CN114981128A - 利用来自主动安全系统的输入的被动行人保护系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆安全系统，该车辆安全系统用于有助于在车辆与行人发生正面碰撞的情况下保护该行人，该车辆安全系统包括：多个冲撞传感器，该多个冲撞传感器用于感测车辆正面碰撞；可促动的行人保护装置；控制器，该控制器用于控制对行人保护装置的促动；以及至少一个有源传感器，该至少一个有源传感器用于确定在车辆的路径中是否存在行人。

Description

利用来自主动安全系统的输入的被动行人保护系统

背景技术

现代车辆包括用于帮助提供乘员安全性的各种系统。例如，已知提供一种车辆安全系统，该车辆安全系统包括一个或多个被动约束件(例如，安全气囊和安全带卷收器)，该一个或多个被动约束件可促动以助于保护车辆的乘员。这些车辆安全系统利用安全气囊控制单元，该安全气囊控制单元可操作地连接到安全气囊和各种冲撞传感器，例如加速度计和压力传感器。响应于基于由冲撞传感器提供的信息确定冲撞场景，该安全气囊控制单元通过启动将膨胀流体引导到安全气囊中的充气机来展开安全气囊。在充气时，驾驶员安全气囊和乘客安全气囊有助于保护乘客免于与车辆部件(例如，仪表板和/或车辆方向盘)发生冲撞。

主动安全系统利用感测装置诸如相机、雷达、激光雷达以及超声波换能器来确定车辆周围的状况。响应于感测到的状况，车辆警告系统可以向驾驶员提供视觉、听觉、触觉警告。例如，盲点检测、车道偏离、前/后物体检测、交叉交通检测、行人检测就是这种情况。主动安全系统还可以使用所感测的状况来主动地促动车辆控制，例如响应于车道偏离检测的主动巡航控制、主动制动、主动转向等。主动安全系统中使用的感测装置各有优势。

相机在物体检测方面非常有效。当布置成从多个角度观察时，相机为车辆提供信息，车辆安全系统的人工智能算法可以使用这些信息来检测外部物体，例如其它车辆、行人或沿着路边的物体(例如，树木或垃圾桶)。相机可以精确测量角度，这允许车辆安全系统能够及早识别接近的物体是否会进入车辆的路径。利用长距离和短距离变焦以及不同程度的宽窄视野，相机成为实现安全特征(例如，碰撞避免、自适应巡航控制、自动制动系统以及车道保持辅助功能)的重要工具。

雷达传感器使用回波系统来检测物体，这在能见度不良的情况下是有益的，而能见度不良则会降低相机的有效性。雷达传感器发射电磁波并接收从周围物体反射回来的“回波”。雷达传感器在确定物体(例如，车辆和行人)相对于车辆的距离和速度方面特别有效。无论天气、光线或能见度状况如何，雷达传感器都能理想地用于保持距离、发出碰撞警告、盲点检测、紧急制动等。

使用激光脉冲代替无线电波，激光雷达传感器也应用回波原理。激光雷达传感器以与雷达相当的精度来记录距离和相对速度。此外，激光雷达传感器还可以以高的多的精度水平来识别物体类型和物体之间的角度。因此，即使在黑暗中，激光雷达传感器也可以很好地识别更复杂的交通状况。与相机和雷达传感器不同，因为激光雷达传感器可以记录车辆的360度环境，所以视角并不重要。高分辨率3D固态激光雷达传感器甚至可以对行人和较小的物体进行三维渲染。

发明内容

本发明涉及一种车辆安全系统，该车辆安全系统同时包括主动部件和被动部件。在本说明书中，“主动安全”用于指代有助于防止冲撞即“冲撞避免”的技术，并且“被动安全”用于指代车辆的部件，例如安全气囊、安全带以及有助于在冲撞中保护乘员的车辆物理结构(例如，防撞缓冲区域)。

被动安全系统包括一个或多个传感器、例如加速度计和/或压力传感器，该一个或多个传感器配置为感测冲撞事件的发生。控制器配置为接收来自传感器的信号，基于这些信号确定或识别碰撞的发生，并且响应于感测到的碰撞、部署一个或多个可促动的约束件，例如安全气囊和/或安全带预紧器/卷收器。

主动安全系统、例如冲撞避免系统被设计成通过使用雷达(全天候)、激光(激光雷达)、相机(采用图像识别)或其组合来检测迫在眉睫的冲撞，以减低车辆冲撞的严重性。响应于检测到迫在眉睫的碰撞，冲撞避免系统可以产生操作员警告(视觉、听觉、触觉的警告)，并且还可以促动主动安全措施，例如自动紧急制动和/或自动紧急转向，以助于避免或减轻冲撞。

例如，冲撞避免系统可以实施自动紧急制动，以检测潜在的前方碰撞并启动车辆制动系统来使得车辆减速，从而实现避免或减轻碰撞的目的。一旦检测到即将发生的碰撞，该冲撞避免系统就会向驾驶员提供警告。当碰撞变得迫在眉睫时，该冲撞避免系统通过施加紧急制动自动且自主地采取措施，而无需任何驾驶员输入。

该主动安全系统可以是独立系统，或者可以是利用另一系统、例如驾驶员辅助系统(DAS)的部件的子系统，该子系统利用相机、雷达、激光雷达数据来提供驾驶员辅助功能，例如主动巡航控制、车道偏离、盲点监测、驻车辅助等。这些部件甚至可以用来提供自动驾驶能力。

根据本发明，从主动安全系统获得的信息用于增强由被动安全系统执行的冲撞识别，以提高车辆安全系统的响应性。

根据一个方面，一种用于在与行人发生车辆正面碰撞的情况下有助于保护行人的车辆安全系统包括用于感测车辆正面碰撞的多个冲撞传感器、可促动的行人保护装置、用于控制对行人保护装置的促动的控制器以及用于确定车辆路径中是否存在行人的至少一个有源传感器。该控制器可操作，以响应于从冲撞传感器接收到的信号来确定与行人发生碰撞。该控制器配置为使用实施正常阈值的正常碰撞识别指标来确定与行人发生碰撞，以用于确定从冲撞传感器接收到的信号是否指示与行人发生碰撞。响应于使用有源传感器确定车辆路径中存在行人，该控制器配置为使用实施比正常阈值低的混合阈值的混合碰撞识别指标来确定与行人发生碰撞，以用于确定从冲撞传感器接收到的信号是否指示与行人发生碰撞。

