專利名稱：車輛追尾預(yù)警及保護方法、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)常會發(fā)生追尾事故，據(jù)交管部門統(tǒng)計，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，駕駛員對本車制動距離判斷不足或駕駛員對后車相對距離和制動距離判斷不夠，警覺不高，因此在車上安裝車輛追尾預(yù)警及保護系統(tǒng)就具有很好的現(xiàn)實意義了。目前，國內(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)測設(shè)備探測出本車與前車的相對距 離和相對速度，根據(jù)本車車載傳感器感知本車運動狀態(tài)，將本車與前車的相對距離、相對速度和本車的運動狀態(tài)信息傳輸?shù)街醒胩幚砥髦?，由中央處理器?nèi)置的安全程序進行計算，當(dāng)計算出本車與前車之間的距離小于計算的安全距離時，系統(tǒng)提出報警信息，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)測設(shè)備監(jiān)測本車與后車的相對距離和相對速度，結(jié)合本車運行狀態(tài)進行計算分析，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別車輛行駛狀態(tài)，當(dāng)傳感器監(jiān)測到車輛為正常行駛時，報警裝置不工作，當(dāng)傳感器監(jiān)測到車輛正在急減速時，車載傳感器根據(jù)車輛減速度進行自動識別，當(dāng)判斷出有危險時，報警裝置發(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)生追尾事故時的被動保護。同時上述三種主流技術(shù)在監(jiān)測兩車相對距離、相對速度及本車運行狀態(tài)時，忽略了道路狀態(tài)對制動距離的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種車輛追尾預(yù)警及保護方法，基于當(dāng)前路面附著系數(shù)獲得的后車實時制動距離更加貼近現(xiàn)實，并且在無法避免的將要發(fā)生碰撞前及時彈出車尾安全氣囊，起到主動防御的作用。所述車輛追尾預(yù)警及保護方法包括實時測量后車相對車速Vl及后車相對距離SI ；實時測量本車絕對車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W ；根據(jù)本車絕對車速V2及后車相對車速Vl計算獲得后車絕對速度V=V1+V2 ；利用本車絕對速度V2以及車輪轉(zhuǎn)速W計算出輪胎滑移率δ，進而計算出當(dāng)前的路面附著系數(shù)K;
根據(jù)所述后車絕對速度V及所述路面附著系數(shù)K計算獲得后車實時制動距離S2 ；計算兩車的安全距離S=S2_S1 ；根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對距離SI進行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出報警信息和/或彈出車尾保護氣囊。本發(fā)明還提供一種車輛追尾預(yù)警及保護系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輪速傳感器，測量本車絕對車速以及車輪轉(zhuǎn)速；激光雷達測距測速裝置，測量后車相對速度以及后車與本車的相對距離SI ；中央處理器，接收所述本車絕對車速、所述車輪轉(zhuǎn)速、所述后車相對速度以及所述相對距離Si;根據(jù)所述本車絕對車速及所述車輪轉(zhuǎn)速計算獲得輪胎滑移率；根據(jù)所述輪胎滑移率計算獲得路面附著系數(shù)； 根據(jù)所述本車絕對車速及后車相對車速計算獲得后車絕對速度；計算兩車的安全距離S=S2-S1 ;根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對距離SI進行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出預(yù)警信號和/或彈出信號；車尾保護氣囊，安裝于車輛尾部，根據(jù)所述彈出信號彈出；以及聲光報警裝置，安裝于駕駛室內(nèi)，根據(jù)所述預(yù)警信號發(fā)出聲光報警信息。通過本發(fā)明提供的車輛追尾預(yù)警及保護系統(tǒng)，基于當(dāng)前路面系數(shù)獲知后車實施制動距離，使得發(fā)出的警報信息更加真實可靠。另外當(dāng)無法避免即將發(fā)生碰撞時，及時的彈出車尾保護氣囊，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)明實施例提供的車輛追尾預(yù)警及保護方法的流程圖；圖2所示為本發(fā)明實施例提供的車輛追尾預(yù)警及保護系統(tǒng)在車上的安裝示意圖；圖3所示為本發(fā)明實施例提供的聲光報警裝置示意圖；圖4所示為本發(fā)明實施例提供的兩車即將發(fā)生追尾示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行進一步說明。