CN114750718B - 一种驾驶员正面安全空间监控方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车技术领域，具体的说是一种驾驶员正面安全空间监控方法和装置。通过传感器组件获取驾驶员前部空间信息；根据驾驶员前部空间信息判断是否满足驾驶员气囊点爆的空间需求；如果不满足驾驶员气囊点爆的空间需求，将不满足驾驶员气囊点爆的空间需求的信息发送给安全提醒系统；安全提醒系统提示驾驶员如果发生碰撞有被驾驶员气囊击伤的风险，建议驾驶员进行驾乘姿态调整建议。本发明可以实时监控驾驶员与方向盘之间的距离，当距离不满足驾驶员正面安全气囊展开空间要求时，通过安全提醒，避免驾驶员因不合理的乘坐姿态导致在汽车发生碰撞时，正面气囊展开过程中冲击驾驶员，对驾驶员产生二次伤害，使安全气囊真正起到保护乘员的目的。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体的说是一种驾驶员正面安全空间监控方法和装置。
背景技术
目前，驾驶员安全气囊基本成为乘用车的标准安全配置。当汽车发生正面碰撞时，在设定的点火策略下点爆驾驶员安全气囊和安全带，气体发生器产生的气体迅速充满气袋，安全气囊完全充满后，驾驶员与安全气囊接触，通过安全气囊泄气孔泄气，对驾驶员头颈部起到缓冲保护作用。
但是安全气囊在展开过程中具有较大冲击力，如果驾驶员在安全气囊展开充满过程中与气袋接触，安全气囊不但不能没有起到保护作用，安全气囊充气展开的冲击力则对驾驶员造成二次伤害。
虽然可以根据乘员体型确定制定不同的安全气囊点爆策略，从而使安全气囊满足合理刚度特性，达到较好的乘员保护效果，但是安全气囊的形状、尺寸、刚度等参数优化是基于标准正面碰撞工况，无法为现实世界中不同体型、不同驾驶姿态等复杂工况下的驾驶员提供最佳、最有效的保护。
发明内容
本发明提供了一种驾驶员正面安全空间监控方法和装置，可以实时监控驾驶员与方向盘之间的距离，当距离不满足驾驶员正面安全气囊展开空间要求时，通过安全提醒，避免驾驶员因不合理的乘坐姿态导致在汽车发生碰撞时，正面气囊展开过程中冲击驾驶员，对驾驶员产生二次伤害，使安全气囊真正起到保护乘员的目的，解决了现有安全气囊在展开过程中具有较大冲击力，如果驾驶员在安全气囊展开充满过程中与气袋接触，安全气囊不但不能没有起到保护作用，安全气囊充气展开的冲击力则对驾驶员造成二次伤害的问题。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种驾驶员正面安全监控方法，包括以下步骤：
通过传感器组件2获取驾驶员6前部空间信息；
根据驾驶员前部空间信息判断是否满足驾驶员气囊5点爆的空间需求；如果不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求，将不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求的信息发送给安全提醒系统4；
安全提醒系统4提示驾驶员如果发生碰撞有被驾驶员气囊5击伤的风险，建议驾驶员进行驾乘姿态调整建议。
所述传感器组件2包括6个均设置在方向盘1上的距离传感器，测量的驾驶员6和方向盘1之间的距离分别是L1、L2、L3、L4、L5和L6；驾驶员6操控方向盘1时，驾驶员6手部及手臂与方向盘1之间的距离设定为Lmin，作为判断信号是否有效的阈值下限；同时驾驶员6驾驶车辆过程中，驾驶员1可能出现低头，侧身的动作，此时，距离传感器测量的距离可能是方向盘1与座椅7之间的距离；目前乘用车的座椅靠背角度、座椅位置及方向盘位置为可调节的，通过调节座椅和方向盘至距离传感器测量的距离值至最大状态，此时，6个距离传感器测量的方向盘1与座椅7之间的最大距离为Lmax，为判断距离信号有效的阈值上限。
根据驾驶员前部空间信息判断是否满足驾驶员气囊5点爆的空间需求的具体方法如下：
S1、对距离信号的筛选，滤除小于1.1倍Lmin的距离信号和大于Lmax的距离信号
S2、滤除小于1.1倍Lmin的距离信号和大于Lmax的距离信号后，在剩余的距离信号中搜索最小距离用于驾驶员距离的判断，最小距离用L表示，如果L<0.95H，其中，H为驾驶员气囊5的最大展开充满厚度，且此状态持续时间大于阈值T，认为不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求。
所述安全提醒系统4是预警显示提醒或声音提醒。
一种驾驶员正面安全监控装置，包括自动化前处理模块、自动化计算模块3、预警模块、电子设备和服务器；
所述自动化前处理模块，用于通过传感器组件2获取驾驶员6前部空间信息；
