專利名稱：被動式汽車追尾預警避撞技術方案的制作方法
技術領域：
本發(fā)明為被動式汽車追尾預警避撞技術方案，涉及機動車碰撞預警及避撞技術領域。
背景技術：
汽車追尾碰撞預警及避撞技術是機動車安全技術領域內一個十分重要的課題和難題，交通事故資料表明，汽車追尾碰撞事故占交通事故總數(shù)的35％，人身傷亡和財產損失占全部事故的40-45％。造成追尾碰撞的主要原因有1、兩車之間安全車距保持不足；2、雨、霧、雪天氣造成能見度不足；3、爆胎、斷軸等突發(fā)事故；4、拋錨于道路之中或緊急?？坑诼穫鹊能囕v示警信號不清晰。在原因之1、2、3中，隱藏在事故后面的重要原因是司機的制動反應時間作祟，由于人的生理反應局限，速度60Km/h時制動反應時間為1秒左右，120Km/h時則超過2秒，因此，在突發(fā)情況下，因制動反應時間而延誤制動所導致的后果是令人震驚的，司機在20-60米的距離內無法作出制動動作，這使得可能避免的追尾事故無法避免，能夠減輕的事故損失沒有減輕。
針對汽車追尾碰撞的巨大危害，世界汽車產業(yè)界對防撞技術進行了長期和不懈的研究開發(fā)，現(xiàn)有技術中主要的研究開發(fā)方向是以車載距離探測技術為基本技術支持的“主動式車距探測追尾碰撞報警/避免系統(tǒng)”，即本車以超聲波、紅外線、激光、微波多普勒、視頻成像系統(tǒng)等技術，對本車前方一定距離范圍內的物體(運動和靜止的物體)進行探測，計算其相對距離、速度并判別追尾碰撞危險程度，啟動本車預警系統(tǒng)或自動減速系統(tǒng)，預防和避免追尾碰撞的發(fā)生。上述技術尚存在掃描測距死角、盲區(qū)和系統(tǒng)復雜、可靠性有待提高和成本高的問題，現(xiàn)階段無法規(guī)模推廣使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種被動式汽車追尾預警避撞技術方案。被動式追尾預警避撞技術方案是相對主動式車距探測追尾碰撞預警及避免技術方案而言的，主要特征是本車追尾預警避撞功能的實現(xiàn)系由接收它車的數(shù)據指令而啟動和執(zhí)行，據此調控本車狀態(tài)以避免追尾碰撞它車；同時，本車根據行車數(shù)據形成追尾預警避撞聯(lián)控指令，對它車發(fā)出預警聯(lián)控指令以避免它車追尾碰撞。與現(xiàn)有技術的最大區(qū)別是，本車的追尾預警避撞功能不是由本車車載傳感器主動探測而實現(xiàn)，而是以被動接受它車發(fā)出的預警避撞指令實現(xiàn)。
被動式追尾預警避撞技術方案以本車行車數(shù)據監(jiān)測、無線電全向發(fā)射定向接收、同頻分時收發(fā)接收優(yōu)先和程序控制等為主要技術特征。
本車行車數(shù)據包含人工預警信息和傳感器監(jiān)測的實時數(shù)據信息兩類，經編碼調制后通過無線電全向發(fā)射，它車接收機采用定向天線接收；本車收發(fā)信機采用“同頻分時收發(fā)接收優(yōu)先”方式工作，發(fā)射受“接收優(yōu)先”控制，在接收數(shù)據時不發(fā)信，延遲至接收數(shù)據完畢后發(fā)信；且本車行車數(shù)據形成指令和發(fā)射指令的條件是本車人工預警和發(fā)生碰撞、制動等設定條件，其余時間發(fā)信機處于待命狀態(tài)；接收機除在本車發(fā)信機發(fā)射信號期間停止接收外，其余時間為工作狀態(tài)，隨時接收來自它車的指令數(shù)據。
