CN103253265A - 一种主动避撞系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主动避撞系统及其控制方法，属于汽车技术及主动安全技术领域。所述方法包括：所述系统包括：至少三个雷达传感器、车速传感器、方向盘扭矩转角采集子系统、数字信号处理DSP控制器、线控制动子系统、线控转向子系统和报警显示子系统；DSP控制器用于对接收到的信息进行分析处理，得到车身的行驶方向、车身与周围物体的距离和速度差，并根据车身的行驶方向，判断车身与周围物体的距离和速度差是否符合安全标准，如果不符合，则DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，以防止所述车身与周围物体相撞。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术及主动安全技术领域，特别涉及一种主动避撞系统及其控制方法。
背景技术
随着社会的进步，经济的发展，人们生活质量不断的提高，越来越多的人们进入有车一族，道路上的汽车密度越来越高。因此行车安全越来越重要。根据交通管理部门统计80%以上的车祸是由于开车人员反应不及时造成的，65%以上的车祸是由于追尾相撞。为了提高驾驶员驾车的安全，汽车防撞系统研究具有非常重要的现实意义和应用前景。
目前汽车防撞系统可采用多种技术手段，如超声波、红外、激光、视频、雷达等技术。其主要通过控制液压制动系统来避免主动碰撞。
但是由于现有的防撞系统主要通过控制液压制动系统来避免主动碰撞，这种避撞只能减小正面碰撞的伤害，对于侧面的碰撞不能够主动避免，驾驶员驾车的安全不能得到更好的保障。
发明内容
为了实现驾驶过程中的主动避撞，提高驾驶员行车的安全性，本发明实施例提供了一种主动避撞系统及其控制方法。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种主动避撞系统，所述系统包括：至少三个雷达传感器、车速传感器、方向盘扭矩转角采集子系统、数字信号处理DSP控制器、线控制动子系统、线控转向子系统、报警显示子系统和电源供应子系统；
所述雷达传感器分别位于车身的前侧、左侧和右侧，分别用于采集前侧物体、左侧物体和右侧物体的速度、位移和角度信息，并分别将所述采集到的信息发送给所述DSP控制器；
所述车速传感器，用于采集所述车身的速度，并将所述车身的速度发送给所述DSP控制器；
所述方向盘扭矩转角采集子系统，用于采集方向盘的转角信息，并将所述转角信息通过CAN网络发送给所述DSP控制器；
所述DSP控制器，用于对接收到的所述雷达传感器、所述车身传感器和所述方向盘扭矩转角采集子系统发送的信息进行分析处理，得到所述车身的行驶方向、所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差，并根据所述车身的行驶方向，判断所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差是否符合安全标准，如果不符合，则所述DSP控制器通过所述CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，以防止所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体相撞。
所述DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，包括：
当所述车身的行驶方向为正向行驶时，获取所述车身与所述前侧物体的距离s1和速度差v1；
当v1大于零时，判断s1和v1是否满足2<=s1/v1<4，如果是，则所述DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以黄色指示并闪烁；
当v1大于零时，判断s1和v1是否满足1<=s1/v1<2，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控制动子系统进行制动，其中，所述线控制动子系统产生的制动力的大小和s1成反比关系；
当v1大于零时，判断s1和v1是否满足s1/v1<1，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控制动子系统进行制动，其中，所述线控制动子系统产生的制动力最大。
所述DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，包括：
当所述车身的行驶方向为向左或向右并道时，获取所述车身与所述左前侧物体或所述右前侧物体的距离s2和速度差v2；
当v2大于零时，判断s2和v2是否满足2<=s2/v2<4，如果是，则所述DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以黄色指示并闪烁；
当v2大于零时，判断s2和v2是否满足s2/v2<2，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控转向子系统，以阻止所述车身向左或向右并道，使所述车身保持向前行驶状态。
