，它们中的每个膨胀时覆盖相应的A柱，例如A柱5。
因此，可以理解的是本发明的行人检测系统可选择地控制多个不同类型的安全防护装置以对行人提供保护。这些安全防护装置可以同时采用或者按顺序采用。
在本说明书中“包含意思是包括或组成”。

Claims (23)

1.一种配备在机动车辆上的行人检测系统，该机动车辆具有引擎罩或机罩盖，该检测系统包含：一位于车辆前端之后超过0.5米处的第一传感器装置，其用于检测位于车辆前方的对象的一部分的速度和/或到该对象部分的距离，所述对象部分属于该对象的延伸在一预定高度之上的部分，该预定高度至少是引擎罩或机罩盖前缘的高度；以及第二传感器装置，该传感器装置包括一安装在该车辆的前保险杠或挡泥板上的传感器，以响应车辆与一对象发生的撞击。
2.如权利要求1所述的系统，其中第一传感器装置为一微波雷达。
3.如权利要求1所述的系统，其中第一传感器装置为一红外线雷达。
4.如权利要求1所述的系统，其中第一传感器装置为一照相机。
5.如权利要求4所述的系统，其中照相机在可见光谱之中运行。
6.如权利要求4所述的系统，其中照相机在红外光谱之中运行。
7.如权利要求1所述的系统，其中第一传感器装置为立体照相机装置。
8.如前述权利要求任一所述的系统，其中第一传感器装置安装于车辆外部且配备在车辆上的挡风板或挡风玻璃的前方。
9.如权利要求1至7任一所述的系统，其中第一传感器装置在车辆的挡风板或挡风玻璃之后安装于车辆上。
10.如权利要求1至7任一所述的系统，其中第一传感器装置安装在该挡风玻璃之上。
11.如前述权利要求任一所述的系统，其中提供了一行人保护装置，该检测系统被构造成响应第一传感器装置检测到距离在一阈值之下和/或速度在一阈值之上的情况而启动该行人保护装置。
12.如权利要求11所述的系统，其中阈值距离小于该传感器和车辆前部之间的距离。
13.如前述权利要求任一所述的系统，其中第二传感器装置还包括一加速计。
14.如权利要求13所述的系统，其中该加速计被构造以提供一表示碰撞情况的信号，并且在接收到所述信号时，在车辆上的内部安全防护装置被驱动。
15.如前述权利要求任一所述的系统，其中，安装在前保险杠中的传感器为一接触传感器。
16.如前述权利要求任一所述的系统，其中第二传感器装置为能够区别比行人更轻的对象的传感器。
17.如前述权利要求任一所述的系统，其中只有当第一传感器装置检测到距离在阈值之下和/或速度在阈值之上，并且第二传感器装置检测到一对象时，该行人保护装置才被启动。
18.如前述权利要求任一所述的系统，其中该行人保护装置至少具有两种启动的模式。
19.如权利要求18所述的系统，其中该行人保护装置系统结合有至少两个行人保护装置。
20.如权利要求18所述的系统，其中该行人保护装置结合有一提升机构以提升引擎罩或机罩盖的前部，结合有一提升机构以提升引擎罩或机罩盖的后部，一种启动模式为提升引擎罩或机罩盖的前部，第二种操作模式包括还另外提升引擎罩或机罩盖的后部。
21.如权利要求18至20任一所述的系统，其中该行人保护装置包括一提升引擎罩或机罩盖后部的机构，以及至少一个覆盖挡风板的部分和/或配备在车辆上的A柱部分的气囊，一种启动模式包括仅提升引擎罩或机罩盖的后部，第二模式另外还包括至少一个气囊的启动。
22.如权利要求18至20任一所述的系统，其中对信号产生响应的不同模式的启动取决于第一传感器装置所达到的不同的阈值。
23.如权利要求22所述的系统，其中所述的不同阈值中的至少一个取决于第三传感器装置检测到的车辆速度。
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