本車收發(fā)信機在均需保持工作狀態(tài)時段(汽車行進在能見度低環(huán)境中)采用“分時收發(fā)”方式工作。
程序控制單元具有以下功能特征對接收到的無線電信號進行如下比較判別場強電平比較，判別本車距離信號源的距離范圍，分別情況作出預警或制動減速應對；它車行進方向與本車行進方向比較判別，剔除或抑制來自前方的相向行駛車輛發(fā)出的指令信號；它車速度信號與本車速度信號比較，本車速度＞它車時，控制節(jié)氣門減速或制動減速；根據司機請求超車的指令，抑制系統(tǒng)的節(jié)氣門減速或制動減速功能。實現(xiàn)只有同向行駛的后方機動車受防撞預警、聯(lián)控減速指令控制，和駕駛員請求超車下安全超越的目的。
本發(fā)明技術方案與現(xiàn)有技術相比較，有如下顯著區(qū)別和有益效果一是本技術方案采用全向式無線電發(fā)射方式，在設定的無線電波有效覆蓋區(qū)域內無信號死角或盲區(qū)，克服了現(xiàn)有技術尚存在的掃描死角、盲區(qū)的技術障礙；定向接收方式可有效抑制來自后方和側方車輛發(fā)出的信號(來自前方的相向行駛車輛發(fā)出的指令信息由行進方向判別功能抑制或剔除)，實現(xiàn)與現(xiàn)有技術方案中接收傳送雙定向(或定向發(fā)射、反射接收)等效的功能，在實現(xiàn)功能的基礎上可大幅度降低成本和提高可靠性，為本技術的廣泛使用創(chuàng)造了前提。
二是本技術方案采用同頻分時收發(fā)接收優(yōu)先技術，解決了無線電同頻干擾問題，在無需采用編碼方式條件下，使無線電波有效覆蓋區(qū)域內可能存在的多車無線電收發(fā)信機收發(fā)信息有序。
三是本技術方案采用行進方向判別和定向接收技術，確保只有同向行進中的后方車輛得到預警和被聯(lián)控減速。
四是本技術方案采用無線電場強信號電平比較技術，通過對本車所處位置(實時位置)無線電信號場強的高低相對應的電平幅值的檢測，以最簡單方式實現(xiàn)兩車相對距離區(qū)域范圍的判斷，與現(xiàn)有技術的主動式掃描探測距離方案比較，簡潔可靠并能滿足本技術方案對距離精度要求不高的使用要求，可大幅降低成本。
五是本技術方案能夠對追尾碰撞發(fā)生頻率最高和損害最大的追尾碰撞事故有良好的抑制效果，在實際交通狀況中，大霧、雨雪導致的能見度低情況下的行車是無法避免的，如突然而至的大霧和暴雨、大雪導致高速公路封閉不及，能見度輕度下降情況下的行車，在本技術方案下，司機只要開啟能見度低人工預警開關，即能向后車發(fā)出預警或聯(lián)控減速指令，也能收到前車發(fā)出的預警或聯(lián)控減速指令，因此，行進在能見度低情況下的所有車輛，都可保持前后安全車距，避免碰撞，將大大減少高速公路封閉情況和避免高速公路封閉不及時而可能造成的嚴重后果，效果無疑是突出和十分有益的。
實際交通狀況中發(fā)生追尾碰撞的另一重要原因是兩車之間安全車距不足，在交通流量日益增大的背景下，嚴格安全車距有時是難以實現(xiàn)的，繁忙的高速公路上，兩車之間的車距很難保持在50米以上，若在50米的車距內，前車一旦發(fā)生緊急制動或碰撞，由于制動反應時間的延誤，將導致司機1-2秒內無法使汽車產生制動力，損失的制動距離在30-50米，司機只能眼睜睜看著追尾碰撞發(fā)生。而采用本技術方案后，在50米距離內，前車的緊急制動將同時聯(lián)控后車作相應制動減速，在兩車制動效果差異不大的情況下，兩車將基本保持原有車距，避免追尾碰撞發(fā)生。