所述DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，包括：
当所述车身的行驶方向为向左或向右并道时，获取所述车身与所述左后侧物体或所述右后侧物体的距离s3和速度差v3；
当v3大于零时，判断s3和v3是否满足2<=s3/v3<4，如果是，则所述DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以黄色指示并闪烁；
当v3大于零时，判断s3和v3是否满足s3/v3<2，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控转向子系统，以阻止所述车身向左或向右并道，使所述车身保持向前行驶状态。
所述线控制动子系统包括：第一ECU控制器、电子制动踏板、第一电源供应子系统和制动器。
所述制动器包括：制动钳体、电机、丝杠、丝杠螺母、减速机构、失电制动器和蝶形弹簧。
所述线控转向子系统包括：第二ECU控制器、车速信号采集子系统、第一方向盘扭矩转角采集子系统、齿条式转向器和第二电源供应子系统。
所述报警显示子系统包括：第三ECU控制器、声学报警单元和图形显示单元。
所述方向盘扭矩转角采集子系统包括：第四ECU控制器、扭矩传感器、转角传感器、第三电源供应子系统。
另一方面，提供了一种利用如上所述的主动避撞系统进行控制的方法，所述方法包括：
所述雷达传感器分别采集前侧物体、左侧物体和右侧物体的速度、位移和角度信息，并分别将所述采集到的信息发送给所述数字信号处理DSP控制器；
所述车速传感器采集所述车身的速度，并将所述车身的速度发送给所述DSP控制器；
所述方向盘扭矩转角采集子系统采集方向盘的转角信息，并将所述转角信息通过CAN网络发送给所述DSP控制器；
所述DSP控制器对接收到的所述雷达传感器、所述车身传感器和所述方向盘扭矩转角采集子系统发送的信息进行分析处理，得到所述车身的行驶方向、所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差，并根据所述车身的行驶方向，判断所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差是否符合安全标准，如果不符合，则所述DSP控制器通过所述CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，以防止所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体相撞。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：基于CAN总线的主动避撞系统结合线控制动技术、线控转向技术以及声学报警技术，根据车辆在行驶过程中的不同场景，当不符合安全标准时，对线控制动子系统或线控转向子系统提供不同的控制方式，使车辆在行驶过程中主动避免碰撞，并解决了前侧和左、右两侧碰撞伤害的问题，给驾驶者更加安全、环保、舒适的驾驶环境，从而提高了驾驶员行驶中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中提供的一种主动避撞系统示意图；
图2是本发明实施例中提供的一种雷达传感器位置示意图；
图3是本发明实施例中提供的一种线控制动子系统结构示意图；
图4是本发明实施例中提供的一种制动器的结构示意图；
图5是本发明实施例中提供的一种线控转向子系统结构示意图；
图6是本发明实施例中提供的一种报警显示子系统结构示意图；
图7是本发明实施例中提供的一种报警显示子系统的图形显示示意图；
图8是本发明实施例中提供的一种方向盘扭矩转角采集子系统结构示意图；
图9是本发明实施例中提供的一种控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1，本实施例中提供了一种主动避撞系统，包括：至少三个雷达传感器101、车速传感器102、方向盘扭矩转角采集子系统103、DSP（Digital SignalProcessing，数字信号处理）控制器104、线控制动子系统105、线控转向子系统106、报警显示子系统107和电源供应子系统108；
如图2所示，所述雷达传感器分别位于车身的前侧1、左侧2和右侧3，分别用于采集前侧物体、左侧物体和右侧物体的速度、位移和角度信息，并分别将所述采集到的信息发送给所述DSP控制器；
所述车速传感器，用于采集所述车身的速度，并将所述车身的速度发送给所述DSP控制器；
所述方向盘扭矩转角采集子系统，用于采集方向盘的转角信息，并将所述转角信息通过CAN网络发送给所述DSP控制器；
所述DSP控制器，用于对接收到的所述雷达传感器、所述车身传感器和所述方向盘扭矩转角采集子系统发送的信息进行分析处理，得到所述车身的行驶方向、所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差，并根据所述车身的行驶方向，判断所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差是否符合安全标准，如果不符合，则所述DSP控制器通过所述CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，以防止所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体相撞。