根据另一方面，其单独或与任何其它方面组合地，该控制器可以配置为利用第一冲撞传感器评估正常碰撞识别指标，以确定与行人发生碰撞，并且利用不同于第一冲撞传感器的第二冲撞传感器评估正常防护指标，以验证第一传感器的确定。该控制器还可以配置为利用第一冲撞传感器评估混合碰撞识别指标以确定与行人发生碰撞，并且利用不同于第一冲撞传感器的第二冲撞传感器评估混合防护指标，以验证第一传感器的确定。

根据另一方面，该第一冲撞传感器和第二冲撞传感器可以包括第一加速度计和第二加速度计。附加地，正常碰撞识别指标和混合碰撞识别指标可以包括加速度碰撞识别指标，该加速度碰撞识别指标被评估以确定从第一加速度计接收到的加速度信号是否超过关于从第一加速度计接收到的高通滤波(HPF)加速度信号确定的预定识别阈值。此外，正常防护指标和混合防护指标可以包括加速度防护指标，该加速度防护指标被评估以确定从第二加速度计接收到的加速度信号是否超过关于从第二加速度计接收到的高通滤波(HPF)加速度信号确定的预定防护阈值。

根据另一方面，该第一冲撞传感器和第二冲撞传感器可以包括压力管传感器的第一压力传感器和第二压力传感器。附加地，正常碰撞识别指标和混合碰撞识别指标可以包括压力碰撞识别指标，该压力碰撞识别指标被评估以确定从第一压力传感器接收到的压力信号是否超过关于从第一压力传感器接收到的高通滤波(HPF)加速度信号确定的预定识别阈值。此外，正常防护指标和混合防护指标可以包括压力防护指标，该压力防护指标被评估以确定从第二压力传感器接收到的压力信号是否超过关于从第一压力传感器接收到的高通滤波(HPF)加速度信号确定的预定防护阈值。

根据另一方面，其单独或与任何其它方面组合地，该控制器可以配置为使用以下冲撞确定指标组合中的至少一个来确定与行人发生碰撞：·正常加速度冲撞识别指标，该正常加速度冲撞识别指标基于感测到的加速度值确定与行人发生碰撞，以及正常加速度防护指标，该正常加速度防护指标使用与正常加速度冲撞识别指标所使用的那些加速度值不同的感测加速度值来验证该确定；·混合加速度冲撞识别指标，该混合加速度冲撞识别指标基于感测到的加速度值确定与行人发生碰撞，以及混合加速度防护指标，该混合加速度防护指标使用与正常加速度冲撞识别指标所使用的那些加速度值不同的感测加速度值来验证该确定；·正常压力冲撞识别指标，该正常压力冲撞识别指标基于感测到的压力值确定与行人发生碰撞，以及正常压力防护指标，该正常压力防护指标使用与正常压力冲撞识别指标所使用的那些压力值不同的感测压力值来验证该确定；以及·混合压力冲撞识别指标，该混合压力冲撞识别指标基于感测到的压力值确定与行人发生碰撞，以及混合压力防护指标，该混合压力防护指标使用与正常压力冲撞识别指标所使用的那些压力值不同的感测压力值来验证该确定。

根据另一方面，其单独或与任何其它方面组合地，该控制器可以配置为实施稳健性算法，该稳健性算法基于来自有源传感器的信息确定是否实施标准行人保护方案、敏感行人保护方案和稳健行人保护计划。稳健性算法可以配置为响应于经由有源传感器检测到以下任何一项实施标准行人保护方案：·没有关于车辆路径中存在行人的信息；·车辆的路径中存在行人，并且与行人的碰撞不是迫在眉睫的；以及·车辆路径中存在除行人之外的车辆/物体，并且与所述车辆/物体的碰撞不是迫在眉睫的。

根据这一方面，响应于实施标准行人保护方案，该控制器可以响应于以下至少一项来部署行人保护装置：·正常加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且正常加速度防护指标验证这一碰撞；·正常压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且正常压力防护指标验证这一碰撞；以及·混合加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且混合加速度防护指标验证这一碰撞，混合压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且混合压力防护指标验证这一碰撞。

根据另一方面，该稳健性算法可以配置为响应于经由有源传感器检测到车辆路径中存在行人并且与行人的碰撞是迫在眉睫的而实施敏感行人保护方案。响应于实施敏感行人保护方案，该控制器可以配置为响应于以下至少一项来部署行人保护装置：·正常加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且正常加速度防护指标验证这一碰撞；·正常压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且正常压力防护指标验证这一碰撞；·混合加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，混合加速度防护指标验证这一碰撞；以及·混合压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，混合压力防护指标验证这一碰撞。

根据另一方面，该稳健性算法可以配置为响应于经由有源传感器检测到车辆路径中存在除行人外的车辆/物体并且与车辆/物体的碰撞是迫在眉睫的而实施稳健行人保护方案。响应于实施稳健行人保护方案，该控制器配置为响应于以下至少一项来部署行人保护装置：·正常加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且正常加速度防护指标验证这一碰撞；以及·正常压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且正常压力防护指标验证这一碰撞。

根据另一方面，其单独或与任何其它方面组合地，该控制器可以配置为经由有源传感器确定：·车辆路径中的物体类型；·物体相对于车辆路径的横向位置；·车辆路径中的物体的碰撞时间(TTC)；·物体和车辆的相对速度；·物体相对于车辆的纵向位置；以及·车辆的车辆速度。

根据这一方面，该控制器可以配置为通过以下方式实施用于检测车辆路径中是否存在物体的算法：·确定车辆路径中的物体类型是行人还是其它车辆/物体；·确定物体的横向位置是否在横向位置值的阈值范围内；·确定与物体的TTC是否在指示即将发生的碰撞的阈值内；·确定物体的纵向位置是否在指示即将发生的碰撞的阈值内；·确定车辆速度是否在车辆的车辆速度值的阈值范围内。