在前方發(fā)生爆胎、斷軸或碰撞等突發(fā)事故后，后方車輛在示警信號來不及設置或示警信號不清晰的情況下發(fā)生的追尾碰撞，其損害是令人遺憾的，屢屢見于報道的交通警察在處理事故時被后方來車碰撞而導致人身傷亡的事例，證實了現(xiàn)有技術下的交通示警信號存在的缺陷。采用本技術方案后，只要前車發(fā)生碰撞，該車即同時發(fā)出連續(xù)的預警和聯(lián)控減速指令信號，進入無線電有效覆蓋范圍的后方車輛，可得到清晰有效的預警或被聯(lián)控減速，避免碰撞發(fā)生。同時，處理事故的交警或其他人員，也可開啟事故處理或警用車輛上的預警和聯(lián)控減速信號，對后方來車進行預警和聯(lián)控減速，保護人身和財產安全，其效果是十分突出和有益的。


圖1是本發(fā)明之被動式汽車追尾預警避撞技術方案原理框圖。
圖2是本發(fā)明之被動式汽車追尾預警避撞技術方案程序控制流程圖。
圖3是本發(fā)明之地磁方位傳感器原理圖。
圖4是本發(fā)明之地磁方位傳感器方位判斷示意圖。
圖5是本發(fā)明之收發(fā)天線在小型汽車上的安裝示意圖。
實施方式下面結合附圖對本發(fā)明的功能原理和實施方式作詳細說明。
本發(fā)明之被動式汽車追尾預警避撞技術方案的主要特征是本車車載追尾預警避撞系統(tǒng)由行車數(shù)據指令發(fā)射1和指令接收處理、程序控制2兩大部分組成，見附圖1。本車行車數(shù)據傳感器監(jiān)測的信號中，除部分數(shù)據兼用于程序控制作為比較信號外，并不作為本車追尾預警避撞系統(tǒng)的控制信號，而是直接向空間發(fā)射，以指令形式啟動它車的預警和聯(lián)控減速系統(tǒng)，因此，本車的追尾預警避撞系統(tǒng)完全受控于它車發(fā)出的指令，是真正意義上的被動式系統(tǒng)。
附圖2是被動式汽車追尾預警避撞技術方案程序控制流程圖，流程圖表明本車指令發(fā)射的條件本車行車數(shù)據指令的發(fā)射受控于“接收優(yōu)先”，程序首先檢測系統(tǒng)是否正在接收數(shù)據，若是則處理接收到的數(shù)據指令，否即依次檢測本車是否發(fā)生碰撞、緊急制動、能見度低示警、拋錨于道路中或?？坑诼穫鹊惹闆r，有其中之一發(fā)生時，即發(fā)射本車指令，無情況發(fā)生時，則返回到下一輪循環(huán)。
流程圖同時表明，本車車載追尾預警避撞系統(tǒng)功能的實現(xiàn)受控于它車發(fā)出的預警和避撞聯(lián)控指令，在本車接收到它車指令后，系統(tǒng)程序首先判別兩車行進方向是否相同，如行進方向不同，則中斷執(zhí)行返回到下一循環(huán)，若行進方向相同，繼續(xù)下一步指令處理。
若接收指令中有它車?？柯穫阮A警信號，即執(zhí)行聲光報警；否則繼續(xù)檢測指令中有無它車拋錨于道路中的預警信號，有即轉入檢測有無本車請求超車信號(因此可判斷司機已經發(fā)現(xiàn)情況并作出操控)，并判斷兩車的相對車速(實際是本車的車速)，執(zhí)行聲光報警、節(jié)氣門減速或制動減速，無則繼續(xù)下一步指令處理。
