车辆乘客事故预防系统及其控制方法与流程

车辆乘客事故预防系统及其控制方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年11月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2021-0158670的优先权和权益，其全部内容通过引用纳入本文。
技术领域
3.本发明涉及车辆乘客事故预防系统及其方法。更具体地，一种车辆乘客事故预防系统及其方法，其用于在前向防撞辅助系统运行时防止车辆内就座的乘客发生事故。


背景技术：

4.前向防撞辅助系统(forward collision avoidance assist system，fca)，也称为自动紧急制动，是一种从前向碰撞预警(forward collision warning)演变而来的系统。前向防撞辅助系统提前检测与前方车辆或行人的碰撞情况，计算与前方车辆或行人碰撞的时间，向驾驶员发出警告声，并控制车辆制动。
5.然而，当应用于多用途车辆的前向防撞辅助系统运行时，可能会发生许多乘客安全事故。具体地，如果是商业巴士，可能有乘客站着，乘客可能在车辆行驶时移动，或者可能有乘客在巴士到达目的地之前站起来下车的情况。此时，当通过前向防撞辅助系统进行突然停车时，会发生乘客受伤的情况。具体地，在双层巴士的情况下，前向防撞辅助系统在乘客从二层移动到一层时运行，有可能会发生坠落事故。
6.在本背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解。因此，上述信息可以包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

7.本发明致力于提供一种车辆乘客事故预防系统及其方法，其考虑乘客的就座状态等使前向防撞辅助系统提前运行。
8.根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统可以包括：车辆运行状态测量单元、用于驱动车辆的驱动单元、用于对车辆进行制动的制动单元、fca系统以及控制器，所述车辆运行状态测量单元测量车辆的运行状态并输出相应的信号；所述fca系统控制驱动单元和制动单元的操作；所述控制器根据车辆运行状态测量单元的输出信号来检测车辆中乘客的就座状态或安全带的佩戴状态。具体地，当检测到车辆中的站立乘客或检测到未系的安全带时，控制器根据预定的控制模式提前控制fca系统的运行。
9.车辆运行状态测量单元可以包括：乘客计数传感器、就座检测传感器以及安全带佩戴检测传感器，所述乘客计数传感器在乘客进入或离开车辆时对乘客进行检测并输出相应的输出信号；所述就座检测传感器确定乘客是否在座椅上就座并输出相应的信号；所述安全带佩戴检测传感器检测安全带是否被系上并输出相应的信号。
10.控制器可以通过将由乘客计数传感器检测到的乘客的数量减去由就座检测传感器检测到的就座乘客的数量来确定车辆中乘客的就座状态。控制器可以根据就座检测传感
器和安全带佩戴检测传感器的输出信号来确定相应座椅的安全带的佩戴状态。
11.根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统可以进一步包括：显示系统，其显示车辆中乘客的就座状态或座椅的安全带的佩戴状态。
12.显示系统可以显示fca系统的运行状态。
13.根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统可以进一步包括：语音引导系统，其用于警告座椅的安全带的佩戴状态或车辆中乘客的就座状态。
14.车辆运行状态测量单元可以进一步包括：车辆速度传感器、距离传感器以及光学摄像头，所述车辆速度传感器测量车辆速度并输出相应的信号；所述距离传感器测量与前方车辆的距离并输出相应的信号；所述光学摄像头拍摄车辆的周围图像并输出相应的信号。控制器可以根据车辆速度传感器、距离传感器以及光学摄像头的输出信号来确定fca系统的运行条件是否满足。
15.控制模式可以包括：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系的安全带时，使fca系统提前运行的fca系统抢先运行模式。
16.控制模式可以进一步包括：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出fca系统的运行条件满足、并且根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中没有站立的乘客且没有未系的安全带时，使fca系统正常运行的fca系统正常模式。未系的安全带指示车辆中未系安全带的乘客。
17.在fca系统抢先运行模式下，控制器可以通过应用比fca系统正常模式下的预定的碰撞所需时间进一步增加的预定的抢先的碰撞所需时间来使fca系统运行。
18.在fca系统抢先运行模式下，控制器可以通过应用比fca系统正常模式下的预定的车辆减速度进一步减小的预定的抢先的车辆减速度来使fca系统运行。
19.根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统可以进一步包括：高级智能巡航控制(ascc)系统，其包括保持与前方车辆的车辆间距离的功能。控制模式可以进一步包括：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于fca系统的运行条件、根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系的安全带、并且根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于预定的车辆间距离抢先运行条件时，在fca系统运行之前使ascc系统提前运行的车辆间距离抢先运行模式。
