CN102774378B - 车辆追尾预警及保护方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆追尾预警及保护方法，包括：实时测量后车相对车速V1及后车相对距离S1；实时测量本车绝对车速V2以及车轮转速W；根据本车绝对车速V2及后车相对车速V1计算获得后车绝对速度V=V1+V2；利用本车绝对速度V2以及车轮转速W计算出轮胎滑移率δ，进而计算出当前的路面附着系数K；根据所述后车绝对速度V及所述路面附着系数K计算获得后车实时制动距离S2；计算两车的安全距离S=S2-S1；根据所述安全距离S以及所述后车相对距离S1进行判断，根据所述判断结果发出报警信息和／或弹出车尾保护气囊。

Description

车辆追尾预警及保护方法、系统

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种车辆追尾预警及保护系统。

背景技术

当前城市交通和高速公路中经常会发生追尾事故，据交管部门统计，追尾事故已占到道路交通事故总量的30％左右。发生追尾的主要原因是车速过快，驾驶员对本车制动距离判断不足或驾驶员对后车相对距离和制动距离判断不够，警觉不高，因此在车上安装车辆追尾预警及保护系统就具有很好的现实意义了。

目前，国内外预防追尾事故的主流技术主要如下三种：

第一种是防止本车追尾前车，主要利用本车监测设备探测出本车与前车的相对距离和相对速度，根据本车车载传感器感知本车运动状态，将本车与前车的相对距离、相对速度和本车的运动状态信息传输到中央处理器中，由中央处理器内置的安全程序进行计算，当计算出本车与前车之间的距离小于计算的安全距离时，系统提出报警信息，提醒驾驶员采取措施防止追尾。

第二种是防止后车追尾本车，与防止本车追尾前车采用的设备及技术手段比较类似，区别在于利用本车监测设备监测本车与后车的相对距离和相对速度，结合本车运行状态进行计算分析，提醒本车驾驶员安全行车。

第三种还是防止后车追尾本车，利用本车车载传感器识别车辆行驶状态，当传感器监测到车辆为正常行驶时，报警装置不工作，当传感器监测到车辆正在急减速时，车载传感器根据车辆减速度进行自动识别，当判断出有危险时，报警装置发出声光警示，提醒后车驾驶员采取预防措施。

上述三种主流技术可以分别根据道路环境信息，为本车或他车提出预警信息，属于主动预防，但没有考虑一旦预防警示未起到作用，要发生追尾事故时的被动保护。同时上述三种主流技术在监测两车相对距离、相对速度及本车运行状态时，忽略了道路状态对制动距离的影响。

发明内容

本发明提供一种车辆追尾预警及保护方法，基于当前路面附着系数获得的后车实时制动距离更加贴近现实，并且在无法避免的将要发生碰撞前及时弹出车尾安全气囊，起到主动防御的作用。

所述车辆追尾预警及保护方法包括：

实时测量后车相对车速V1及后车相对距离S1；

实时测量本车绝对车速V2以及车轮转速W；

根据本车绝对车速V2及后车相对车速V1计算获得后车绝对速度V=V1+V2；

利用本车绝对速度V2以及车轮转速W计算出轮胎滑移率δ，进而计算出当前的路面附着系数K；

根据所述后车绝对速度V及所述路面附着系数K计算获得后车实时制动距离S2；

计算两车的安全距离S=S2-S1；

根据所述安全距离S以及所述后车相对距离S1进行判断，根据所述判断结果发出报警信息和／或弹出车尾保护气囊。

本发明还提供一种车辆追尾预警及保护系统，该系统包括：

轮速传感器，测量本车绝对车速以及车轮转速；

激光雷达测距测速装置，测量后车相对速度以及后车与本车的相对距离S1；

中央处理器，接收所述本车绝对车速、所述车轮转速、所述后车相对速度以及所述相对距离S1；根据所述本车绝对车速及所述车轮转速计算获得轮胎滑移率；根据所述轮胎滑移率计算获得路面附着系数；

根据所述本车绝对车速及后车相对车速计算获得后车绝对速度；计算两车的安全距离S=S2-S1；根据所述安全距离S以及所述后车相对距离S1进行判断，根据所述判断结果发出预警信号和／或弹出信号；

