防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统及车辆

摘要

本发明提出一种防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统及车辆，该系统包括：异物检测装置，设置在前挡风玻璃上，用于检测前挡风玻璃前方区域的异物的运行轨迹；预测装置，根据异物的运行轨迹预测异物在前挡风玻璃上的撞击区域；防撞击装置，设置在前挡风玻璃上，用于抵挡异物；驱动装置，用于驱动防撞击装置在前挡风玻璃上移动；控制装置，用于控制驱动装置驱动防撞击装置移动至撞击区域，以通过防撞击装置抵挡异物。本发明能够通过防撞击装置抵挡飞向前挡风玻璃异物，有效防止异物直接撞击前挡风玻璃，保证了车内人员的安全及行车安全性。

权利要求

1.一种防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，其特征在于，包括：异物检测装置，设置在前挡风玻璃上，用于检测所述前挡风玻璃前方区域的异物的运行轨迹；

预测装置，根据所述异物的运行轨迹预测所述异物在所述前挡风玻璃上的撞击区域；

防撞击装置，设置在所述前挡风玻璃上，用于抵挡所述异物；

驱动装置，用于驱动所述防撞击装置在所述前挡风玻璃上移动；

控制装置，用于控制所述驱动装置驱动所述防撞击装置移动至所述撞击区域，以通过所述防撞击装置抵挡所述异物，其中，所述防撞击装置设置在车辆的雨刮摆臂上，所述驱动装置为雨刮电机，所述控制装置用于控制所述雨刮电机驱动所述雨刮摆动，以带动所述防撞击装置移动至所述撞击区域。

2.根据权利要求1所述的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，其特征在于，所述控制装置还用于在所述防撞击装置移动至所述撞击区域预设时间后，控制所述驱动装置驱动所述防撞击装置移动至其初始位置。

3.根据权利要求1所述的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，其特征在于，所述异物检测装置包括：采集单元，用于采集所述异物在所述前挡风玻璃前方区域的运行状态信息，至少包括：当前飞行速度、飞行方向、加速度、当前风速和当前风向；

处理单元，用于根据所述运行状态信息确定所述异物的运行轨迹。

4.根据权利要求3所述的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，其特征在于，所述采集单元还用于采集所述异物的位置信息；

所述处理单元用于根据所述位置信息得到所述异物的空间位置坐标，并根据所述空间位置坐标，基于双目立体视觉原理得到所述异物的运行轨迹。

5.根据权利要求1所述的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，其特征在于，还包括：区域划分模块，用于根据所述防撞击装置的形状将所述前挡风玻璃划分为多个区域；

所述预测装置用于根据所述运行轨迹从所述多个区域中选取所述撞击区域。

6.根据权利要求1所述的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，其特征在于，所述防撞击装置被构造为透明的柔性物质。

7.根据权利要求3或4所述的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，其特征在于，所述采集单元包括至少一个摄像头，所述摄像头设置在所述前挡风玻璃的上部位置。

8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统。

说明书

防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统及车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统及车辆。

背景技术

[0002] 随着汽车的逐渐普及，给人们的出行带来很大的便利。但是汽车行驶过程中，经常会出现前风挡玻璃被飞来的异物(如小虫、小石块等)击中而产生裂纹，影响驾驶员视野，进
而影响汽车行驶的安全性，尤其是在高速上行驶的汽车，由于车速较快，前风挡玻璃遇到前
车卷起的小石块时，很容易被击穿，甚至伤害到车内人员，从而影响车内人员的安全性。

[0003] 因此，针对以上问题，目前并没有相关的技术来有效避免异物撞击前挡风玻璃。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

[0005] 为此，本发明的一个目的在于提出一种防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，该系统能够通过防撞击装置抵挡飞向前挡风玻璃异物，有效防止异物直接撞击前挡风玻
璃，保证了车内人员的安全及行车安全性。

