專利名稱：車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法、系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，具體涉及一種車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前城市交通和高速公路中經(jīng)常會(huì)發(fā)生追尾事故，據(jù)交管部門統(tǒng)計(jì)，追尾事故已占到道路交通事故總量的30%左右。發(fā)生追尾的主要原因是車速過快，駕駛員對(duì)本車制動(dòng)距離判斷不足或駕駛員對(duì)后車相對(duì)距離和制動(dòng)距離判斷不夠，警覺不高，因此在車上安裝車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)就具有很好的現(xiàn)實(shí)意義了。目前，國(guó)內(nèi)外預(yù)防追尾事故的主流技術(shù)主要如下三種第一種是防止本車追尾前車，主要利用本車監(jiān)測(cè)設(shè)備探測(cè)出本車與前車的相對(duì)距 離和相對(duì)速度，根據(jù)本車車載傳感器感知本車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，將本車與前車的相對(duì)距離、相對(duì)速度和本車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息傳輸?shù)街醒胩幚砥髦?，由中央處理器?nèi)置的安全程序進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)計(jì)算出本車與前車之間的距離小于計(jì)算的安全距離時(shí)，系統(tǒng)提出報(bào)警信息，提醒駕駛員采取措施防止追尾。第二種是防止后車追尾本車，與防止本車追尾前車采用的設(shè)備及技術(shù)手段比較類似，區(qū)別在于利用本車監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)本車與后車的相對(duì)距離和相對(duì)速度，結(jié)合本車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算分析，提醒本車駕駛員安全行車。第三種還是防止后車追尾本車，利用本車車載傳感器識(shí)別車輛行駛狀態(tài)，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)到車輛為正常行駛時(shí)，報(bào)警裝置不工作，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)到車輛正在急減速時(shí)，車載傳感器根據(jù)車輛減速度進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，當(dāng)判斷出有危險(xiǎn)時(shí)，報(bào)警裝置發(fā)出聲光警示，提醒后車駕駛員采取預(yù)防措施。上述三種主流技術(shù)可以分別根據(jù)道路環(huán)境信息，為本車或他車提出預(yù)警信息，屬于主動(dòng)預(yù)防，但沒有考慮一旦預(yù)防警示未起到作用，要發(fā)生追尾事故時(shí)的被動(dòng)保護(hù)。同時(shí)上述三種主流技術(shù)在監(jiān)測(cè)兩車相對(duì)距離、相對(duì)速度及本車運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，忽略了道路狀態(tài)對(duì)制動(dòng)距離的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法，基于當(dāng)前路面附著系數(shù)獲得的后車實(shí)時(shí)制動(dòng)距離更加貼近現(xiàn)實(shí)，并且在無法避免的將要發(fā)生碰撞前及時(shí)彈出車尾安全氣囊，起到主動(dòng)防御的作用。所述車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法包括實(shí)時(shí)測(cè)量后車相對(duì)車速Vl及后車相對(duì)距離SI ；實(shí)時(shí)測(cè)量本車絕對(duì)車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W ；根據(jù)本車絕對(duì)車速V2及后車相對(duì)車速Vl計(jì)算獲得后車絕對(duì)速度V=V1+V2 ；利用本車絕對(duì)速度V2以及車輪轉(zhuǎn)速W計(jì)算出輪胎滑移率δ，進(jìn)而計(jì)算出當(dāng)前的路面附著系數(shù)K;
