用于车辆的乘员的救护系统和车辆的制作方法

1.本技术涉及一种用于车辆的乘员的救护系统和一种车辆。本技术尤其涉及在车辆发生碰撞事故时的救护。


背景技术：

2.车辆是常用的出行工具。在车辆的行驶中难免会发生事故、尤其是碰撞事故。在碰撞事故中，如果能在第一时间准确获知伤情并采取相应的急救措施，则能有利地避免乘员的伤情无谓地加剧并由此提高乘员的安全性和事故存活率。
3.当前的事故安全系统更多地关注于乘员的上身，因为人的要害部位、例如头部、内脏、脊椎等大多集中于人的上身。但乘员的下肢损伤同样应该引起重视。虽然下肢损伤并不会致死，但是致残率高、康复周期长，由此同样会对人的生活产生极大的负面影响。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种用于车辆的乘员的救护系统，使得能对乘员的下肢伤情进行准确的分析预测并且为乘员提供救护辅助，一方面能够向乘员展示紧急自救措施、另一方面能及时联系专业救援坐席来提供辅助救援。
5.根据本技术的第一方面，提供了一种用于车辆的乘员的救护系统，所述救护系统包括：
6.车内收集模块，所述车内收集模块用于收集所述乘员在发生事故期间的身体数据，所述车内收集模块包括压力传感器，所述压力传感器设在所述车辆的仪表板的与所述乘员的膝部和小腿对应的区域内；
7.分析模块，所述分析模块用于至少基于所述身体数据分析预测所述乘员在所述事故中的伤情；
8.救护模块，所述救护模块用于基于所述伤情提供救护。
9.根据本技术的一种可选实施例，所述压力传感器是柔性薄膜压力传感器，所述柔性薄膜压力传感器用于检测具体撞击部位和所述乘员受到的压力。
10.根据本技术的一种可选实施例，所述柔性薄膜压力传感器包括面式分布的多个压力测量点。
11.根据本技术的一种可选实施例，所述压力传感器涵盖所述仪表板的会与所述乘员的膝部和小腿发生撞击的全部潜在撞击区域。
12.根据本技术的一种可选实施例，所述车内收集模块包括摄像头，所述摄像头用于拍摄所述乘员的腿部和足部中的至少一个。
13.根据本技术的一种可选实施例，所述摄像头设于所述车辆的座椅的下方、所述车辆的车门、所述车辆的换挡杆台和所述车辆的仪表板中的至少一个上。
14.根据本技术的一种可选实施例，所述分析模块用于基于所述压力传感器的数据和所述摄像头拍摄的腿部数据对所述乘员的腿部伤情进行分析预测。
15.根据本技术的一种可选实施例，所述腿部伤情包括膝关节损伤和腿骨损伤。
16.根据本技术的一种可选实施例，所述膝关节损伤包括股骨髁损伤、胫骨平台损伤、髌骨损伤、韧带拉伤和韧带撕裂。
17.根据本技术的一种可选实施例，所述腿骨损伤包括股骨损伤和胫骨损伤。
18.根据本技术的一种可选实施例，所述分析模块用于基于矢状面投影角和在撞击点与股骨轴线之间的高度差中的至少一项分析预测腿部伤情，所述矢状面投影角是撞击面法线与股骨轴线之间的夹角。
19.根据本技术的一种可选实施例，所述分析模块用于基于所述摄像头拍摄的足部数据对所述乘员的足部伤情进行分析预测。
20.根据本技术的一种可选实施例，所述分析模块用于在所述乘员的足部扭转超过扭伤阈值时预测发生了脚踝扭伤或在所述乘员的足部扭转超过错位阈值时预测发生了脚踝错位。
21.根据本技术的一种可选实施例，所述分析模块用于分析预测所述乘员的损伤部位、损伤概率和损伤严重程度。
22.根据本技术的一种可选实施例，所述分析模块用于在分析预测所述乘员的伤情时考虑所述车辆的固有数据。
23.根据本技术的一种可选实施例，所述车辆的固有数据包括所述车辆的座舱的内部造型数据、例如脚踏区的倾斜度和所述仪表板的所述区域的倾斜度。
24.根据本技术的一种可选实施例，所述分析模块用于在分析预测所述乘员的伤情时考虑所述乘员的身材参数。
25.根据本技术的一种可选实施例，所述救护系统包括车辆收集模块，所述车辆收集模块用于收集所述车辆在发生事故期间的车辆数据。