根据这一方面，该控制器可以配置为评估TTC碰撞识别指标，以确定TTC是否超过指示即将发生碰撞的预定阈值，其中，该阈值关于物体和车辆的相对速度而确定。附加地，该控制器可以配置为评估纵向距离碰撞识别指标，以确定物体和车辆之间的纵向距离是否超过指示即将发生碰撞的预定阈值，其中，该阈值关于物体和车辆的相对速度而确定。

根据另一方面，单独或与任何其它方面组合地，该控制器可以配置为通过以下方式实施用于确定车辆路径中是否存在行人的算法：·确定与车辆路径中行人的碰撞时间(TTC)以及行人和车辆的相对速度；以及·通过评估TTC碰撞识别指标以确定与行人的TTC是否超过预定阈值、来确定与行人的TTC是否在指示即将发生碰撞的阈值内，该阈值关于行人和车辆的相对速度而确定。

根据另一方面，单独或与任何其它方面组合地，该控制器可以配置为通过以下方式实施用于确定车辆路径中是否存在行人的算法：·确定行人相对于车辆的纵向位置，以及行人和车辆的相对速度；以及·通过评估纵向距离碰撞识别指标以确定行人与车辆之间的纵向距离是否超过预定阈值，来确定行人相对于车辆的纵向位置是否在指示即将发生碰撞的阈值内，该阈值关于行人和车辆的相对速度而确定。

根据另一方面，单独或与任何其它方面组合地，该至少一个有源传感器可以包括相机、雷达传感器和激光雷达(LIDAR)传感器中的至少一种。

根据另一方面，单独或与任何其它方面组合地，该车辆安全系统可以包括主动安全系统，其中，有源传感器是该主动安全系统的部件。根据这个方面，该主动安全系统可以配置为执行驾驶员辅助功能，包括主动巡航控制功能、车道偏离功能、盲点监测功能、停车辅助功能、自动驾驶功能中的至少一个。附加地，该主动安全系统可以包括用于控制驾驶员辅助功能的DAS控制器，其中，该DAS控制器配置为与被动安全系统控制器通信。此外，该车辆安全系统可以包括被动安全系统，该被动安全系统包括冲撞传感器、行人保护装置以及控制器，其中，该控制器包括安全气囊控制器单元(ACU)。

根据另一方面，单独或与任何其它方面组合地，该行人保护装置包括引擎盖升降器和行人安全气囊中的至少一个。

附图说明

图1是根据一个示例配置的包括车辆安全系统的车辆的示意图。

图2是说明经由车辆安全系统的主动安全装置检测行人的示意图。

图3是说明经由车辆安全系统的主动安全装置检测车辆/物体的示意图。

图4是说明由车辆安全系统使用的冲撞识别指标的示意图。

图5是说明利用加速度/压力传感器的正常和混合冲撞识别的示意图。

图6是说明车辆安全系统确定是否部署行人保护系统的示意图。

图7是说明利用行人和车辆/物体检测来增强冲撞识别的功能逻辑的示意图。

具体实施方式

在本说明书中，有时会参照车辆的左侧和右侧。这些参照应理解为参照车辆行驶的前进方向。因此，参照车辆的“左侧”意味着对应于车辆的驾驶员侧(“DS”)。参照车辆的“右侧”意味着对应于车辆的乘客侧(“PS”)。

此外，在本说明书中，对车轴、确切的是车辆的X轴线、Y轴线以及Z轴线进行了一定的描述。X轴线是该车辆的中心纵向延伸轴线。Y轴线是该车辆的垂直于X轴线的横向延伸轴线。Z轴线是该车辆的同时垂直于X轴线和Y轴线的竖直延伸轴线。X轴线、Y轴线和Z轴线在车辆的重心(“COG”)处或附近相交。

参照图1，举例而言，车辆12包括车辆安全系统10。车辆安全系统10包括一个或多个被动安全部件，该一个或多个被动安全部件呈可促动的车辆乘员保护装置的形式并且以附图标志14示意性地示出。保护装置14可以包括任何可促动的车辆乘员保护装置，例如正面安全气囊、侧面安全气囊、帘式安全气囊、膝垫安全气囊、可促动的安全带预紧器和/或卷收器。保护装置14还可以包括行人保护装置，例如能够在车辆12外部(例如，从前保险杠或引擎罩)充气的行人安全气囊、或可促动以提升车辆引擎罩22的引擎罩升降器，该引擎罩升降器允许引擎罩更有效地充当吸收行人撞击的防撞缓冲区，以助于最小化或降低受伤风险。

车辆安全系统10还包括安全气囊电子控制单元(这里称为安全气囊控制器单元或“ACU”)50，该安全气囊电子控制单元操作地连接到保护装置14。ACU50可操作，以响应于经由与ACU操作地连接的一个或多个传感器感测到的车辆状况来控制保护装置14的促动。

车辆安全系统10包括多个传感器、例如加速度计和/或压力传感器，该多个传感器用于测量车辆12的某些状况，这些状况用于确定是否促动车辆乘员保护装置14。这些传感器可以安装在整个车辆12上的各个不同位置处，选择这些位置以允许感测传感器所预期的特定车辆状况。在本文描述中，车辆安全系统10描述为包括车辆12中、不同类型和位置的多个冲撞传感器。本文描述的冲撞传感器不一定是车辆安全系统10中包括的传感器的完整列表。本文描述的传感器仅是本发明使用的那些传感器。因此，本领域技术人员将理解的是，车辆安全系统100可以包括任何类型、任何数量以及车辆12中的任何位置处的一个或多个其它冲撞传感器。