20.控制器可以根据从车辆速度传感器和距离传感器输出的信号来计算碰撞所需时间，如果计算出的碰撞所需时间大于预定的碰撞所需时间，则控制器可以确定出车辆间距离抢先运行模式适用。
21.在车辆间距离抢先运行模式下，控制器可以通过应用比fca系统正常模式下的预定的车辆间距离长的预定的车辆间距离来使ascc系统运行。
22.根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统可以进一步包括：ascc系统，其包括保持与前方车辆的车辆间距离的功能。
23.控制模式可以进一步包括：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于fca系统的运行条件、根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系的安全带、并且根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于预定的环境抢先运行条件时，在fca系统运行之前使ascc系统提前运行的环境抢先运行模式。
24.车辆运行状态测量单元可以进一步包括：外部温度传感器、雨量传感器以及盲点
检测(bsd)系统，所述外部温度传感器测量外部温度并输出相应的信号；所述雨量传感器检测雨、雪等并输出相应的信号；所述盲点检测(bsd)系统检测车辆周围物体的存在并输出相应的信号。控制器可以根据外部温度传感器、雨量传感器或bsd系统的输出信号来确定是否对应于环境抢先运行模式。
25.如果控制器确定出对应于环境抢先运行模式，则控制器可以控制ascc系统的运行以将车辆速度降低到预定的速度。
26.根据本发明实施方案的控制方法可以应用于车辆乘客事故预防系统，所述车辆乘客事故预防系统包括车辆运行状态测量单元，所述车辆运行状态测量单元具有乘客计数传感器，所述乘客计数传感器在乘客进入或离开车辆时对乘客进行检测并输出相应的输出信号。车辆运行状态测量单元进一步包括：就座检测传感器、安全带佩戴检测传感器、车辆速度传感器、距离传感器以及光学摄像头，所述就座检测传感器检测乘客是否在座椅上就座并输出相应的信号；所述安全带佩戴检测传感器检测安全带是否被系上并输出相应的信号；所述车辆速度传感器测量车辆速度并输出相应的信号；所述距离传感器测量与前方车辆的距离并输出相应的信号；所述光学摄像头拍摄车辆的周围图像并输出相应的信号。车辆乘客事故预防系统进一步包括：用于驱动车辆的驱动单元、用于对车辆进行制动的制动单元、fca系统以及控制器，所述fca系统控制驱动单元和制动单元的操作；所述控制器根据车辆运行状态测量单元的输出信号来检测车辆中乘客的就座状态或安全带的佩戴状态。具体地，当检测到车辆中的站立乘客或检测到未系的安全带时，控制器根据预定的控制模式提前控制fca系统的运行。在另一实施方案中，控制方法可以包括：通过将由乘客计数传感器检测到的乘客的数量减去由就座检测传感器检测到的就座乘客的数量，由控制器确定车辆中乘客的就座状态；根据就座检测传感器和安全带佩戴检测传感器的输出信号，由控制器确定相应座椅的安全带的佩戴状态；根据车辆速度传感器、距离传感器和光学摄像头的输出信号，基于是否预计会发生碰撞，由控制器确定fca系统的运行条件是否满足。控制方法可以进一步包括：如果控制器确定出fca系统的运行条件满足、并且车辆中没有站立的乘客且没有未系的安全带，由控制器执行使fca系统正常运行的fca系统正常模式；如果确定出fca系统的运行条件满足、并且确定出车辆中有站立的乘客或者有未系的安全带，通过应用比fca系统正常模式下的预定的碰撞所需时间进一步增加的预定的抢先的碰撞所需时间，或应用比fca系统正常模式下的预定的车辆减速度进一步减小的预定的抢先的车辆减速度，由控制器执行fca系统抢先运行模式。车辆乘客事故预防系统可以进一步包括：ascc系统，其具有保持与前方车辆的车辆间距离的功能。控制方法可以进一步包括：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于fca系统的运行条件、根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系的安全带、并且根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于预定的车辆间距离抢先运行条件时，由控制器执行在fca系统运行之前使ascc系统提前运行的车辆间距离抢先运行模式。
27.车辆运行状态测量单元可以进一步包括：外部温度传感器、雨量传感器以及bsd系统，所述外部温度传感器测量外部温度并输出相应的信号；所述雨量传感器检测雨、雪等并输出相应的信号；所述bsd系统检测车辆周围物体的存在并输出相应的信号。控制方法可以进一步包括：如果控制器根据外部温度传感器、雨量传感器或bsd系统的输出信号确定出对应于预定的环境抢先运行模式，则由控制器执行在fca系统运行之前使ascc系统提前运行
的环境抢先运行模式。
28.控制方法可以进一步包括：在车辆出发之前，当控制器确定出车辆中有站立的乘客或者有未系的安全带时，由控制器控制驱动单元和制动单元的操作以禁止车辆的出发。
29.通过解决上述问题的手段，根据本发明的车辆乘客事故预防系统及方法可以通过在车辆中有站立的乘客时限制车辆的加速度的量来确保与其他车辆的安全距离。