车尾保护气囊，安装于车辆尾部，根据所述弹出信号弹出；以及

声光报警装置，安装于驾驶室内，根据所述预警信号发出声光报警信息。

通过本发明提供的车辆追尾预警及保护系统，基于当前路面系数获知后车实施制动距离，使得发出的警报信息更加真实可靠。另外当无法避免即将发生碰撞时，及时的弹出车尾保护气囊，起到事先防御作用，大大减少了碰撞造成的损失与伤害。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的车辆追尾预警及保护方法的流程图；

图2所示为本发明实施例提供的车辆追尾预警及保护系统在车上的安装示意图；

图3所示为本发明实施例提供的声光报警装置示意图；

图4所示为本发明实施例提供的两车即将发生追尾示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行进一步说明。

如图1所示的车辆追尾预警及保护方法，包括如下步骤：

实时测量后车相对车速V1及后车相对距离S1；

实时测量本车绝对车速V2以及车轮转速W；

根据本车绝对车速V2及后车相对车速V1计算获得后车绝对速度V，V=V1+V2；

利用本车绝对速度V2以及车轮转速W计算出轮胎滑移率δ，进而计算出当前的路面附着系数K；具体的，轮胎滑移率δ的计算公式为：δ=(V2-r*W)／V2*100％；其中r为本车的轮胎半径；现有技术中已存在关于路面附着系数K和轮胎滑移率δ对应关系的经验数据表，因此可以根据轮胎滑移率δ的大小获得所述经验数据表中对应的路面附着系数K；

根据所述后车绝对速度V及所述路面附着系数K计算获得后车实时制动距离S2；由于在不同的路面情况下路面附着系数K相差可能会比较大，导致后车实时制动距离S2在不同的路面上有较大差别，因此本发明中基于路面附着系数K获得的后车实时制动距离S2更加真实可靠；

计算两车的安全距离S=S2-S1；

根据所述安全距离S以及所述后车相对距离S1进行判断，根据所述判断结果发出报警信息和／或弹出车尾保护气囊。

具体的，当所述安全距离S<0时为安全状态，不进行任何动作；

当所述安全距离S>=0时，发出预警信号，提醒司机加速或者变道。

更进一步的，预设两车相对距离S1的最小值为L，当所述安全距离S>=0且S1<=L时，发出报警信息及弹出车尾保护气囊。当两车相对距离S小于等于L时，判断车辆即将发生碰撞，因此及时的弹出车尾保护气囊，减少碰撞造成的损失。所述最小值L取值区间为2-5m，具体优选为3m。通过及时弹出安全气囊来吸收碰撞能量，起到了主动防御危险的作用，减少了碰撞对车辆及乘员可能造成的伤害。

如图2所示的车辆追尾预警及保护系统，包括：

轮速传感器4，测量本车绝对车速V2以及车轮转速W；具体的，所述轮速传感器4安装于车辆的四个车轮上；

激光雷达测距测速装置2，测量后车相对速度V1以及后车与本车的相对距离S1；

中央处理器5，接收所述本车绝对车速V2、所述车轮转速W、所述后车相对速度V1以及所述相对距离S1；根据所述本车绝对车速V2及所述车轮转速W计算获得轮胎滑移率δ；根据所述轮胎滑移率δ计算获得路面附着系数K；根据所述本车绝对车速V2及后车相对车速V1计算获得后车绝对速度V，其中V=V1+V2；计算两车的安全距离S=S2-S1；根据所述安全距离S以及所述后车相对距离S1进行判断，根据所述判断结果发出预警信号和／或弹出信号；具体的，所述轮胎滑移率δ及所述路面附着系数K的具体计算方式可以与前述方法中一致；

车尾保护气囊3，安装于车辆尾部，根据所述弹出信号弹出；以及

声光报警装置1，根据所述预警信号发出声光报警信息。具体的，所述声光报警装置1可以位于驾驶室内，用于提醒驾驶员注意当前路面车况。

具体的，所述中央处理器5根据所述后车相对距离S1进行判断的判断结果如下：

当所述安全距离S<0时为安全状态，不进行任何动作；

当所述安全距离S>=0时，发出所述预警信号；

预设两车相对距离S1的最小值为L，当所述安全距离S>=0且S1<=L时，发出所述预警信号和所述弹出信号。所述最小值L的取值区间优选为2-5m，优选为3m。

所述声光报警装置如图3中所示，包括蜂鸣器11、追尾预警灯12以及正常工作指示灯13；当发出报警信息时，所述蜂鸣器11发出声音报警，所述追尾预警灯12点亮，所述正常工作指示灯13熄灭；当正常行驶时，所述蜂鸣器11不工作，所述追尾预警灯12熄灭，所述正常工作指示灯13点亮。