如圖I所示的車輛追尾預(yù)警及保護方法，包括如下步驟實時測量后車相對車速Vl及后車相對距離SI ；實時測量本車絕對車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W ；根據(jù)本車絕對車速V2及后車相對車速Vl計算獲得后車絕對速度V，V=VI+V2 ；利用本車絕對速度V2以及車輪轉(zhuǎn)速W計算出輪胎滑移率δ，進而計算出當(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對應(yīng)關(guān)系的經(jīng)驗數(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)驗數(shù)據(jù)表中對應(yīng)的路面附著系數(shù)K;根據(jù)所述后車絕對速度V及所述路面附著系數(shù)K計算獲得后車實時制動距離S2 ；由于在不同的路面情況下路面附著系數(shù)K相差可能會比較大，導(dǎo)致后車實時制動距離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獲得的后車實時制動距離S2更加真實可靠；
計算兩車的安全距離S=S2_S1 ；根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對距離SI進行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出報警信息和/或彈出車尾保護氣囊。具體的，當(dāng)所述安全距離S〈0時為安全狀態(tài)，不進行任何動作；當(dāng)所述安全距離S>=0時，發(fā)出預(yù)警信號，提醒司機加速或者變道。更進一步的,預(yù)設(shè)兩車相對距離SI的最小值為L,當(dāng)所述安全距離S>=0且S1〈=L時，發(fā)出報警信息及彈出車尾保護氣囊。當(dāng)兩車相對距離S小于等于L時，判斷車輛即將發(fā)生碰撞，因此及時的彈出車尾保護氣囊，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。通過及時彈出安全氣囊來吸收碰撞能量，起到了主動防御危險的作用，減少了碰撞對車輛及乘員可能造成的傷害。 如圖2所示的車輛追尾預(yù)警及保護系統(tǒng)，包括輪速傳感器4，測量本車絕對車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W ;具體的，所述輪速傳感器4安裝于車輛的四個車輪上；激光雷達測距測速裝置2，測量后車相對速度Vl以及后車與本車的相對距離SI ；中央處理器5，接收所述本車絕對車速V2、所述車輪轉(zhuǎn)速W、所述后車相對速度Vl以及所述相對距離SI ;根據(jù)所述本車絕對車速V2及所述車輪轉(zhuǎn)速W計算獲得輪胎滑移率δ ;根據(jù)所述輪胎滑移率δ計算獲得路面附著系數(shù)K;根據(jù)所述本車絕對車速V2及后車相對車速Vl計算獲得后車絕對速度V，其中V=V1+V2 ;計算兩車的安全距離S=S2-S1 ;根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對距離SI進行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出預(yù)警信號和/或彈出信號；具體的，所述輪胎滑移率δ及所述路面附著系數(shù)K的具體計算方式可以與前述方法中一致；車尾保護氣囊3，安裝于車輛尾部，根據(jù)所述彈出信號彈出；以及聲光報警裝置1，根據(jù)所述預(yù)警信號發(fā)出聲光報警信息。具體的，所述聲光報警裝置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)所述后車相對距離SI進行判斷的判斷結(jié)果如下當(dāng)所述安全距離S〈0時為安全狀態(tài)，不進行任何動作；當(dāng)所述安全距離S>=0時，發(fā)出所述預(yù)警信號；預(yù)設(shè)兩車相對距離SI的最小值為L，當(dāng)所述安全距離S>=0且S1〈=L時，發(fā)出所述預(yù)警信號和所述彈出信號。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)出報警信息時，所述蜂鳴器11發(fā)出聲音報警，所述追尾預(yù)警燈12點亮，所述正常工作指示燈13熄滅；當(dāng)正常行駛時，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點亮。所述車尾保護氣囊3安裝于車輛后備行李廂背門處。兩車如圖4中所示的運行方向行駛，當(dāng)兩車的相對距離SI小于等于最小值L并且大于O時，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)警及保護系統(tǒng)，通過計算后車在當(dāng)前路面情況下的實時制動距離，及時的發(fā)出預(yù)警信號；當(dāng)無法避免的即將發(fā)生碰撞時，在碰撞發(fā)生前及時的彈出車尾保護氣囊，大大減少碰撞造成的損失。
以上實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)明的保護范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進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?！?br> 權(quán)利要求
