CN104228754B - 车辆的发动机罩的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆的发动机罩的控制方法及控制系统，其中，车辆的发动机罩的控制方法包括以下步骤：探测车辆前方的目标物；在探测到车辆的前方存在目标物的情况下，确定目标物是否为行人；在目标物为行人的情况下，确定车辆是否会与行人发生碰撞；在车辆会与行人发生碰撞的情况下，在发生碰撞时刻之前抬起车辆的发动机罩的后端。本发明有效地解决了现有技术中车辆在碰撞发生后，抬起发动机罩的技术需要的成本高的问题。

Description

车辆的发动机罩的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，特别是涉及车辆的发动机罩的控制方法及控制系统。

背景技术

现有技术中，当发动机罩与发动机舱内部刚性结构间隙不满足行人保护设计要求时，为在碰撞中保护行人头部，一般采用弹起式发动机罩技术，当车辆发生碰撞时，通过安装在车辆前保险杠的传感器判断被撞目标类型，当判断结果为行人时，进行发动机罩后端抬起动作，增大发动机罩与发动机舱内部刚性结构间隙，吸收一定碰撞冲击能量，降低行人头部伤害。但是，该技术只能在碰撞发生后才能进行判断计算和顶升器的点火动作，预留计算时间和动作时间非常短，对执行机构动作速度要求高，并且需要多个不同传感器进行探测碰撞信息，另外，为满足极短时间抬起发动机罩的要求，现有技术只能采用与气囊类似的点火式触发装置作为顶升器，而这种顶升器不能重复使用，维护成本高。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种车辆的发动机罩的控制方法及控制系统，以解决现有技术中车辆在碰撞发生后，抬起发动机罩的技术需要的成本高的问题。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种车辆的发动机罩的控制方法，包括以下步骤：探测车辆前方的目标物；在探测到所述车辆的前方存在目标物的情况下，确定所述目标物是否为行人；在所述目标物为行人的情况下，确定所述车辆是否会与所述行人发生碰撞；在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下，在发生碰撞时刻之前抬起所述车辆的所述发动机罩的后端。

进一步地，在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下，计算所述车辆与所述行人发生碰撞的碰撞时刻；并且，在所述碰撞时刻之前的预定时刻，抬起所述发动机罩的后端。

进一步地，所述预定时刻选自所述碰撞时刻前1秒至3秒的范围内的时刻。

进一步地，所述预定时刻为所述碰撞时刻之前3秒的时刻。

进一步地，还包括：在抬起所述发动机罩的后端之后，确定所述车辆与所述行人是否发生实际碰撞事故；以及在所述车辆与所述行人未发生实际碰撞事故的情况下，使得所述发动机罩复位。

进一步地，还包括：在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下，对所述车辆进行紧急制动。

根据本发明的另一个方面，提供了一种车辆的发动机罩的控制系统，包括：环境传感器，用于探测车辆前方的环境信息；计算控制器，配置成根据所述环境信息确定所述车辆是否会与前方的行人发生碰撞，并且在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下在发生碰撞时刻之前发出执行信号；执行机构，用于响应所述执行信号将所述车辆的所述发动机罩的后端的抬起。

进一步地，所述计算控制器还配置成计算所述车辆与所述行人的碰撞时刻，并且在所述碰撞时刻之前的预定时刻，发送所述执行信号。

进一步地，所述预定时刻选自所述碰撞时刻前1秒至3秒的范围内的时刻。

进一步地，所述预定时刻为所述碰撞时刻之前3秒的时刻。

进一步地，所述计算控制器包括：目标物检测单元，用于根据所述环境信息检测所述车辆前方的目标物；行人判断单元，用于判断所述目标物是否为行人；碰撞判断单元，用于在所述目标物为行人的情况下判断所述车辆是否会与所述行人发生碰撞；碰撞时刻计算单元，用于在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下计算发生所述碰撞的碰撞时刻；信号发送单元，用于在所述碰撞时刻之前的所述预定时刻发送所述执行信号。

进一步地，所述执行机构为非点火式顶升器。

进一步地，所述执行机构包括液压式、气压式、弹簧式或电驱动式顶升器。

进一步地，所述计算控制器还配置成能够发送复位信号；并且所述执行机构响应所述复位信号将所述车辆的所述发动机罩复位。

在保证行人头部与发动机罩接触前抬起发动机罩的情况下，可以结合行人自动紧急制动技术中的方法步骤，提前判断被撞目标物类型和碰撞时刻，在碰撞发生前主动地抬起发动机罩后端。因此，不需要像现有技术一样额外增加压力管传感器或加速度传感器，也不需要对被撞物体的刚度和质量进行判断，不用考虑是否会发生误判问题，不用执行大量的系统标定试验进行设定，这样有效地的降低了时间成本和硬件成本；而且，在碰撞发生前进行抬起发动机罩的动作，有充足的发动机罩抬起动作执行时间，可以降低执行机构的动作时间要求，这样可以选择一下对时间要求不高的顶升器，而不采用点火式触发装置，降低执行结构成本，还可以重复利用，降低了维护成本。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的车辆的发动机罩的控制方法的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的车辆的发动机罩的控制方法的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的车辆的发动机罩的控制系统的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种车辆的发动机罩的控制方法的实施例，图1是根据本发明一个实施例的车辆的发动机罩的控制方法的示意图，本实施例特别用于小型轿车，具体的，控制方法包括以下步骤：

