專利名稱：一種防后車追尾預(yù)警方法及其預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通安全領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種防后車追尾預(yù)警方法及其預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
追尾是最為常見的一種道路交通事故形態(tài)，根據(jù)中國(guó)交通管理部門的統(tǒng)計(jì)， 追尾事故大約占到道路交通事故總量的30%。發(fā)生追尾事故的主要原因有車速過(guò)
高、駕駛員覺醒度低下或者疲勞駕駛等，因此，開發(fā)一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)行車環(huán)境， 實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地向駕駛員發(fā)出預(yù)警信息的預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)于提高車輛行駛安全，減少追 尾事故的發(fā)生具有重要意義。
目前，國(guó)內(nèi)外的追尾事故預(yù)防技術(shù)主要包括三種第一種是防止自車追尾前 車的報(bào)警技術(shù)，其技術(shù)特征是利用雷達(dá)、攝像機(jī)等傳感設(shè)備探測(cè)自車與前車的 相對(duì)距離、相對(duì)速度等行車環(huán)境信息，并由車載傳感器感知自車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，傳感 設(shè)備和車載傳感器分別將行車環(huán)境信息和自車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息輸送給車內(nèi)的中央處 理器，該中央處理器內(nèi)預(yù)設(shè)的安全距離模型根據(jù)行車環(huán)境信息和自車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 計(jì)算出自車與前車當(dāng)時(shí)應(yīng)該保持的安全距離，當(dāng)檢測(cè)到的自車與前車之間的距離 小于計(jì)算出的安全距離時(shí)，安全距離模型將會(huì)通過(guò)提示裝置向駕駛員提供報(bào)警信 息，以避免追尾事故的發(fā)生。第二種是防止后車追尾自車的報(bào)警技術(shù)，其技術(shù)特 征是根據(jù)自車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，向后車提供警示信息，以避免后車追尾自車。最典型 的防止后車追尾自車的報(bào)警技術(shù)是目前汽車上通用的剎車尾燈，當(dāng)駕駛員踩制動(dòng) 踏板時(shí)，尾燈點(diǎn)亮，以提醒后車駕駛員注意安全車距，該技術(shù)特征在于當(dāng)自車 上的傳感器識(shí)別出自身為正常行駛時(shí)，警示器將自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)車輛出現(xiàn)急減速時(shí)， 自車上的傳感器根據(jù)自車速度的遞減率進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，當(dāng)傳感器識(shí)別到有危險(xiǎn)時(shí)， 警示器上的報(bào)警燈就會(huì)發(fā)出藍(lán)、黃兩種顏色的頻閃燈光，以提醒后車駕駛員；當(dāng) 車輛發(fā)生碰撞后，自車上的警示器打開報(bào)警燈，同時(shí)無(wú)線語(yǔ)音系統(tǒng)將自動(dòng)打開， 并向其它后車發(fā)出語(yǔ)音警示內(nèi)容，比如"請(qǐng)注意！前方有事故發(fā)生，請(qǐng)減速駕 駛"。在方圓1000米以內(nèi)并且使用了上述預(yù)警技術(shù)的車輛隨后會(huì)接收到以上語(yǔ)音 警示內(nèi)容，從而周邊的駕駛員就可以采取提前減速的措施，避免交通事故的發(fā)生。 該預(yù)警技術(shù)還預(yù)留有S0S緊急求援和交通誘導(dǎo)接口。第三種是倒車?yán)走_(dá)或倒車攝 像機(jī)技術(shù)，該技術(shù)特征在于利用倒車?yán)走_(dá)或倒車攝像機(jī)，駕駛員能夠方便地了解到后面障礙物與自車的距離，因此利用該技術(shù)可以防止倒車時(shí)發(fā)生碰撞事故。