30.在行驶过程中，根据前向防撞辅助系统的附加功能操作，与正常运行相比，可以降低车辆速度和车辆减速度。
31.因此，可以全面地预防站立乘客的安全事故。
32.此外，对于由于本发明的实施方案能够获得或预测的效果，将在本发明实施方案的详细描述中直接或隐含地公开。根据本发明的实施方案预测的各种效果应当在下面描述的详细描述中公开。
附图说明
33.图1是示出根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统的配置的框图。
34.图2是示出可应用于根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统的显示系统的示意图。
35.图3和图4是示出根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统的控制方法的流程图。
36.附图标记说明
37.10：车辆运行状态测量单元
38.12：乘客计数传感器
39.14：就座检测传感器
40.16：安全带佩戴检测传感器
41.18：车辆速度传感器
42.20：距离传感器
43.22：光学摄像头
44.24：外部温度传感器
45.26：雨量传感器
46.28：bsd系统
47.30：油门踏板传感器
48.32：制动踏板传感器
49.40：集成控制器
50.42：控制器
51.44：fca系统
52.46：ascc系统
53.50：存储器
54.80：驱动单元
55.90：制动单元
56.100：显示系统
57.110：语音引导系统。
具体实施方式
58.下文将参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的实施方案。
59.如本领域普通技术人员将认识到的，可以以各种不同的方式修改所描述的实施方案，所有修改都不脱离本发明的精神或范围。
60.本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并不旨在限制本发明。
61.如本文所用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。当本发明的组件、装置、元件等被描述为具有目的或执行步骤、功能等时，该组件、装置或元件在本文中应被视为“配置为”满足该目的或执行该步骤或功能。
62.为了清楚地描述本发明，省略了与描述无关的部件，并且在整个说明书中，将相同的附图标记指定给相同或相似的元件。
63.由于图中所示的每个组件的尺寸和厚度是为了便于解释而任意指示的，因此本发明不一定局限于图中所显示的，并且厚度被放大以清楚地表示各个部件和区域。
64.此外，在下面的详细描述中，将组件的名称分为第一、第二等的原因是将组件按相同的关系分类，并且在下面的描述中不一定限制顺序。
65.在整个说明书中，当描述为某一部件包括某些组成元件时，这表示可以进一步包括其他组成元件，而不排除其他组成元件，除非另有特别说明。
66.如本文使用的，术语“和/或”包括相关列举项的任意一种或所有组合。
67.图1是示出根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统的配置的框图。
68.参考图1，车辆乘客事故预防系统可以包括：车辆运行状态测量单元10、用于驱动车辆的驱动单元80、对车辆进行制动的制动单元90、前向防撞辅助系统44以及控制器42，所述车辆运行状态测量单元10测量车辆的运行状态并输出相应的信号；所述前向防撞辅助系统44(以下称为“fca系统”)控制驱动单元80和制动单元90的操作；所述控制器42根据车辆运行状态测量单元10的输出信号来检测车辆中乘客的就座状态或安全带的佩戴状态。具体地，当检测到车辆中的站立乘客或检测到未系的安全带时，控制器42根据预定的控制模式来提前控制fca系统44的运行。当车辆中有乘客未系安全带时，检测到未系的安全带。
69.用于驱动车辆的驱动单元80可以包括：普通发动机(例如，内燃机)、发动机和电机的组合、或者电机。制动单元90可以包括：物理制动器、自动制动器和/或制动器以及再生制动系统。
70.fca系统44提前检测与车辆或行人的碰撞情况，计算车辆或行人(例如，车辆前方的行人)的碰撞时间(time-to-collision，ttc)，向驾驶员发送警告声，并且控制车辆的制动。
71.例如，fca系统44可以控制制动单元90的操作或者制动单元90和驱动单元80的操作。
72.车辆运行状态测量单元10可以包括：乘客计数传感器12、就座检测传感器14以及安全带佩戴检测传感器16，所述乘客计数传感器12在乘客进入或离开车辆时对乘客进行检测，并输出相应的输出信号；所述就座检测传感器14用于检测乘客是否在座椅上就座并输出相应的信号；所述安全带佩戴检测传感器16检测安全带是系上还是未系上并输出相应的
信号。
73.在一个实施方案中，乘客计数传感器12是设置在乘客上下车的车门附近的光学传感器，并对上下车的乘客的数量进行计数，然后向控制器42输出相应的信号。
74.在一个实施方案中，就座检测传感器14是可以设置在车辆的座椅附近或座椅中的光学传感器或压力传感器，并且检测乘客在座椅上就座的状态，然后向控制器42输出相应的信号。
75.安全带佩戴检测传感器16可以作为压力传感器或电流检测传感器来检测安全带是否被系上，并向控制器42输出相应的信号。
76.控制器42可以确定车辆中乘客的就座状态。
77.具体地，控制器42可以通过将由乘客计数传感器12检测到的车辆中乘客的数量减去由就座检测传感器14检测到的就座乘客的数量来确定车辆中乘客的就座状态。
78.此外，控制器42可以确定每个乘客是否佩戴安全带。
