CN103522972B - 一种车辆防追尾系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆防追尾系统及方法。该系统中，防追尾电子控制单元（5），用于根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号得到车辆自身与前方车辆之间的距离，并比较车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离，得到比较结果；当所述比较结果为车辆自身的刹车距离大于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和时，向发动机电子控制单元（4）发出降速指令或降扭指令，或向所述车身电子稳定系统电子控制单元（3）发出制动指令。本发明在车辆的现有配置上添加距离感知器和防追尾电子控制单元，可以针对驾驶中的不安全状况采取降速、降扭或制动，以达到防追尾的目的。

Description

一种车辆防追尾系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，具体地，涉及一种车辆防追尾系统及方法。

背景技术

随着汽车保有量的大幅提升，新手越来越多，而追尾事故更是层出不穷。有数据显示，一半以上的追尾事故都是因为驾驶员反应慢来不及刹车造成的。所以怎样有效地保持车距，而不仅仅只是依靠驾驶员便能够有效防止追尾事故的发生，保证乘车安全已成了衡量汽车安全性的标准之一。

目前的市场上能够见到的防追尾设备多是一种闪烁灯，这种闪烁灯光虽然能使司机的反应时间缩短，但仍然是依靠驾驶员的反应，不能可靠地保持车距。

还有一种是在车辆上追加超声波等距离检测装置，当其测定的距离小于安全距离就报警以提醒驾驶员。但是从报警到驾驶员动作再到车辆进行有效制动之间，总是存在有时间差，而这种时间差往往会是致命的。

还有在现在拥挤的城市交通网中，特别是上下班的高峰时期，车辆往往都是在缓缓地移动的。在这期间需要不断地确保车距，而如果稍有不慎超过了前面所述的安全距离，所发生的报警往往会造成驾驶员的心理压力，反而不利于安全驾驶，影响驾驶的舒适感。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种车辆防追尾系统，该系统能够根据车辆配置不同最大限度的调用现有资源，以最少的成本实现车辆防追尾。

本发明提供了一种车辆防追尾系统，该车辆防追尾系统还包括距离感知器以及防追尾电子控制单元；

所述距离感知器，用于向前方车辆发送探测信号并接收从前方车辆返回的探测信号；

所述防追尾电子控制单元，用于根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号得到车辆自身与前方车辆之间的距离，并比较车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离，得到比较结果；当所述比较结果为车辆自身的刹车距离大于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和时，向发动机电子控制单元发出降速指令或降扭指令，或向车身电子稳定系统电子控制单元发出制动指令。

优选地，所述防追尾电子控制单元还用于执行以下至少一者：

当所述比较结果为车辆自身的刹车距离小于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，向距离感知器发出休眠指令；以及

当所述比较结果为车辆自身的刹车距离等于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，并且车辆自身的速度大于前方车辆的速度时，向发动机电子控制单元发出降速指令或降扭指令，或向所述车身电子稳定系统电子控制单元发出制动指令。

优选地，车辆自身的刹车距离根据车辆自身的速度和车辆自身的减速度得到，车辆自身的速度由所述车身电子稳定系统电子控制单元提供给所述防追尾电子控制单元。

优选地，前方车辆的刹车距离根据前方车辆的速度以及前方车辆的最大减速度得到；前方车辆的速度根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号以及车辆自身的速度得到。

优选地，所述探测信号为电磁波信号。

优选地，所述车身电子稳定系统电子控制单元、所述发动机电子控制单元、所述距离感知器以及所述防追尾电子控制单元通过控制器局域网络相连。

本发明提供了一种车辆防追尾方法，其特征在于，该车辆防追尾方法包括：

向前方车辆发送探测信号并接收从前方车辆返回的探测信号；

根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号得到车辆自身与前方车辆之间的距离，并比较车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离，得到比较结果；当所述比较结果为车辆自身的刹车距离大于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和时，向发动机电子控制单元发出降速指令或降扭指令，或向车身电子稳定系统电子控制单元发出制动指令。