若接收指令中有它車碰撞或緊急制動信號，程序控制電路將根據接收到的指令信號電平的幅值，判斷本車距離前車的距離是否小于50米(距離判斷的基本原理是無線電信號覆蓋區(qū)域內任一接收機所處位置及該點的信號場強，與該點距離信號源的距離呈線性函數(shù)關系，因此，在設定的發(fā)射功率下，預先測定距離信號源50米處的信號電平幅值并預置于控制電路中，再將接收到的信號電平與之比較，即可判斷距信號源的距離范圍。)？若大于50米，系統(tǒng)只執(zhí)行聲光報警；小于或等于50米，系統(tǒng)將受聯(lián)控減速指令而執(zhí)行同步制動。
在檢測接收指令中沒有它車碰撞或緊急制動信號后，系統(tǒng)進行下一步能見度低示警信號指令的處理，如果它車發(fā)出能見度低示警信號，即進行兩車速度比較，并根據速度差值的大小和本車超車指令的有無，執(zhí)行聲光報警或節(jié)氣門減速或制動減速，若指令中沒有能見度低示警信號，則返回到下一循環(huán)。
由于汽車為流動性運載工具，任何兩輛汽車都有可能在任何地點區(qū)域同時行進，為實現(xiàn)上述功能，所有汽車的車載追尾預警避撞系統(tǒng)收發(fā)信機必須使用相同的無線電頻率。在同一頻率下按照同頻分時收發(fā)方式工作，可解決本車收發(fā)信機的相互干擾，為保證本車系統(tǒng)發(fā)信和接收的可靠性，設定每個發(fā)信時長內發(fā)射三個以上有效指令數(shù)據串信號，接收時長則為發(fā)射時長的數(shù)倍(本實施例設定收發(fā)時長為比5∶1)。
接收優(yōu)先方式也稱為“搶發(fā)”，在同一區(qū)域內，只要存在一部發(fā)信機發(fā)信，其它接收機均自動工作在接收狀態(tài)，而其發(fā)信機則被抑制發(fā)信。一旦接收數(shù)據完畢，有發(fā)信要求的發(fā)信機即可發(fā)信，有多機要求發(fā)信時，則誰搶在先誰發(fā)信，可確保同一區(qū)域內的任何時刻只有一部發(fā)信機發(fā)信，避免同頻干擾和同一區(qū)域內多機收發(fā)無序問題。
同頻分時收發(fā)接收優(yōu)先方式可解決能見度低情況下的安全行車問題，行進在能見度低環(huán)境中的汽車，既需要向外發(fā)射本車的指令對它車進行預警和聯(lián)控減速，避免后方它車追尾；也需要接受它車發(fā)來的預警和聯(lián)控減速指令，避免追尾前方它車，同頻分時收發(fā)接收優(yōu)先方式較完滿地解決了上述問題，能夠實現(xiàn)低能見度(30≤能見度≤100米)情況下的安全行車，減少高速公路的封閉情況。
無線電全向發(fā)射定向接收方式是解決預警避撞指令定向控制的有效手段，由于本發(fā)明定義為被動式預警避撞，因此，必須保證本車的指令只對后方同向行進中機動車進行控制，和本車只接受前方同向行進中的機動車發(fā)出的指令控制。本車接收機采用定向天線(如八木天線或縫隙天線、平板天線等)并指向行進方向，定向天線能夠有效抑制后方和側方信號，保證可靠接收來自行進前方的信號(前方相向行駛機動車發(fā)出的指令由系統(tǒng)的行進方向判別功能剔除或抑制)；而本車全向發(fā)射避免了無線電定向發(fā)射的信號盲區(qū)、死角的缺陷，降低了后車接收信號時對信號源的跟蹤精度要求，同時可大幅度降低成本和提高系統(tǒng)的可靠性。
本車行車數(shù)據監(jiān)測單元由人工預警信號和傳感器實時監(jiān)測信號兩部分組成，人工預警信號有本車緊急?？柯穫取佸^于道路中和行進在能見度低環(huán)境中三種，均為開關量信號；傳感器實時監(jiān)測信號有制動加速度、速度、行進方向和制動力信號等，含連續(xù)量和脈沖量信號兩類。