但是，上述三種預(yù)警技術(shù)分別存在各自的問題第一種預(yù)警技術(shù)中的信息感 知裝置多數(shù)只能探測(cè)自車前方的路況，危險(xiǎn)預(yù)警信息也只向自車駕駛員提供，而 且這種類型的預(yù)警技術(shù)僅能防止自車追尾前車，不能防止自車被其它車輛追尾碰 撞，因此這種技術(shù)不適用于運(yùn)輸易燃、易爆等危險(xiǎn)品的車輛。第二種預(yù)警技術(shù)是 根據(jù)自車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，向后車的駕駛員提供警示信息，而沒有根據(jù)兩車的相對(duì)運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)，尤其是后車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，向自車駕駛員提供警示信息。第三種是在車輛 尾部安裝探測(cè)車輛后部障礙物的裝置，但該類技術(shù)主要目的是給自車駕駛員倒車 時(shí)以安全輔助的作用，并且這些探測(cè)裝置大都是采用超聲波雷達(dá)、攝像頭等，不 能預(yù)防高速行駛車輛追尾事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)自車和與其在同車道 內(nèi)行駛的后車的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并有效預(yù)防高速行駛車輛追尾事故發(fā)生的防后車 追尾預(yù)警方法及其預(yù)警系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 一種防后車追尾預(yù)警方法，它 包括以下步驟1)設(shè)置一防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，它包括一信息采集單元、 一包括 有一單片機(jī)的系統(tǒng)控制單元和一預(yù)警執(zhí)行單元；在所述單片機(jī)內(nèi)預(yù)置一防后車追 尾預(yù)警模塊，在該防后車追尾預(yù)警模塊內(nèi)預(yù)置碰撞報(bào)警范圍和一計(jì)算車輛碰撞時(shí)
間的公式；2)采集后車相對(duì)于自車的距離和相對(duì)速度信息及自車速度信息；3) 計(jì)算后車與自車的碰撞時(shí)間TTC和報(bào)警碰撞時(shí)間閾值TTC—W; 4)依據(jù)計(jì)算出的后 車與自車的碰撞時(shí)間TTC與碰撞時(shí)間閾值TTC一W之間的差值和預(yù)置的碰撞報(bào)警范 圍，生成一控制指令；5)依據(jù)控制指令發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息。
所述步驟l)中的所述預(yù)置的碰撞報(bào)警范圍分為當(dāng)TTC〉TTC —WH時(shí)，危險(xiǎn) 級(jí)別為安全，不發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)TTC —WLSTTCSTTC —WH時(shí)，危險(xiǎn)級(jí)別為較 危險(xiǎn)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息；當(dāng)TTC^TTC一WL時(shí)，危險(xiǎn)級(jí)別為非常危險(xiǎn)，發(fā)出 相應(yīng)的報(bào)警信息；其中，TTC —WH為后車與自車的碰撞時(shí)間最大值，TTC — WL為 后車與自車的碰撞時(shí)間最小值。
所述后車與自車的碰撞時(shí)間TTC的計(jì)算如下
TTC = i ，
VR
式中，D為后車相對(duì)于自車的距離[km]， VK為后車相對(duì)于自車的速度[km/h]。 所述TTC — WH和TTC — WL為車速函數(shù)，具體表達(dá)式如下TTC —WH1 V《50km/h
TTC —WH —TTC —WH2 50km/h < V ，km/h
TTC_WH3 V>80km/h ; TTC —WL = TTC_WH-2
式中，TTC—WHl、 TTC—WH2、 TTC—WH3均為經(jīng)驗(yàn)設(shè)定值[h] ， V為自車速度[km/h]。
一種防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括 一信息采集單元，其為一雷達(dá)， 采集自車相對(duì)于后車的距離和相對(duì)速度，輸送給原車上的CAN總線； 一系統(tǒng)控制
單元，其包括一單片機(jī)，該單片機(jī)內(nèi)預(yù)置的一防后車追尾預(yù)警模塊，接收所述CAN 總線傳送的自車車速信息及自車相對(duì)于后車的距離和相對(duì)速度信息，并計(jì)算出后 車與自車的碰撞時(shí)間TTC和碰撞時(shí)間閾值TTC一W，依據(jù)所述后車與自車的碰撞時(shí)間 TTC和碰撞時(shí)間閾值TTC—W之間的差值，生成一控制指令； 一預(yù)警執(zhí)行單元，其中 一驅(qū)動(dòng)電路按照所述系統(tǒng)控制單元傳送的控制指令，驅(qū)動(dòng)一設(shè)置在自車后箱上的 顯示裝置進(jìn)行報(bào)警顯示。