79.换言之，控制器42可以根据就座检测传感器14和安全带佩戴检测传感器16的输出信号来确定每个乘客佩戴相应座椅的安全带的状态。
80.此外，车辆运行状态测量单元10可以进一步包括：油门踏板传感器30和制动踏板传感器32，所述油门踏板传感器30测量油门开度状态并输出相应的信号；所述制动踏板传感器32测量制动器操作状态并输出相应的信号。
81.图2是示出可应用于根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统的显示系统的示意图。
82.参考图2，根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统可以进一步包括显示系统100，其用于显示车辆中乘客的就座状态或座椅的安全带的佩戴状态。
83.显示系统100可以显示fca系统44的运行状态。
84.在一个实施方案中，显示系统100可以包括一个或多个状态面板112和114以及/或者一个或多个通知面板116和118。
85.在一个实施方案中，状态面板112和114可以指示乘客的就座状态和每个车辆座椅的安全带的佩戴状态。
86.例如，可以在第一状态面板112和第二状态面板114上显示车辆的前部和后部的乘客的就座状态和安全带的佩戴状态。例如，在双层巴士的情况下，还可以在第一状态面板112和第二状态面板114上显示车辆的第一层和第二层的乘客的就座状态以及安全带的佩戴状态。
87.可以在第一通知面板116上显示关于fca系统44的运行的警告，或者可以在第二通知面板118上指示fca系统44的运行限制。
88.fca系统44的运行警告可以提前向驾驶员和乘客通知fca系统44的运行情况，并且fca系统44的运行限制可以包括诸如用于乘客保护的发动机每分钟转数(rpm)的限制的信息。
89.显示系统100可以是多个分开的单独显示器，或者可以在一个显示器上显示多个情况或警告。
90.由于显示系统100的配置和操作对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，因此省略其详细描述。
91.根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统可以进一步包括语音引导系统110，其用于警告座椅的安全带的佩戴状态或车辆中乘客的就座状态。
92.语音引导系统110可以执行诸如对于驾驶员的fca系统44的运行或限制、对于乘客的就座警告以及关于佩戴安全带的警告的通告。
93.参考图1，车辆运行状态测量单元10可以包括：车辆速度传感器18、距离传感器20以及光学摄像头22，所述车辆速度传感器18测量车辆速度并输出相应的信号；所述距离传感器20测量与前方车辆的距离并输出相应的信号；所述光学摄像头22拍摄车辆的周围图像并输出相应的信号。
94.距离传感器20可以利用雷达检测距离传感器前方的车辆或行人，并向控制器42输出相应的信号。
95.控制器42可以根据车辆速度传感器18、距离传感器20和光学摄像头22的输出信号来确定fca系统44的运行条件是否满足。
96.fca系统44的运行条件是指基于车辆的当前行驶情况，预计与其他车辆、行人或物体发生碰撞的风险的条件，这对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且省略详细描述。
97.在下文，将描述由控制器42执行的控制模式。
98.所述控制模式可以包括fca系统正常模式，其用于当根据车辆运行状态测量单元10的输出信号确定出fca系统44的运行条件满足、并且根据车辆运行状态测量单元10的输出信号确定出车辆中没有站立的乘客且没有未系的安全带时，使fca系统正常运行。
99.例如，控制器42确定fca系统44的运行条件是否对应于车辆速度传感器18、距离传感器20和光学摄像头22的输出信号。
100.此外，控制器42根据乘客计数传感器12、就座检测传感器14和安全带佩戴检测传感器16的输出信号来确定车辆中站立乘客的存在或不存在以及未佩戴安全带的乘客(即，坐在座椅上未系安全带的乘客)的存在或不存在。
101.fca系统44的正常运行可以包括一系列过程，例如，当控制器42检测到碰撞风险时，控制器42通过显示系统100和/或语音引导系统110发出警告，当控制器42确定碰撞风险增加时，控制器42限制驱动单元80的输出并操作制动单元90，并且如果控制器42确定出碰撞风险即将发生，则控制器42还执行制动单元90的紧急制动。
102.所述控制模式可以包括fca系统抢先(preemptive)运行模式，其用于当根据车辆运行状态测量单元10的输出信号判断出对应于fca系统44的运行条件、并且根据车辆运行状态测量单元10的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系安全带的乘客时，使fca系统44提前运行。
103.在fca系统抢先运行模式下，控制器42可以通过应用比fca系统正常模式下的预定的碰撞所需时间进一步增加的预定的抢先的碰撞所需时间，使fca系统44运行。
104.例如，在fca系统正常模式下，控制器42在计算出的预计碰撞时间(即，ttc)之前的预定的正常运行时间t1限制驱动单元80的输出，并操作制动单元90。
105.然而，在fca系统抢先运行模式下，控制器42可以在正常运行时间t1之前的抢先时间t2限制驱动单元80的输出，并操作制动单元90。
106.例如，可以将抢先时间t2设置为正常运行时间t1的两倍，但不限于此。
107.如果车辆中有站立的乘客或者有未系安全带的乘客，并且如果fca系统44在正常