26.根据本技术的一种可选实施例，所述车辆数据包括所述车辆的速度、加速度、运动轨迹、所述车辆被碰撞的碰撞力和碰撞部位中的至少一项。
27.根据本技术的一种可选实施例，所述分析模块在分析预测所述伤情时考虑所述车辆数据。
28.根据本技术的一种可选实施例，所述救护模块包括车内救护单元，所述车内救护单元用于在所述车辆内指示所述伤情，所述车内救护单元尤其还用于在所述车辆内指示如何实施与所述伤情对应的急救措施。
29.根据本技术的一种可选实施例，所述车内救护单元包括车内音视频设备。
30.根据本技术的一种可选实施例，所述车内音视频设备包括仪表屏、中控屏、移动设备和车内投影设备中的至少一项。
31.根据本技术的一种可选实施例，所述车内投影设备包括投影器和所述车辆的车玻璃。
32.根据本技术的一种可选实施例，所述救护模块包括车辆报警单元，所述车辆报警单元用于向所述车辆的周围环境发出报警信号。
33.根据本技术的一种可选实施例，所述救护模块包括紧急呼救单元，所述紧急呼救单元用于呼叫预定对象，所述紧急呼救单元尤其还用于所述乘员与所述预定对象的双向通话或用于将所述伤情传输给所述预定对象。
34.根据本技术的一种可选实施例，所述预定对象包括所述乘员的特定联系人和紧急救护中心中的至少一个。
35.根据本技术的一种可选实施例，所述救护系统包括控制器。
36.根据本技术的一种可选实施例，所述控制器设置成：仅在接收到事故信号的情况下，所述控制器才激活所述救护系统的各模块，而在未接收到事故信号时，所述救护系统的各模块保持关闭。
37.根据本技术的第二方面，提供了一种车辆，所述车辆包括前述救护系统。
38.本技术的积极效果在于：能对乘员的下肢伤情进行准确的分析预测并且为乘员提供救护辅助，一方面能够向乘员展示紧急自救措施、另一方面能及时联系专业救援坐席来提供辅助救援。
附图说明
39.下面，通过参看附图更详细地描述本技术，可以更好地理解本技术的原理、特点和优点。附图包括：
40.图1以框图示意性示出了本技术的用于车辆的乘员的救护系统的组成的一个示例。
41.图2以立体图示意性示出了压力传感器的布置方式的一个示例。
42.图3以立体图示意性示出了摄像头的布置位置的一个示例。
43.图4示意性示出了股骨轴线与水平基线之间的夹角和撞击面法线与水平基线之间的夹角。
44.图5以曲线图示意性示出了股骨轴向力随矢状面投影角的变化关系的一个示例。
45.图6以曲线图示意性示出了股骨颈部应力随矢状面投影角的变化关系的一个示例。
46.图7以曲线图示意性示出了髌骨应力随矢状面投影角的变化关系的一个示例。
47.图8示意性示出了撞击点与股骨轴线之间的高度差。
48.图9以曲线图示意性示出了高度差与膝部滑移量之间的关系的一个示例。
具体实施方式
49.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而不是用于限定本技术的保护范围。
50.图1以框图示意性示出了本技术的用于车辆的乘员的救护系统的组成的一个示例。所述救护系统包括：
51.车内收集模块，所述车内收集模块用于收集所述乘员在发生事故期间的身体数据；
52.分析模块，所述分析模块用于至少基于所述身体数据分析预测所述乘员在所述事故中的伤情；
53.救护模块，所述救护模块用于基于所述伤情提供救护。
54.所述乘员尤其是指驾驶员和副驾驶。所述分析模块例如包含伤情分析模型，所述
伤情分析模型例如通过机器学习的方法训练出。
55.所述车内收集模块包括压力传感器11，所述压力传感器11设在所述车辆的仪表板1的与所述乘员的膝部和小腿对应的区域内。图2以立体图示意性示出了压力传感器11的布置方式的一个示例。