所述防后車追尾預(yù)警模塊內(nèi)預(yù)置有碰撞報(bào)警范圍和一計(jì)算車輛碰撞時(shí)間的公式。
所述計(jì)算車輛碰撞時(shí)間的公式的表達(dá)式為
TTC = !，
式中，D為后車相對(duì)于自車的距離[km]， ^為后車相對(duì)于自車的速度[km/h]。
所述防后車追尾預(yù)警模塊內(nèi)預(yù)置有碰撞報(bào)警范圍包括當(dāng)TTC > TTC —WH時(shí)， 危險(xiǎn)級(jí)別為安全，不發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)TTC —WI^TTCSTTC —WH日寸，危險(xiǎn)級(jí)別 為較危險(xiǎn)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息；當(dāng)TTC〈TTC —WL時(shí)，危險(xiǎn)級(jí)別為非常危險(xiǎn)， 發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息；其中，所述TTC — WH為后車與自車的碰撞時(shí)間最大值，所 述TTC 一 WL為后車與自車的碰撞時(shí)間最小值。
所述TTC — WH禾BTTC — WL為車速函數(shù)，具體表達(dá)式如下
TTC —WHl V《50km/h
TTC — WH = TTC _ WH2 50km/h < V《80km/h
TTC —WH3 V>80km/h ; TTC_WL = TTC_WH-2
式中，TTC—WHl、 TTC—WH2、 TTC_WH3均為經(jīng)驗(yàn)設(shè)定值[h] ， V為自車速度[km/h]。 所述預(yù)警執(zhí)行單元中的顯示裝置為一警示牌，該警示牌包括一等邊三角形和
一位于該等邊三角形中間的感嘆號(hào)；所述三角形和感嘆號(hào)的邊緣上間隔均勻地分
布有交替閃爍的紅色LED燈和黃色LED燈。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本發(fā)明方法釆用雷達(dá)后置的方式，采集自車和與其在同車道內(nèi)行駛的后車的相對(duì)距離和相對(duì)速度， 主動(dòng)實(shí)時(shí)地將后車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸送給系統(tǒng)控制單元進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)危險(xiǎn)狀況進(jìn)行判 斷后，生成一控制指令，傳輸給預(yù)警執(zhí)行裝置進(jìn)行報(bào)警顯示，因此本發(fā)明方法可
以有效預(yù)防追尾事故的發(fā)生。2、由于本發(fā)明系統(tǒng)采用了高性能的單片機(jī)，其內(nèi)預(yù) 置的防后車追尾預(yù)警模塊計(jì)算速度快，且預(yù)置在防后車追尾預(yù)警模塊中的后車與 自車的報(bào)警碰撞時(shí)間閾值TTC_W可以根據(jù)環(huán)境不同變化地設(shè)置，因此本發(fā)明系統(tǒng) 不僅可以快速、及時(shí)地判斷出危險(xiǎn)程度，還能應(yīng)用在不同高速行駛工況中。3、由 于本發(fā)明系統(tǒng)可以根據(jù)報(bào)警危險(xiǎn)級(jí)別的不同，驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)顏色的發(fā)光顯示燈， 一目 了然地提醒后車的駕駛員。4、由于本發(fā)明采用的信息采集單元和系統(tǒng)控制單元不 需要對(duì)車輛再次進(jìn)行改造，因此更適于市場(chǎng)推廣。本發(fā)明可以適合各種車輛，可 靠性高，車輛在高速行駛時(shí)，能夠主動(dòng)、及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出預(yù)警信息，避免追尾 事故的發(fā)生。


圖1是本發(fā)明方法的工作流程圖
圖2本發(fā)明系統(tǒng)的方框圖
圖3是本發(fā)明系統(tǒng)中雷達(dá)和預(yù)警執(zhí)行單元的安裝位置示意圖 圖4是本發(fā)明系統(tǒng)中系統(tǒng)控制單元的電原理圖 圖5是本發(fā)明系統(tǒng)中預(yù)警執(zhí)行單元的電原理圖 圖6是本發(fā)明系統(tǒng)中預(yù)警執(zhí)行單元的顯示裝置的示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖1所示，本發(fā)明方法包括以下步驟