S11：探测车辆前方的目标物；

S13：在探测到车辆的前方存在目标物的情况下，确定目标物是否为行人；

S15：在目标物为行人的情况下，确定车辆是否会与行人发生碰撞；

S17：在车辆会与行人发生碰撞的情况下，在发生碰撞时刻之前抬起车辆的发动机罩的后端。

步骤S11、S13以及S15用于判断车辆是否存在与行人发生碰撞的风险。现有技术中已有类似的技术，例如行人紧急制动技术。因此，这些步骤可以采用与这些技术相同或相似的检测和判断步骤。例如，在步骤S11中，可以通过设置在车辆处的环境传感器(如摄像头、雷达传感器以及红外线传感器等)，探测车辆前方的目标物，如各种障碍物。在步骤S13中，将环境传感器测得的信息通过计算处理分辨目标物是否为行人，这样的计算处理过程可以采用现有技术的已有知识，此处不再赘述。在步骤S15中需要确定车辆是否会与行人发生碰撞，并在步骤S17中需要确定在发生碰撞情况下的碰撞时刻。这例如可以根据车辆的行驶速度、行人与车辆的距离以及其它信息进行计算，得到车辆与行人的碰撞概率，如果计算得出在碰撞概率超过一个预先设定的概率阈值，则判断车辆将会与行人发生碰撞。在判断车辆会与行人发生碰撞的情况下，还可以根据前述的速度和距离信息计算得到发生碰撞的碰撞时刻。这种碰撞概率和碰撞时刻的具体计算过程也是本领域技术人员可以根据现有技术获知的，此处不再具体描述。

本实施例的方法在保证行人头部与发动机罩接触前抬起发动机罩的情况下，可以结合行人自动紧急制动技术中的方法步骤，提前判断被撞目标物类型和碰撞时刻，在碰撞发生前主动地抬起发动机罩后端。因此，通过使用本实施例的方法后，则不需要像现有技术一样额外增加压力管传感器或加速度传感器，也不需要对被撞物体的刚度和质量进行判断，不用考虑是否会发生误判问题，不用执行大量的系统标定试验进行设定，这样有效地的降低了时间成本和硬件成本；而且，在碰撞发生前进行抬起发动机罩的动作，有充足的发动机罩抬起动作执行时间，可以降低执行机构的动作时间要求，这样可以选择一下对时间要求不高的顶升器，而不采用点火式触发装置，降低执行结构成本，还可以重复利用，降低了维护成本。

本发明还提供了一种车辆的发动机罩的控制方法的实施例，参见图2，本实施例的方法包括以下步骤：

S21：探测车辆前方是否存在目标物，如各种障碍物。如果探测到目标物，则进入步骤S23，如果没有探测到目标物在重复步骤S21继续探测。

S23：确定所探测到的目标物是否为行人。如果该目标物为行人，则进入步骤S25，否则返回步骤S21继续探测。

S25：确定车辆是否会与行人发生碰撞。如果会发生碰撞，则可进入步骤S271，否则返回步骤S21继续探测。

S271：计算车辆与行人发生碰撞的碰撞时刻；并且，在碰撞时刻之前的预定时刻，抬起发动机罩的后端。

S29：在抬起发动机罩的后端之后，可以确定车辆与行人是否发生实际碰撞事故；如果发生碰撞事故，则发出事故救援信号。在车辆与行人未发生实际碰撞事故的情况下，可以使得发动机罩复位以闭合，并返回步骤S21继续探测。

在步骤S21之前，驾驶员启动汽车后，汽车自身的系统自检开启，若发现系统故障则向驾驶员发出警报。如果自检没有故障，汽车系统则进入待机状态。同时，实时监测发动机罩的闭合状态。如果监测出发动机罩未闭合，则系统向驾驶员发出警报，提示驾驶员关闭发动机罩。在S29步骤中，可以根据车辆头部设置的传感器判断是否发生了碰撞，如果未发生碰撞，可以通过由顶升器控制机罩回路到其初始状态或者说闭合状态，以使得发动机罩复位，保证发动机罩不影响驾驶员视线。当然，也可以由驾驶员自己判断是否发生实际碰撞，并设置专门的复位键和复位装置，手动进行控制是否将发动机罩进行复位。在一些情况中，在未发生实际碰撞时，也可以由驾驶员采用人力将发动机罩复位。