56.根据本技术的一个示例性实施例，所述压力传感器11是柔性薄膜压力传感器，所述柔性薄膜压力传感器用于检测具体撞击部位和所述乘员受到的压力。所述具体撞击部位尤其涉及所述乘员的膝部和小腿的最先与柔性薄膜压力传感器接触的接触点的位置和/或所述乘员的膝部和小腿与柔性薄膜压力传感器接触的各接触点的位置和它们的先后次序。所述柔性薄膜压力传感器可包括面式分布的多个压力测量点，由此尤其能涵盖所述仪表板1的会与所述乘员的膝部和小腿发生撞击的全部潜在撞击区域。柔性薄膜压力传感器具有高的位置分辨率，由此能准确地识别在事故中乘员的下肢的哪个部位与仪表板1发生撞击。柔性薄膜压力传感器的具体工作原理对于本领域技术人员充分已知，在此不进一步赘述。
57.如图2所示，可以针对驾驶员和副驾驶分别设置车内收集模块、尤其是压力传感器11，从而分别分析他们的伤情。但也可考虑：在简配的车辆中，仅针对其中的一个乘员、例如驾驶员设置车内收集模块并从而仅分析所述一个乘员的伤情。
58.如图2所示，针对各乘员，可以为乘员的左腿和右腿各设置一个压力传感器11、尤其是柔性薄膜压力传感器。两个压力传感器11例如沿座椅中线分开。但也可设想，针对各乘员的两条腿设置一个总的压力传感器11、尤其是柔性薄膜压力传感器。
59.根据本技术的一个示例性实施例，所述救护系统包括车辆收集模块，所述车辆收集模块用于收集所述车辆在发生事故期间的车辆数据、尤其是车辆在事故中的动态数据；所述车辆数据包括所述车辆的速度、加速度、运动轨迹、所述车辆被碰撞的碰撞力和碰撞部位中的至少一项；所述分析模块在分析预测所述伤情时考虑所述车辆数据。这样的车辆数据有助于乘员的下肢的运动学分析并从而有助于伤情分析。分析模块例如可以基于车辆数据模拟人体碰撞情况并分析伤情。
60.根据本技术的一个示例性实施例，所述分析模块用于在分析预测所述乘员的伤情时考虑所述车辆的固有数据。所述固有数据尤其是指车辆的基本上固定不变的数据，这样的数据例如在车辆出厂时就已经确定。所述车辆的固有数据可包括所述车辆的座舱的内部造型数据、例如脚踏区的倾斜度和所述仪表板1的所述区域的倾斜度。这样的固有数据会影响乘员与仪表板1的撞击部位。通过考虑固有数据可以提高伤情分析的准确性。
61.根据本技术的一个示例性实施例，所述分析模块用于在分析预测所述乘员的伤情时考虑所述乘员的身材参数。所述乘员的身材参数可包括乘员的身高、体重、大腿长度和小腿长度等参数。通过考虑乘员的身材参数能提高伤情分析的准确性。
62.根据本技术的一个示例性实施例，所述车内收集模块包括摄像头2，所述摄像头2用于拍摄所述乘员的腿部和足部中的至少一个。图3以立体图示意性示出了摄像头2的布置位置的一个示例。在图3中，在所述车辆的座椅的下方和所述车辆的换挡杆台各自设有一个摄像头2。但也可设想：在所述车辆的车门上或在所述车辆的仪表板1上设置摄像头2。本领域技术人员能够容易地想到可以在合适的任意位置设置合适数量的摄像头2。
63.根据本技术的一个示例性实施例，所述救护系统包括控制器，所述控制器设置成：仅在接收到事故信号的情况下，所述控制器才激活所述救护系统的各模块，而在未接收到
事故信号时，所述救护系统的各模块保持关闭。所述分析模块例如集成于所述控制器。
64.根据本技术的一个示例性实施例，所述分析模块用于基于所述压力传感器11的数据和所述摄像头2拍摄的腿部数据对所述乘员的腿部伤情进行分析预测。压力传感器11可确定膝部和小腿与仪表板1的撞击部位和所受的压力，摄像头2拍摄的腿部数据可用于对乘员的腿部进行运动学分析。这两者可结合起来用于分析预测伤情，由此能提高伤情分析的准确性。
65.所述腿部伤情可包括或者说区分成膝关节损伤和腿骨损伤。所述膝关节损伤可包括或者说区分成股骨髁损伤、胫骨平台损伤、髌骨损伤、韧带拉伤和韧带撕裂。所述腿骨损伤包括股骨损伤和胫骨损伤。损伤在此尤其是涉及骨折。
66.根据本技术的一个示例性实施例，所述分析模块用于基于矢状面投影角分析预测腿部伤情，所述矢状面投影角是撞击面法线与股骨轴线之间的夹角。图4示意性示出了股骨轴线与水平基线之间的夹角β和撞击面法线与水平基线之间的夹角θ。所述矢状面投影角是它们的差，即(θ-β)。