所述车尾保护气囊3安装于车辆后备行李厢背门处。两车如图4中所示的运行方向行驶，当两车的相对距离S1小于等于最小值L并且大于0时，本车车尾安全气囊3弹出，这车尾处形成一气囊缓冲区，用来吸收碰撞能，减少车辆损伤及人员伤亡情况。

本发明提供的车辆追尾预警及保护系统，通过计算后车在当前路面情况下的实时制动距离，及时的发出预警信号；当无法避免的即将发生碰撞时，在碰撞发生前及时的弹出车尾保护气囊，大大减少碰撞造成的损失。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，并不用于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以对本发明的技术方案进行的修改或者同等替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆追尾预警及保护方法，其特征在于，包括：

实时测量后车相对车速V1及后车相对距离S1；

实时测量本车绝对车速V2以及车轮转速W；

根据本车绝对车速V2及后车相对车速V1计算获得后车绝对速度V＝V1+V2；

利用本车绝对速度V2以及车轮转速W计算出轮胎滑移率δ，进而计算出当前的路面附着系数K；

根据所述后车绝对速度V及所述路面附着系数K计算获得后车实时制动距离S2；

计算两车的安全距离S＝S2-S1；

判断步骤：根据所述安全距离S以及所述后车相对距离S1进行判断，根据所述判断结果发出报警信息和/或弹出车尾保护气囊。

2.根据权利要求1所述的车辆追尾预警及保护方法，其特征在于，所述判断步骤包括：

当所述安全距离S<0时为安全状态，不进行任何动作；

当所述安全距离S>＝0时，发出报警信息，提醒司机加速或者变道。

3.根据权利要求2所述的车辆追尾预警及保护方法，其特征在于，所述判断步骤还包括：

预设两车相对距离S1的最小值为L；当所述安全距离S>＝0且S1<＝L时，发出报警信息及弹出车尾保护气囊。

4.根据权利要求3所述的车辆追尾预警及保护方法，其特征在于，所述最小值L的取值区间为2-5m。

5.根据权利要求1～4任一所述的车辆追尾预警及保护方法，其特征在于，所述轮胎滑移率δ＝(V2-r*W)/V2*100％，其中r为本车的轮胎半径。

6.一种车辆追尾预警及保护系统，其特征在于，包括：

轮速传感器，测量本车绝对车速以及车轮转速；

激光雷达测距测速装置，测量后车相对速度以及后车与本车的相对距离S1；

中央处理器，接收所述本车绝对车速、所述车轮转速、所述后车相对速度以及所述相对距离S1；根据所述本车绝对车速及所述车轮转速计算获得轮胎滑移率；根据所述轮胎滑移率计算获得路面附着系数；根据所述本车绝对车速及后车相对车速计算获得后车绝对速度；计算两车的安全距离S＝S2-S1；根据所述安全距离S以及所述后车相对距离S1进行判断，根据所述判断结果发出预警信号和/或弹出信号；

车尾保护气囊，安装于车辆尾部，根据所述弹出信号弹出；以及

声光报警装置，安装于驾驶室内，根据所述预警信号发出声光报警信息。

7.根据权利要求6所述的车辆追尾预警及保护系统，其特征在于，所述中央处理器根据所述后车相对距离S1进行判断的判断结果如下：

当所述安全距离S<0时为安全状态，不进行任何动作；

当所述安全距离S>＝0时，发出所述预警信号；

预设两车相对距离S1的最小值为L，当所述安全距离S>＝0且S1<＝L时，发出所述预警信号和所述弹出信号。

8.根据权利要求7所述的车辆追尾预警及保护系统，其特征在于，所述声光报警装置至少包括蜂鸣器以及追尾预警灯；当发出预警时，所述蜂鸣器发出声音报警，所述追尾预警灯点亮；当正常行驶时，所述蜂鸣器不工作，所述追尾预警灯熄灭。

9.根据权利要求8所述的车辆追尾预警及保护系统，其特征在于，所述声光报警装置还包括正常工作指示灯，当正常行驶时，所述正常工作指示灯点亮；当发出预警时，所述正常工作指示灯熄灭。

10.根据权利要求6～9任一所述的车辆追尾预警及保护系统，其特征在于，所述车尾保护气囊安装于车辆后备行李厢背门处。