所述自动化计算模块3，用于根据驾驶员前部空间信息判断是否满足驾驶员气囊5点爆的空间需求；如果不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求，将不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求的信息发送给预警模块；
所述预警模块，用于提示驾驶员1如果发生碰撞有被驾驶员气囊5击伤的风险，建议驾驶员进行驾乘姿态调整建议；
所述电子设备和服务器包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集。
所述自动化前处理模块为所述传感器组件2；所述自动化计算模块包括：运算处理组件、移动通信数据传输组件、云处理器及数据库组件；所述预警模块为安全提醒系统4。
所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现一种驾驶员正面安全监控装置的监控方法。
所述电子设备还包括：射频电路和至少一个电源，
所述射频电路，用于所述电子设备连接到网络；
所述电源，用于所述电子设备的电源管理；
所述射频电路、处理器、存储器和电源均通过电性连接在一起。
所述电子设备还包括外围设备接口和显示屏；
所述外围设备接口，用于将I/O相关的至少一个外围设备连接到处理器和存储器；
所述显示屏，用于所述电子设备显示；
所述外围设备接口、射频电路、显示屏、处理器、存储器和电源均通过电性连接在一起。
所述服务器还包括：至少一个电源、有线或无线网络接口、输入输出接口、键盘和操作系统，所述电源、有线或无线网络接口、输入输出接口和键盘均通过电性连接在一起。
本发明的有益效果为：
本发明可以实时监控驾驶员与方向盘之间的距离，当距离不满足驾驶员正面安全气囊展开空间要求时，通过安全提醒，避免驾驶员因不合理的乘坐姿态导致在汽车发生碰撞时，正面气囊展开过程中冲击驾驶员，对驾驶员产生二次伤害，使安全气囊真正起到保护乘员的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施例提供的一种驾驶员正面安全监控方法中传感器组件的布置示意图；
图2是本申请实施例提供的一种驾驶员正面安全监控方法中方向盘、传感器组件、驾驶员气囊、驾驶员和座椅的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种驾驶员正面安全监控方法中判断是否满足驾驶员气囊点爆的空间需求的流程图；
图4是本申请实施例提供的一种驾驶员正面安全监控装置示意图；
图5是本申请实施例提供的一种终端的结构框图；
图6是本申请实施例提供的一种服务器结构示意图。
图中：
1、驾驶员；
2、传感器组件；
3、自动化计算模块；
4、安全提醒系统；
5、驾驶员气囊；
6、驾驶员；
7、座椅。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参阅图1和图2，一种驾驶员正面安全监控方法，包括以下步骤：
步骤一、通过传感器组件2获取驾驶员6前部空间信息；
所述传感器组件2包括6个均设置在方向盘1上的距离传感器，测量的驾驶员6和方向盘1之间的距离分别是L1、L2、L3、L4、L5和L6；
6个距离传感器分别设置在方向盘1的上中间、下中间、方向盘的左侧、方向盘的右侧，测量方向盘1在其法线方向与驾驶员6面部和胸部距离。驾驶员6驾驶车辆过程中操控方向盘1进行车辆转向，每个传感器均可能处于最高位置和最低位置，所以安全距离算法系统同时处理每个距离传感器的信号，此信号用Ln表示。
因驾驶员5操纵车辆行驶方向及驾驶习惯的差异性，驾驶员5双手握住方向盘的位置随时变化，方向盘1上的距离传感器测量的距离可能是方向与手部或者手臂的距离。因此，驾驶员6操控方向盘1时，驾驶员6手部及手臂与方向盘1之间的距离设定为Lmin，作为判断信号是否有效的阈值下限；同时驾驶员6驾驶车辆过程中，驾驶员1可能出现低头，侧身的动作，此时，距离传感器测量的距离可能是方向盘1与座椅7之间的距离；目前乘用车的座椅靠背角度、座椅位置及方向盘位置为可调节的，通过调节座椅和方向盘至距离传感器测量的距离值至最大状态，此时，6个距离传感器测量的方向盘1与座椅7之间的最大距离为Lmax，为判断距离信号有效的阈值上限。
参阅图3，步骤二、根据驾驶员前部空间信息判断是否满足驾驶员气囊5点爆的空间需求；如果不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求，将不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求的信息发送给安全提醒系统4；
