CN114987378A - 一种适用于汽车驾驶的安全防护系统、安全防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车安全防护技术领域，具体涉及一种适用于汽车驾驶的安全防护系统，包括车辆信号处理子系统，用于对车辆的驾驶信息进行采集和处理；以及安全防护子系统，与所述车辆信号处理子系统连接，用于根据所述车辆信号处理子系统所反馈的信息，对乘员进行适时的安全防护；其中，所述车辆信号处理子系统包括用于控制车辆整体运行的中央处理器，以及与所述中央处理器相连、用于采集车辆驾驶数据的检测模块；所述安全防护子系统包括与所述中央处理器相连、用于通过控制气囊充放气来对乘员进行保护的气动保护模块。本发明提供了一种适用于汽车驾驶的安全防护系统，可根据车辆的状态对乘员提供适时、贴合的支撑，有效的提升乘员的安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于汽车安全防护技术领域，具体涉及一种适用于汽车驾驶的安全防护系统、安全防护方法。
背景技术
随着汽车行业的蓬勃发展，适用于汽车驾驶安全防护的需求也应运而生；汽车驾驶是一项人为操控的技术，其安全性一般取决于驾驶者的经验，因此，为满足各种经验驾驶者的安全防护需求，一般会在汽车中加入气囊缓冲保护、防抱死保护、安全带保护、座椅保护等防护设计，以提高汽车在驾驶过程中的安全性。
在驾驶的过程中，一般有急加速、急刹车、急拐弯、跟车距离过近等影响乘员安全性的特殊驾驶情形，容易使乘员在乘坐的过程中感觉到危险。现有技术中，座椅保护一般为手动调节的形态，既乘员和驾驶员只能在汽车启动之前或汽车停稳的情况下去调整座椅的形态，不仅驾驶过程中无法根据驾驶的情形再进行调整，安全性和舒适性有待提高，而且手动调节的方式往往效率较低。
发明内容
为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种适用于汽车驾驶的安全防护系统，通过车辆信号处理子系统来采集车辆的行驶信息、判断乘员是否处于需要防护的状态，同时控制安全防护子系统来对乘员进行适时的防护，安全防护系统整体可根据车辆的状态对乘员提供适时、贴合的支撑，有效的提升乘员的安全性和稳定性。本发明还提供了一种适用于汽车驾驶的安全防护方法，通过自动检测、自动判断和自动调节的方式来对乘员进行安全防护，相较于现有技术中手动调节的防护方式而言，可有效的提高安全防护的效率和舒适性，进而保障乘员在乘坐过程中的安全性和稳定性。
本发明所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现：
第一方面，本发明中适用于汽车驾驶的安全防护系统，包括车辆信号处理子系统，用于对车辆的驾驶信息进行采集和处理；以及安全防护子系统，与所述车辆信号处理子系统连接，用于根据所述车辆信号处理子系统所反馈的信息，对乘员进行适时的安全防护；其中，所述车辆信号处理子系统包括用于控制车辆整体运行的中央处理器，以及与所述中央处理器相连、用于采集车辆驾驶数据的检测模块；所述安全防护子系统包括与所述中央处理器相连、用于通过控制气囊充放气来对乘员进行保护的气动保护模块。
作为其中的一种优选方案，所述检测模块包括用于采集车辆加速度信息的测速单元、用于采集车辆与前车距离的测距单元，以及用于检测车辆座椅压力的测压单元。
作为其中的一种优选方案，所述气动保护模块包括设于汽车座椅左侧的左侧翼气囊单元，以及设于汽车座椅右侧的右侧翼气囊单元。
作为其中的一种优选方案，所述气动保护模块还包括设于汽车座椅背部上、用于对乘员背部舒适度进行调整的背部气囊单元，以及设于汽车座椅座部上、用于对乘员座部舒适度进行调整的座部气囊单元。
作为其中的一种优选方案，所述安全防护子系统还包括与所述中央处理器相连、用于通过控制安全带张紧来对乘员进行保护的安全带保护模块。