时间t1运行，则乘客(例如，站立的乘客或未系安全带的乘客)可能会滑倒或摔倒并受伤。然而，在fca系统抢先运行模式下，控制器42在抢先时间t2提前限制驱动单元80的输出，并操作制动单元90，以确保乘客的安全。
108.例如，在fca系统正常模式下，考虑到当前车辆速度以及与车辆或行人的距离，fca系统44在预计碰撞时间之前一秒运行。另一方面，在fca系统抢先运行模式下，fca系统44可以在预计碰撞时间之前两秒提前运行。
109.附图是为了便于理解，但不限于此。
110.在fca系统抢先运行模式下，控制器42可以通过应用比fca系统正常模式下的预定的车辆减速度a1进一步减小的预定的抢先的车辆减速度a2，使fca系统44运行。
111.例如，抢先的车辆减速度a2可以是车辆减速度a1的1/2，但不限于此。
112.例如，如果正常状态下的车辆减速度a1为-6m/s2，则将抢先的车辆减速度a2设置为-3m/s2，以减少施加于乘客的惯性力，从而提高乘客的安全性。
113.附图是为了便于理解，但不限于此。
114.参考图1，根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统可以进一步包括高级智能巡航控制系统46(以下称为“ascc系统”)，其具有保持与前方车辆的车辆间距离的功能。
115.当根据车辆速度传感器18、距离传感器20和光学摄像头22的输出信号不存在前车时，ascc系统46以驾驶员设置的速度匀速地行驶，而当识别出前车时，ascc系统46检测前方车辆的速度和距离，并且控制车辆与前方车辆之间的距离。
116.由于一般的ascc系统的配置和操作对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，因此省略其详细描述。
117.所述控制模式可以进一步包括车辆间距离抢先运行模式，其用于当根据车辆运行状态测量单元10的输出信号确定出对应于fca系统44的运行条件、根据车辆运行状态测量单元10的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系安全带的乘客、并且根据车辆运行状态测量单元10的输出信号确定出对应于预定的车辆间距离抢先运行条件时，在fca系统44运行之前使ascc系统46提前运行。
118.控制器42根据从车辆速度传感器18和距离传感器20输出的信号来计算碰撞所需时间，如果计算出的碰撞所需时间大于预定的碰撞所需时间，则控制器42确定出车辆间距离抢先运行模式适用。
119.换言之，如果计算出的当前碰撞所需时间小于或等于预定的碰撞所需时间，则fca系统44运行以避免碰撞，如果计算出的当前碰撞时间大于预定的碰撞所需时间，则ascc系统46提前运行。从而可以逐渐降低车辆的速度。
120.例如，预定的碰撞所需时间可以是fca系统抢先运行模式下的抢先时间t2，如果计算出的当前碰撞所需时间t3小于或等于抢先时间t2，则fca系统44运行。如果计算出的当前碰撞所需时间t3大于抢先时间t2，则ascc系统46可以提前运行以逐渐降低车辆速度。
121.在车辆间距离抢先运行模式下，控制器可以通过应用比fca系统正常模式下的预定的车辆间距离长的预定的车辆间距离，使ascc系统运行。
122.例如，如果车辆中没有站立的乘客且没有未系安全带的乘客，根据车辆速度传感器18和距离传感器20的输出信号，考虑到前方车辆与车辆之间的速度差，当与前方车辆的距离是预定的距离l1时，控制器42使ascc系统46运行。
123.然而，如果车辆中有站立的乘客或者有未系的安全带，根据车辆速度传感器18和距离传感器20的输出信号，考虑到前方车辆与车辆之间的速度差，当与前方车辆的距离是预定的距离l2时，控制器42使ascc系统46提前运行。
124.例如，在车辆间距离抢先运行模式下的车辆间距离l2可以是在正常情况下的预定的距离l1的两倍。
125.如果有站立的乘客等，如果ascc系统46提前运行，则可以减少施加于乘客的惯性力，从而提高乘客的安全性。
126.车辆运行状态测量单元10可以进一步包括：外部温度传感器24、雨量传感器26以及盲点检测警告系统29(以下称为“bsd系统”)，所述外部温度传感器24测量外部温度并输出相应的信号；所述雨量传感器26检测雨、雪等并输出相应的信号；所述盲点检测警告系统29检测车辆周围物体的存在并输出相应的信号。
127.所述控制模式可以进一步包括环境抢先运行模式，其用于当根据车辆运行状态测量单元10的输出信号确定出对应于fca系统44的运行条件、根据车辆运行状态测量单元10的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系安全带的乘客、并且根据车辆运行状态测量单元10的输出信号确定出对应于预定的环境抢先运行条件时，在fca系统44运行之前使ascc系统46提前运行。
128.控制器42可以根据外部温度传感器24、雨量传感器26或盲点检测警告系统29的输出信号来确定是否对应于环境抢先运行模式。
129.例如，环境抢先运行模式是在天气恶劣(如雨或雪)时或在车辆旁边有另一车辆接近时运行的模式。通过降低速度，可以减少施加于乘客的惯性力，并且可以提高乘客的安全性。
130.当控制器42确定出对应于环境抢先运行模式时，控制器42可以控制ascc系统46的运行，以将车辆速度降低到预定的速度。
131.例如，当天气晴朗且没有相邻车辆时，控制器42可以通过将目标车辆速度设置为预定的车辆速度的1/2来提前降低车辆速度，从而提高乘客的安全性。
132.控制器42可以由根据设置程序运行的一个或更多个微处理器(例如，ecu(发动机控制单元或电子控制单元)来实现，并且设置程序可以包括稍后描述的用于执行根据本发明实施方案的方法的一系列指令。