本实施例中，可选地，在车身前侧、左侧、右侧相应的安装三个雷达传感器，当然本实施例中也不限于只安装三个雷达传感器，也可以在每侧相应的安装两个或多个，对此本实施例中不做具体限定。雷达传感器采集本车周围的物体的信息，其中物体包括车辆、人等，对此本实施例中并不做具体限定。采集的信息包括但不限于：周围物体的速度和位移，其中位移就是与本车的距离。雷达传感器将采集到的信号发送给DSP做处理，识别车辆前侧、左侧、右侧的车辆（或障碍物）以及行人的距离及相对速度大小。并根据方向盘扭矩转角采集子系统通过CAN网络发送过来的数据，结合车速传感器采集的车体本身的速度设定如下安全标准：
1）当车辆速度大于等于100km/h时（高速模式），其安全距离为100m；
2）当车辆速度大于等于60km/h且小于100km/h时（普通模式），其安全距离为50+1.2(100-v)（m）；
3）当车辆速度大于等于10km/h且小于60km/h时（低速模式），其安全距离为15m；
4）当车辆速度小于10km/h时（绿色模式），其安全距离为4m。
当车辆的速度和车间的距离满足上述安全标准时，则不需要DSP控制器对线控制动子系统或是线控转向子系统进行控制，如果检测出当前行驶状态不满足上述安全标准，则DSP控制器对线控制动子系统或是线控转向子系统进行控制，以实现主动避撞。
在另一实施例中，所述DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，包括：
当所述车身的行驶方向为正向行驶时，获取所述车身与所述前侧物体的距离s1和速度差v1；
当v1大于零时，判断s1和v1是否满足2<=s1/v1<4，如果是，则所述DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以黄色指示并闪烁；
当v1大于零时，判断s1和v1是否满足1<=s1/v1<2，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控制动子系统进行制动，其中，所述线控制动子系统产生的制动力的大小和s1成反比关系；
当v1大于零时，判断s1和v1是否满足s1/v1<1，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控制动子系统进行制动，其中，所述线控制动子系统产生的制动力最大。
在另一实施例中，所述DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，包括：
当所述车身的行驶方向为向左或向右并道时，获取所述车身与所述左前侧物体或所述右前侧物体的距离s2和速度差v2；
当v2大于零时，判断s2和v2是否满足2<=s2/v2<4，如果是，则所述DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以黄色指示并闪烁；
当v2大于零时，判断s2和v2是否满足s2/v2<2，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控转向子系统，以阻止所述车身向左或向右并道，使所述车身保持向前行驶状态。
在另一实施例中，所述DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，包括：
当所述车身的行驶方向为向左或向右并道时，获取所述车身与所述左后侧物体或所述右后侧物体的距离s3和速度差v3；
当v3大于零时，判断s3和v3是否满足2<=s3/v3<4，如果是，则所述DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以黄色指示并闪烁；
当v3大于零时，判断s3和v3是否满足s3/v3<2，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控转向子系统，以阻止所述车身向左或向右并道，使所述车身保持向前行驶状态。
在另一实施例中，如图3所示，线控制动子系统包括但不限于：第一ECU控制器、电子制动踏板、第一电源供应子系统、左/右前轮制动器、左/右前轮电机、左/右后轮电机和左/右后轮制动器等。
其中，如图4所示，制动器105a包括但不限于：制动钳体1、电机7、丝杠3、丝杠螺母2、减速机构5、失电制动器6和蝶形弹簧4等。
在进行制动操作时，失电制动器6通电，电机7正转输出力矩，力矩经减速机构5减速增矩后将力矩传递到丝杠螺母2，丝杠螺母2旋转带动丝杠3进给运动。同时，在失电制动器6通电状态下，蝶形弹簧4释放预紧压力，推动丝杠3作进给运动，即电机7和蝶形弹簧4相耦合共同推动丝杠3作进给运动。丝杠3作轴向进给运动，推动摩擦片与制动盘摩擦，产生用于制动的制动夹紧力。在制动过程中蝶形弹簧4的预紧力被释放，实现了在较短的响应时间内以较大的制动夹紧力实现制动。制动完成后，电机7反转带动丝杠3移动，使蝶形弹簧4处于压缩状态，并控制失电制动器6吸合将电机7的输出轴卡死，在失电制动器6吸合后停止电机7的转动，防止蝶形弹簧4的预紧力反向带动电机转动，以保持蝶形弹簧4的预压效果。