1)設(shè)置一防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，它包括一信息采集單元l、 一系統(tǒng)控制單元
2和一預(yù)警執(zhí)行單元3;系統(tǒng)控制單元2內(nèi)預(yù)置有一防后車追尾預(yù)警模塊21，防后 車追尾預(yù)警模塊21內(nèi)預(yù)置有碰撞報(bào)警范圍和一計(jì)算車輛碰撞時(shí)間的公式，該公式
如下
式中D為后車相對(duì)于自車的距離(單位為km)， VK為后車相對(duì)于自車的速度 (單位為km/h)。
2)信息采集單元1采集自車后方100m以內(nèi)目標(biāo)車輛的相對(duì)距離和相對(duì)速度 信息和自車速度信息。3) 通過(guò)防后車追尾預(yù)警模塊21，計(jì)算出后車與自車的碰撞時(shí)間TTC和報(bào)警碰 撞時(shí)間閾值TTC—W。
4) 防后車追尾預(yù)警模塊21依據(jù)計(jì)算出的后車與自車的碰撞時(shí)間TTC與碰撞 時(shí)間閾值TTC—W之間的差值和預(yù)置的碰撞報(bào)警范圍，生成一控制指令輸送給預(yù)警 執(zhí)行單元3。
5) 預(yù)警執(zhí)行單元3依據(jù)控制指令，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息。
如圖2所示，本發(fā)明系統(tǒng)包括一信息采集單元1、 一系統(tǒng)控制單元2和一預(yù)警 執(zhí)行單元3。信息采集單元1將其檢測(cè)到的與自車在同車道內(nèi)行駛的后車的相對(duì)運(yùn) 動(dòng)信息通過(guò)原車上的C認(rèn)(Controller Area Network)總線4發(fā)送給系統(tǒng)控制單 元2，由系統(tǒng)控制單元2對(duì)后車追尾自車的危險(xiǎn)程度進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果生 成一控制指令發(fā)送給預(yù)警執(zhí)行單元3，預(yù)警執(zhí)行單元3按接收到的控制指令發(fā)出報(bào) 警信息，以提醒后車駕駛員。
如圖3所示，信息采集單元l包括一雷達(dá)ll。其中，雷達(dá)ll可以安裝在車輛 后保險(xiǎn)杠5的正中位置，其采用的是日本電裝公司生產(chǎn)的車用激光雷達(dá)，該雷達(dá) 能夠獲得其前方，即自車后方100m以內(nèi)目標(biāo)車輛相對(duì)于自車的距離和相對(duì)速度， 并將探測(cè)結(jié)果通過(guò)CAN總線4發(fā)送給系統(tǒng)控制單元2。 CAN總線4可以將檢測(cè)到的 自車速度信息輸送給系統(tǒng)控制單元2。
如圖4所示，系統(tǒng)控制單元2包括一單片機(jī)U1和一CAN收發(fā)器U2，單片機(jī) Ul內(nèi)預(yù)置有一防后車追尾預(yù)警模塊21，其中，單片機(jī)Ul可以采用飛思卡爾 (Freescale)公司生產(chǎn)的、型號(hào)為MC9S08DZ60的八位單片機(jī)，CAN收發(fā)器U2可 以采用NXP公司生產(chǎn)的TJA1050芯片，但均不限于此。CAN收發(fā)器U2上的引腳CANH、 引腳CANL分別連接CAN總線4上的引腳CANH、引腳CANL，用以作為CAN總線4 和單片機(jī)Ul中內(nèi)嵌的C認(rèn)協(xié)議控制器之間的物理媒體連接，完成CAN總線4上的 差動(dòng)信號(hào)和CAN協(xié)議控制器中的邏輯電平信號(hào)間的轉(zhuǎn)化。CAN收發(fā)器U2上的引腳 CANTXD、引腳CANRXD分別連接單片機(jī)Ul上的引腳PTE6/TXCAN、引腳PTE7/RXCAN， 將經(jīng)CAN收發(fā)器U2轉(zhuǎn)化后的自車和后車C細(xì)信息輸送至單片機(jī)Ul內(nèi)。單片機(jī)Ul 內(nèi)的防后車追尾預(yù)警模塊21從輸入的自車和后車信息中提取同車道行駛的后車相 對(duì)于自車的距離和相對(duì)速度信息，并對(duì)后車追尾自車的危險(xiǎn)程度做出判斷，并依 據(jù)判斷結(jié)果生成一控制指令，輸送給預(yù)警執(zhí)行單元3。
上述實(shí)施例中，電容CI和電容C2并聯(lián)后構(gòu)成一濾波電路，該濾波電路連接 在CAN收發(fā)器U2的電源端VCC和地端GND之間。本實(shí)施例中，電容CI和電容C2 與CAN收發(fā)器U2匹配，分別為0. luF和10uF。如圖1所示，單片機(jī)U1根據(jù)采集到的自車和后車信息，利用防后車追尾預(yù)警