优选地，该方法还包括以下至少一者：

当所述比较结果为车辆自身的刹车距离小于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，向距离感知器发出休眠指令；以及

当所述比较结果为车辆自身的刹车距离等于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，并且车辆自身的速度大于前方车辆的速度时，向发动机电子控制单元发出降速指令或降扭指令，或向所述车身电子稳定系统电子控制单元发出制动指令。

优选地，车辆自身的刹车距离根据车辆自身的速度和车辆自身的减速度得到，车辆自身的速度由所述车身电子稳定系统电子控制单元提供。

优选地，前方车辆的刹车距离根据前方车辆的速度以及前方车辆的最大减速度得到；前方车辆的速度根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号以及车辆自身的速度得到。

通过上述技术方案，仅需要在车辆的现有配置上添加距离感知器和防追尾电子控制单元，就可以针对驾驶中的不安全状况采取降速、降扭或制动，以达到防追尾的目的。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一个实施方式的一种车辆防追尾系统的框图；

图2为根据本发明一个实施方式的一种车辆防追尾的方法的流程图。

附图标记说明

1CAN2距离感知器

3ESPECU4发动机ECU

5防追尾ECU6变速箱ECU

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在对汽车安全性的要求越来越高的现在，越来越多的汽车配备了ESP（车身电子稳定系统）、CAN（控制器局域网络）等。本发明充分利用现有条件，仅通过增加距离感知器和防追尾ECU（电子控制单元），能够实现为避免车辆追尾的发生而进行全面有效的立体管理。为了便于理解，以下对作为现有技术的电气元件的功能结合其在本发明中的具体应用进行说明。

距离感知器，作为被广泛使用的一种电气元件，其原理与构成是一种公知常识，在这里不再做描述。在本发明中，满足能够测量得出两车之间距离S的距离传感器均属于本发明中使用的距离感知器。举例说明如，红外线传感器、激光传感器、超声波传感器、微波传感器、视频系统等。根据其采用的测量介质不同而具有不同的特点，但随着科技的进步，其应用领域也在不断变化、发展。

控制器局域网络，一般称其为CAN数据总线，简称为CAN。CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。在本发明中，主要用于接收距离感知器、ESPECU及发动机ECU等的信号，并将相关信号发送给防追尾ECU；同时接收防追尾ECU发送过来的指令（信号），并将接收来的相关指令（信号）发送给距离感知器、ESPECU及发动机ECU等。

ESP，包含了ABS、ASR等全面的主动安全配置，集成众多主动安全措施为使用者提供了全方位的主动安全保障。这样的主动安全包相比单独运行的主动安全措施，有着互通有无、协同联动的优势。在本发明中ESP用于向CAN发送由车速传感器得到的车速信号，同时接收防追尾ECU通过CAN发送来的制动指令（信号），并指挥相应的制动系统实施制动。

发动机ECU，即发动机电子控制单元。用于向CAN发送表示发动机工况的转速、扭矩等信号，同时接收防追尾ECU通过CAN发送来的信号，并指挥发动机对自身的工作状态作出例如降扭等的适当调整。

防追尾ECU，即防追尾电子控制单元。通过CAN接收距离感知器、ESP-ECU及发动机ECU等发送来的信号，并对这些信号进行运算、判断，作出处理，然后通过CAN向距离感知器、ESP-ECU及发动机ECU发出指令（信号）。

本发明充分地利用了汽车硬件上的功能，提供了一种经济实用的车辆防追尾系统，同时提供了一种能够应用于该车辆防追尾系统的方法。

下面结合图1对本发明的系统进行说明。本发明提供了一种车辆防追尾系统，包括控制器局域网络1、车身电子稳定系统电子控制单元3以及发动机电子控制单元4、距离感知器2以及防追尾电子控制单元5，还可以包括变速箱电子控制单元和/或分动器电子控制单元。距离感知器2、防追尾电子控制单元5、车身电子稳定系统电子控制单元3以及发动机电子控制单元4分别接入控制器局域网络1；变速箱电子控制单元和/或分动器电子控制单元也可以接入控制器局域网络1。需要说明的是，本发明并不限于控制器局域网络的使用，上述距离感知器与控制单元亦可通过其他方式进行通信。

