V'為t。時刻速度，初始可認(rèn)為V' =0。
[0087] 步驟240、判斷是否安全；判斷是否存在可能與系統(tǒng)發(fā)生碰撞情況及碰撞的危險 程度，包括W下步驟： 陽08引步驟241、判斷是否存在碰撞，判斷公式為：
[0089] IP+AtII《L，其中At為安全反應(yīng)時間參數(shù)，其中AtG化ls，5s]，L為安全距 離參數(shù)，LG[0.Im, 2m];若不滿足條件則判斷為不會發(fā)生碰撞轉(zhuǎn)至步驟250 ;
[0090] 步驟242、計算碰撞的危險程度，采用近似判斷公式V《v,anda《a,，其中V,為 安全相對速度參數(shù)，v,G[0km/s，20km/s]，a,為安全相對加速度參數(shù)，a,G[0.Ig,l.Og]; 若判斷將出現(xiàn)有嚴(yán)重傷害的碰撞轉(zhuǎn)至步驟260 ;
[0091] 步驟243、跌倒危險程度，針對啟用安全模式相對地面跌倒的情況采用近似判斷公 式，a《a,，其中a,為安全相對加速度參數(shù)，a,G[0.Ig, 0.5g];若判斷將出現(xiàn)有嚴(yán)重傷害的 碰撞轉(zhuǎn)至步驟260。
[0092] 步驟250、判斷是否關(guān)閉系統(tǒng)：電源導(dǎo)通循環(huán)進入步驟220,否則進入步驟270 ;
[0093] 步驟260、打開安全氣囊：迅速打開安全氣囊，并可同時發(fā)出聲光報警型號；當(dāng)安 全氣囊完全打開后進入步驟270 ;
[0094] 步驟270、結(jié)束：系統(tǒng)停止工作；若安全氣囊被打開可釋放氣體后恢復(fù)原狀，更換 藥筒或高壓氣罐恢復(fù)有用狀態(tài)；進入備用狀態(tài)。
[0095] 利用本發(fā)明的個人主動安全氣囊系統(tǒng)及其控制方法，可W將其應(yīng)用到相關(guān)產(chǎn)品 上，例于制做成安全氣囊衣、電動車駕駛防摔衣等等。
[0096]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種個人主動安全氣囊系統(tǒng)，其特征在于，包括用于采集個人周邊設(shè)定范圍內(nèi)的環(huán) 境數(shù)據(jù)的環(huán)境采集子系統(tǒng)、用于接收環(huán)境采集子系統(tǒng)發(fā)送過來的環(huán)境原始數(shù)據(jù)，通過計算 周邊環(huán)境變化情況來判斷是否發(fā)生危險情況的安全預(yù)判子系統(tǒng)以及用于碰撞時提供安全 保護的安全氣囊子系統(tǒng)，所述環(huán)境采集子系統(tǒng)、安全預(yù)判子系統(tǒng)以及安全氣囊子系統(tǒng)順序 連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人主動安全氣囊系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境采集子系統(tǒng) 包括攝像頭、超聲收發(fā)探頭、三維加速計、電場感應(yīng)器以及磁場感應(yīng)器，所述攝像頭、超聲收 發(fā)探頭、三維加速計、電場感應(yīng)器以及磁場感應(yīng)器均與安全預(yù)判子系統(tǒng)連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的個人主動安全氣囊系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲收發(fā)探頭為 多個，所述多個超聲收發(fā)探頭呈多維相陣排列。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人主動安全氣囊系統(tǒng)，其特征在于，所述安全預(yù)判子系統(tǒng) 為可穿戴計算機，所述可穿戴計算機為片上系統(tǒng)或其他低功耗高性能計算機系統(tǒng)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人主動安全氣囊系統(tǒng)，其特征在于，所述安全氣囊子系統(tǒng) 包括藥劑起爆器、藥劑筒、快速氣閥、高壓氣罐以及多個氣囊；所述藥劑起爆器分別與藥劑 筒和快速氣氛連接，所述高壓氣罐與快速氣閥連接，所述多個氣囊并聯(lián)連接后與藥劑筒及 快速氣閥連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的個人主動安全氣囊系統(tǒng)，其特征在于，所述氣囊是由聚酰胺 織物制成的氣囊。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的個人主動安全氣囊系統(tǒng)的控制方法，其特征在 于，包括下述步驟： 步驟210、開始：電源接通后系統(tǒng)進入工作狀態(tài)，完成系統(tǒng)自檢對各功能模塊或附屬設(shè) 備進行初始化和狀態(tài)測試；自檢通過后進入步驟220 ; 步驟220、采集環(huán)境參數(shù)：實時采集接入系統(tǒng)的各類傳感器信號，將非數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳送至運算單元轉(zhuǎn)至步驟230 ; 步驟230、計算環(huán)境變化：解算出其相對系統(tǒng)的運動方向、速度或加速度的物理變化情 況， 步驟240、判斷是否安全；判斷是否存在可能與系統(tǒng)發(fā)生碰撞情況及碰撞的危險程度 步驟250、判斷是否關(guān)閉系統(tǒng)：電源導(dǎo)通循環(huán)進入步驟220,否則進入步驟270 ; 步驟260、打開安全氣囊：迅速打開安全氣囊，并可同時發(fā)出聲光報警型號；當(dāng)安全氣 囊完全打開后進入步驟270 ; 步驟270、結(jié)束：系統(tǒng)停止工作；若安全氣囊被打開可釋放氣體后恢復(fù)原狀，更換藥筒 或高壓氣罐恢復(fù)有用狀態(tài)；進入備用狀態(tài)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的個人主動安全氣囊系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟 201中，所述各類傳感器信號包括視頻圖像、超聲、三維加速度、電場或磁場信號。