在另一实施例中，如图5所示，所述线控转向子系统106包括但不限于：第二ECU控制器、车速信号采集子系统、第一方向盘扭矩转角采集子系统、齿条式转向器、第二电源供应子系统、驱动电机和功率驱动电路等。
在另一实施例中，如图6所示，所述报警显示子系统107包括但不限于：第三ECU控制器、声学报警单元和图形显示单元等。其中，如图7所示的图像显示单元的显示界面示意图，可以显示前方和左右两侧的车辆，当处于安全标准时，前方或是左右的车辆以虚框的形式显示，当超出安全标准时将前方或是左右的车辆以黄色显示并闪烁或是红色显示并常亮，使驾驶员通过不同显示方法获知当前的安全情况，以便及时做出判断。
在另实施例中，如图8所示，方向盘扭矩转角采集子系统103包括但不限于：第四ECU控制器、扭矩传感器、转角传感器、第三电源供应子系统等。
本实施例的有益效果包括：基于CAN总线的主动避撞系统结合线控制动技术、线控转向技术以及声学报警技术，根据车辆在行驶过程中的不同场景，当不符合安全标准时，对线控制动子系统或线控转向子系统提供不同的控制方式，使车辆在行驶过程中主动避免碰撞，并解决了前侧和左、右两侧碰撞伤害的问题，给驾驶者更加安全、环保、舒适的驾驶环境，从而提高了驾驶员行驶中的安全性。
基于上述实施例中的主动避撞系统，本发明实施例提供了一种利用该系统进行控制的方法，参见图9，方法流程包括：
201、所述雷达传感器分别采集前侧物体、左侧物体和右侧物体的速度、位移和角度信息，并分别将所述采集到的信息发送给所述数字信号处理DSP控制器；
202、所述车速传感器采集所述车身的速度，并将所述车身的速度发送给所述DSP控制器；
203、所述方向盘扭矩转角采集子系统采集方向盘的转角信息，并将所述转角信息通过CAN网络发送给所述DSP控制器；
204、所述DSP控制器对接收到的所述雷达传感器、所述车身传感器和所述方向盘扭矩转角采集子系统发送的信息进行分析处理，得到所述车身的行驶方向、所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差，并根据所述车身的行驶方向，判断所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差是否符合安全标准，如果不符合，则所述DSP控制器通过所述CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，以防止所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体相撞。
本实施例中，驾驶人员在驾驶车辆正向行驶过程中，DSP控制器实时采集车速传感器和方向盘扭矩转角采集子系统发送的车身的速度，方向盘扭矩转角信号、并通过雷达实时检测前方车辆的距离和速度信息，并根据安全标准实时计算分析：
1)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，如果v1>0且满足2<s/v1<4，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以黄色指示并闪烁；
2)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，如果v1>0且满足1<s/v1<2，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以红色指示并常亮，此时DSP通过CAN发送数据给线控制动子系统，进行制动，制动力的大小和距离关系满足F=f(1/s)，距离越近，制动力越大，即制动力与距离成反比关系。
3)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，如果v1>0且满足s/v1<1，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以红色指示并常亮，此时DSP通过CAN发送数据给线控制动子系统，进行制动，此时产生最大制动力。
其中，在进行制动操作时，失电制动器6通电，电机7正转输出力矩，力矩经减速机构5减速增矩后将力矩传递到丝杠螺母2，丝杠螺母2旋转带动丝杠3进给运动。同时，在失电制动器6通电状态下，蝶形弹簧4释放预紧压力，推动丝杠3作进给运动，即电机7和蝶形弹簧4相耦合共同推动丝杠3作进给运动。丝杠3作轴向进给运动，推动摩擦片与制动盘摩擦，产生用于制动的制动夹紧力。在制动过程中蝶形弹簧4的预紧力被释放，实现了在较短的响应时间内以较大的制动夹紧力实现制动。制动完成后，电机7反转带动丝杠3移动，使蝶形弹簧4处于压缩状态，并控制失电制动器6吸合将电机7的输出轴卡死，在失电制动器6吸合后停止电机7的转动，防止蝶形弹簧4的预紧力反向带动电机转动，以保持蝶形弹簧4的预压效果。
当驾驶人员向左转向时，DSP实施采集车身的速度，方向盘扭矩转角信号、并通过雷达实施检测前方车辆的距离和速度信息，根据安全标准DSP控制器实时计算分析：
1)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，且满足2<s/v1<4，系统通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示（附图4）前车以黄色指示并闪烁；