第二方面，本发明中适用于汽车驾驶的安全防护方法，包括以下步骤，
数据采集：检测模块自动采集车辆的横向加速度、纵向加速度、与前车的距离，以及汽车座椅所受的压力；
防护判断：将所采集的数据与中央处理器中预设的参数进行对比，判断乘员是否处于需要防护的状态；
安全防护：当中央处理器判断乘员处于需要防护的状态时，控制气动保护模块启动，对乘员进行气动安全防护。
作为其中的一种优选方案，在数据采集步骤中，还包括中央处理器自动采集车辆的启动状态、档位信息、行驶速度和车轮转向角度。
作为其中的一种优选方案，在防护判断步骤中，
当所采集的纵向加速度大于或等于预设的参数时，判断车辆处于急加速或急刹车的状态，需要对乘员进行安全防护；
当所采集的横向加速度大于或等于预设的参数时，判断车辆处于急转弯的状态，需要对乘员进行安全防护；
当所采集与前车的距离小于预设的参数时，判断车辆处于存在碰撞危险的状态，需要对乘员进行安全防护。
作为其中的一种优选方案，在安全防护步骤中，当判断车辆处于急加速或存在碰撞危险的状态、汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元和右侧翼气囊单元充气、背部气囊单元和座部气囊单元放气，来对乘员进行包裹性支撑，提升乘员的安全性和稳定性。
作为其中的一种优选方案，在安全防护步骤中，当判断车辆处于急刹车的状态、汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元、右侧翼气囊单元、背部气囊单元和座部气囊单元同时充气，来对乘员进行包裹性支撑，提升乘员的安全性和稳定性。
作为其中的一种优选方案，在安全防护步骤中，
当判断车辆处于左急拐弯的状态、汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元充气、右侧翼气囊单元放气，来对乘员左侧进行支撑，降低离心力对乘员姿态的影响；
当判断车辆处于右急拐弯的状态、汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制右侧翼气囊单元充气、左侧翼气囊单元放气，来对乘员右侧进行支撑，降低离心力对乘员姿态的影响。
作为其中的一种优选方案，在安全防护步骤中，还包括当中央处理器判断乘员处于需要防护的状态时，控制安全带保护模块启动，对乘员进行安全带张紧防护。
综上所述，本发明至少具有以下有益之处：
1、本发明中适用于汽车驾驶的安全防护系统，通过车辆信号处理子系统来采集车辆的行驶信息、判断乘员是否处于需要防护的状态，同时控制安全防护子系统来对乘员进行适时的防护，安全防护系统整体可根据车辆的状态对乘员提供适时、贴合的支撑，有效的提升乘员的安全性和稳定性。
2、本发明中适用于汽车驾驶的安全防护方法，通过自动检测、自动判断和自动调节的方式来对乘员进行安全防护，相较于现有技术中手动调节的防护方式而言，可有效的提高安全防护的效率和舒适性，进而保障乘员在乘坐过程中的安全性和稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例中适用于汽车驾驶的安全防护系统的整体结构示意图；
图2是本发明实施例中检测模块的结构示意图；
图3是本发明实施例中气动保护模块的结构示意图；
图4是本发明实施例中适用于汽车驾驶的安全防护方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅附图1，本实施例中适用于汽车驾驶的安全防护系统，包括车辆信号处理子系统，用于对车辆的驾驶信息进行采集和处理；以及安全防护子系统，与车辆信号处理子系统连接，用于根据车辆信号处理子系统所反馈的信息，对乘员进行适时的安全防护；其中，车辆信号处理子系统包括用于控制车辆整体运行的中央处理器，以及与中央处理器相连、用于采集车辆驾驶数据的检测模块；安全防护子系统包括与中央处理器相连、用于通过控制气囊充放气来对乘员进行保护的气动保护模块，以及与中央处理器相连、用于通过控制安全带张紧来对乘员进行保护的安全带保护模块。