根據(jù)所述后車絕對(duì)速度V及所述路面附著系數(shù)K計(jì)算獲得后車實(shí)時(shí)制動(dòng)距離S2 ；計(jì)算兩車的安全距離S=S2_S1 ；根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對(duì)距離SI進(jìn)行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息和/或彈出車尾保護(hù)氣囊。本發(fā)明還提供一種車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輪速傳感器，測(cè)量本車絕對(duì)車速以及車輪轉(zhuǎn)速；激光雷達(dá)測(cè)距測(cè)速裝置，測(cè)量后車相對(duì)速度以及后車與本車的相對(duì)距離SI ；中央處理器，接收所述本車絕對(duì)車速、所述車輪轉(zhuǎn)速、所述后車相對(duì)速度以及所述相對(duì)距離Si;根據(jù)所述本車絕對(duì)車速及所述車輪轉(zhuǎn)速計(jì)算獲得輪胎滑移率；根據(jù)所述輪胎滑移率計(jì)算獲得路面附著系數(shù)； 根據(jù)所述本車絕對(duì)車速及后車相對(duì)車速計(jì)算獲得后車絕對(duì)速度；計(jì)算兩車的安全距離S=S2-S1 ;根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對(duì)距離SI進(jìn)行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出預(yù)警信號(hào)和/或彈出信號(hào)；車尾保護(hù)氣囊，安裝于車輛尾部，根據(jù)所述彈出信號(hào)彈出；以及聲光報(bào)警裝置，安裝于駕駛室內(nèi)，根據(jù)所述預(yù)警信號(hào)發(fā)出聲光報(bào)警信息。通過本發(fā)明提供的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)，基于當(dāng)前路面系數(shù)獲知后車實(shí)施制動(dòng)距離，使得發(fā)出的警報(bào)信息更加真實(shí)可靠。另外當(dāng)無法避免即將發(fā)生碰撞時(shí)，及時(shí)的彈出車尾保護(hù)氣囊，起到事先防御作用，大大減少了碰撞造成的損失與傷害。


圖I所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法的流程圖；圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)在車上的安裝示意圖；圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的聲光報(bào)警裝置示意圖；圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的兩車即將發(fā)生追尾示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。如圖I所示的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法，包括如下步驟實(shí)時(shí)測(cè)量后車相對(duì)車速Vl及后車相對(duì)距離SI ；實(shí)時(shí)測(cè)量本車絕對(duì)車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W ；根據(jù)本車絕對(duì)車速V2及后車相對(duì)車速Vl計(jì)算獲得后車絕對(duì)速度V，V=VI+V2 ；利用本車絕對(duì)速度V2以及車輪轉(zhuǎn)速W計(jì)算出輪胎滑移率δ，進(jìn)而計(jì)算出當(dāng)前的路面附著系數(shù)K;具體的，輪胎滑移率δ的計(jì)算公式為S=(V2-r*W) / V2*100%;其中r為本車的輪胎半徑；現(xiàn)有技術(shù)中已存在關(guān)于路面附著系數(shù)K和輪胎滑移率δ對(duì)應(yīng)關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，因此可以根據(jù)輪胎滑移率δ的大小獲得所述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表中對(duì)應(yīng)的路面附著系數(shù)K;根據(jù)所述后車絕對(duì)速度V及所述路面附著系數(shù)K計(jì)算獲得后車實(shí)時(shí)制動(dòng)距離S2 ；由于在不同的路面情況下路面附著系數(shù)K相差可能會(huì)比較大，導(dǎo)致后車實(shí)時(shí)制動(dòng)距離S2在不同的路面上有較大差別，因此本發(fā)明中基于路面附著系數(shù)K獲得的后車實(shí)時(shí)制動(dòng)距離S2更加真實(shí)可靠；
計(jì)算兩車的安全距離S=S2_S1 ；根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對(duì)距離SI進(jìn)行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息和/或彈出車尾保護(hù)氣囊。具體的，當(dāng)所述安全距離S〈0時(shí)為安全狀態(tài)，不進(jìn)行任何動(dòng)作；當(dāng)所述安全距離S>=0時(shí)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)，提醒司機(jī)加速或者變道。更進(jìn)一步的,預(yù)設(shè)兩車相對(duì)距離SI的最小值為L(zhǎng),當(dāng)所述安全距離S>=0且S1〈=L時(shí)，發(fā)出報(bào)警信息及彈出車尾保護(hù)氣囊。當(dāng)兩車相對(duì)距離S小于等于L時(shí)，判斷車輛即將發(fā)生碰撞，因此及時(shí)的彈出車尾保護(hù)氣囊，減少碰撞造成的損失。所述最小值L取值區(qū)間為2-5m，具體優(yōu)選為3m。通過及時(shí)彈出安全氣囊來吸收碰撞能量，起到了主動(dòng)防御危險(xiǎn)的作用，減少了碰撞對(duì)車輛及乘員可能造成的傷害。 