模塊21計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下的后車與自車的碰撞時(shí)間TTC、報(bào)警碰撞時(shí)間閾值TTC—WH 和TTC—WL，其具體步驟如下
(1)計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下的后車與自車的碰撞時(shí)間TTC:根據(jù)信息采集裝置1中 雷達(dá)11輸送的后車相對(duì)于自車的距離D，后車相對(duì)于自車的速度VK，計(jì)算碰撞時(shí) 間TTC公式為
TTC =
2
(2)確定碰撞時(shí)間閾值TTC—W,確定碰撞時(shí)間最大值TTC—WH和碰撞時(shí)間最小 值TTC—WL:根據(jù)信息采集裝置1中CAN總線4輸送的自車速度V，確定報(bào)警碰撞 時(shí)間閾值TTC—W，從而確定TTC_WH和TTC—WL，其中TTC—WH和TTC—WL是車速函數(shù)， 其具體表達(dá)式如下
PTTC WH1
TTC WH =
VS50km/h 50km/h < V S 80km/h V > 80km/h
式中，TTC一WHl.
(如表l所示)
TTC_WH2 TTC_WH3 TTC —WL = TTC_WH_2
TTC—WH2、 TTC—WH3均為經(jīng)驗(yàn)設(shè)定值，常用的一組參數(shù)值如下
表l
參數(shù)名參數(shù)值
TTC—WH14s
TTC—WH26s
TTC—WH38s
(3)根據(jù)碰撞時(shí)間TTC與碰撞時(shí)間閾值TTC_WH (碰撞時(shí)間最大值)和TTC—WL (碰撞時(shí)間最小值)之間的差值，判定當(dāng)前狀態(tài)下后車追尾自車的危險(xiǎn)級(jí)別，其 判定方法是當(dāng)TTOTTC —WH日寸，危險(xiǎn)級(jí)別為安全，單片機(jī)Ul不向預(yù)警執(zhí)行單 元3發(fā)出報(bào)警指令；當(dāng)TTC —WLSTTCSTTC —WH時(shí)，危險(xiǎn)級(jí)別為較危險(xiǎn)，單片 機(jī)U1向預(yù)警執(zhí)行單元3發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警指令；當(dāng)TTC〈TTC —WL日寸，危險(xiǎn)級(jí)別為 非常危險(xiǎn)，單片機(jī)U1向預(yù)警執(zhí)行單元3發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警指令。
如圖5所示，預(yù)警執(zhí)行單元3包括一驅(qū)動(dòng)電路31和一顯示裝置32，當(dāng)系統(tǒng)控 制單元2中的單片機(jī)Ul判定出當(dāng)前后車追尾自車的危險(xiǎn)級(jí)別為危險(xiǎn)時(shí)，單片機(jī)Ul 從其P麗(Pulse Width Modulation,脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)輸出端口 PTD3/TPM1CH1和P麗信號(hào)輸出端口 PTD2/TPM1CH0輸出P麗信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路31中的CMOS管 Ql和CMOS管Q2分別驅(qū)動(dòng)顯示裝置32中的紅色LED燈和黃色LED燈。例如當(dāng)危 險(xiǎn)級(jí)別為較危險(xiǎn)時(shí)，黃色LED燈以2Hz頻率交替閃爍；當(dāng)危險(xiǎn)級(jí)別為非常危險(xiǎn)時(shí)， 紅色LED燈以5Hz頻率交替閃爍；當(dāng)危險(xiǎn)級(jí)別為安全時(shí)，紅色LED燈和黃色LED 燈均熄滅。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)危險(xiǎn)程度也可以使紅色LED燈和黃色LED燈同時(shí) 以一定的頻率閃爍。
上述實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路31還包括若干限流電阻、若干濾波用電容和若干驅(qū) 動(dòng)用的CMOS管。其中，系統(tǒng)控制單元2中單片機(jī)Ul的P麗信號(hào)輸出端口 PTD3/TPM1CH1與CMOS管Ql之間連接電阻Rl，電容C3的正極板連接在P麗信號(hào) 輸出端口 PTD3/TPM1CH1和電阻R1之間，且電容C3的負(fù)極板接地；P麗信號(hào)輸出 端口 PTD2/TPM1CH1與CMOS管Q2之間連接阻R2，電容C4的正極板連接在PWM信 號(hào)輸出端口 PTD2/TPM1CH1和電阻R2之間，電容C4的負(fù)極板接地。