具体方法如下：
S1、对距离信号的筛选，为避免距离传感器测量的距离为方向盘与手部之间的距离，滤除小于1.1倍Lmin的距离信号，为避免距离传感器测量的距离为方向盘与座椅之间的距离，大于Lmax的距离信号；
S2、滤除小于1.1倍Lmin的距离信号和大于Lmax的距离信号后，在剩余的距离信号中搜索最小距离用于驾驶员距离的判断，最小距离用L表示，如果L<0.95H，其中，H为驾驶员气囊5的最大展开充满厚度，且此状态持续时间大于阈值T(此阈值可以根据车辆控制策略调整优化)，认为不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求。
其中，因车辆驾乘过程中，驾驶员6操纵车辆的方式以及路面导致的车辆颠簸运动，驾驶员6与方向盘1之间的距离是时刻变动的，为避免安全提醒系统出现误提醒，设置时间阈值T，用于判定驾驶员是否长时间处于不满足安全距离的状态，而不是驾驶员某个动作过程导致测量到危险距离。
步骤三、安全提醒系统4提示驾驶员如果发生碰撞有被驾驶员气囊5击伤的风险，建议驾驶员进行驾乘姿态调整建议。
所述安全提醒系统4是预警显示提醒或声音提醒。
实施例二
参阅图4，一种驾驶员正面安全监控装置，该装置用于执行上述实施例中的驾驶员正面安全监控方法，图4是根据本申请实施例提供的一种驾驶员正面安全监控装置框图。包括自动化前处理模块、自动化计算模块3、预警模块、电子设备和服务器；
所述自动化前处理模块，用于通过传感器组件2获取驾驶员6前部空间信息；
所述自动化计算模块3，用于根据驾驶员前部空间信息判断是否满足驾驶员气囊5点爆的空间需求；如果不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求，将不满足驾驶员气囊5点爆的空间需求的信息发送给预警模块；
所述预警模块，用于提示驾驶员1如果发生碰撞有被驾驶员气囊5击伤的风险，建议驾驶员进行驾乘姿态调整建议；
所述电子设备和服务器包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集。
所述自动化前处理模块为所述传感器组件2；所述自动化计算模块包括：运算处理组件、移动通信数据传输组件、云处理器及数据库组件；所述预警模块为安全提醒系统4。
关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
实施例三
本实施例是对上述实施例二进一步的解释说明，如图5示出了本申请实施例提供的电子设备300的结构框图。电子设备300包括处理器301、由存储器302所代表的存储器资源，处理器301进一步包括一个或多个处理器，存储器302用于存储可由处理器301的执行的指令，例如应用程序。存储器302中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理器301被配置为执行指令，以执行上述展示一种驾驶员正面安全监控方法。
电子设备300还可以包括至少一个电源306被配置为执行电子设备300的电源管理，一个射频电路304被配置为将电子设备300连接到网络，和一个外围设备接口303用于将I/O相关的至少一个外围设备连接到处理器和存储器、一个显示屏305用于显示。电子设备300可以操作基于存储在存储器的操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM或类似。外围设备接口303、射频电路304、显示屏305、处理器301、存储器302和电源306均通过电性连接在一起。
实施例四
本实施例是对上述实施例二进一步的解释说明，如图6是本申请实施例提供的一种服务器结构示意图。该服务器400可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units，CPU)411(例如，一个或一个以上处理器)和存储器412，一个或一个以上存储应用程序423或数据422的存储介质431(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器412和存储介质431可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质431的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器411可以设置为与存储介质431通信，在服务器400上执行存储介质431中的一系列指令操作。