如圖2所示的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)，包括輪速傳感器4，測(cè)量本車絕對(duì)車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W ;具體的，所述輪速傳感器4安裝于車輛的四個(gè)車輪上；激光雷達(dá)測(cè)距測(cè)速裝置2，測(cè)量后車相對(duì)速度Vl以及后車與本車的相對(duì)距離SI ；中央處理器5，接收所述本車絕對(duì)車速V2、所述車輪轉(zhuǎn)速W、所述后車相對(duì)速度Vl以及所述相對(duì)距離SI ;根據(jù)所述本車絕對(duì)車速V2及所述車輪轉(zhuǎn)速W計(jì)算獲得輪胎滑移率δ ;根據(jù)所述輪胎滑移率δ計(jì)算獲得路面附著系數(shù)K;根據(jù)所述本車絕對(duì)車速V2及后車相對(duì)車速Vl計(jì)算獲得后車絕對(duì)速度V，其中V=V1+V2 ;計(jì)算兩車的安全距離S=S2-S1 ;根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對(duì)距離SI進(jìn)行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出預(yù)警信號(hào)和/或彈出信號(hào)；具體的，所述輪胎滑移率δ及所述路面附著系數(shù)K的具體計(jì)算方式可以與前述方法中一致；車尾保護(hù)氣囊3，安裝于車輛尾部，根據(jù)所述彈出信號(hào)彈出；以及聲光報(bào)警裝置1，根據(jù)所述預(yù)警信號(hào)發(fā)出聲光報(bào)警信息。具體的，所述聲光報(bào)警裝置I可以位于駕駛室內(nèi)，用于提醒駕駛員注意當(dāng)前路面車況。具體的，所述中央處理器5根據(jù)所述后車相對(duì)距離SI進(jìn)行判斷的判斷結(jié)果如下當(dāng)所述安全距離S〈0時(shí)為安全狀態(tài)，不進(jìn)行任何動(dòng)作；當(dāng)所述安全距離S>=0時(shí)，發(fā)出所述預(yù)警信號(hào)；預(yù)設(shè)兩車相對(duì)距離SI的最小值為L(zhǎng)，當(dāng)所述安全距離S>=0且S1〈=L時(shí)，發(fā)出所述預(yù)警信號(hào)和所述彈出信號(hào)。所述最小值L的取值區(qū)間優(yōu)選為2-5m，優(yōu)選為3m。所述聲光報(bào)警裝置如圖3中所示，包括蜂鳴器11、追尾預(yù)警燈12以及正常工作指示燈13 ;當(dāng)發(fā)出報(bào)警信息時(shí)，所述蜂鳴器11發(fā)出聲音報(bào)警，所述追尾預(yù)警燈12點(diǎn)亮，所述正常工作指示燈13熄滅；當(dāng)正常行駛時(shí)，所述蜂鳴器11不工作，所述追尾預(yù)警燈12熄滅，所述正常工作指示燈13點(diǎn)亮。所述車尾保護(hù)氣囊3安裝于車輛后備行李廂背門處。兩車如圖4中所示的運(yùn)行方向行駛，當(dāng)兩車的相對(duì)距離SI小于等于最小值L并且大于O時(shí)，本車車尾安全氣囊3彈出，這車尾處形成一氣囊緩沖區(qū)，用來吸收碰撞能，減少車輛損傷及人員傷亡情況。本發(fā)明提供的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)，通過計(jì)算后車在當(dāng)前路面情況下的實(shí)時(shí)制動(dòng)距離，及時(shí)的發(fā)出預(yù)警信號(hào)；當(dāng)無法避免的即將發(fā)生碰撞時(shí)，在碰撞發(fā)生前及時(shí)的彈出車尾保護(hù)氣囊，大大減少碰撞造成的損失。
以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的修改或者同等替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。·
權(quán)利要求
1.一種車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法，其特征在于，包括 實(shí)時(shí)測(cè)量后車相對(duì)車速Vl及后車相對(duì)距離SI ； 實(shí)時(shí)測(cè)量本車絕對(duì)車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W ； 根據(jù)本車絕對(duì)車速V2及后車相對(duì)車速Vl計(jì)算獲得后車絕對(duì)速度V=V1+V2 ； 利用本車絕對(duì)速度V2以及車輪轉(zhuǎn)速W計(jì)算出輪胎滑移率δ，進(jìn)而計(jì)算出當(dāng)前的路面附著系數(shù)K ； 根據(jù)所述后車絕對(duì)速度V及所述路面附著系數(shù)K計(jì)算獲得后車實(shí)時(shí)制動(dòng)距離S2 ； 計(jì)算兩車的安全距離S=S2-S1 ； 根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對(duì)距離SI進(jìn)行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息和/或彈出車尾保護(hù)氣囊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法，其特征在于，所述判斷步驟包括 當(dāng)所述安全距離S〈0時(shí)為安全狀態(tài)，不進(jìn)行任何動(dòng)作； 當(dāng)所述安全距離S>=0時(shí)，發(fā)出報(bào)警信息，提醒司機(jī)加速或者變道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法，其特征在于，所述判斷步驟還包括 預(yù)設(shè)兩車相對(duì)距離SI的最小值為L(zhǎng) ;當(dāng)所述安全距離S>=0且S1〈=L時(shí)，發(fā)出報(bào)警信息及彈出車尾保護(hù)氣囊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法，其特征在于，所述最小值L的取值區(qū)間為2-5m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一所述的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法，其特征在于，所述輪胎滑移率S=(V2-r*W) / V2*100%，其中r為本車的輪胎半徑。