如圖6所示，顯示裝置31為一警示牌，設(shè)置在車輛后箱的正中央(如圖3所 示)，警示牌包括一等邊三角形和一位于該等邊三角形中間的感嘆號(hào)，三角形和感 嘆號(hào)的邊緣上間隔均勻地分布有上述紅色LED燈和黃色LED燈。兩色交替閃爍的 光源可以更加有效的引起后車駕駛員的注意，提高報(bào)警效果。
上述各實(shí)施例中，信息采集單元1中還可以包括一現(xiàn)有的車速傳感器，代替 CAN總線4采集自車車速信息。
上述各實(shí)施例中，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有所變化的， 在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，不應(yīng)排除在本 發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1、一種防后車追尾預(yù)警方法，它包括以下步驟1)設(shè)置一防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，它包括一信息采集單元、一包括有一單片機(jī)的系統(tǒng)控制單元和一預(yù)警執(zhí)行單元；在所述單片機(jī)內(nèi)預(yù)置一防后車追尾預(yù)警模塊，在該防后車追尾預(yù)警模塊內(nèi)預(yù)置碰撞報(bào)警范圍和一計(jì)算車輛碰撞時(shí)間的公式；2)采集后車相對(duì)于自車的距離和相對(duì)速度信息及自車速度信息；3)計(jì)算后車與自車的碰撞時(shí)間TTC和報(bào)警碰撞時(shí)間閾值TTC_W；4)依據(jù)計(jì)算出的后車與自車的碰撞時(shí)間TTC與碰撞時(shí)間閾值TTC_W之間的差值和預(yù)置的碰撞報(bào)警范圍，生成一控制指令；5)依據(jù)控制指令發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種防后車追尾預(yù)警方法，其特征在于所述步驟l) 中的所述預(yù)置的碰撞報(bào)警范圍分為當(dāng)TTC〉TTC —WH時(shí)，危險(xiǎn)級(jí)別為安全，不發(fā)出報(bào)警信息； 當(dāng)TTC —WLSTTCSTTC —WH日寸，危險(xiǎn)級(jí)別為較危險(xiǎn)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息； 當(dāng)TTC〈TTC —WL日寸，危險(xiǎn)級(jí)別為非常危險(xiǎn)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息； 其中，TTC — WH為后車與自車的碰撞時(shí)間最大值，TTC —WL為后車與自車的 碰撞時(shí)間最小值。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種防后車追尾預(yù)警方法，其特征在于所述后車與 自車的碰撞時(shí)間TTC的計(jì)算如下TTC = DVR式中，D為后車相對(duì)于自車的距離[km]， W為后車相對(duì)于自車的速度[km/h]。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的一種防后車追尾預(yù)警方法，其特征在于所述TTC —WH和TTC —WL為車速函數(shù)，具體表達(dá)式如下TTC 一 WHl VS50km/h TTC — WH = < TTC 一 WH250km/h < V S 80km/h TTC_WH3V>80km/h ; TTC —WL = TTC_WH-2 式中，TTC一WHl、 TTC—WH2、 TTC_WH3均為經(jīng)驗(yàn)設(shè)定值[h] ， V為自車速度[km/h]。
5、 一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1 4所述方法的防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于 包括 一信息采集單元，其為一雷達(dá)，采集自車相對(duì)于后車的距離和相對(duì)速度， 輸送給原車上的CAN總線；一系統(tǒng)控制單元，其包括一單片機(jī)，該單片機(jī)內(nèi)預(yù)置的一防后車追尾預(yù)警模塊，接收所述CAN總線傳送的自車車速信息及自車相對(duì)于后車的距離和相對(duì)速度 信息，并計(jì)算出后車與自車的碰撞時(shí)間TTC和碰撞時(shí)間閾值TTC一W，依據(jù)所述后車 與自車的碰撞時(shí)間TTC和碰撞時(shí)間閾值TTC一W之間的差值，生成一控制指令；一預(yù)警執(zhí)行單元，其中一驅(qū)動(dòng)電路按照所述系統(tǒng)控制單元傳送的控制指令， 驅(qū)動(dòng)一設(shè)置在自車后箱上的顯示裝置進(jìn)行報(bào)警顯示。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述防后車 追尾預(yù)警模塊內(nèi)預(yù)置有碰撞報(bào)警范圍和一計(jì)算車輛碰撞時(shí)間的公式。