服务器400还可以包括一个或一个以上电源441，一个或一个以上有线或无线网络接口451，一个或一个以上输入输出接口453，一个或一个以上键盘4552，和/或，一个或一个以上操作系统421，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM等等。电源441、有线或无线网络接口451、输入输出接口453和键盘452均通过电性连接在一起。
服务器400可以包括有存储器412，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器412中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行此一个或者一个以上程序来执行上述各个实施例所述的一种驾驶员正面安全监控方法和装置。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (2)
1.一种驾驶员正面安全监控方法，基于一种驾驶员正面安全监控装置实现，该装置包括自动化前处理模块、自动化计算模块(3)、预警模块、电子设备和服务器；
所述自动化前处理模块，用于通过传感器组件(2)获取驾驶员(6)前部空间信息；
所述自动化计算模块(3)，用于根据驾驶员前部空间信息判断是否满足驾驶员气囊(5)点爆的空间需求；如果不满足驾驶员气囊(5)点爆的空间需求，将不满足驾驶员气囊(5)点爆的空间需求的信息发送给预警模块；
所述预警模块，用于提示驾驶员(6)如果发生碰撞有被驾驶员气囊(5)击伤的风险，建议驾驶员进行驾乘姿态调整建议；
所述电子设备和服务器包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集；
所述自动化前处理模块为所述传感器组件(2)；所述自动化计算模块包括：运算处理组件、移动通信数据传输组件、云处理器及数据库组件；所述预警模块为安全提醒系统(4)；
所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现一种驾驶员正面安全监控装置的监控方法；
所述电子设备还包括：射频电路和至少一个电源，
所述射频电路，用于所述电子设备连接到网络；
所述电源，用于所述电子设备的电源管理；
所述射频电路、处理器、存储器和电源均通过电性连接在一起；
所述电子设备还包括外围设备接口和显示屏；
所述外围设备接口，用于将I/O相关的至少一个外围设备连接到处理器和存储器；
所述显示屏，用于所述电子设备显示；
所述外围设备接口、射频电路、显示屏、处理器、存储器和电源均通过电性连接在一起；
所述服务器还包括：至少一个电源、有线或无线网络接口、输入输出接口、键盘和操作系统，所述电源、有线或无线网络接口、输入输出接口和键盘均通过电性连接在一起；其特征在于，包括以下步骤：
通过传感器组件(2)获取驾驶员(6)前部空间信息；
根据驾驶员前部空间信息判断是否满足驾驶员气囊(5)点爆的空间需求；如果不满足驾驶员气囊(5)点爆的空间需求，将不满足驾驶员气囊(5)点爆的空间需求的信息发送给安全提醒系统(4)；
安全提醒系统(4)提示驾驶员如果发生碰撞有被安全气囊击伤的风险，建议驾驶员进行驾乘姿态调整建议；
所述传感器组件(2)包括6个均设置在方向盘(1)上的距离传感器，测量的驾驶员(6)和方向盘(1)之间的距离分别是L1、L2、L3、L4、L5和L6；驾驶员(6)操控方向盘(1)时，驾驶员(6)手部及手臂与方向盘(1)之间的距离设定为Lmin，作为判断信号是否有效的阈值下限；同时驾驶员(6)驾驶车辆过程中，驾驶员(6)可能出现低头，侧身的动作，此时，距离传感器测量的距离可能是方向盘(1)与座椅(7)之间的距离；目前乘用车的座椅靠背角度、座椅位置及方向盘位置为可调节的，通过调节座椅和方向盘至距离传感器测量的距离值至最大状态，此时，6个距离传感器测量的方向盘(1)与座椅(7)之间的最大距离为Lmax，为判断距离信号有效的阈值上限；
根据驾驶员前部空间信息判断是否满足驾驶员气囊(5)点爆的空间需求的具体方法如下：
S1、对距离信号的筛选，滤除小于1.1倍Lmin的距离信号和大于Lmax的距离信号
S2、滤除小于1.1倍Lmin的距离信号和大于Lmax的距离信号后，在剩余的距离信号中搜索最小距离用于驾驶员距离的判断，最小距离用L表示，如果L<0.95H，其中，H为驾驶员气囊(5)的最大展开充满厚度，且此状态持续时间大于阈值T，认为不满足驾驶员气囊(5)点爆的空间需求。
2.根据权利要求1所述的一种驾驶员正面安全监控方法，其特征在于，所述安全提醒系统(4)是预警显示提醒或声音提醒。
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