6.一種車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括 輪速傳感器，測(cè)量本車絕對(duì)車速以及車輪轉(zhuǎn)速； 激光雷達(dá)測(cè)距測(cè)速裝置，測(cè)量后車相對(duì)速度以及后車與本車的相對(duì)距離Si ； 中央處理器，接收所述本車絕對(duì)車速、所述車輪轉(zhuǎn)速、所述后車相對(duì)速度以及所述相對(duì)距離Si;根據(jù)所述本車絕對(duì)車速及所述車輪轉(zhuǎn)速計(jì)算獲得輪胎滑移率；根據(jù)所述輪胎滑移率計(jì)算獲得路面附著系數(shù)；根據(jù)所述本車絕對(duì)車速及后車相對(duì)車速計(jì)算獲得后車絕對(duì)速度；計(jì)算兩車的安全距離S=S2-S1 ;根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對(duì)距離SI進(jìn)行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出預(yù)警信號(hào)和/或彈出信號(hào)； 車尾保護(hù)氣囊，安裝于車輛尾部，根據(jù)所述彈出信號(hào)彈出；以及 聲光報(bào)警裝置，安裝于駕駛室內(nèi)，根據(jù)所述預(yù)警信號(hào)發(fā)出聲光報(bào)警信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器根據(jù)所述后車相對(duì)距離SI進(jìn)行判斷的判斷結(jié)果如下 當(dāng)所述安全距離s〈0時(shí)為安全狀態(tài)，不進(jìn)行任何動(dòng)作； 當(dāng)所述安全距離s>=0時(shí)，發(fā)出所述預(yù)警信號(hào)； 預(yù)設(shè)兩車相對(duì)距離SI的最小值為L(zhǎng)，當(dāng)所述安全距離S>=0且S1〈=L時(shí)，發(fā)出所述預(yù)警信號(hào)和所述彈出信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述聲光報(bào)警裝置至少包括蜂鳴器以及追尾預(yù)警燈；當(dāng)發(fā)出預(yù)警時(shí)，所述蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警，所述追尾預(yù)警燈點(diǎn)亮；當(dāng)正常行駛時(shí)，所述蜂鳴器不工作，所述追尾預(yù)警燈熄滅。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述聲光報(bào)警裝置還包括正常工作指示燈，當(dāng)正常行駛時(shí)，所述正常工作指示燈點(diǎn)亮；當(dāng)發(fā)出預(yù)警時(shí)，所述正常工作指示燈熄滅。
10.根據(jù)權(quán)利要求6 9任一所述的車輛追尾預(yù)警及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述車尾保護(hù)氣囊安裝于車輛后備行李廂背門處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛追尾預(yù)警及保護(hù)方法，包括實(shí)時(shí)測(cè)量后車相對(duì)車速V1及后車相對(duì)距離S1；實(shí)時(shí)測(cè)量本車絕對(duì)車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W；根據(jù)本車絕對(duì)車速V2及后車相對(duì)車速V1計(jì)算獲得后車絕對(duì)速度V=V1+V2；利用本車絕對(duì)速度V2以及車輪轉(zhuǎn)速W計(jì)算出輪胎滑移率δ，進(jìn)而計(jì)算出當(dāng)前的路面附著系數(shù)K；根據(jù)所述后車絕對(duì)速度V及所述路面附著系數(shù)K計(jì)算獲得后車實(shí)時(shí)制動(dòng)距離S2；計(jì)算兩車的安全距離S=S2-S1；根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對(duì)距離S1進(jìn)行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息和／或彈出車尾保護(hù)氣囊。
文檔編號(hào)B60R21/0134GK102774378SQ201210265040
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者劉全有, 楊安志, 趙福全, 金吉?jiǎng)?申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司