7、 如權(quán)利要求5或6所述的一種防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算車輛碰撞時(shí)間的公式的表達(dá)式為<formula>formula see original document page 3</formula>式中，D為后車相對(duì)于自車的距離[km]， W為后車相對(duì)于自車的速度[km/h]。
8、 如權(quán)利要求5或6所述的一種防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述防 后車追尾預(yù)警模塊內(nèi)預(yù)置有碰撞報(bào)警范圍包括當(dāng)TTOTTC —WH日寸，危險(xiǎn)級(jí)別為安全，不發(fā)出報(bào)警信息； 當(dāng)TTC一WLSTTCSTTC —WH時(shí)，危險(xiǎn)級(jí)別為較危險(xiǎn)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息； 當(dāng)TTC〈TTC^WL時(shí)，危險(xiǎn)級(jí)別為非常危險(xiǎn)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息； 其中，所述TTC —WH為后車與自車的碰撞時(shí)間最大值，所述TTC — WL為后車 與自車的碰撞時(shí)間最小值。
9、 如權(quán)利要求8所述的一種防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述TTC一WH和TTC —WL為車速函數(shù)，具體表達(dá)式如下YrC一WHl VS50km/hTTC _ WH = < TTC _ WH2 50km/h < V S 80km/hTTC一WH3 V>80km/h ; TTC —WL = TTC_WH-2式中，TTC—WH1、 TTC—WH2、 TTC一WH3均為經(jīng)驗(yàn)設(shè)定值[h] ， V為自車速度[km/h]。
10、 如權(quán)利要求5所述的一種防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)警 執(zhí)行單元中的顯示裝置為一警示牌，該警示牌包括一等邊三角形和一位于該等邊 三角形中間的感嘆號(hào)；所述三角形和感嘆號(hào)的邊緣上間隔均勻地分布有交替閃爍 的紅色LED燈和黃色LED燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防后車追尾預(yù)警方法及其預(yù)警系統(tǒng)，它包括以下步驟1)設(shè)置一防后車追尾預(yù)警系統(tǒng)，它包括一信息采集單元、一包括有一單片機(jī)的系統(tǒng)控制單元和一預(yù)警執(zhí)行單元；在所述單片機(jī)內(nèi)預(yù)置一防后車追尾預(yù)警模塊，在該防后車追尾預(yù)警模塊內(nèi)預(yù)置碰撞報(bào)警范圍和一計(jì)算車輛碰撞時(shí)間的公式；2)采集后車相對(duì)于自車的距離和相對(duì)速度信息及自車速度信息；3)計(jì)算后車與自車的碰撞時(shí)間TTC和報(bào)警碰撞時(shí)間閾值TTC_W；4)依據(jù)計(jì)算出的后車與自車的碰撞時(shí)間TTC與碰撞時(shí)間閾值TTC_W之間的差值和預(yù)置的碰撞報(bào)警范圍，生成一控制指令；5)依據(jù)控制指令發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息。本發(fā)明可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)自車和與其在同車道內(nèi)行駛的后車的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有效預(yù)防高速行駛車輛追尾事故的發(fā)生。
文檔編號(hào)G08G1/16GK101488290SQ20091007863
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者余貴珍, 劉佳熙, 磊 張, 張德兆, 李克強(qiáng), 波 楊, 楊殿閣, 王建強(qiáng), 羅禹貢, 賈立山, 連小珉, 鄭四發(fā) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)