图1所示的车辆安全系统10包括被动安全系统80，该被动安全系统在ACU50中实施并且用于检测是否与行人发生正面车辆撞击。为此，在图1的示例配置中，车辆安全系统10包括左行人撞击传感器(PIS_LX)60、右行人撞击传感器(PIS_RX)62以及行人保护系统(PPS)管传感器70。左和右行人撞击传感器60、62是加速度计，这些加速度计配置为感测车辆加速度，并将指示那些加速度的信号发送到ACU50。虽然在图1中示出了两个行人撞击传感器60、62，但是车辆安全系统10可以包括任意数量的这些传感器。例如，车辆安全系统10可以包括单个行人撞击传感器、两个传感器(如图所示)、三个传感器、五个传感器等。ACU50配置为确定感测到的加速度的大小是否满足或超过足以表明碰撞事件已发生的阈值，并且响应于这一确定来促动该安全装置。

在图1中，行人撞击传感器60、62是单轴加速度计，该单轴加速度计配置为检测在平行于纵向轴线X_VEH的方向上的加速度，这通常由用于每个装置的传感器的示意框图示中所示的箭头指示。左和右行人撞击传感器60、62分别定位在车辆12的左(DS)和右(PS)前角处或附近。左和右行人撞击传感器60、62可以例如在这些前角位置处、安装在车辆的前保险杠16后面。

PPS管传感器70包括由管76连接的左压力传感器(PIS_LP)72和右压力传感器(PIS_RP)74。左和右压力传感器72、74位于前部车辆保险杠16中，并且响应于与保险杠16的撞击而检测压力。PPS管传感器70具有已知的配置，其中，管76在能量吸收泡沫的后面、定位在保险杠横梁和保险杠面板之间。

响应于与保险杠16的撞击，柔性/可变形的面板和泡沫朝向刚性的横梁移动，由此使得管76压缩。这种压缩导致管76内的流体压力快速升高。这种压力升高由左右压力传感器72、74感测，该左右压力传感器作为响应而产生对应的压力信号，这些压力信号提供给ACU50。ACU50配置为确定感测到的压力的大小是否满足或超过足以表明碰撞事件已发生的阈值，并且响应于这一确定来促动该安全装置。

车辆安全系统10实施并且配置为与其它车辆系统协作。ACU50可以例如经由车辆控制器局域网(CAN)总线操作地连接到车身控制模块(BCM)30。BCM30可以经由CAN总线与其它车辆系统通信，例如底盘控件、稳定性控件、牵引/防滑控件、防抱死制动(ABS)、胎压监测(TPMS)、导航系统、仪表(速度、油门位置、制动踏板位置等)、信息和娱乐(“信息娱乐”)系统以及其它系统。通过CAN总线接口，ACU50可以与这些外部系统中的任何一个进行通信，以提供和/或接收数据。

仍然参照图1，车辆安全系统10还包括主动安全系统100，该主动安全系统包括一个或多个主动安全系统部件，该一个或多个主动安全系统部件配置为提供冲撞避免功能。主动安全系统100可以利用驾驶员辅助系统(DAS)的部件，顾名思义，这些部件在驾驶的同时为车辆操作者提供辅助。这些部件可以帮助提供DAS功能，例如主动巡航控制、车道偏离、盲点监测、泊车辅助、自动驾驶等。这些部件甚至可以用来提供自动驾驶能力。对于冲撞避免功能，该主动安全系统可以提供冲撞警告(听觉、视觉、触觉)、自动紧急制动和自动紧急转向。

主动安全系统100的部件可以例如包括以下部件中的一个或多个：相机、雷达传感器和激光雷达(LIDAR)传感器。相机110以面向前方的方式安装在挡风玻璃18的高处，例如在后视镜的后面或后视镜的区域中。雷达传感器120可以安装在保险杠16的区域中的前部，例如安装在格栅中。激光雷达(LIDAR)传感器130可以安装在车顶20上或附近。

相机110在提供宽视场方面是有效的，具有以高精度识别各种物体/障碍物的能力。相机还可以确定物体/障碍物是否在车辆12的路径中。相机还需要良好的能见度，并且在黑暗条件、雾、雨、雪等中受到影响。雷达传感器120在能见度不良的条件下不会受到影响，并且提供对碰撞时间(TTC)的精确指示。然而，雷达传感器120在区分不同类型的物体/障碍物方面的能力较弱，并且在确定物体/障碍物是否处于车辆12的路径中时不如相机擅长。激光雷达传感器130提供3-D感测能力来用于TTC和车辆路径确定，提供良好的物体/障碍物识别，并且在良好和较差的能见度情况下都很稳健。

相机110、雷达传感器120和LIDAR传感器130可以连接到单独的控制器、例如DAS控制器140，并且该控制器可以经由CAN总线与ACU50通信。替代地，主动和被动安全功能都可以由单个控制器、例如ACU50处理，在这种情况下，相机110、雷达传感器120和激光雷达传感器130可以直接连接到ACU50。

图2到图8示出了由车辆安全系统10实施的控制算法，以助于在与车辆12发生撞击的情况下保护行人。这些算法在车辆控制器中实施，该车辆控制器操作地连接到安全装置，并配置为响应于检测到车辆发生碰撞来促动安全装置。更确切地，根据本发明的车辆安全系统10配置为响应于检测到与行人的车辆碰撞、特别是在前保险杠16的区域中与车辆12的前端处的与行人的碰撞，而促动安全装置14。。出于本文描述的目的，因此，安全装置14在这种情况下可以是行人保护装置，例如引擎罩升降器或行人安全气囊。

图2示出了用于检测车辆12的路径中是否存在行人的算法150。行人检测算法150可以在被动安全系统80或主动安全系统100中实施。如果在主动安全系统100中实施，则由行人检测算法150做出的确定可以例如经由CAN总线、发送到被动安全系统80。行人检测算法150利用一个或多个主动安全装置、例如相机传感器110、雷达传感器120和激光雷达传感器130来检测车辆12路径中的物体，并且确定关于物体类型152、物体横向位置154、碰撞时间(TTC)156、相对速度158以及物体纵向位置160(相对于车辆12)的数据。行人检测算法150还例如经由CAN总线、从BCM30获得车辆速度162。