當車輛故障?？柯穫染S修或休息時，司機可開啟緊急停靠路側開關，該預警信號經編碼后作為本車數(shù)據信息通過無線電發(fā)射，向空間發(fā)出防撞預警信號，使進入無線電有效覆蓋范圍的車輛得到預警信息，語音電路即給出“路側有故障機動車?？俊⒆⒁馀鲎病闭Z音提示，相應的報警指示燈燃亮。
當車輛因爆胎、斷軸等突發(fā)故障無法處置而拋錨于道路之中時，后方行進中機動車處于可能追尾碰撞的極度危險狀況，僅有聲光報警不足以防止碰撞，此時，司機可開啟拋錨于道路中開關，該預警信號可使進入危險區(qū)域的車輛得到有效預警和被聯(lián)控減速，語音電路即給出“道路中有故障機動車拋錨、危險！”的語音提示，相應的報警指示燈燃亮，節(jié)氣門執(zhí)行減速指令，減少開度使本車保持50Km/h以下的速度繞行通過；若本車速度大于50Km/h，執(zhí)行機構將強制制動減速，提示司機減速繞行，避免碰撞。
若司機在安全有保障的前提下，也可打開超車信號燈，此時本車的受控減速功能將被抑制，可使本車保持大于50Km/h的較快速度安全通過。
當汽車在雨、雪、霧路段能見度低的惡劣情況下行進時，司機可開啟能見度低開關預警，能見度低開關開啟后，進入無線電信號有效覆蓋范圍內的同向后方行進中汽車即被預警，語音電路提示“能見度低，請低速行駛，注意追尾！”，警示燈同時燃亮；程序控制電路并對接收到的前車速度信號與本車速度進行比較，向節(jié)氣門或制動執(zhí)行機構輸出控制指令，控制本車的速度，如本車速度大于前車，節(jié)氣門將被減少開度而減速；若本車速度大大超過前車(V本-V它(前)＞50Km/h時)，程序控制將驅動制動系統(tǒng)強制減速，使同時處于能見度低惡劣狀況下的兩車(或多車)保持安全車距行駛，避免追尾碰撞發(fā)生。
在實際交通狀況中，如發(fā)生輕度能見度下降(如薄霧天氣)或重車上坡等情況，前車開啟“能見度低”預警開關后，后方行進中的汽車仍有超車的需要和請求，本發(fā)明技術方案對能見度低情況下的超車預置條件，當后車開啟轉向指示燈(左轉或右轉，也稱變線、并行指示燈。)后，程序控制單元將抑制節(jié)氣門或制動機構的速度控制功能，保證后車在預警狀態(tài)下安全超車。
本車行車數(shù)據監(jiān)測單元中之傳感器實時監(jiān)測由方位傳感器、制動力傳感器、加速度傳感器和速度傳感器組成。加速度傳感器擔任實時監(jiān)測機動車發(fā)生碰撞或緊急制動情況的功能，當汽車發(fā)生碰撞時，巨大的碰撞力導致負加速度瞬間急劇上升(-a＞＞g，g為重力加速度。)；當汽車因遇險導致司機緊急制動時，制動加速度也可達0.5g以上，因此，若汽車發(fā)生碰撞或緊急制動時，加速度傳感器將檢測到的電信號(模擬量)通過模/數(shù)轉換電路(A/D轉換)轉換為開關量信號，經編碼后送入調制發(fā)射單元，對處于無線電信號有效半徑范圍內的汽車進行聯(lián)控節(jié)氣門減速或聯(lián)控制動減速。
制動力傳感器擔任實時監(jiān)測汽車行車制動情況的功能，制動力傳感器對汽車制動管路內的制動壓力進行實時監(jiān)測，當司機實施行車制動時，制動管路內壓力上升，將制動力轉換為連續(xù)量模擬電信號，并經A/D轉換電路轉換為開關量電信號，送入編碼調制發(fā)射單元，對處于無線電信號有效半徑范圍內的汽車進行聯(lián)控節(jié)氣門減速或制動減速。