请进一步参阅附图2，检测模块包括用于采集车辆加速度信息的测速单元、用于采集车辆与前车距离的测距单元，以及用于检测车辆座椅压力的测压单元。优选地，测试单元包括用于检测车辆加速度方向的陀螺仪，以及用于检测车辆加速度大小的加速度计；测距单元包括用于采集与前车图像信息的前视摄像头，以及用于采集与前车距离信息的毫米波雷达传感器；测压单元包括多个设于汽车座椅上的压力传感器，通过检测各汽车座椅所受压力的大小来判断汽车座椅上是否有乘员。
请进一步参阅附图3，气动保护模块包括设于汽车座椅左侧、用于对乘员左侧身子进行支撑的左侧翼气囊单元10，设于汽车座椅右侧、用于对乘员右侧身子进行支撑的右侧翼气囊单元20，设于汽车座椅背部上、用于对乘员背部舒适度进行调整的背部气囊单元30，以及设于汽车座椅座部上、用于对乘员座部舒适度进行调整的座部气囊单元40。背部气囊单元30和座部气囊单元40不仅可用于提高乘员的舒适度，而且可根据驾驶的情况，对乘员进行适时的支撑，以提高乘员在需防护情况下的安全性和稳定性。
实施例2：
请参阅附图4，本实施例中适用于汽车驾驶的安全防护方法，包括以下步骤，
数据采集：检测模块自动采集车辆的横向加速度、纵向加速度、与前车的距离，以及汽车座椅所受的压力；
防护判断：将所采集的数据与中央处理器中预设的参数进行对比，判断乘员是否处于需要防护的状态；
安全防护：当中央处理器判断乘员处于需要防护的状态时，控制气动保护模块启动，对乘员进行气动安全防护；同时控制安全带保护模块启动，对乘员进行安全带张紧防护。
检测模块采集车辆的横向加速度、纵向加速度、与前车的距离，以及汽车座椅所受的压力后，传输至中央处理器内；同时，中央处理器自动采集车辆的启动状态、档位信息、行驶速度、车轮转向角度等信息，并将检测模块和中央处理器自动采集的各项参数与中央处理器内部预设的参数进行对比、运算，以便于后续的防护需求判断。
当检测模块所采集的纵向加速度大于或等于中央处理器内预设的参数、且车辆行驶速度由小到大时，判断车辆处于急加速的状态，需要对乘员进行安全防护；此时如果检测到汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元10和右侧翼气囊单元20充气、背部气囊单元30和座部气囊单元40放气，来对乘员进行包裹性支撑，以提升乘员的安全性和稳定性。同时，中央处理器控制安全带保护模块启动，安全带保护模块通过控制安全带两端同时收紧来对乘员进行固定保护。
当检测模块所采集的纵向加速度大于或等于中央处理器内预设的参数、且车辆行驶速度大到小时，判断车辆处于急刹车的状态，需要对乘员进行安全防护；此时如果检测到汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元10、右侧翼气囊单元20、背部气囊单元30和座部气囊单元40同时充气，来对乘员进行包裹性支撑，以提升乘员的安全性和稳定性。同时，中央处理器控制安全带保护模块启动，安全带保护模块通过控制安全带两端同时收紧来对乘员进行固定保护，防止乘员因急刹车的反向作用力而向前冲。
优选地，中央处理器内预设的纵向加速度为0.1g，预设的压力大小为20N。
实施例3：
请参阅附图4，本实施例中适用于汽车驾驶的安全防护方法，包括以下步骤，
数据采集：检测模块自动采集车辆的横向加速度、纵向加速度、与前车的距离，以及汽车座椅所受的压力；
防护判断：将所采集的数据与中央处理器中预设的参数进行对比，判断乘员是否处于需要防护的状态；
安全防护：当中央处理器判断乘员处于需要防护的状态时，控制气动保护模块启动，对乘员进行气动安全防护；同时控制安全带保护模块启动，对乘员进行安全带张紧防护。