行人检测算法150响应于所有以下条件为真(参见与门182)产生行人检测标志186：·物体类型152＝行人(框164)。·物体横向位置154大于阈值最小值且小于阈值最大值(框168)。·TTC碰撞识别指标指示迫在眉睫的行人碰撞(指标172)。·纵向距离碰撞识别指标指示迫在眉睫的行人碰撞(指标176)。·车辆-物体相对速度在车辆速度容差范围内(框180)。*注意到的是，框164、168和指标172、176分别在框166、170、174和178处进行时间锁存。因此，一旦这些条件满足或为真，这些条件就在预定时间段内被时间锁存为真，这在与框182处可以观察到。

与门182接收来自框166、170、174和178的时间锁存值，以及相对速度容差值180。一旦满足与门182(真)，就触发行人检测标志186(真)。行人检测标志186在框184处被时间锁存。因此，一旦与框182满足，行人检测标志186就在预定时间段内保持为真。

图3示出了检测在车辆12的路径中是否存在另一车辆或其它物体的算法200。车辆检测算法200可以在被动安全系统80或主动安全系统100中实施。如果在主动安全系统100中实施，则由车辆检测算法200做出的确定可以例如经由CAN总线、发送到被动安全系统80。车辆检测算法200利用一个或多个主动安全装置、例如相机传感器110、雷达传感器120和激光雷达传感器130来检测车辆12路径中的物体，并且确定关于物体类型202、物体横向位置204、碰撞时间(TTC)206、相对速度208以及物体纵向位置210(相对于车辆12)的数据。

车辆检测算法200响应于所有以下条件为真(参见与门236)产生车辆检测标志240：·物体类型202＝车辆或其它物体(框214)。·物体横向位置204大于阈值最小值且小于阈值最大值(框218)。·TTC碰撞识别指标指示迫在眉睫的行人碰撞(指标222)。·纵向距离碰撞识别指标指示迫在眉睫的行人碰撞(指标226)。*注意到的是，框214、218和指标222、226分别在框216、220、224和228处进行时间锁存。因此，一旦这些条件满足或为真，这些条件就在预定时间段内被时间锁存为真，这在与框232处可以观察到。

与门232接收来自框216、220、224和228的时间锁存值。与门232在框234处被时间锁存并提供给与框236。将来自图2的行人检测标志馈送到非框238，并将非框馈送到与框236。并且，框236输出车辆检测标志240，该车辆检测标志指示车辆检测算法200在缺少产生行人检测标志186的行人检测算法150的情况下、产生车辆检测指示(框234)。

图4示出了在图2和图3的TTC/纵向距离碰撞识别指标中使用的类型的示例碰撞识别指标250，该碰撞识别指标分别将检测到的物体的相对速度与TTC和纵向距离进行比较。碰撞识别指标250的目的是确定物体即车辆或行人、是否在车辆的撞击距离内并且撞击是迫在眉睫的。如果指标进入阴影阈值区域252，则确定物体处于车辆12的撞击内，这激活碰撞识别指标250，以指示与检测到的物体即将发生碰撞。

如254处所示，碰撞识别指标250仅在最大TTC/纵向距离阈值以下激活。在256处，该阈值以一定角度延伸，该角度可以配置为与期望的制动曲线一致或相似，即恒定减速制动以使车辆在TTC或纵向距离内停止。恒定减速度值可以取决于平台，例如，通过测试来观察在给定TTC/纵向距离的情况下、车辆完全停止需要多长时间。诸如0.5G、1.0G、1.5G等的制动力可以用于在256处限定阈值。在258处，可以例如基于过去在PPS无部署场景中的经验、实施最小相对速度。例如，可以实施18kph、15kph或更低的最小相对速度。

图5示出了行人碰撞指标，该行人碰撞指标由被动安全系统80实施，以检测车辆与行人发生碰撞。行人碰撞指标利用行人保护系统(PPS)管传感器70的左行人撞击传感器(PIS_LX)60、右行人撞击传感器(PIS_RX)62、左行人碰撞压力传感器(PIS_LP)72以及右行人碰撞压力传感器(PIS_RP)72，以基于这些感测到的加速度和/或压力来识别行人碰撞。

如图5所示，行人碰撞检测算法260包括行人碰撞识别指标262和行人碰撞防护指标264。这些指标评估来自它们相应传感器的加速度和/或压力信号与信号的高通滤波(HPF)型式。这些指标可以与2018年1月2日颁发的美国专利9,855,915B2中公开的指标相似或相同，该专利整体通过参照的方式纳入本文。

被动安全系统80实施两种类型的识别指标：正常行人碰撞识别指标和混合行人碰撞检测指标。正常指标和混合指标之间的区别在于这些指标中实施的阈值。同时用于识别和防护的混合阈值低于正常阈值。在正常和混合两种情况下，行人碰撞识别可以基于经由行人撞击传感器PIS_LX60、PIS_RX62感测到的加速度，或基于经由压力传感器PIS_LP72、PIS_RP74感测到的压力。对于所有行人碰撞识别(正常和混合、加速度和压力)，一个传感器识别行人碰撞的发生(即，识别指标262)，另一传感器确认行人碰撞(即，防护指标264)。

例如，如果一个加速度传感器用于识别行人碰撞(无论是正常还是混合)，则另一加速度传感器用于确认行人碰撞。类似地，如果一个压力传感器用于识别行人碰撞(无论是正常还是混合)，则另一压力传感器用于确认行人碰撞。因此可以观察到的是，对于本文公开的实施两个行人撞击传感器的被动安全系统80的示例配置，存在八种不同的组合或场景，来用于检测行人碰撞的发生并利用防护指标验证检测到的行人碰撞。这些场景如下表所示：

表1

场景	识别传感器	防护传感器
			正常加速度1	PIS_LX	PIS_RX
正常加速度2	PIS_RX	PIS_LX
			正常压力1	PIS_LP	PIS_RP
正常压力2	PIS_RP	PIS_LP
			混合加速度1	PIS_LX	PIS_RX
混合加速度2	PIS_RX	PIS_LX
			混合压力1	PIS_LP	PIS_RP
混合压力2	PIS_RP	PIS_LP