[0006] 本发明的另一个目的在于提出一种车辆。

[0007] 为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，包括：异物检测装置，设置在前挡风玻璃上，用于检测所述前挡风玻璃前
方区域的异物的运行轨迹；预测装置，根据所述异物的运行轨迹预测所述异物在所述前挡
风玻璃上的撞击区域；防撞击装置，设置在所述前挡风玻璃上，用于抵挡所述异物；驱动装
置，用于驱动所述防撞击装置在所述前挡风玻璃上移动；控制装置，用于控制所述驱动装置
驱动所述防撞击装置移动至所述撞击区域，以通过所述防撞击装置抵挡所述异物。

[0008] 根据本发明实施例的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，实时检测前挡风玻璃前方区域出现的异物的运动轨迹，并根据运动轨迹确定异物在前挡风玻璃上的撞击区
域，并驱动防撞击装置移动至该撞击区域，以通过防撞击装置抵挡飞向前挡风玻璃异物，从
而有效防止异物直接撞击前挡风玻璃，保证了车内人员的安全及行车安全性。

[0009] 另外，根据本发明上述实施例的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

[0010] 在一些示例中，所述控制装置还用于在所述防撞击装置移动至所述撞击区域预设时间后，控制所述驱动装置驱动所述防撞击装置移动至其初始位置。

[0011] 在一些示例中，所述异物检测装置包括：采集单元，用于采集所述异物在所述前挡风玻璃前方的运行状态信息，至少包括：当前飞行速度、飞行方向、加速度、当前风速和当前
风向；处理单元，用于根据所述运行状态信息确定所述异物的运行轨迹。

[0012] 在一些示例中，所述采集单元还用于采集所述异物的位置信息；所述处理单元用于根据所述位置信息得到所述异物的空间位置坐标，并根据所述空间位置坐标，基于双目
立体视觉原理得到所述异物的运行轨迹。

[0013] 在一些示例中，还包括：区域划分模块，用于根据所述防撞击装置的形状将所述前挡风玻璃划分为多个区域；所述预测装置用于根据所述运行轨迹从所述多个区域中选取所
述撞击区域。

[0014] 在一些示例中，所述防撞击装置设置在车辆的雨刮摆臂上。

[0015] 在一些示例中，所述驱动装置为雨刮电机；所述控制装置，用于控制所述雨刮电机驱动所述雨刮摆动，以带动所述防撞击装置移动至所述撞击区域。

[0016] 在一些示例中，所述防撞击装置被构造为透明的柔性物质。

[0017] 在一些示例中，所述采集单元包括至少一个摄像头，所述摄像头设置在所述前挡风玻璃的上部位置。

[0018] 为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例提出了一种车辆，包括本发明上述第一方面实施例所述的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统。

[0019] 根据本发明实施例的车辆，实时检测前挡风玻璃前方区域出现的异物的运动轨迹，并根据运动轨迹确定异物在前挡风玻璃上的撞击区域，并驱动防撞击装置移动至该撞
击区域，以通过防撞击装置抵挡飞向前挡风玻璃异物，从而有效防止异物直接撞击前挡风
玻璃，保证了车内人员的安全及行车安全性。

[0020] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0021] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0022] 图1是根据本发明一个实施例的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统的结构框图；

[0023] 图2是根据本发明一个实施例的异物检测装置的结构框图；

[0024] 图3是根据本发明一个实施例的采集单元和防撞击装置的安装位置示意图；

[0025] 图4是根据本发明一个实施例的防撞击装置的安装方式示意图；

[0026] 图5是根据本发明一个实施例的区域划分过程示意图；

[0027] 图6是根据本发明一个实施例的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统的工作流程示意图。

具体实施方式

[0028] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0029] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。

[0031] 以下结合附图描述根据本发明实施例的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统及车辆。