實際交通狀況中，司機實施行車制動是經常性動作，行車制動頻率高，但絕大部分行車制動的制動力度不大，汽車速度變化輕微，對追尾碰撞不構成威脅，因此，將前車后車的制動無限制的“聯(lián)控”，將導致司機的反感而最終被司機拒絕。本發(fā)明針對以上情況，設計由系統(tǒng)的程序控制單元(ECU)對制動力大小進行判別，只將對追尾碰撞構成威脅的較大制動力(可形成制動負加速度0.3g以上的行車制動力)，作為聯(lián)控節(jié)氣門減速或制動減速的起控點，以有限和必要的“制動聯(lián)動”，消除追尾碰撞危險。
速度傳感器采用汽車用速度傳感器，如霍爾速度傳感器、電磁式速度傳感器等，檢測信號為脈沖量信號。速度傳感器將檢測到的脈沖電信號通過計數(shù)、運算處理，送入編碼調制發(fā)射單元，將本車的即時速度信號發(fā)射。而同向行駛中的后方它車，則通過將接收到的前車速度信號與本車速度信號比較，根據程序控制單元的運算處理，執(zhí)行節(jié)氣門放松或制動減速，保持本車與前車的安全距離，避免發(fā)生追尾碰撞。
方位傳感器采用汽車導航用地磁方位傳感器，該類型方位傳感器的原理示意圖如圖3所示，圖中3為檢測線圈X，4為檢測線圈Y，5為激勵線圈，6為環(huán)狀鐵(磁)芯，7為方位數(shù)據處理電路ECU′。激勵線圈在環(huán)狀磁芯上產生方向、強度呈周期變化的交變磁場，檢測線圈X、Y上則產生相應的電壓變化，通過方位檢測專用電子處理電路(ECU′)運算處理，即可檢測出汽車的實時方位數(shù)據信號，地磁方位傳感器檢測得到的方位判斷圖如圖4所示。方位電信號經A/D轉換后編碼調制發(fā)射，當處于無線電有效半徑范圍內的它車接收到上述信號后，經與本車行進方向(方位)信號比較判別，確定行進方向相同后，自車預警和制動減速程序啟動，行進方向判別的主要功用是判別行進前方的相向行駛汽車，剔除或抑制其發(fā)出的預警避撞指令，實現(xiàn)只有同行駛方向的車輛可進行預警或聯(lián)控減速的功能。
在無線電收發(fā)電路中，選取無線電頻率在微波波段的300MHz-3GHz范圍的許可使用頻率，頻率設置的高低影響接收天線的尺寸和收發(fā)信機成本價格，可綜合考慮確定。無線電信號全向式發(fā)射，發(fā)射功率控制在有效覆蓋半徑200米。定向接收功能則通過定向天線實現(xiàn)，考慮到天線在汽車上的安裝位置和對汽車外觀的影響，本發(fā)明技術方案以“八木天線”和“縫隙天線”為首選，定向天線的方向與本車行進方向相同。
微波頻段的無線電發(fā)射接收技術和同頻分時收發(fā)技術是現(xiàn)有通訊技術領域中的成熟技術，技術細節(jié)內容不再贅述。
無線電全向發(fā)射、定向接收天線結構和安裝示意圖如圖6所示。全向發(fā)射天線8置于車頂或車后部，將本車發(fā)出的無線電信號向空間360°發(fā)射傳送；同時，本車設置定向接收天線，如代表性的“八木天線”9，定向天線的接收波束寬度在水平面60°-100°、垂直面30°-60°的范圍內選取，定向天線前后增益比在3以上，能夠有效接收來自前方車輛的無線電信號，并對來自后方和側方車輛的無線電信號進行抑制，實現(xiàn)只接收前方無線電信號的功能。
定向接收天線安置于汽車車頂部，安置固定方式可參照車頂警燈、標志燈或多功能汽車車頂行李架。
經過定向接收和行進方向判別后，行進中的汽車只能對來自前方同向行進中汽車發(fā)出的預警和減速信號作出應對，實現(xiàn)只對同行駛方向的后方車輛進行預警和聯(lián)控減速的功能。
