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原文传递一种汽车多级智能防撞系统及控制方法

专利名称：	一种汽车多级智能防撞系统及控制方法
摘要：	本发明公开了一种汽车多级智能防撞系统及控制方法，包括激光测距传感器、高速高分辨率摄像头、红外传感器、安全气囊、泄压阀、气体发生装置、气囊点火装置、可变阻尼式液压杆、气囊安装铁片、高压气瓶、透明橡胶气囊、透明橡胶气囊充气接口、控制器、存储芯片、电源，激光测距传感器、高速高分辨率摄像头、红外传感器、气囊点火装置、可变阻尼式液压杆、高压气瓶、存储芯片、电源通过导线与控制器电连接，本发明综合利用激光测距和双目测距的优点，使测量的相对距离更加精准、合理，根据障碍物是人类或者物体的不同，系统给出两种不同的碰撞模式，通过智能二级吸能的方式，能有效减少被撞者和汽车司机所受的伤害。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	温州大学
发明人：	龙江启;单志颖;俞平;胡俊
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201811457009.X
公开号：	CN109733317A
代理机构：	温州名创知识产权代理有限公司
代理人：	陈加利
分类号：	B60R21/0136(2006.01);B;B60;B60R;B60R21
申请人地址：	325000 浙江省温州市瓯海区东方南路38号温州市国家大学科技园孵化器
主权项：	1.一种汽车多级智能防撞系统，其特征在于：包括电源、信息采集子系统、自动防撞子系统、信息处理子系统、信息显示子系统及报警子系统；所述的电源为信息采集子系统、信息处理子系统、自动防撞子系统、信息显示子系统及报警子系统供电；所述的信息采集子系统包括有激光测距传感器(1)、高速高分辨率摄像头(2)及红外传感器(3)，所述的激光测距传感器(1)设置有多个且分别安装在汽车前保险杠两侧大灯的内侧位置，各所述的激光测距传感器(1)均位于车头中上部高度位置，所述的高速高分辨率摄像头(2)设置有多个且分别安装在汽车前保险杠两侧大灯的内侧位置并靠近相邻的激光测距传感器(1)，所述的红外传感器(3)设置有多个且分别安装在汽车前保险杠两侧大灯的内侧位置并靠近相邻的高速高分辨率摄像头(2)，所述的激光测距传感器(1)、高速高分辨率摄像头(2)及红外传感器(3)均位于同一高度，且从两侧大灯的外侧至内侧方向依次为激光测距传感器(1)、高速高分辨率摄像头(2)、红外传感器(3)；所述的自动防撞子系统包括有安全气囊(4)、泄压阀、气体发生装置(6)、气囊点火装置(7)、可变阻尼式液压杆(8)、气囊安装铁片(9)、高压气瓶(10)、透明橡胶气囊(11)、透明橡胶气囊充气接口、吸能盒、液压杆(16)及液压杆固定支架(17)，所述的可变阻尼式液压杆(8)设置有多个，且分别固定在汽车前防撞梁前端，所述的气囊安装铁片(9)固定在可变阻尼式液压杆(8)的杆头位置，所述的安全气囊(4)、气体发生装置(6)、气囊点火装置(7)分别安装在气囊安装铁片(9)上，所述的泄压阀安装在所述的安全气囊(4)上，所述的高压气瓶(10)安装在发动机舱后部钣金件上，所述的吸能盒安装在前防撞梁和汽车纵梁之间，所述的液压杆(16)位于吸能盒内并通过液压杆固定支架(17)固定，所述的透明橡胶气囊(11)安装在汽车引擎盖与挡风玻璃的缝隙处，所述的透明橡胶气囊充气接口安装在透明橡胶气囊(11)上；所述的信息处理子系统包括有控制器(13)和存储芯片(14)，所述的控制器(13)和存储芯片(14)集成在一起安装在发动机舱后部钣金件上；所述的信息显示子系统包括有语音播报单元（20）和显示屏（21），所述的语音播报单元（20）和显示屏（21）集成在一起安装在汽车工作台上；所述的报警子系统包括有GPS定位装置（22）和报警装置（23），所述的GPS定位装置（22）和报警装置（23）集成在一起安装在汽车工作台上；所述的激光测距传感器(1)、高速高分辨率摄像头(2)、红外传感器(3)、气囊点火装置(7)、可变阻尼式液压杆(8)、高压气瓶(10)、存储芯片(14)、语音播报单元（20）、显示屏（21）、GPS定位装置（22）、报警装置（23）及电源分别通过导线与控制器(13)电连接。 