距离感知器2，利用电磁波向前方车辆发送探测信号并接收从前方车辆返回的探测信号；通过发送和接收电磁波的时间间隔以及电磁波的速度可以测得车距，通过两次测量车距，可以根据车辆自身的速度以及两次测量车距的时间间隔计算出前方车辆的速度。

防追尾电子控制单元5，根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号得到车辆自身与前方车辆之间的距离，并比较车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离，得到比较结果；当所述比较结果为车辆自身的刹车距离大于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和时，向发动机电子控制单元发出降速指令或降扭指令，或向所述车身电子稳定系统电子控制单元3发出制动指令。

此外，当所述比较结果为车辆自身的刹车距离小于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，向距离感知器2发出休眠指令；当所述比较结果为车辆自身的刹车距离等于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，并且车辆自身的速度大于前方车辆的速度时，向发动机电子控制单元4发出降速指令或降扭指令，或向所述车身电子稳定系统电子控制单元3发出制动指令；当所述比较结果为车辆自身的刹车距离等于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，并且车辆自身的速度小于或等于前方车辆的速度时，根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号得到车辆自身与前方车辆之间的距离，并比较车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离，得到比较结果。车辆自身的刹车距离根据车辆自身的速度和车辆自身的减速度得到，车辆自身的速度由车身电子稳定系统电子控制单元3提供给防追尾电子控制单元5。前方车辆的刹车距离根据前方车辆的速度以及前方车辆的最大减速度得到（这个可以是理论上车辆的最大减速度）；前方车辆的速度根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号以及车辆自身的速度得到。

防追尾电子控制单元5向距离感知器2发出休眠指令后，距离感知器2根据该指令休眠一段时间。休眠的时间可以是预定的一段时间（例如0.5s或1s），也可以通过计算得到，例如车辆自身的刹车距离小于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和就一直休眠，直到车辆自身的刹车距离等于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和重新开始探测。

防追尾电子控制单元5，可以向发动机ECU发送降速指令或降扭指令使其降速或降扭，甚至向ESPECU发送制动指令使其对车轮制动。具体来说，可以根据车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离的差来进行降速、降扭或制动，例如车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离的差为10m则进行制动；车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离的差为30m则进行降扭；车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离的差为50m则进行降速。具体的实现可以根据用户对安全性的要求进行设置，甚至可以根据车辆自身的速度动态地调整。

当所述比较结果为车辆自身的刹车距离等于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，并且车辆自身的速度小于或等于前方车辆的速度时，防追尾电子控制单元5可以继续跟踪距离感知器2以及ESPECU的信号，实施判定车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身刹车距离之间的关系，而不向距离感知器、ESPECU、发动机ECU等单元发送指令。

本发明提供了车辆防追尾方法，如图2所示，具体包括：

步骤201，向前方车辆发送探测信号并接收从前方车辆返回的探测信号。

步骤202，根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号得到车辆自身与前方车辆之间的距离，并得到车辆自身的速度以及前方车辆速度。

步骤203，计算车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和以及车辆自身的刹车距离。

步骤204，判定车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离之间的关系；如果车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和大于车辆自身的刹车距离，进行步骤205；如果车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和等于车辆自身的刹车距离，进行步骤206；如果车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和小于车辆自身的刹车距离，进行步骤207。

步骤205，此时防追尾电子控制单元5可以向距离感知器2发出休眠指令，距离感知器2根据该指令休眠一段时间。休眠的时间可以是预定的一段时间，也可以通过计算得到，例如车辆自身的刹车距离小于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和就一直休眠，直到车辆自身的刹车距离等于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和重新开始探测。