[0032] 图1是根据本发明一个实施例的防止前挡风玻璃200被异物撞击的控制系统的结构框图。如图1所示，该防止前挡风玻璃200被异物撞击的控制系统100包括：异物检测装置
110、预测装置120、防撞击装置130、驱动装置140和控制装置150。

[0033] 其中，异物检测装置110例如设置在前挡风玻璃200上，用于检测前挡风玻璃200前方区域的异物(如飞行的小虫、小石块等)的运行轨迹，即实时检测前挡风玻璃200前方区域
是否存在异物，当存在异物时，确定该异物的运行轨迹。预测装置120根据异物的运行轨迹
预测异物在前挡风玻璃200上的撞击区域。防撞击装置130设置在前挡风玻璃200上，用于抵
挡异物，可以想到，防撞击装置130的移动范围至少能够覆盖整个前挡风玻璃200。驱动装置
140用于驱动防撞击装置130在前挡风玻璃200上移动。控制装置150用于控制驱动装置140
驱动防撞击装置130移动至撞击区域，以通过防撞击装置130抵挡异物，从而有效防止异物
直接撞击前挡风玻璃200而导致玻璃裂开或击穿玻璃，保证了车内人员的安全及行车安全
性。

[0034] 在本发明的一个实施例中，控制装置150还用于在防撞击装置130移动至撞击区域预设时间后，控制驱动装置140驱动防撞击装置130移动至其初始位置。也即是说，如前所
述，当检测到前挡风玻璃200前方区域有异物即将撞击时，根据预测到的异物在前挡风玻璃
200上的撞击区域，控制驱动装置140驱动防撞击装置130移动至该撞击区域，以抵挡异物，
在抵挡完成之后，经过预设时间(例如10秒)后，控制驱动装置140驱动防撞击装置130移动
至其初始位置，即恢复至原位，从而便于进行下次防撞击过程，也避免影响驾驶员的驾驶视
野。

[0035] 在本发明的一个实施例中，如图2所示，该异物检测装置110例如包括：采集单元111和处理单元112。其中，采集单元111用于采集异物在前挡风玻璃200前方区域的运行状
态信息，至少包括：当前飞行速度、飞行方向、加速度、当前风速和当前风向；处理单元112，用于根据运行状态信息确定异物的运行轨迹。也就是说，采集单元111实时采集前挡风玻璃
200前方区域出现的异物的当前飞行速度、飞行方向、加速度、当前风速和当前风向等信息，
然后处理单元112根据这些信息来计算确定出异物的运行轨迹，该过程即确定异物运行轨
迹的一种方式。

[0036] 在本发明的另一个实施例中，采集单元111还用于采集异物的位置信息；处理单元112用于根据位置信息得到异物的空间位置坐标，并根据空间位置坐标，基于双目立体视觉
原理得到异物的运行轨迹，该过程即确定异物运行轨迹的另一种方式。

[0037] 其中，在本发明的一个实施例中，上述的采集单元111包括至少一个摄像头，摄像头设置在前挡风玻璃200的上部位置。例如图2所示，采集单元111例如包括两个摄像头，分
别设置在前挡风玻璃200的上部位置，用于采集前挡风玻璃200前方区域出现的异物的位置
信息，进而处理单元112能够根据位置信息确定异物的运行轨迹。进一步地，通过设置多个
摄像头，可以检测各个方向飞向前风挡玻璃的异物，能够增加检测检测范围。

[0038] 在本发明的一个实施例中，还系统100还包括区域划分模块(图中未示出)。区域划分模块用于根据防撞击装置130的形状将前挡风玻璃200划分为多个区域；预测装置120用
于根据运行轨迹从多个区域中选取撞击区域。举例而言，结合图5所示，例如将前挡风玻璃
200划分为多个区域，诸如图5中所示的A1至A7(不限于此)等区域，这些区域覆盖了整个前
挡风玻璃200的面积，这样，当预测装置120根据异物的预测轨迹计算出异物的落点位置之
后，根据该落点位置即可确定撞击区域，然后快速从预先划分好的多个区域(如A1至A7)中
选取目标区域，即撞击区域，从而减少预测异物落在前风挡玻璃的时间，从而增加了系统防
撞击的有效性和可靠性。