本發(fā)明技術方案的程序控制單元(ECU)由微處理器和輔助電路組成，主要完成如下功能的邏輯運算和程序控制1、對傳感器信號進行計數(shù)運算、A/D轉換和編碼，形成指令數(shù)據信息串送調制發(fā)射單元；2、向收發(fā)信機提供分時收發(fā)控制指令和接收優(yōu)先控制指令；3、對接收到的數(shù)據指令進行解碼，解碼后數(shù)據送比較、運算、邏輯控制電路處理；4、對接收到的信號場強電平進行放大和預處理，送程序控制部分進行距離范圍判斷；5、對接收到的速度、方位信號數(shù)據與本車速度、方位信號數(shù)據進行比較判別處理；6、對駕駛員請求超車的指令進行處理。
本發(fā)明技術方案中的信號場強電平比較功能的目的，是通過接收信號場強電平幅值的高低，表達本車前方信號發(fā)射源與本車的距離范圍，并將無線電信號源有效覆蓋區(qū)域分為預警區(qū)域和聯(lián)動控制區(qū)域兩類，具體的實現(xiàn)途徑是設定無線電發(fā)射機功率有效覆蓋半徑為200米，聯(lián)控減速作用半徑為50米，若前方汽車發(fā)出預警和減速聯(lián)控信號，后方行進中汽車處于距離前方危險源50-200米范圍時，系統(tǒng)程序控制僅啟動防撞預警功能，使司機得到預警以保持安全車速車距，進入50米距離內，系統(tǒng)程序控制同時啟動防撞預警和聯(lián)控制動減速功能，司機在得到預警的同時，汽車被聯(lián)控制動減速，彌補司機制動反應時間所導致的“制動延遲”，避免追尾碰撞。
本發(fā)明的執(zhí)行驅動單元為現(xiàn)有技術中的通用成熟技術，擔負程序控制電路后的功率驅動和功能的執(zhí)行。其中的聲光報警電路由語音電路和LED組成；節(jié)氣門控制的功用是按照程序控制器給出的指令，減小節(jié)氣門的開度，降低發(fā)動機功率和轉速而達到減速的目的。
制動執(zhí)行機構控制節(jié)點(控制接入點)是汽車行車制動系統(tǒng)的制動閥(或制動總泵)，對于具有動力制動系統(tǒng)的汽車(如大型客貨車和部分小型汽車)，可在汽車行車制動閥處并聯(lián)接入電磁閥，由電磁閥代替汽車行車制動閥使汽車制動減速；或者通過電磁控制轉換為氣動力、液力或電動作用力，直接作用于汽車制動閥，實現(xiàn)對汽車實施制動減速的功能。
對于非動力制動系統(tǒng)汽車(主要為小型汽車)，制動力來自司機的行車制動動作，因此，應為該類型汽車增加動力制動的附加功能機構，現(xiàn)有技術中關于該問題已經有成熟可靠的技術方案，公開號CN1215005A的中國發(fā)明專利申請公開了一種與汽車行車制動系統(tǒng)平行的制動機構，CN1473730A的中國發(fā)明專利申請則公開了一種串聯(lián)在汽車行車制動回路里中的剎車機構，解決了非動力制動系統(tǒng)汽車實現(xiàn)自動控制制動減速的技術問題。
權利要求
1.一種被動式汽車追尾預警避撞技術方案，包括行車數(shù)據監(jiān)測、信息傳輸、程序控制器，其特征為本車車載追尾預警避撞系統(tǒng)不探測它車行車狀況而只對本車行車數(shù)據進行監(jiān)測，并根據行車數(shù)據形成追尾預警避撞指令，向它車發(fā)出預警和避撞聯(lián)控(聯(lián)動控制)指令，避免它車追尾碰撞；本車車載追尾預警避撞系統(tǒng)接收它車發(fā)出的追尾預警避撞指令，將指令中的行進方向、速度等信息與本車行車數(shù)據進行比較判別，調控本車的狀態(tài)以避免追尾碰撞它車；本發(fā)明技術方案下，所有車輛的車載追尾預警避撞系統(tǒng)均直接受控且只受控于前方同向行進中它車發(fā)出的追尾預警和聯(lián)控指令，上述功能通過本車車載追尾預警避撞系統(tǒng)的本車行車數(shù)據監(jiān)測、無線電全向發(fā)射定向接收、同頻分時收發(fā)接收優(yōu)先、行進方向比較和特定的程序控制實現(xiàn)。