如前所述，按照本发明，是在碰撞发生前开始进行抬起发动机罩的动作，这使得发动机罩的抬起执行机构由充足的工作时间来抬起发动机罩，从而可以降低执行机构的动作时间要求。因此，在本发明中可以选择一些对执行时间要求不高的顶升器，如液压式、气压式、弹簧式或电驱动式顶升器。考虑到上述的几种顶升器具有一定的预加载过程，一般情况下，需要一定的执行时间，为了保证上述顶升器有充足的执行时间进行抬起机罩，所以本实施例的方法中的预定时刻选自碰撞时刻前1秒至3秒的范围内的时刻。这样可以有效地降低对顶升器的动作时间要求，从而可以选择成本低且能够满足实际要求的顶升器。在一些优选地的实施例中，预定时刻为碰撞时刻之前3秒的时刻。而且，现有技术中采用的与气囊类似的点火式触发装置通常包含一次性使用的化学反应物，在一次执行之后，该化学反应物被基本耗尽，而使得顶升器不能在短时间内重复使用。本发明中的顶升器则可以不选用这样的点火式触发装置，而可以采用前述的可重复使用的液压式、气压式、弹簧式或电驱动式顶升器。

为了进一步降低车辆与行人碰撞时对行人的损害，优选地，本实施例控制方法还包括以下步骤：

S273：在车辆会与行人发生碰撞的情况下，对车辆进行紧急制动。

通过步骤S273可以有效地避免驾驶员紧急减速处理不当导致车速无法降低的情况，可以延长车辆与行人或者目标发生碰撞的时间，给行人或车辆驾驶员更多的反应时间，并可以有效降低车辆与行人发生实际碰撞时的相对速度，以降低对行人的损害。

实际上，前述的步骤S21、S23、S25和S273可以构成现有的车辆的行人紧急制动系统的主要执行步骤。需要理解的是，在步骤S271和S273同时执行的情况下，在步骤S271中计算碰撞时刻时，需要考虑由于步骤S273的紧急制动的影响。显然，在步骤S273中执行的紧急制动会明显地延后车辆与行人发生碰撞的碰撞时刻。

本发明还提供了一种车辆的发动机罩的控制系统的实施例，如图3所示，控制系统包括环境传感器10、计算控制器20和执行机构30。环境传感器10用于探测车辆前方的环境信息，例如可以是设置在车辆处的摄像头、雷达传感器以及红外线传感器等，这是本领域技术人员所熟知的。计算控制器20配置成根据环境信息确定车辆是否会与前方的行人发生碰撞，并且在车辆会与行人发生碰撞的情况下在发生碰撞时刻之前发出执行信号。执行机构30用于响应执行信号将车辆的发动机罩的后端的抬起。本实施例中的执行机构30可以为非点火式顶升器。

本实施例的控制系统在保证行人头部与发动机罩接触前抬起发动机罩的情况下，环境传感器10和计算控制器20提前判断被撞目标物类型和碰撞时刻，在碰撞发生前通过执行机构30主动地抬起发动机罩后端。因此，不需要像现有技术一样额外增加压力管传感器或加速度传感器，也不需要对被撞物体的刚度和质量进行判断，不用担心是否会发生误判问题，不用执行大量的系统标定试验进行设定，这样有效地的降低了时间成本和硬件成本；而且，在碰撞发生前进行抬起发动机罩的动作，有充足的发动机罩抬起动作执行时间，可以降低执行机构的动作时间要求，这样可以选择一下对时间要求不高的顶升器，而不采用点火式触发装置，降低执行结构成本，还可以重复利用，降低了维护成本。

由于对执行机构的动作时间要求不高，所以上述的执行机构30可以选择液压式、气压式、弹簧式或电驱动式顶升器其中的一种。考虑上述的几种顶升器具有一定的预加载过程，一般情况下，需要一定的执行时间，为了保证上述顶升器有充足的执行时间进行抬起机罩，计算控制器20还配置成计算车辆与行人的碰撞时刻，并且在碰撞时刻之前的预定时刻，发送执行信号，该预定时刻选自碰撞时刻前1秒至3秒的范围内的时刻。在一些优选地的实施例中，将预定时刻设定为碰撞时刻之前3秒的时刻。