1.一種車輛追尾預(yù)警及保護方法，其特征在于，包括 實時測量后車相對車速Vl及后車相對距離SI ； 實時測量本車絕對車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W ； 根據(jù)本車絕對車速V2及后車相對車速Vl計算獲得后車絕對速度V=V1+V2 ； 利用本車絕對速度V2以及車輪轉(zhuǎn)速W計算出輪胎滑移率δ，進而計算出當(dāng)前的路面附著系數(shù)K ； 根據(jù)所述后車絕對速度V及所述路面附著系數(shù)K計算獲得后車實時制動距離S2 ； 計算兩車的安全距離S=S2-S1 ； 根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對距離SI進行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出報警信息和/或彈出車尾保護氣囊。
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時為安全狀態(tài)，不進行任何動作； 當(dāng)所述安全距離S>=0時，發(fā)出報警信息，提醒司機加速或者變道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛追尾預(yù)警及保護方法，其特征在于，所述判斷步驟還包括 預(yù)設(shè)兩車相對距離SI的最小值為L ;當(dāng)所述安全距離S>=0且S1〈=L時，發(fā)出報警信息及彈出車尾保護氣囊。
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)警及保護系統(tǒng)，其特征在于，包括 輪速傳感器，測量本車絕對車速以及車輪轉(zhuǎn)速； 激光雷達測距測速裝置，測量后車相對速度以及后車與本車的相對距離Si ； 中央處理器，接收所述本車絕對車速、所述車輪轉(zhuǎn)速、所述后車相對速度以及所述相對距離Si;根據(jù)所述本車絕對車速及所述車輪轉(zhuǎn)速計算獲得輪胎滑移率；根據(jù)所述輪胎滑移率計算獲得路面附著系數(shù)；根據(jù)所述本車絕對車速及后車相對車速計算獲得后車絕對速度；計算兩車的安全距離S=S2-S1 ;根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對距離SI進行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出預(yù)警信號和/或彈出信號； 車尾保護氣囊，安裝于車輛尾部，根據(jù)所述彈出信號彈出；以及 聲光報警裝置，安裝于駕駛室內(nèi)，根據(jù)所述預(yù)警信號發(fā)出聲光報警信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛追尾預(yù)警及保護系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器根據(jù)所述后車相對距離SI進行判斷的判斷結(jié)果如下 當(dāng)所述安全距離s〈0時為安全狀態(tài)，不進行任何動作； 當(dāng)所述安全距離s>=0時，發(fā)出所述預(yù)警信號； 預(yù)設(shè)兩車相對距離SI的最小值為L，當(dāng)所述安全距離S>=0且S1〈=L時，發(fā)出所述預(yù)警信號和所述彈出信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛追尾預(yù)警及保護系統(tǒng)，其特征在于，所述聲光報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，所述蜂鳴器發(fā)出聲音報警，所述追尾預(yù)警燈點亮；當(dāng)正常行駛時，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)警及保護系統(tǒng)，其特征在于，所述聲光報警裝置還包括正常工作指示燈，當(dāng)正常行駛時，所述正常工作指示燈點亮；當(dāng)發(fā)出預(yù)警時，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)警及保護系統(tǒng)，其特征在于，所述車尾保護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)警及保護方法，包括實時測量后車相對車速V1及后車相對距離S1；實時測量本車絕對車速V2以及車輪轉(zhuǎn)速W；根據(jù)本車絕對車速V2及后車相對車速V1計算獲得后車絕對速度V=V1+V2；利用本車絕對速度V2以及車輪轉(zhuǎn)速W計算出輪胎滑移率δ，進而計算出當(dāng)前的路面附著系數(shù)K；根據(jù)所述后車絕對速度V及所述路面附著系數(shù)K計算獲得后車實時制動距離S2；計算兩車的安全距離S=S2-S1；根據(jù)所述安全距離S以及所述后車相對距離S1進行判斷，根據(jù)所述判斷結(jié)果發(fā)出報警信息和／或彈出車尾保護氣囊。
文檔編號B60R21/0134GK102774378SQ201210265040
公開日2012年11月14日 申請日期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, 金吉剛 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司