[发明专利]车辆安全防护系统及方法

说明书

本发明涉及一种车辆安全防护系统，车辆安全防护系统包括检测系统和控制系统，其中检测坠落物的参数，参数包括坠落物的速度和位置，控制系统基于所检测的参数确定车辆的紧急措施。

技术领域

本发明属于汽车安全领域，尤其涉及车辆对高空坠物进行安全防护的系统和方法。

背景技术

随着城市的快速发展以及车辆的普及度越来越高，城市道路环境也变得越来越复杂。如临近道路的建筑工地、没有安装好的广告牌、失去控制的无人机、长期没有修剪的树枝、冰雹等恶劣天气等复杂的外部环境因素，可能会常导致坠落物撞击到正在行驶的车辆的情况发生，并可能致使车辆损坏及人员伤亡。此外，随着科技的发展，未来交通将不限于地面交通，而是呈现出立体交通状态，即不同车辆可以于不同的高度行驶，也因此使得来自车辆顶部的危险将会变得越来越多。

目前绝大多数的配备在车辆中的ADAS(“Advanced Driver AssistanceSystems”，高级驾驶辅助系统)在车辆安全方面往往关注于汽车水平周围的情况，尤其是车辆的行驶水平面的前方和侧方，而几乎没有针对车辆头顶的危险的解决方案。

发明内容

基于此，本发明提供一种可以应对高空坠物的车辆安全防护系统及防护方法。

本发明一方面提供一种车辆安全防护系统，其包括：检测系统，检测坠落物的参数，所述参数包括坠落物的速度和位置；及控制系统，基于所述参数确定车辆所要采取的紧急措施。

根据本发明的一个实施例，所述检测系统基于所述参数确定坠落物的运动形态。在一个实施例中，所述运动状态包括坠落物的加速度和/或运动轨迹。所述检测系统进一步检测坠落物的3D模型参数，并基于3D模型参数确定坠落物的3D特征。在一个实施例中，所述3D特征包括坠落物的体积和/或形状参数。

根据本发明的一个实施例，所述检测系统是以下一个或多个的组合：激光雷达、米波雷达、毫米波雷达及图像采集装置。

根据本发明的一个实施例，所述检测系统安装至车辆的顶部和/或车辆四周，检测范围覆盖车辆侧方和上方一定距离内的整个空间。

根据本发明的一个实施例，所述毫米波雷达或米波雷达检测坠落物的速度和位置参数，所述激光雷达检测坠落物的3D模型参数和/或坠落物的速度和位置参数。所述毫米波雷达或米波雷达持续检测坠落物，并当坠落物进入所述激光雷达的测量范围时同时开启所述激光雷达。

根据本发明的一个实施例，当坠落物的下落加速度低于预定阈值时，认定坠落物为可疑危险物体。在一个实施例中，所以预定阈值位于0.6g至0.8g之间。

根据本发明的一个实施例，当坠落物实际运动轨迹与理论值之间的偏差高于预定阈值时，认定坠落物为离散运动状态。在一个实施例中，当在特定时刻或特定位置时坠落物的实际位置与理论位置之间的偏差高于预定阈值时，认定坠落物为离散运动状态。

在一个实施例中，以坠落物在三维方向中的至少一个上的运动公式作为拟合函数计算运动轨迹函数，所述运动公式为：

高度方向：h(i)＝a*ti+b*ti 2；

水平X方向：X(i)＝a1*ti+b1*ti 2；

水平Y方向：Y(i)＝a2*ti+b2*ti 2；

其中，h(i)、X(i)、Y(i)分别为ti时刻坠落物在三个方向上的移动距离，a、a1、a2、b、b1、b2分别为待解未知数。

根据本发明的一个实施例，所述控制系统基于以下方法中的至少一个计算所述运动轨迹函数：最小二乘法、多元线性回归法、或梯度下降法。

根据本发明的一个实施例，所述控制系统基于所计算的运动轨迹函数确定坠落物的预期坠落位置以及坠落时间。