2)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，且满足s/v1<2，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以红色指示并常亮，此时DSP通过CAN发送数据给线控转向子系统，使车辆保持向前行驶状态，阻止转向动作；
3)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，且满足2<s/v2<4，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以黄色指示并闪烁；
4)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，且满足s/v2<2，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以红色指示并常亮，此时DSP通过CAN发送数据给线控转向子系统，使车辆保持向前行驶状态，阻止转向动作。
当驾驶人员向右转向时，DSP控制器实时采集车身的速度，方向盘扭矩转角信号、并通过雷达实施检测前方车辆的距离和速度信息，根据安全标准，DSP控制器实时计算分析：
1)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，且满足2<s/v1<4，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以黄色指示并闪烁；
2)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，且满足s/v1<2，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以红色指示并常亮，此时DSP通过CAN发送数据给线控转向子系统，使车辆保持向前行驶状态，阻止转向动作；
3)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，且满足2<s/v2<4，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以黄色指示并闪烁；
4)雷达测量到车辆和前车的距离s以及前车的速度，DSP控制器计算本车与前车的速度差v1，且满足s/v2<2，DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给报警显示子系统，进行声学报警及图形显示前车以红色指示并常亮，此时DSP通过CAN发送数据给线控转向子系统，使车辆保持向前行驶状态，阻止转向动作。
本实施例的有益效果包括：基于CAN总线的主动避撞系统结合线控制动技术、线控转向技术以及声学报警技术，根据车辆在行驶过程中的不同场景，当不符合安全标准时，对线控制动子系统或线控转向子系统提供不同的控制方式，使车辆在行驶过程中主动避免碰撞，并解决了前侧和左、右两侧碰撞伤害的问题，给驾驶者更加安全、环保、舒适的驾驶环境，从而提高了驾驶员行驶中的安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种主动避撞系统，其特征在于，所述系统包括：至少三个雷达传感器、车速传感器、方向盘扭矩转角采集子系统、数字信号处理DSP控制器、线控制动子系统、线控转向子系统、报警显示子系统和电源供应子系统；
所述雷达传感器分别位于车身的前侧、左侧和右侧，分别用于采集前侧物体、左侧物体和右侧物体的速度、位移和角度信息，并分别将所述采集到的信息发送给所述DSP控制器；
所述车速传感器，用于采集所述车身的速度，并将所述车身的速度发送给所述DSP控制器；
所述方向盘扭矩转角采集子系统，用于采集方向盘的转角信息，并将所述转角信息通过CAN网络发送给所述DSP控制器；
所述DSP控制器，用于对接收到的所述雷达传感器、所述车身传感器和所述方向盘扭矩转角采集子系统发送的信息进行分析处理，得到所述车身的行驶方向、所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差，并根据所述车身的行驶方向，判断所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差是否符合安全标准，如果不符合，则所述DSP控制器通过所述CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，以防止所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体相撞。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，包括：
当所述车身的行驶方向为正向行驶时，获取所述车身与所述前侧物体的距离s1和速度差v1；
当v1大于零时，判断s1和v1是否满足2<=s1/v1<4，如果是，则所述DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以黄色指示并闪烁；