进一步优选地，计算控制器20可以设置有目标物检测单元21、行人判断单元22、碰撞判断单元23、碰撞时刻计算单元24和信号发送单元25。目标物检测单元21用于根据环境信息检测车辆前方的目标物，行人判断单元22用于判断目标物是否为行人，碰撞判断单元23用于在目标物为行人的情况下判断车辆是否会与行人发生碰撞，碰撞时刻计算单元24用于在车辆会与行人发生碰撞的情况下计算发生碰撞的碰撞时刻，信号发送单元25用于在碰撞时刻之前的预定时刻发送执行信号。

目标物检测单元21将从环境传感器10处检测的环境信息进行处理计算，检测车辆前方的目标物，并将信息发送给行人判断单元22进行计算处理。行人判断单元22判断该目标物是否为行人。如果是，则碰撞判断单元23可以综合车辆行驶速度、与行人的距离以及其它信息，计算车辆与行人发生碰撞的碰撞概率，如果计算得出在碰撞概率超过一个预先设定的概率阈值，则判断车辆将会与行人发生碰撞。碰撞时刻计算单元24在车辆会与行人发生碰撞的情况下计算发生碰撞的碰撞时刻。信号发送单元25在碰撞时刻之前的预定时刻发送执行信号。执行机构30在接收到上述执行信号后，将发动机罩的后端抬起。

计算控制器20还配置成能够发送复位信号，并且执行机构30响应复位信号将车辆的发动机罩复位。还在车辆头部设置了传感器，以判断车辆与行人是否发生了实际碰撞。如果未发生碰撞，可以通过计算控制器20发送上述的复位信号给执行机构30(即顶升器)，由顶升器控制发动机罩复位，保证发动机罩不影响驾驶员视线。

需要理解的是，前述的环境传感器10、目标物检测单元21、行人判断单元22和碰撞判断单元23通常实际上也是现有的车辆的行人紧急制动系统的组成部分，因此，本发明的系统很容易与该紧急制动系统组合实现，并在实现发动机罩抬起的同时实施车辆的紧急制动。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种车辆的发动机罩的控制方法，包括以下步骤：

探测车辆前方的目标物；

在探测到所述车辆的前方存在目标物的情况下，确定所述目标物是否为行人；

在所述目标物为行人的情况下，确定所述车辆是否会与所述行人发生碰撞；

在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下，在发生碰撞时刻之前抬起所述车辆的所述发动机罩的后端；

在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下，计算所述车辆与所述行人发生碰撞的碰撞时刻；并且，在所述碰撞时刻之前的预定时刻，抬起所述发动机罩的后端；

在抬起所述发动机罩的后端之后，确定所述车辆与所述行人是否发生实际碰撞事故；以及

在所述车辆与所述行人未发生实际碰撞事故的情况下，使得所述发动机罩复位；还通过由驾驶员自己判断是否发生实际碰撞，并设置专门的复位键和复位装置，手动进行控制是否将发动机罩进行复位；

其中，在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下，对所述车辆进行紧急制动。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预定时刻选自所述碰撞时刻前1秒至3秒的范围内的时刻。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述预定时刻为所述碰撞时刻之前3秒的时刻。

4.一种车辆的发动机罩的控制系统，其特征在于，包括：

环境传感器，用于探测车辆前方的环境信息；

计算控制器，配置成根据所述环境信息确定所述车辆是否会与前方的行人发生碰撞，并且在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下在发生碰撞时刻之前发出执行信号；

执行机构，用于响应所述执行信号将所述车辆的所述发动机罩的后端的抬起；

其中，所述计算控制器包括：

目标物检测单元，用于根据所述环境信息检测所述车辆前方的目标物；

行人判断单元，用于判断所述目标物是否为行人；

碰撞判断单元，用于在所述目标物为行人的情况下判断所述车辆是否会与所述行人发生碰撞；

碰撞时刻计算单元，用于在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下计算发生所述碰撞的碰撞时刻；

信号发送单元，用于在所述碰撞时刻之前的预定时刻发送所述执行信号；

所述计算控制器还配置成计算所述车辆与所述行人的碰撞时刻，并且在所述碰撞时刻之前的所述预定时刻，发送所述执行信号；

还包括专门设置的复位键和复位装置，用于由驾驶员自己判断是否发生实际碰撞，并手动进行控制是否将发动机罩进行复位；

还包括紧急制动单元，用于在所述车辆会与所述行人发生碰撞的情况下，对所述车辆进行紧急制动。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述预定时刻选自所述碰撞时刻前1秒至3秒的范围内的时刻。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述预定时刻为所述碰撞时刻之前3秒的时刻。

7.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述执行机构为非点火式顶升器。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述执行机构包括液压式、气压式、弹簧式或电驱动式顶升器。

9.根据权利要求4-8中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述计算控制器还配置成能够发送复位信号；并且所述执行机构响应所述复位信号将所述车辆的所述发动机罩复位。