133.所述指令可以存储在存储器50中。
134.在图1中，将控制器42、fca系统44以及ascc系统46表示为单独的配置，但不限于此。
135.换言之，控制器42、fca系统44以及ascc系统46可以作为物理上分离的单独配置来执行各个功能，或者控制器42、fca系统44和/或ascc系统46可以作为一个集成控制器40来执行各个功能。
136.此外，在图2中，显示系统100可以在fca系统44和ascc系统46的运行期间显示警告或运行状态。
137.图3和图4是示出根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统的控制方法的流程图。
138.下文中，参照图1至图4，如下描述根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统
的控制方法。
139.所述控制方法可以应用于根据上述本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统。
140.当车辆出发时，车辆运行状态测量单元10在步骤s10监测车辆的运行状态，并且向控制器42或集成控制器40输出相应的信号。
141.控制器42可以在步骤s12监测车辆中乘客的就座状态。
142.例如，控制器42可以通过将由乘客计数传感器12检测到的车辆中乘客的数量减去由就座检测传感器14检测到的就座乘客的数量来确定车辆中乘客的就座状态。
143.此外，控制器42可以在步骤s14监测乘客是否佩戴了安全带。
144.例如，控制器42可以根据就座检测传感器14和安全带佩戴检测传感器16的输出信号来确定相应座椅的安全带的佩戴状态。
145.控制器42、fca系统44和/或ascc系统46可以作为一个集成控制器40来执行各个功能，但是为了更好地理解，将控制器42、fca系统44以及ascc系统46描述为分离的单独配置。
146.根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统的控制方法可以包括：在步骤s20，在车辆出发之前，控制器42确定车辆的出发条件是否满足，如果控制器42确定出车辆的出发条件不满足，则在步骤s22，控制驱动单元80和制动单元90的操作以禁止车辆启动。
147.步骤s22还可以包括保持停车自动制动的运行状态。
148.例如，如果控制器42确定出车辆中有站立的乘客或者有指示未系安全带的乘客的未系的安全带，则在步骤s20确定出车辆的出发条件不满足，并且可以在步骤s22禁止车辆的出发。
149.此外，控制器42可以在步骤s24通过显示系统100进行警告，并且在步骤s26，通过语音引导系统110进行引导。
150.如果控制器42在步骤s20确定出车辆的出发条件满足，则控制器42在步骤s30检测油门踏板传感器30和制动踏板传感器32的运行状态，以确认驾驶员启动的意愿，然后控制器42可以在步骤s32根据油门踏板传感器30的输出信号来解除停车自动制动的运行状态。
151.这里，车辆运行状态测量单元10实时监测车辆的状态运行，并且保持向控制器42或集成控制器40输出相应的信号。
152.在车辆行驶时，控制器42在步骤s40确定是否对应于fca系统44的运行条件。
153.换言之，控制器42可以根据车辆速度传感器18、距离传感器20和光学摄像头22的输出信号，考虑是否预计会发生碰撞，确定是否对应于fca系统44的运行条件。
154.控制器42在步骤s50确定监测车辆中乘客的就座状态和相应座椅的安全带的佩戴状态。
155.换言之，控制器42通过将由乘客计数传感器12检测到的乘客的数量减去由就座检测传感器14检测到的就座乘客的数量来确定车辆中乘客的就座状态。控制器42在步骤s50还根据就座检测传感器14和安全带佩戴检测传感器16的输出信号来确定相应座椅的安全带的佩戴状态。
156.如果控制器42在步骤s40确定出fca系统44的运行条件满足，并且在步骤s50确定出车辆中没有站立的乘客且没有未系安全带的乘客，则控制器42在步骤s60执行使fca系统44正常运行的fca系统正常模式。
157.如果在步骤s40确定出fca系统44的运行条件满足，并且在步骤s50确定出车辆中
有站立的乘客或者有指示未系安全带的乘客的未使用的安全带，则在步骤s100执行fca系统抢先运行模式。
158.如上所述，在fca系统抢先运行模式下，控制器42在正常运行时间t1之前的抢先时间t2限制驱动单元80的输出，并提前操作制动单元90以避免车辆的快速制动。
159.在下文，参照图4，描述包括ascc系统46的车辆的fca系统抢先运行模式的运行。
160.如上所述，在包括ascc系统46的车辆中，可以在fca系统44运行之前使ascc系统46提前运行。
161.在所述控制方法中，控制器42在步骤s110根据从车辆速度传感器18和距离传感器20输出的信号来计算碰撞所需时间，并将其与预定的碰撞所需时间进行比较，以确定预定的车辆间距离抢先运行条件是否满足。
162.在车辆间距离抢先运行条件中，如果上述计算出的碰撞所需时间t3大于预定的碰撞所需时间t2，则确定出车辆间距离抢先运行条件满足。控制器42可以在步骤s120执行车辆间距离抢先运行模式，在该模式下，ascc系统46在fca系统44运行之前提前运行。
163.控制器42可以在步骤s130确定环境抢先运行条件是否满足，然后控制器42在步骤s140执行环境抢先运行模式。
164.如上所述，控制器42可以根据外部温度传感器24、雨量传感器26或盲点检测警告系统29的输出信号来确定是否对应于环境抢先运行模式。