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的個人主動安全氣囊系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟230具 體為： 步驟231、基于視覺的碰撞檢測及參數(shù)解耦，利用視覺三維重建技術(shù)設(shè)系統(tǒng)為 〇(〇, 〇, 〇)原點坐標(biāo)重構(gòu)物體在t時刻虛擬環(huán)境下的三維P(x，y，z)坐標(biāo)位置；結(jié)合t。時刻 物體歷史坐標(biāo)P'（X'，y'，z'）解算出其相對系統(tǒng)的距離1、運動方向I (i，j，k)、速度V或 加速度a的物理變化情況； 步驟232、基于超聲的碰撞檢測及參數(shù)解耦，利用超聲三維重建技術(shù)設(shè)系統(tǒng)為 〇(〇, 〇, 〇)原點坐標(biāo)重構(gòu)物體在t時刻虛擬環(huán)境下的三維P(x，y，z)坐標(biāo)位置；結(jié)合t。時刻 物體歷史坐標(biāo)P'（X'，y'，z'）解算出其相對系統(tǒng)的距離1、運動方向I (i，j，k)、速度V或 加速度a的物理變化情況； 步驟233、基于電場的碰撞檢測及參數(shù)解耦，利用電場三維重建技術(shù)設(shè)系統(tǒng)為 〇(〇, 〇, 〇)原點坐標(biāo)重構(gòu)物體在t時刻虛擬環(huán)境下的三維P(x，y，z)坐標(biāo)位置；結(jié)合t。時刻 物體歷史坐標(biāo)P'（X'，y'，z'）解算出其相對系統(tǒng)的距離1、運動方向I (i，j，k)、速度V或 加速度a的物理變化情況； 步驟234、基于磁場的碰撞檢測及參數(shù)解耦，利用磁場三維重建技術(shù)設(shè)系統(tǒng)為 〇(〇, 〇, 〇)原點坐標(biāo)重構(gòu)物體在t時刻虛擬環(huán)境下的三維P(x，y，z)坐標(biāo)位置；結(jié)合t。時刻 物體歷史坐標(biāo)P'（X'，y'，z'）解算出其相對系統(tǒng)的距離1、運動方向I (i，j，k)、速度V或 加速度a的物理變化情況； 其中計算公式為：V'為時刻速度，初始可認(rèn)為V' =〇。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的個人主動安全氣囊系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟240 具體為： 步驟241、判斷是否存在碰撞，判斷公式為： P+Δ tl I彡L，其中Δ t為安全反應(yīng)時間參數(shù)，其中Δ t e [〇. Is, 5s]，L為安全距離參 數(shù)，L e [〇. lm，2m];若不滿足條件則判斷為不會發(fā)生碰撞轉(zhuǎn)至步驟250 ; 步驟242、計算碰撞的危險程度，采用近似判斷公式V <vs and a Sas，其中Vs為安全 相對速度參數(shù)，vse [Okm/s, 20km/s]，a s為安全相對加速度參數(shù)，a se [〇. lg, I. 〇g];若判 斷將出現(xiàn)有嚴(yán)重傷害的碰撞轉(zhuǎn)至步驟260 ; 步驟243、跌倒危險程度，針對啟用安全模式相對地面跌倒的情況采用近似判斷公式， a彡as，其中as為安全相對加速度參數(shù)，a se [〇. lg，〇. 5g];若判斷將出現(xiàn)有嚴(yán)重傷害的碰 撞轉(zhuǎn)至步驟260。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種個人主動安全氣囊系統(tǒng)及控制方法，系統(tǒng)包括環(huán)境采集子系統(tǒng)、安全預(yù)判子系統(tǒng)以及安全氣囊子系統(tǒng)，所述環(huán)境采集子系統(tǒng)、安全預(yù)判子系統(tǒng)以及安全氣囊子系統(tǒng)順序連接。該方法包括以下步驟：1、采集環(huán)境參數(shù)：實時采集接入系統(tǒng)的各類傳感器信號；2、計算環(huán)境變化：解算出其相對系統(tǒng)的運動方向、速度或加速度等物理變化情況；3、判斷是否安全；判斷存在可能與系統(tǒng)發(fā)生碰撞的運動時的速度或加速度情況；4、打開安全氣囊：迅速打開安全氣囊減緩碰撞或二次碰撞對行人造成的傷害。本發(fā)明方法能在發(fā)生危險時及時給個人提供一定的安全保護。
【IPC分類】A41D13/018
【公開號】CN105342032
【申請?zhí)枴緾N201510830452
【發(fā)明人】鄭榮茂, 楊金艷
【申請人】廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月24日