步骤206，判定车辆自身的速度和前方车辆的速度之间的关系。如果车辆自身的速度大于前方车辆的速度，进行步骤207；如果车辆自身的速度小于或等于前方车辆的速度，进行步骤202；

步骤207，可以向发动机ECU发送降速、降扭指令使其降速、降扭，甚至向ESPECU发送制动指令使其对车轮制动。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车辆防追尾系统，其特征在于，该车辆防追尾系统包括距离感知器(2)以及防追尾电子控制单元(5)；

所述距离感知器(2)，用于向前方车辆发送探测信号并接收从前方车辆返回的探测信号；

所述防追尾电子控制单元(5)，用于根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号得到车辆自身与前方车辆之间的距离，并比较车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离，得到比较结果；当所述比较结果为车辆自身的刹车距离等于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，并且车辆自身的速度大于前方车辆的速度时，向发动机电子控制单元(4)发出降速指令或降扭指令，或向车身电子稳定系统电子控制单元(3)发出制动指令。

2.根据权利要求1所述的车辆防追尾系统，其特征在于，所述防追尾电子控制单元(5)还用于执行以下至少一者：

当所述比较结果为车辆自身的刹车距离小于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，向距离感知器(2)发出休眠指令；以及

当所述比较结果为车辆自身的刹车距离大于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和时，向发动机电子控制单元(4)发出降速指令或降扭指令，或向车身电子稳定系统电子控制单元(3)发出制动指令。

3.根据权利要求1或2所述的车辆防追尾系统，其特征在于，车辆自身的刹车距离根据车辆自身的速度和车辆自身的减速度得到，车辆自身的速度由所述车身电子稳定系统电子控制单元(3)提供给所述防追尾电子控制单元(5)。

4.根据权利要求1或2所述的车辆防追尾系统，其特征在于，前方车辆的刹车距离根据前方车辆的速度以及前方车辆的最大减速度得到；前方车辆的速度根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号以及车辆自身的速度得到。

5.根据权利要求1或2所述的车辆防追尾系统，其特征在于，所述探测信号为电磁波信号。

6.根据权利要求1或2所述的车辆防追尾系统，其特征在于，所述车身电子稳定系统电子控制单元(3)、所述发动机电子控制单元(4)、所述距离感知器(2)以及所述防追尾电子控制单元(5)通过控制器局域网络(1)相连。

7.一种车辆防追尾方法，其特征在于，该车辆防追尾方法包括：

向前方车辆发送探测信号并接收从前方车辆返回的探测信号；

根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号得到车辆自身与前方车辆之间的距离，并比较车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和与车辆自身的刹车距离，得到比较结果；当所述比较结果为车辆自身的刹车距离等于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，并且车辆自身的速度大于前方车辆的速度时，向发动机电子控制单元(4)发出降速指令或降扭指令，或向车身电子稳定系统电子控制单元(3)发出制动指令。

8.根据权利要求7所述的车辆防追尾方法，其特征在于，该方法还包括以下至少一者：

当所述比较结果为车辆自身的刹车距离小于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和，向距离感知器(2)发出休眠指令；以及

当所述比较结果为车辆自身的刹车距离大于车辆自身与前方车辆之间的距离与前方车辆的刹车距离之和时，向发动机电子控制单元(4)发出降速指令或降扭指令，或向车身电子稳定系统电子控制单元(3)发出制动指令。

9.根据权利要求7或8所述的车辆防追尾方法，其特征在于，车辆自身的刹车距离根据车辆自身的速度和车辆自身的减速度得到，车辆自身的速度由所述车身电子稳定系统电子控制单元(3)提供。

10.根据权利要求7或8所述的车辆防追尾方法，其特征在于，前方车辆的刹车距离根据前方车辆的速度以及前方车辆的最大减速度得到；前方车辆的速度根据向前方车辆发送的探测信号和接收到的从前方车辆返回的探测信号以及车辆自身的速度得到。