提及到车辆安全系统10可以包括任何数量的行人撞击传感器(例如，一个、两个、三个、五个等)，应当理解的是，识别/防护传感器组合的数量将相应地变化。此外，在行人撞击传感器的数量多于两个的情况下，可以使用多于一个的传感器来执行识别和/或防护。为简单起见，当在本文中参照“识别传感器”或“用于评估识别指标的传感器”时，这意指一个或多个这样的传感器。类似地，当在本文中参照“防护传感器”或“用于评估防护指标的传感器”时，这意指一个或多个这样的传感器。此外，当参照从加速度传感器接收到的加速度信号时，这意指从一个或多个加速度传感器接收到的一个或多个加速度信号。

图6中示出了行人保护系统(PPS)部署算法302。PPS部署算法302在被动安全系统80中实施，并利用来自行人检测算法150的行人检测指示，这会在下文进行更详细地讨论。PPS部署算法302实施三个子系统，其中，任何一个子系统都可以产生PPS部署命令300。

正常加速度子系统280实施一个传感器检测，另一传感器使用加速度传感器PIS_LX60和PIS_RX62验证配置。根据PPS部署算法302，正常加速子系统280响应于满足与门282而发出PPS部署命令300。与门282响应于检测到识别碰撞的正常加速度266和施加防护的正常加速度274而满足(参见图5)。如上文在表1中所示，这可能发生在正常加速场景1中，其中，PIS_LX60进行识别，PIS_RX62进行验证，且反之亦然、即正常加速场景2。

正常压力子系统296实施一个传感器检测，另一传感器使用压力传感器PIS_LP72和PIS_RP74验证配置。根据PPS部署算法302，正常压力子系统296响应于满足与门298而发出PPS部署命令300。与门298响应于检测到识别碰撞的正常压力268和施加防护的正常压力278而满足(参见图5)。如上文在表1中所示，这可能发生在正常压力场景1中，其中，PIS_LP72进行识别，PIS_RP74进行验证，且反之亦然、即正常压力场景2。

混合子系统284也实施一个传感器检测，另一传感器使用加速度传感器PIS_LX60、PIS_RX62和压力传感器PIS_LP72和PIS_RP74验证配置。根据PPS部署算法302，该子系统284还实施从行人检测算法150获得的行人检测标志186(参见图2)。混合子系统响应于由与门290、292、294指示的三个场景中的任何一个或多个场景、发出PPS部署命令300。

混合加速度行人碰撞检测

在一种场景下，混合加速度行人碰撞检测由通过主动安全系统100验证的被动安全系统80确定。根据这一场景，混合子系统实施一个传感器检测，另一传感器使用加速度传感器PIS_LX60和PIS_RX62验证配置。这在与门286和290处示出。根据这一场景，与门286响应于检测到识别碰撞的混合加速度270和施加防护的混合加速度276而满足(参见图5)。如上文在表1中所示，这可能发生在混合加速场景1中，其中，PIS_LX60进行识别，PIS_RX62进行验证，且反之亦然、即混合加速场景2。

与门290响应于与门286指示混合加速度行人碰撞和行人检测标志186指示在车辆路径中存在行人、而发出PPS部署命令300。这样，被动安全系统80和主动安全系统100都用于行人碰撞检测和PPS部署。有利地，使用主动安全系统来指示在车辆路径中检测到行人允许使用混合识别指标，该混合识别指标实施用于碰撞识别的减小幅值的加速度阈值。

混合压力行人碰撞检测

在一种场景下，混合压力行人碰撞检测由通过主动安全系统100验证的被动安全系统80确定。根据这一场景，混合子系统实施一个传感器检测，另一传感器使用压力传感器PIS_LP72和PIS_RP74验证配置。这在与门288和294处示出。根据这一场景，与门288响应于检测到识别碰撞的混合压力272和施加防护的混合加速度280而满足(参见图5)。如上文在表1中所示，这可能发生在混合压力场景1中，其中，PIS_LP72进行识别，PIS_RP74进行验证，且反之亦然、即混合压力场景2。

与门294响应于与门288指示混合压力行人碰撞和行人检测标志186指示在车辆路径中存在行人、而发出PPS部署命令300。这样，被动安全系统80和主动安全系统100都用于行人碰撞检测和PPS部署。有利地，使用主动安全系统来指示在车辆路径中检测到行人允许使用混合识别指标，该混合识别指标实施用于碰撞识别的减小幅值的压力阈值。

混合加速度和压力行人碰撞检测

在另一种场景下，混合行人碰撞检测由被动安全系统80单独确定和验证。根据这种场景，混合子系统实施一个传感器检测并且在一个传感器检测上加倍，另一传感器使用两个加速度传感器PIS_LX60、PIS_RX62和压力传感器PIS_LP272和PIS_RP274验证配置。在这种场景下，检测到行人碰撞检测，并且通过加速度和压力传感器进行验证。这在“与”门292处示出，该与门在“与”门286和288都满足时满足。

与门286响应于检测到识别碰撞的混合加速度270和施加防护的混合加速度276而满足(参见图5)。如上文在表1中所示，这可能发生在混合加速场景1中，其中，PIS_LX60进行识别，PIS_RX62进行验证，且反之亦然、即混合加速场景2。与门288响应于检测到识别碰撞的混合压力272和施加防护的混合压力280而满足(参见图5)。如上文在表1中所示，这可能发生在混合压力场景1中，其中，PIS_LP72进行识别，PIS_RP74进行验证，且反之亦然、即混合压力场景2。

与门292响应于与门286指示混合加速度行人碰撞和与门288指示混合压力行人碰撞而发出PPS部署命令300。这样，被动安全系统80单独用于行人碰撞检测和PPS部署。有利地，混合加速度行人碰撞检测和混合压力行人碰撞检测的利用允许使用混合识别指标，该混合识别指标实施用于碰撞识别的减小幅值的加速度阈值。

被动安全系统响应

利用从主动安全系统100获取的信息允许车辆安全系统10调整被动安全系统80的PPS设置，以获得标准、灵敏和稳健的响应性。这在图7中示出。如图7所示，由车辆安全系统10(即，被动安全系统80、主动安全系统100或两者)实施的响应性算法310确定如何响应于来自主动安全系统100的指示来调整PPS设置。