2.根據權利要求1所述的本車行車數(shù)據形成的追尾預警避撞指令，其特征為指令包括人工預警指令和傳感器實時監(jiān)測信號指令兩類，人工預警指令的形成條件是司機的自主操控，司機按下對應的發(fā)信開關，指令隨即發(fā)出；傳感器實時監(jiān)測信號指令的形成條件，則是當傳感器監(jiān)測的信息量值符合或達到系統(tǒng)程序控制設定或要求的量值時，相應指令隨即生成、發(fā)出，該系統(tǒng)程序控制設定或要求量值即為形成條件。
3.根據權利要求1所述的本車行車數(shù)據，其特征為該行車數(shù)據由兩部分組成，一是人工預警信息，有本車緊急停靠路側、拋錨于道路中和行進在能見度低環(huán)境中等開關量信息；二是各類傳感器實時監(jiān)測的信息，如本車速度、行進方向、碰撞或制動負加速度、制動力等連續(xù)量或脈沖量信息。
4.根據權利要求1所述的無線電全向發(fā)射定向接收，其特征為本車車載發(fā)射機采用全向天線發(fā)射信號，接收機設置定向接收天線并指向本車行進方向，接收來自前方車輛的無線電信號并抑制后方和側方車輛發(fā)出的無線電信號。
5.根據權利要求1所述的程序控制器，其特征為程序控制器以微處理器(CPU)為核心器件構成，對接收指令和本車行車數(shù)據按系統(tǒng)設定的程序流程進行處理，具有以下特征功能對接收到的無線電信號電平與預設電平值進行比較，判別本車距離信號源的距離范圍；對接收到的它車行進方向與本車行進方向比較，剔除或抑制前方相向行駛車輛發(fā)出的指令信號；對接收到的它車速度信號與本車速度信號比較，控制和保持安全車速；對接收到的加速度信號和制動力信號進行處理，完成聯(lián)控制動減速功能；根據司機請求超車的指令，抑制系統(tǒng)的聯(lián)控減速功能。
6.根據權利要求1所述的同頻分時收發(fā)接收優(yōu)先方式，其特征為同頻系指所有汽車的車載系統(tǒng)收發(fā)信機無線電頻率相同，分時收發(fā)系指本車收發(fā)信機按設定時長輪流交替工作，接收優(yōu)先系指本車車載系統(tǒng)收信機在接收工作狀態(tài)同時生成發(fā)射指令時，指令發(fā)射時間延遲至接收信號完畢后。
7.根據權利要求1所述的行進方向判別，其特征為行進方向判別的主要功能是剔除或抑制本車行進前方的相向行進汽車所發(fā)出的預警避撞指令，確保本車只受控于同行進方向的前方車輛發(fā)出的預警避撞聯(lián)控指令。
全文摘要
一種被動式追尾預警避撞技術方案，該技術方案以無線電全向發(fā)射、定向接收方式，傳送追尾預警和制動減速信號，并設置行進方向判別、速度比較功能，實現(xiàn)只對同行進方向的后方車輛進行追尾預警和聯(lián)控制動減速的目的。
文檔編號B60T7/16GK1799909SQ20051000541
公開日2006年7月12日 申請日期2005年1月2日 優(yōu)先權日2005年1月2日
發(fā)明者傅建中 申請人:傅建中