检测模块采集车辆的横向加速度、纵向加速度、与前车的距离，以及汽车座椅所受的压力后，传输至中央处理器内；同时，中央处理器自动采集车辆的启动状态、档位信息、行驶速度、车轮转向角度等信息，并将检测模块和中央处理器自动采集的各项参数与中央处理器内部预设的参数进行对比、运算，以便于后续的防护需求判断。
当检测模块所采集的横向加速度大于或等于中央处理器内预设的参数、且车轮转向角度向左突然增大时，判断车辆处于向左急拐弯的状态，需要对乘员进行安全防护；此时如果检测到汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元10充气、右侧翼气囊单元20放气，来对乘员左侧进行支撑，降低离心力对乘员姿态的影响；同时，中央处理器控制安全带保护模块启动，安全带保护模块通过控制安全带左端放松、右端收紧来对乘员进行固定保护，降低离心力对乘员姿态的影响。
当检测模块所采集的横向加速度大于或等于中央处理器内预设的参数、且车轮转向角度向右突然增大时，判断车辆处于向右急拐弯的状态，需要对乘员进行安全防护；此时如果检测到汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制右侧翼气囊单元20充气、左侧翼气囊单元10放气，来对乘员右侧进行支撑，降低离心力对乘员姿态的影响；同时，中央处理器控制安全带保护模块启动，安全带保护模块通过控制安全带右端放松、左端收紧来对乘员进行固定保护，降低离心力对乘员姿态的影响。
优选地，中央处理器内预设的纵向加速度为0.1g，预设的压力大小为20N。
实施例4：
请参阅附图4，本实施例中适用于汽车驾驶的安全防护方法，包括以下步骤，
数据采集：检测模块自动采集车辆的横向加速度、纵向加速度、与前车的距离，以及汽车座椅所受的压力；
防护判断：将所采集的数据与中央处理器中预设的参数进行对比，判断乘员是否处于需要防护的状态；
安全防护：当中央处理器判断乘员处于需要防护的状态时，控制气动保护模块启动，对乘员进行气动安全防护；同时控制安全带保护模块启动，对乘员进行安全带张紧防护。
检测模块采集车辆的横向加速度、纵向加速度、与前车的距离，以及汽车座椅所受的压力后，传输至中央处理器内；同时，中央处理器自动采集车辆的启动状态、档位信息、行驶速度、车轮转向角度等信息，并将检测模块和中央处理器自动采集的各项参数与中央处理器内部预设的参数进行对比、运算，以便于后续的防护需求判断。
当检测模块所采集与前车的距离小于预设的参数、且车辆速度不为零时，判断车辆处于存在碰撞危险的状态，需要对乘员进行安全防护；此时如果检测到汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元10和右侧翼气囊单元20充气、背部气囊单元30和座部气囊单元40放气，来对乘员进行包裹性支撑，提升乘员的安全性和稳定性。同时，中央处理器控制安全带保护模块启动，安全带保护模块通过控制安全带两端同时收紧来对乘员进行固定保护。
中央处理器内通过采集与前车的距离来预计碰撞的时间，进而判断车辆与前车是否存在碰撞的危险，优选地，预设的碰撞时间为3s。
从上述实施例的技术方案可以看出，本发明提供了一种适用于汽车驾驶的安全防护系统，通过车辆信号处理子系统来采集车辆的行驶信息、判断乘员是否处于需要防护的状态，同时控制安全防护子系统来对乘员进行适时的防护，安全防护系统整体可根据车辆的状态对乘员提供适时、贴合的支撑，有效的提升乘员的安全性和稳定性。本发明还提供了一种适用于汽车驾驶的安全防护方法，通过自动检测、自动判断和自动调节的方式来对乘员进行安全防护，相较于现有技术中手动调节的防护方式而言，可有效的提高安全防护的效率和舒适性，进而保障乘员在乘坐过程中的安全性和稳定性。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
Claims (12)
1.一种适用于汽车驾驶的安全防护系统，其特征在于，包括：
车辆信号处理子系统，用于对车辆的驾驶信息进行采集和处理；