165.如果控制器42判断出对应于环境抢先运行模式，则控制器42控制ascc系统46的运行以降低车辆速度，例如，比正常情况下的车辆速度提前降低车辆速度，以提高乘客的安全性。
166.此后，控制器42在步骤s150使fca系统44提前运行，此时，控制器42在步骤s160应用设置的抢先的车辆减速度a2，以使fca系统44运行。
167.如上所述，基于根据本发明实施方案的车辆乘客事故预防系统及其控制方法，可以通过确定车辆是否处于能够出发状态来防止乘客的安全事故，并且当车辆运行时，可以通过限制车辆速度来确保与其他车辆的安全距离。
168.此外，根据fca系统44的附加功能操作，可以通过与正常运行相比降低车辆速度和车辆减速度来保护乘客，并且可以在fca系统44运行期间防止车辆中站立的乘客的安全事故。
169.虽然已经结合当前被认为是实际实施方案的内容描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施方案。相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改和等效设置。

技术特征：
1.一种车辆乘客事故预防系统，其包括：车辆运行状态测量单元，其配置为测量车辆的运行状态并输出相应的信号；驱动单元，其配置为驱动车辆；制动单元，其配置为对车辆进行制动；前向防撞辅助系统，其配置为控制驱动单元和制动单元的操作；以及控制器，其配置为：根据车辆运行状态测量单元的输出信号来检测车辆中乘客的就座状态或安全带的佩戴状态，当检测到车辆中的站立乘客或检测到未系安全带的乘客时，根据预定的控制模式提前控制前向防撞辅助系统的运行。2.根据权利要求1所述的车辆乘客事故预防系统，其中，所述车辆运行状态测量单元包括：乘客计数传感器，其配置为在乘客进入或离开车辆时对乘客进行检测，并且进一步配置为输出相应的输出信号；就座检测传感器，其配置为检测乘客是否在座椅上就座并输出相应的信号；以及安全带佩戴检测传感器，其配置为检测安全带是否被系上并输出相应的信号；其中，所述控制器进一步配置为：通过将由乘客计数传感器检测到的乘客的数量减去由就座检测传感器检测到的就座乘客的数量来确定车辆中乘客的就座状态，根据就座检测传感器和安全带佩戴检测传感器的输出信号来确定相应座椅的安全带的佩戴状态。3.根据权利要求2所述的车辆乘客事故预防系统，其进一步包括：显示系统，其配置为显示车辆中乘客的就座状态或座椅的安全带的佩戴状态。4.根据权利要求3所述的车辆乘客事故预防系统，其中，所述显示系统显示前向防撞辅助系统的运行状态。5.根据权利要求3所述的车辆乘客事故预防系统，其进一步包括：语音引导系统，其配置为警告座椅的安全带的佩戴状态或车辆中乘客的就座状态。6.根据权利要求2所述的车辆乘客事故预防系统，其中，所述车辆运行状态测量单元进一步包括：车辆速度传感器，其配置为测量车辆速度并输出相应的信号；距离传感器，其配置为测量与前方车辆的距离并输出相应的信号；以及光学摄像头，其配置为拍摄车辆的周围图像并输出相应的信号；其中，所述控制器根据车辆速度传感器、距离传感器以及光学摄像头的输出信号来确定前向防撞辅助系统的运行条件是否满足。7.根据权利要求6所述的车辆乘客事故预防系统，其中，所述控制模式包括：前向防撞辅助系统抢先运行模式，所述前向防撞辅助系统抢先运行模式为：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系安全带的乘客时，使前向防撞辅助系统提前运行。8.根据权利要求7所述的车辆乘客事故预防系统，其中，所述控制模式进一步包括：
前向防撞辅助系统正常模式，所述前向防撞辅助系统正常模式为：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出前向防撞辅助系统的运行条件满足、并且根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中没有站立的乘客且没有未系安全带的乘客时，使前向防撞辅助系统正常运行。9.根据权利要求8所述的车辆乘客事故预防系统，其中，在前向防撞辅助系统抢先运行模式下，所述控制器通过应用比前向防撞辅助系统正常模式下的预定的碰撞所需时间进一步增加的预定的抢先的碰撞所需时间来使前向防撞辅助系统运行。10.根据权利要求8所述的车辆乘客事故预防系统，其中，在前向防撞辅助系统抢先运行模式下，所述控制器通过应用比前向防撞辅助系统正常模式下的预定的车辆减速度进一步减小的预定的抢先的车辆减速度来使前向防撞辅助系统运行。11.根据权利要求7所述的车辆乘客事故预防系统，其进一步包括：高级智能巡航控制系统，其具有保持与前方车辆的车辆间距离的功能，其中，所述控制模式进一步包括：车辆间距离抢先运行模式，所述车辆间距离抢先运行模式为：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于前向防撞辅助系统的运行条件、根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系安全带的乘客、并且根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于预定的车辆间距离抢先运行条件时，在前向防撞辅助系统运行之前使高级智能巡航控制系统提前运行。12.根据权利要求11所述的车辆乘客事故预防系统，其中，所述控制器根据从车辆速度传感器和距离传感器输出的信号来计算碰撞所需时间，当计算出的碰撞所需时间大于预定的碰撞所需时间时，所述控制器确定出车辆间距离抢先运行模式适用。