参照图6，标准PPS设置可以是加速度正常子系统280、压力正常子系统296以及混合加速度和压力行人碰撞检测284的那些设置，但仅是该子系统中混合行人碰撞检测由被动安全系统80单独确定和验证的部分、即与门292。稳健PPS设置可以是加速度正常子系统280和压力正常子系统296的那些设置。敏感设置可以是加速度正常子系统280、压力正常子系统296以及混合加速度和压力行人碰撞检测284的那些设置。

如框312处所示，查询关于来自主动安全系统100的物体检测的信息。如框314处所示，如果主动安全系统100指示车辆路径中没有物体或不提供信息，则响应性算法310进展到框316并使用标准PPS设置。

如框318处所示，如果主动安全系统100提供在车辆路径中检测到车辆或其它物体的信息，则响应性算法310进展到框320，在框320中作出是否与车辆/其它物体的碰撞迫在眉睫的确定。如果碰撞迫在眉睫，则响应性算法310进展到步骤322，并使用稳健的PPS设置。如果碰撞不是迫在眉睫的，则响应性算法310进展到框316，并使用标准的PPS设置。

如框324处所示，如果主动安全系统100提供在车辆路径中检测到行人的信息，则响应性算法310进展到框326，在框320中作出是否与行人的碰撞迫在眉睫的确定。如果碰撞迫在眉睫，则响应性算法310进展到步骤328，并使用敏感设置。如果碰撞不是迫在眉睫的，则响应性算法310进展到框316，并使用标准的PPS设置。

通过上文对本发明的描述，本领域的技术人员将感知到改进、变化以及修改。本领域技术范围内的这些改进、变化和/或修改旨在由所附权利要求覆盖。

Claims (24)

1.一种车辆安全系统，所述车辆安全系统用于有助于在与行人发生车辆正面碰撞的情况下保护所述行人，所述车辆安全系统包括：

多个冲撞传感器，用于感测车辆正面碰撞；

可促动的行人保护装置；

控制器，所述控制器用于控制对所述行人保护装置的促动，所述控制器可操作以响应于从所述冲撞传感器接收到的信号来确定与行人发生碰撞；以及

至少一个有源传感器，用于确定在所述车辆的路径中是否存在行人；

其中，所述控制器配置为使用实施正常阈值的正常碰撞识别指标来确定与行人发生碰撞，以确定从所述冲撞传感器接收到的信号是否指示与所述行人发生碰撞；以及

其中，响应于使用所述有源传感器确定所述车辆的路径中存在行人，所述控制器配置为使用实施比所述正常阈值低的混合阈值的混合碰撞识别指标来确定与行人发生碰撞，以确定从所述冲撞传感器接收到的信号是否指示与所述行人发生碰撞。

2.根据权利要求1所述的车辆安全系统，其中：

所述控制器配置为利用第一冲撞传感器评估所述正常碰撞识别指标，以确定与所述行人发生碰撞，并且利用与所述第一冲撞传感器不同的第二冲撞传感器评估正常防护指标，以验证所述第一传感器的确定；以及

所述控制器配置为利用第一冲撞传感器评估所述混合碰撞识别指标，以确定与所述行人发生碰撞，并且利用与所述第一冲撞传感器不同的第二冲撞传感器评估混合防护指标，以验证所述第一传感器的确定。

3.根据权利要求2所述的车辆安全系统，其中：所述第一冲撞传感器和第二冲撞传感器包括第一加速度计和第二加速度计，并且其中：

所述正常碰撞识别指标和混合碰撞识别指标包括加速度碰撞识别指标，评估所述加速度碰撞识别指标以确定从所述第一加速度计接收到的加速度信号是否超过关于从所述第一加速度计接收到的高通滤波(HPF)加速度信号确定的预定识别阈值；

所述正常防护指标和混合防护指标包括加速度防护指标，评估所述加速度防护指标以确定从所述第二加速度计接收到的加速度信号是否超过关于从所述第二加速度计接收到的高通滤波(HPF)加速度信号确定的预定防护阈值。

4.根据权利要求2所述的车辆安全系统，其中：所述第一冲撞传感器和第二冲撞传感器包括压力管传感器的第一压力传感器和第二压力传感器，以及其中：

所述正常碰撞识别指标和混合碰撞识别指标包括压力碰撞识别指标，评估所述压力碰撞识别指标以确定从所述第一压力传感器接收到的压力信号是否超过关于从所述第一压力传感器接收到的高通滤波(HPF)加速度信号确定的预定识别阈值；

所述正常防护指标和混合防护指标包括压力防护指标，评估所述压力防护指标以确定从所述第二压力传感器接收到的压力信号是否超过关于从所述第一压力传感器接收到的高通滤波(HPF)加速度信号确定的预定防护阈值。

5.根据权利要求1所述的车辆安全系统，其中：所述控制器配置为使用如下至少一项确定与行人发生碰撞：

正常加速度冲撞识别指标，所述正常加速度冲撞识别指标基于感测到的加速度值确定与行人发生碰撞，以及正常加速度防护指标，所述正常加速度防护指标使用与所述正常加速度冲撞识别指标所使用的那些加速度值不同的感测加速度值来验证所述确定；

混合加速度冲撞识别指标，所述混合加速度冲撞识别指标基于感测到的加速度值确定与行人发生碰撞，以及混合加速度防护指标，所述混合加速度防护指标使用与所述正常加速度冲撞识别指标所使用的那些加速度值不同的感测加速度值来验证所述确定；

正常压力冲撞识别指标，所述正常压力冲撞识别指标基于感测到的压力值确定与行人发生碰撞，以及正常压力防护指标，所述正常压力防护指标使用与所述正常压力冲撞识别指标所使用的那些压力值不同的感测压力值来验证确定；以及

混合压力冲撞识别指标，所述混合压力冲撞识别指标基于感测到的压力值确定与行人发生碰撞，以及混合压力防护指标，所述混合压力防护指标使用与所述正常压力冲撞识别指标所使用的那些压力值不同的感测压力值来验证所述确定。