以及安全防护子系统，与所述车辆信号处理子系统连接，用于根据所述车辆信号处理子系统所反馈的信息，对乘员进行适时的安全防护；
其中，所述车辆信号处理子系统包括用于控制车辆整体运行的中央处理器，以及与所述中央处理器相连、用于采集车辆驾驶数据的检测模块；
所述安全防护子系统包括与所述中央处理器相连、用于通过控制气囊充放气来对乘员进行保护的气动保护模块。
2.根据权利要求1所述的安全防护系统，其特征在于，所述检测模块包括用于采集车辆加速度信息的测速单元、用于采集车辆与前车距离的测距单元，以及用于检测车辆座椅压力的测压单元。
3.根据权利要求1所述的安全防护系统，其特征在于，所述气动保护模块包括设于汽车座椅左侧的左侧翼气囊单元，以及设于汽车座椅右侧的右侧翼气囊单元。
4.根据权利要求2所述的安全防护系统，其特征在于，所述气动保护模块还包括设于汽车座椅背部上、用于对乘员背部舒适度进行调整的背部气囊单元，以及设于汽车座椅座部上、用于对乘员座部舒适度进行调整的座部气囊单元。
5.根据权利要求1所述的安全防护系统，其特征在于，所述安全防护子系统还包括与所述中央处理器相连、用于通过控制安全带张紧来对乘员进行保护的安全带保护模块。
6.一种适用于汽车驾驶的安全防护方法，其特征在于，包括以下步骤，
数据采集：检测模块自动采集车辆的横向加速度、纵向加速度、与前车的距离，以及汽车座椅所受的压力；
防护判断：将所采集的数据与中央处理器中预设的参数进行对比，判断乘员是否处于需要防护的状态；
安全防护：当中央处理器判断乘员处于需要防护的状态时，控制气动保护模块启动，对乘员进行气动安全防护。
7.根据权利要求6所述的安全防护方法，其特征在于，在数据采集步骤中，还包括中央处理器自动采集车辆的启动状态、档位信息、行驶速度和车轮转向角度。
8.根据权利要求6所述的安全防护方法，其特征在于，在防护判断步骤中，当所采集的纵向加速度大于或等于预设的参数时，判断车辆处于急加速或急刹车的状态，需要对乘员进行安全防护；
当所采集的横向加速度大于或等于预设的参数时，判断车辆处于急转弯的状态，需要对乘员进行安全防护；
当所采集与前车的距离小于预设的参数时，判断车辆处于存在碰撞危险的状态，需要对乘员进行安全防护。
9.根据权利要求6所述的安全防护方法，其特征在于，在安全防护步骤中，当判断车辆处于急加速或存在碰撞危险的状态、汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元和右侧翼气囊单元充气、背部气囊单元和座部气囊单元放气，来对乘员进行包裹性支撑，提升乘员的安全性和稳定性。
10.根据权利要求6所述的安全防护方法，其特征在于，在安全防护步骤中，当判断车辆处于急刹车的状态、汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元、右侧翼气囊单元、背部气囊单元和座部气囊单元同时充气，来对乘员进行包裹性支撑，提升乘员的安全性和稳定性。
11.根据权利要求6所述的安全防护方法，其特征在于，在安全防护步骤中，当判断车辆处于左急拐弯的状态、汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制左侧翼气囊单元充气、右侧翼气囊单元放气，来对乘员左侧进行支撑，降低离心力对乘员姿态的影响；
当判断车辆处于右急拐弯的状态、汽车座椅所受的压力大于预设的参数时，中央处理器控制对应汽车座椅上的气动保护模块启动，气动保护模块通过控制右侧翼气囊单元充气、左侧翼气囊单元放气，来对乘员右侧进行支撑，降低离心力对乘员姿态的影响。
12.根据权利要求6所述的安全防护方法，其特征在于，在安全防护步骤中，还包括当中央处理器判断乘员处于需要防护的状态时，控制安全带保护模块启动，对乘员进行安全带张紧防护。
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