当v1大于零时，判断s1和v1是否满足1<=s1/v1<2，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控制动子系统进行制动，其中，所述线控制动子系统产生的制动力的大小和s1成反比关系；
当v1大于零时，判断s1和v1是否满足s1/v1<1，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控制动子系统进行制动，其中，所述线控制动子系统产生的制动力最大。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，包括：
当所述车身的行驶方向为向左或向右并道时，获取所述车身与所述左前侧物体或所述右前侧物体的距离s2和速度差v2；
当v2大于零时，判断s2和v2是否满足2<=s2/v2<4，如果是，则所述DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以黄色指示并闪烁；
当v2大于零时，判断s2和v2是否满足s2/v2<2，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控转向子系统，以阻止所述车身向左或向右并道，使所述车身保持向前行驶状态。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DSP控制器通过CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，包括：
当所述车身的行驶方向为向左或向右并道时，获取所述车身与所述左后侧物体或所述右后侧物体的距离s3和速度差v3；
当v3大于零时，判断s3和v3是否满足2<=s3/v3<4，如果是，则所述DSP控制器通过CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以黄色指示并闪烁；
当v3大于零时，判断s3和v3是否满足s3/v3<2，如果是，则所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据信息给所述报警显示子系统，驱动所述报警子系统进行声学报警及图形显示前车，所述前车以红色指示并常亮，所述DSP控制器通过所述CAN网络发送数据给所述线控转向子系统，以阻止所述车身向左或向右并道，使所述车身保持向前行驶状态。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述线控制动子系统包括：第一ECU控制器、电子制动踏板、第一电源供应子系统和制动器。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述制动器包括：制动钳体、电机、丝杠、丝杠螺母、减速机构、失电制动器和蝶形弹簧。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述线控转向子系统包括：第二ECU控制器、车速信号采集子系统、第一方向盘扭矩转角采集子系统、齿条式转向器和第二电源供应子系统。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述报警显示子系统包括：第三ECU控制器、声学报警单元和图形显示单元。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述方向盘扭矩转角采集子系统包括：第四ECU控制器、扭矩传感器、转角传感器、第三电源供应子系统。
10.一种利用权利要求1所述的主动避撞系统进行控制的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述雷达传感器分别采集前侧物体、左侧物体和右侧物体的速度、位移和角度信息，并分别将所述采集到的信息发送给所述数字信号处理DSP控制器；
所述车速传感器采集所述车身的速度，并将所述车身的速度发送给所述DSP控制器；
所述方向盘扭矩转角采集子系统采集方向盘的转角信息，并将所述转角信息通过CAN网络发送给所述DSP控制器；
所述DSP控制器对接收到的所述雷达传感器、所述车身传感器和所述方向盘扭矩转角采集子系统发送的信息进行分析处理，得到所述车身的行驶方向、所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差，并根据所述车身的行驶方向，判断所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的距离和所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体的速度差是否符合安全标准，如果不符合，则所述DSP控制器通过所述CAN网络驱动所述报警显示子系统进行声学报警和图形显示报警，并通过CAN网络对所述线控制动子系统或是所述线控转向子系统进行控制，以防止所述车身与所述前侧物体、所述左侧物体或是所述右侧物体相撞。
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