2.根据权利要求1所述的一种汽车多级智能防撞系统，其特征在于：所述的激光测距传感器(1)、高速高分辨率摄像头(2)及红外传感器(3)均沿汽车纵向中心线对称分布在汽车保险杠两侧。 3.根据权利要求1所述的一种汽车多级智能防撞系统，其特征在于：所述的安全气囊(4)伸出汽车保险杠外表面，所述的汽车引擎盖与挡风玻璃的缝隙处设有塑料件，该塑料件表面设有气囊弹出槽，所述的透明橡胶气囊(11)安装在气囊弹出槽。 4.根据权利要求1所述的一种汽车多级智能防撞系统，其特征在于：所述的电源为车载蓄电池。 5.采用如权利要求1或2或3或4所述的汽车多级智能防撞系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、汽车行驶时，控制器(13)发送信号给激光测距传感器(1)，激光测距传感器(1)对前方障碍物进行实时测距，实时相对距离为L1，控制器(13)根据实时相对距离为L1变化的差值和每次实时测距间隔的时间，计算出汽车与障碍物的相对速度v及相对加速度a；步骤S2、当障碍物与汽车之间的实时相对距离L1大于阈值S1时，则返回步骤S1继续测距；当障碍物与汽车之间的实时相对距离L1小于等于阈值S1时，控制器(13)将高速高分辨率摄像头(2)、红外传感器(3)开启；步骤S3、高速高分辨率摄像头(2)对前方障碍物进行拍照并存储在存储芯片(14)上，控制器(13)利用双目测距原理计算出障碍物在汽车前方的具体三维位置并预测碰撞位置，控制着安全气囊(4)弹出的数量和位置；步骤S4、结合红外传感器(3)判断前方障碍物是否为人类，当判断前方为人类时，则继续步骤S41；当判断前方为非人类障碍物时，则继续步骤S42；步骤S41、当判断前方为人类时，控制器(13)发送指令给可变阻尼式液压杆(8)，可变阻尼式液压杆(8)调整到第一阻尼值，同时判断实时相对加速度：若实时相对加速度a大于0，当实时相对距离L1小于等于阈值L，控制器(13)发送指令给气囊点火装置(7)和高压气瓶(10)，安全气囊(4)弹出，高压气瓶(10)通过透明橡胶气囊充气接口向透明橡胶气囊(11)里进行充气；若实时相对加速度a小于等于0，控制器(13)根据实时相对速度和实时相对加速度预测出相对速度降为0时汽车需要行驶的距离L2，若L1大于L2，则控制器(13)不发送任何指令，若L1小于等于L2，控制器(13)根据实时相对速度和实时相对加速度预测出碰撞时相对速度，若碰撞时相对速度大于等于10km/h，且实时相对距离L1小于等于阈值L，则控制器(13)发送指令给气囊点火装置(7)和高压气瓶(10)，安全气囊(4)弹出，高压气瓶(10)通过透明橡胶气囊充气接口向透明橡胶气囊(11)里进行充气，若碰撞时相对速度小于10km/h，则控制器(13)不发送任何指令；步骤S42、当判断前方为非人类障碍物时，控制器(13)发送指令给可变阻尼式液压杆(8)，可变阻尼式液压杆(8)调整到第二阻尼值，同时判断实时相对加速度：若实时相对加速度a大于0，当实时相对距离L1小于等于阈值L，控制器(13)发送指令给气囊点火装置(7)，安全气囊(4)弹出；若实时相对加速度a小于等于0，控制器(13)根据实时相对速度和实时相对加速度预测出相对速度降为0时汽车需要行驶的距离L2，若L1大于L2，则控制器(13)不发送任何指令，若L1小于等于L2，控制器(13)根据实时相对速度和实时相对加速度预测出碰撞时相对速度，若碰撞时相对速度大于等于10km/h，且实时相对距离L1小于等于阈值L，则控制器(13)发送指令给气囊点火装置(7)，安全气囊(4)弹出，若碰撞时相对速度小于10km/h，则控制器(13)不发送任何指令。
所属类别：	发明专利