[0039] 在本发明的一个实施例中，如图3所示，防撞击装置130例如设置在车辆的雨刮300摆臂上。驱动装置140例如为雨刮300电机。控制装置150，用于控制雨刮300电机驱动雨刮
300摆动，以带动防撞击装置130移动至撞击区域。从而，可以有效利用节省车辆空间，并利
用车辆常规的部件实现防撞击装置130的移动，节省了成本。进一步地，结合图4所示，防撞
击装置130例如通过螺栓400固定安装在雨刮300上。可以理解的是，由于车辆的雨刮300一
般都是两个，因此，防撞击装置130至少包括两个，分别通过螺栓400设置在两个雨刮300上，
并且移动范围可覆盖整个前挡风玻璃200的面积，如图3和图4所示。

[0040] 在本发明的一个实施例中，防撞击装置130被构造为透明的柔性物质，例如透明橡胶、透明塑胶等柔性材料，从而能够有效缓解异物的撞击带来的冲击力，减轻对前挡风玻璃
200的撞击伤害，实现有效抵挡，保证了车内人员的安全和行车安全性。并且，采用透明材料
也不会影响驾驶员的驾驶视野，进一步提升了行车安全性。

[0041] 为了便于更好地理解本发明，以下结合附图，通过具体的实施例来对上述防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统进行描述。

[0042] 在本实施例中，异物检测装置布置在前风挡玻璃的上部位置，以便于快速采集定位从不同方向飞向前风挡玻璃的异物。其中，异物检测装置例如包含2个高速摄像头及异物
空间位置计算处理器(即处理单元)。防撞击装置为透明柔性物质，设置在雨刮上。

[0043] 基于此，结合图6所示，该防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统的工作原理可概述如下：首先，采集车身信号，判断车辆是否处于使用中，当车速大于0时，异物检测装置中
的摄像头开启，采集从不同方向飞向前风挡玻璃的异物的位置信息，然后根据双目立体视
觉原理计算出异物的空间位置坐标，从而预估异物的运动轨迹，并将确定的异物的运行轨
迹传输给预测装置；预测装置根据异物的运行轨迹判断该异物在前风挡玻璃上的撞击区
域；控制装置根据异物在前风挡玻璃上的撞击区域，控制雨刮电机驱动雨刮摆动，进而带动
雨刮上透明的防撞击装置移动至撞击区域，并在静置10s(预设时间)后，控制雨刮电机带动
防撞击装置自动回位，从而通过防撞击装置抵挡飞向前挡风玻璃异物，有效防止异物直接
撞击前挡风玻璃，保证了车内人员的安全及行车安全性。

[0044] 根据本发明实施例的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统，实时检测前挡风玻璃前方区域出现的异物的运动轨迹，并根据运动轨迹确定异物在前挡风玻璃上的撞击区
域，并驱动防撞击装置移动至该撞击区域，以通过防撞击装置抵挡飞向前挡风玻璃异物，从
而有效防止异物直接撞击前挡风玻璃，保证了车内人员的安全及行车安全性。

[0045] 本发明的进一步实施例还提出了一种车辆，该车辆包括本发明上述任意一个实施例所描述的防止前挡风玻璃被异物撞击的控制系统。

[0046] 根据本发明实施例的车辆，实时检测前挡风玻璃前方区域出现的异物的运动轨迹，并根据运动轨迹确定异物在前挡风玻璃上的撞击区域，并驱动防撞击装置移动至该撞
击区域，以通过防撞击装置抵挡飞向前挡风玻璃异物，从而有效防止异物直接撞击前挡风
玻璃，保证了车内人员的安全及行车安全性。

[0047] 另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

[0048] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0049] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同限定。