13.根据权利要求11所述的车辆乘客事故预防系统，其中，在车辆间距离抢先运行模式下，所述控制器通过应用比前向防撞辅助系统正常模式下的预定的车辆间距离长的预定的车辆间距离来使高级智能巡航控制系统运行。14.根据权利要求7所述的车辆乘客事故预防系统，其进一步包括：高级智能巡航控制系统，其具有保持与前方车辆的车辆间距离的功能，其中，所述控制模式进一步包括：环境抢先运行模式，所述环境抢先运行模式为：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于前向防撞辅助系统的运行条件、根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系安全带的乘客、并且根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于预定的环境抢先运行条件时，在前向防撞辅助系统运行之前使高级智能巡航控制系统提前运行。15.根据权利要求14所述的车辆乘客事故预防系统，其中，所述车辆运行状态测量单元进一步包括：外部温度传感器，其配置为测量外部温度并输出相应的信号；雨量传感器，其配置为检测雨或雪的至少一者并输出相应的信号；以及
盲点检测系统，其配置为检测车辆周围物体的存在并输出相应的信号；其中，所述控制器根据外部温度传感器、雨量传感器或盲点检测系统的输出信号来确定环境抢先运行模式。16.根据权利要求15所述的车辆乘客事故预防系统，其中，当控制器确定出环境抢先运行模式时，所述控制器控制高级智能巡航控制系统的运行以将车辆速度降低到预定的速度。17.一种车辆乘客事故预防系统的控制方法，所述车辆乘客事故预防系统包括：车辆运行状态测量单元、用于驱动车辆的驱动单元、用于对车辆进行制动的制动单元、前向防撞辅助系统以及控制器，所述车辆运行状态测量单元具有在乘客进入或离开车辆时对乘客进行检测并输出相应的输出信号的乘客计数传感器、检测乘客是否在座椅上就座并输出相应的信号的就座检测传感器、检测安全带是否被系上并输出相应的信号的安全带佩戴检测传感器、测量车辆速度并输出相应的信号的车辆速度传感器、测量与前方车辆的距离并输出相应的信号的距离传感器、拍摄车辆的周围图像并输出相应的信号的光学摄像头；所述前向防撞辅助系统控制驱动单元和制动单元的操作；所述控制器根据车辆运行状态测量单元的输出信号来检测车辆中乘客的就座状态或安全带的佩戴状态；所述控制方法包括：通过将由乘客计数传感器检测到的乘客的数量减去由就座检测传感器检测到的就座乘客的数量，由控制器确定车辆中乘客的就座状态；根据就座检测传感器和安全带佩戴检测传感器的输出信号，由控制器确定相应座椅的安全带的佩戴状态；根据车辆速度传感器、距离传感器和光学摄像头的输出信号，基于是否预计会发生碰撞，由控制器确定前向防撞辅助系统的运行条件是否满足；当控制器确定出前向防撞辅助系统的运行条件满足、并且车辆中没有站立的乘客且车辆中没有未系安全带的乘客时，由控制器执行使前向防撞辅助系统正常运行的前向防撞辅助系统正常模式；当确定出前向防撞辅助系统的运行条件满足、并且确定出车辆中有站立的乘客或者车辆中有未系安全带的乘客时，通过应用比前向防撞辅助系统正常模式下的预定的碰撞所需时间进一步增加的预定的抢先的碰撞所需时间，或应用比前向防撞辅助系统正常模式下的预定的车辆减速度进一步减小的预定的抢先的车辆减速度，由控制器执行前向防撞辅助系统抢先运行模式。18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：当根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于前向防撞辅助系统的运行条件、根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出车辆中有站立的乘客或者有未系安全带的乘客、并且根据车辆运行状态测量单元的输出信号确定出对应于预定的车辆间距离抢先运行条件时，由控制器执行在前向防撞辅助系统运行之前使高级智能巡航控制系统提前运行的车辆间距离抢先运行模式。19.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：当控制器根据外部温度传感器、雨量传感器或盲点检测系统的输出信号确定出预定的环境抢先运行模式时，由控制器执行在前向防撞辅助系统运行之前使高级智能巡航控制系统提前运行的环境抢先运行模式。
20.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：在车辆出发之前，当控制器确定出车辆中有站立的乘客或者有未系的安全带时，由控制器控制驱动单元和制动单元的操作以禁止车辆的出发。

技术总结
本发明涉及车辆乘客事故预防系统及其控制方法。车辆乘客事故预防系统包括：车辆运行状态测量单元、驱动单元、制动单元、FCA系统以及控制器，所述车辆运行状态测量单元测量车辆的运行状态并输出相应的信号；所述驱动单元用于驱动车辆；所述制动单元用于对车辆进行制动；所述FCA系统控制驱动单元和制动单元的操作；所述控制器根据车辆运行状态测量单元的输出信号来检测车辆中乘客的就座状态或安全带的佩戴状态。具体地，当检测到车辆中的站立乘客或检测到未系的安全带时，控制器根据预定的控制模式提前控制FCA系统的运行。控制模式提前控制FCA系统的运行。控制模式提前控制FCA系统的运行。


技术研发人员：韩相月 李和宣
受保护的技术使用者：起亚株式会社
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/5/18