[发明专利]一种个人主动安全气囊系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及安全气囊的研究领域，特别涉及一种个人主动安全气囊系统及控制方法。

背景技术

随着国内经济的飞速发展车辆渐渐进入千家万户，私家车让生活更加便利。由于驾驶员素质或车辆运行安全状况等诸多原因，当前行人与车辆之间的交通事故量也日益攀升。安全带及车用安全气囊能有效保障车辆驾乘人员安全，很多时候交通意外发生后无辜的行人通常受到很大的伤害往往非死即残，然而需在复杂交通环境下工作或出行的行人自身却缺乏必要的安全保障手段。公开号为CN104908702A的中国专利提出了一种“用于行人保护的主动垫式气囊”，它安装于汽车上对车辆前侧行人具有一定的保护作用；公开号为CN104210489A的中国专利提出了一种“车路协同环境下车辆与行人碰撞规避方法与系统”，它利用车载检测和行人路况做出避碰控制；公开号为CN104724045A的中国专利公开了一种“行人安全气囊衬垫”，提出将气囊覆盖挡风玻璃，发生碰撞时对行人提供缓冲。这些功能在一定程度上可有效减轻对行人所造成的伤害非常值得应用和推广，然而现实中大多数车辆根本不具备这些功能。行人将自身安全寄希望于车辆状况或驾驶员道德水平，往往会面临更大的安全风险。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种个人主动安全气囊系统及控制方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种个人主动安全气囊系统，包括用于采集个人周边设定范围内的环境数据的环境采集子系统、用于接收环境采集子系统发送过来的环境原始数据，通过计算周边环境变化情况来判断是否发生危险情况的安全预判子系统以及用于碰撞时提供安全保护的安全气囊子系统，所述环境采集子系统、安全预判子系统以及安全气囊子系统顺序连接。

优选的，所述环境采集子系统包括摄像头、超声收发探头、三维加速计、电场感应器以及磁场感应器，所述摄像头、超声收发探头、三维加速计、电场感应器以及磁场感应器均与安全预判子系统连接。

优选的，所述超声收发探头为多个，所述多个超声收发探头呈多维相阵排列。

优选的，所述安全预判子系统为可穿戴计算机，所述可穿戴计算机为片上系统或其他低功耗高性能计算机系统。

优选的，所述安全气囊子系统包括药剂起爆器、药剂筒、快速气阀、高压气罐以及多个气囊；所述药剂起爆器分别与药剂筒和快速气氛连接，所述高压气罐与快速气阀连接，所述多个气囊并联连接后与药剂筒及快速气阀连接。

优选的，所述气囊是由聚酰胺织物制成的气囊。

本发明还提供了一种个人主动安全气囊系统的控制方法，该方法包括下述步骤：

步骤210、开始：电源接通后系统进入工作状态，完成系统自检对各功能模块或附属设备进行初始化和状态测试；自检通过后进入步骤220；

步骤220、采集环境参数：实时采集接入系统的各类传感器信号，将非数字信号转换为数字数据；数据传送至运算单元转至步骤230；

步骤230、计算环境变化：解算出其相对系统的运动方向、速度或加速度的物理变化情况，

步骤240、判断是否安全；判断是否存在可能与系统发生碰撞情况及碰撞的危险程度

步骤250、判断是否关闭系统：电源导通循环进入步骤220，否则进入步骤270；

步骤260、打开安全气囊：迅速打开安全气囊，并可同时发出声光报警型号；当安全气囊完全打开后进入步骤270；

步骤270、结束：系统停止工作；若安全气囊被打开可释放气体后恢复原状，更换药筒或高压气罐恢复有用状态；进入备用状态。

优选的，所述步骤201中，所述各类传感器信号包括视频图像、超声、三维加速度、电场或磁场信号。

优选的，步骤230具体为：

步骤231、基于视觉的碰撞检测及参数解耦，利用视觉三维重建技术设系统为O(0,0,0)原点坐标重构物体在t时刻虚拟环境下的三维P(x,y,z)坐标位置；结合t₀时刻物体历史坐标P’(x’,y’,z’)解算出其相对系统的距离l、运动方向I(i,j,k)、速度v或加速度a的物理变化情况；

步骤232、基于超声的碰撞检测及参数解耦，利用超声三维重建技术设系统为O(0,0,0)原点坐标重构物体在t时刻虚拟环境下的三维P(x,y,z)坐标位置；结合t₀时刻物体历史坐标P’(x’,y’,z’)解算出其相对系统的距离l、运动方向I(i,j,k)、速度v或加速度a的物理变化情况；