67.图5以曲线图示意性示出了股骨轴向力随(θ-β)的变化关系的一个示例。图6以曲线图示意性示出了股骨颈部应力随(θ-β)的变化关系的一个示例。可看到，当矢状面投影角(θ-β)位于-10
°
时，股骨损伤风险高，而当矢状面投影角(θ-β)偏离-10
°
时，股骨损伤风险递减。
68.图7以曲线图示意性示出了髌骨应力随(θ-β)的变化关系的一个示例。可看到，当矢状面投影角(θ-β)位于-10
°
至20
°
之间时，髌骨损伤几率较大。而当矢状面投影角(θ-β)位于该范围之外时，髌骨损伤几率减小。
69.根据本技术的一个示例性实施例，所述分析模块用于基于在撞击点与股骨轴线之间的高度差h分析预测腿部伤情。图8示意性示出了撞击点与股骨轴线之间的高度差h。图9以曲线图示意性示出了高度差h与膝部滑移量之间的关系的一个示例。当先撞击膝部时、即h较小时，膝部滑移量、即大腿和小腿的相互滑动位移较小，从而伤情较轻。而先撞击胫骨时、即h较大时，膝部滑移量较大，伤情较重。
70.要指出的是，图4至9的判断腿部伤情的方法和其中举出的数值仅仅是示例性的，不应理解为对本技术的保护范围的限制。
71.根据本技术的一个示例性实施例，所述分析模块用于基于所述摄像头2拍摄的足部数据对所述乘员的足部伤情进行分析预测；所述分析模块用于在所述乘员的足部扭转超过扭伤阈值时预测发生了脚踝扭伤或在所述乘员的足部扭转超过错位阈值时预测发生了脚踝错位。如图2所示，足部伤情分析也可以区分成驾驶员和副驾驶的左足和右足。
72.根据本技术的一个示例性实施例，所述分析模块用于分析预测所述乘员的损伤部位、损伤概率和损伤严重程度。损伤严重程度例如能以ais受伤等级加以区分。
73.根据本技术的一个示例性实施例，所述救护模块包括车内救护单元，所述车内救护单元用于在所述车辆内指示所述伤情，所述车内救护单元尤其还用于在所述车辆内指示如何实施与所述伤情对应的急救措施。所述车内救护单元可包括车内音视频设备。在指示伤情时，车内救护单元尤其是向乘员视觉展示人体模型，并在人体模型上标识出可能的损伤部位。乘员可通过结合自己的感受点击相应的损伤部位来获得对应的急救措施。急救措施尤其是音视频结合地向乘员展示。
74.根据本技术的一个示例性实施例，所述车内音视频设备包括仪表屏、中控屏、移动设备和车内投影设备中的至少一项。所述分析模块例如可经由can总线将伤情传输给车载音视频设备以及可通过移动设备-车辆互联app将伤情传输给车辆上的移动设备、尤其是手机。
75.根据本技术的一个示例性实施例，所述车内投影设备包括投影器和所述车辆的车玻璃。投影器例如将伤情信息投影到车玻璃上，由此能获得更大的显示屏幕。
76.根据本技术的一个示例性实施例，所述救护模块包括车辆报警单元，所述车辆报警单元用于向所述车辆的周围环境发出报警信号。车辆报警单元可包括车辆的车灯、车辆的音响设备等。这些设备通过发出视觉和/或听觉信号来向所述车辆的周围的交通参与者求救。
77.根据本技术的一个示例性实施例，所述救护模块包括紧急呼救单元，所述紧急呼救单元用于呼叫预定对象，所述紧急呼救单元尤其还用于所述乘员与所述预定对象的双向通话或用于将所述伤情传输给所述预定对象。所述预定对象包括所述乘员的特定联系人和紧急救护中心中的至少一个。所述紧急呼救单元例如包括车辆的e-call救援系统。通过紧急呼救单元，专业的远程救援坐席例如能与车辆的乘员进行音视频通话，并基于所收到的伤情预测结果提供更专业的救护辅助。可设想，所述控制器根据损伤部位和损伤等级来决定是否自主呼叫预定对象。
78.尽管这里详细描述了本技术的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本技术的范围构成限制。在不脱离本技术精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。