6.根据权利要求5所述的车辆安全系统，其中：

所述控制器配置为实施稳健性算法，所述稳健性算法基于来自所述有源传感器的信息确定是否实施标准行人保护方案、敏感行人保护方案和稳健行人保护方案。

7.根据权利要求6所述的车辆安全系统，其中：所述稳健性算法配置为响应于经由所述有源传感器检测到以下任何一项来实施所述标准行人保护方案：

没有关于所述车辆路径中存在行人的信息；

所述车辆的路径中存在行人，但与所述行人的撞击不是迫在眉睫的；以及

所述车辆路径中存在除行人之外的车辆/物体，并且与所述车辆/物体的撞击不是迫在眉睫的。

8.根据权利要求7所述的车辆安全系统，其中：响应于实施所述标准行人保护方案，所述控制器配置为响应于以下至少一项来部署所述行人保护装置：

所述正常加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且所述正常加速度防护指标验证所述碰撞；

所述正常压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且所述正常压力防护指标验证所述碰撞；以及

所述混合加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且所述混合加速度防护指标验证所述碰撞，

所述混合压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且所述混合压力防护指标验证所述碰撞。

9.根据权利要求6所述的车辆安全系统，其中：所述稳健性算法配置为响应于经由所述有源传感器检测到所述车辆路径中存在行人并且与所述行人的碰撞是迫在眉睫的而实施敏感行人保护方案。

10.根据权利要求9所述的车辆安全系统，其中：响应于实施所述敏感行人保护方案，所述控制器配置为响应于以下至少一项来部署所述行人保护装置：

所述正常加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且所述正常加速度防护指标验证所述碰撞；

正常压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且正常压力防护指标验证这一碰撞；

所述混合加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且所述混合加速度防护指标验证所述碰撞；以及

所述混合压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且所述混合压力防护指标验证所述碰撞。

11.根据权利要求6所述的车辆安全系统，其中：所述稳健性算法配置为响应于经由所述有源传感器检测到所述车辆路径中存在除行人外的车辆/物体并且与所述车辆/物体的碰撞是迫在眉睫的而实施稳健行人保护方案。

12.根据权利要求11所述的车辆安全系统，其中：响应于实施所述稳健行人保护方案，所述控制器配置为响应于以下至少一项来部署所述行人保护装置：

所述正常加速度冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且所述正常加速度防护指标验证所述碰撞；以及

所述正常压力冲撞识别指标确定与行人发生碰撞，并且所述正常压力防护指标验证所述碰撞。

13.根据权利要求1所述的车辆安全系统，其中：所述控制器配置为经由所述有源传感器确定：

所述车辆路径中的物体类型；

所述物体相对于所述车辆路径的横向位置；

所述车辆路径中的所述物体的碰撞时间(TTC)；

所述物体和所述车辆的相对速度；

所述物体相对于所述车辆的纵向位置；以及

所述车辆的车辆速度。

14.根据权利要求13所述的车辆安全系统，其中：所述控制器配置为通过以下方式实施用于检测所述车辆路径中存在物体的算法：

确定所述车辆路径中的所述物体类型是行人还是其它车辆/物体；

确定所述物体的横向位置是否在横向位置值的阈值范围内；

确定与所述物体的TTC是否在指示即将发生碰撞的阈值内；

确定所述物体的纵向位置是否在指示即将发生碰撞的阈值内；

确定所述车辆速度是否在所述车辆的车辆速度值的阈值范围内。

15.根据权利要求14所述的车辆安全系统，其中：所述控制器配置为评估TTC碰撞识别指标，以确定所述TTC是否超过指示即将发生碰撞的预定阈值，其中，所述阈值关于所述物体和所述车辆的相对速度而确定。

16.根据权利要求14所述的车辆安全系统，其中：所述控制器配置为评估纵向距离碰撞识别指标，以确定所述物体和所述车辆之间的纵向距离是否超过指示即将发生碰撞的预定阈值，其中，所述阈值关于所述物体和所述车辆的相对速度而确定。

17.根据权利要求1所述的车辆安全系统，其中：所述控制器配置为通过以下方式实施用于确定所述车辆路径中存在行人的算法：

确定与所述车辆路径中所述行人的碰撞时间(TTC)以及所述行人和所述车辆的相对速度；以及

通过评估TTC碰撞识别指标以确定所述TTC是否超过预定阈值来确定与所述行人的TTC是否在指示即将发生碰撞的阈值内，所述阈值关于所述行人和所述车辆的相对速度而确定。

18.根据权利要求1所述的车辆安全系统，其中：所述控制器配置为通过以下方式实施用于确定所述车辆路径中存在行人的算法：

确定所述行人相对于所述车辆的纵向位置，以及所述行人和所述车辆的相对速度；以及

通过评估纵向距离碰撞识别指标以确定所述行人与所述车辆之间的纵向距离是否超过预定阈值，来确定所述行人相对于所述车辆的纵向位置是否在指示即将发生碰撞的阈值内，所述阈值关于所述行人和所述车辆的相对速度而确定。

19.根据权利要求1所述的车辆安全系统，其中：所述至少一个有源传感器包括相机、雷达传感器以及激光雷达(LIDAR)传感器的至少一种。

20.根据权利要求1所述的车辆安全系统，其中：所述车辆安全系统包括主动安全系统，并且其中，所述有源传感器是所述主动安全系统的部件。

21.根据权利要求20所述的车辆安全系统，其中：所述主动安全系统配置为执行驾驶员辅助功能，包括主动巡航控制功能、车道偏离功能、盲点监测功能、停车辅助功能、自动驾驶功能中的至少一个。

22.根据权利要求21所述的车辆安全系统，其中：所述主动安全系统包括用于控制所述驾驶员辅助功能的DAS控制器，其中，所述DAS控制器配置为与所述被动安全系统控制器通信。

23.根据权利要求22所述的车辆安全系统，其中：所述车辆安全系统包括被动安全系统，所述被动安全系统包括冲撞传感器、所述行人保护装置以及所述控制器，其中，所述控制器包括安全气囊控制器单元(ACU)。

24.根据权利要求1所述的车辆安全系统，其中：所述行人保护装置包括引擎盖升降器和行人安全气囊的至少一种。

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