CN105774774A - 车辆控制方法及系统 - Google Patents

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    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Abstract

本发明公开了一种车辆控制方法及系统,属于车辆主动安全技术领域。车辆控制系统设置在第一车辆上,车辆控制系统包括;雷达和处理单元,雷达用于向第二车辆发射雷达信号,第二车辆位于第一车辆的前方;雷达还用于接收第二车辆根据雷达信号返回的回波信号,并根据雷达信号和回波信号,确定第一车辆的状态信息,以及向处理单元发送第一车辆的状态信息;处理单元用于根据第一车辆的状态信息,判断第一车辆是否满足刹车条件,在第一车辆满足刹车条件时,控制第一车辆刹车。本发明解决了在第二车辆突然停止行驶时,第一车辆与第二车辆较容易发生追尾事故的问题,防止了在第二车辆突然停止行驶时追尾事故的发生,本发明用于车辆控制。

Description

车辆控制方法及系统
技术领域
本发明涉及车辆主动安全技术领域,特别涉及一种车辆控制方法及系统。
背景技术
随着高速公路的发展以及车辆数量的增加,交通运输日益繁忙,高速公路上行驶的车辆越来越多。
相关技术中,第一车辆与第二车辆行驶在同一车道上,且第二车辆位于第一车辆前方,第一车辆的驾驶员可以通过控制第一车辆前进或后退,改变第一车辆与第二车辆之间的距离。一般的,为了防止第二车辆突然停止行驶,使得第一车辆与第二车辆发生追尾事故,通常第一车辆的驾驶员在驾驶第一车辆的过程中,需要保持第一车辆与第二车辆的距离大于安全距离,在第二车辆突然停止行驶时,驾驶员能够在安全距离内控制第一车辆停止行驶,防止追尾事故的发生。
若驾驶员在驾驶第一车辆的过程中,由于精力不集中,未能控制第一车辆与第二车辆的距离大于安全距离,则在第二车辆突然停止行驶时,第一车辆与第二车辆较容易发生追尾事故。
发明内容
为了解决在第二车辆突然停止行驶时,第一车辆与第二车辆较容易发生追尾事故的问题,本发明提供了一种车辆控制方法及系统。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种车辆控制系统,所述车辆控制系统设置在第一车辆上,所述车辆控制系统包括:雷达和处理单元,
所述雷达用于向第二车辆发射雷达信号,所述第二车辆位于所述第一车辆的前方;
所述雷达还用于接收所述第二车辆根据所述雷达信号返回的回波信号;
所述雷达还用于根据所述雷达信号和所述回波信号,确定所述第一车辆的状态信息,所述第一车辆的状态信息包括:所述第一车辆与所述第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度;
所述雷达还用于向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息;
所述处理单元用于根据所述第一车辆的状态信息,判断所述第一车辆是否满足刹车条件;
所述处理单元还用于在所述第一车辆满足刹车条件时,控制所述第一车辆刹车。
可选的,所述处理单元还用于根据所述相对位置,判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的行驶车道上;
所述处理单元还用于在所述第二车辆位于所述第一车辆的行驶车道上时,根据所述相对位置和所述初始相对行驶速度,确定在所述第一车辆的行驶方向上,所述第一车辆与所述第二车辆的目标距离和目标相对行驶速度;
所述处理单元还用于获取所述第一车辆的行驶速度;
所述处理单元还用于根据所述第一车辆的行驶速度以及所述目标相对行驶速度,确定所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度;
所述处理单元还用于判断所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度是否为零;
所述处理单元还用于在所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度为零时,根据所述第一车辆的行驶速度,确定所述第一车辆的制动距离;
所述处理单元还用于判断所述第一车辆的制动距离是否小于所述目标距离;
所述处理单元还用于在所述第一车辆的制动距离不小于所述目标距离时,确定所述第一车辆满足刹车条件。
可选的,所述处理单元还用于在所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度不为零时,判断所述目标相对行驶速度是否大于预设速度阈值;
所述处理单元还用于在所述目标相对行驶速度大于所述预设速度阈值时,控制所述第一车辆减速。
可选的,所述车辆控制系统还包括:纵向控制单元和刹车执行单元,
所述处理单元还用于向所述纵向控制单元发送刹车指示信息;
所述纵向控制单元用于根据所述刹车指示信息,向所述刹车执行单元发送刹车命令;
所述刹车执行单元用于执行所述刹车命令。
可选的,所述车辆控制系统还包括控制器局域网络CAN总线,所述雷达设置在所述第一车辆的前保中央位置,所述CAN总线分别与所述雷达和所述处理单元相连接,
所述雷达的信号覆盖区域为扇形区域,所述扇形区域的对称轴与所述第一车辆的行驶方向平行,所述扇形区域的中心角的大小为70度,所述扇形区域的半径为45米,所述雷达为24GHz毫米波雷达;
所述雷达还用于通过所述CAN总线向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息。
另一方面,提供了一种车辆控制方法,用于车辆控制系统,所述车辆控制系统设置在第一车辆上,所述车辆控制系统包括:雷达和处理单元,所述方法包括:
所述雷达向第二车辆发射雷达信号,所述第二车辆位于所述第一车辆的前方;
所述雷达接收所述第二车辆根据所述雷达信号返回的回波信号;
所述雷达根据所述雷达信号和所述回波信号,确定所述第一车辆的状态信息,所述第一车辆的状态信息包括:所述第一车辆与所述第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度;
所述雷达向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息;
所述处理单元根据所述第一车辆的状态信息,判断所述第一车辆是否满足刹车条件;
在所述第一车辆满足刹车条件时,所述处理单元控制所述第一车辆刹车。
可选的,所述处理单元根据所述第一车辆的状态信息,判断所述第一车辆是否满足刹车条件,包括:
所述处理单元根据所述相对位置,判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的行驶车道上;
在所述第二车辆位于所述第一车辆的行驶车道上时,所述处理单元根据所述相对位置和所述初始相对行驶速度,确定在所述第一车辆的行驶方向上,所述第一车辆与所述第二车辆的目标距离和目标相对行驶速度;
所述处理单元获取所述第一车辆的行驶速度;
所述处理单元根据所述第一车辆的行驶速度以及所述目标相对行驶速度,确定所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度;
所述处理单元判断所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度是否为零;
在所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度为零时,所述处理单元根据所述第一车辆的行驶速度,确定所述第一车辆的制动距离;
所述处理单元判断所述目标距离是否大于所述第一车辆的制动距离;
在所述目标距离不大于所述第一车辆的制动距离时,所述处理单元确定所述第一车辆满足刹车条件。
可选的,在所述处理单元判断所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度是否为零之后,所述方法还包括:
在所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度不为零时,所述处理单元判断所述目标相对行驶速度是否大于预设速度阈值;
在所述目标相对行驶速度大于所述预设速度阈值时,所述处理单元控制所述第一车辆减速。
可选的,所述车辆控制系统还包括:纵向控制单元和刹车执行单元,所述处理单元控制所述第一车辆刹车,包括:
所述处理单元向所述纵向控制单元发送刹车指示信息;
所述纵向控制单元根据所述刹车指示信息,向所述刹车执行单元发送刹车命令;
所述刹车执行单元执行所述刹车命令。
可选的,所述车辆控制系统还包括控制器局域网络CAN总线,所述雷达设置在所述第一车辆的前保中央位置,所述CAN总线分别与所述雷达和所述处理单元相连接,
所述雷达的信号覆盖区域为扇形区域,所述扇形区域的对称轴与所述第一车辆的行驶方向平行,所述扇形区域的中心角的大小为70度,所述扇形区域的半径为45米,所述雷达为24GHz毫米波雷达;
所述雷达向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息,包括:所述雷达通过所述CAN总线向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息。
本发明提供了一种车辆控制方法及系统,车辆控制系统中的雷达能够根据雷达发出的雷达信号以及接收到的回波信号确定第一车辆的状态信息,车辆控制系统中的处理单元可以根据该第一车辆的状态信息,判断第一车辆是否满足刹车条件,在确定第一车辆满足刹车条件时,控制第一车辆刹车。即处理单元根据第一车辆与第二车辆的相对位置以及相对行驶速度,确定第一车辆此时是否需要刹车,在第二车辆突然停止行驶时,确定第一车辆需要刹车,控制第一车辆刹车,防止了在第二车辆突然停止行驶时追尾事故的发生。
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1-1为本发明实施例提供的车辆控制系统的结构示意图;
图1-2为本发明实施例提供的雷达的设置位置示意图;
图1-3为本发明实施例提供的一种雷达的信号覆盖区域示意图;
图2为本发明实施例提供的一种车辆控制方法的方法流程图;
图3-1为本发明实施例提供的另一种车辆控制方法的方法流程图;
图3-2为本发明实施例提供的一种获取第一车辆的状态信息的方法流程图;
图3-3为本发明实施例提供的一种第一车辆与第二车辆的相对位置示意图。
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。
如图1-1所示,本发明实施例提供了一种车辆控制系统0,该车辆控制系统0可以设置在第一车辆A上,该车辆控制系统0可以包括:雷达01和处理单元02,该处理单元02可以与雷达01相连接,第二车辆B位于第一车辆A的前方。
雷达01用于向第二车辆B发射雷达信号,并接收第二车辆B根据雷达信号返回的回波信号;雷达01还用于根据雷达信号和回波信号,确定第一车辆A的状态信息,第一车辆A的状态信息包括:第一车辆A与第二车辆B的相对位置和初始相对行驶速度;雷达01还可以用于向处理单元02发送第一车辆A的状态信息。
处理单元02可以用于根据第一车辆A的状态信息,判断第一车辆A是否满足刹车条件;在第一车辆A满足刹车条件时,控制第一车辆A刹车。
综上所述,由于本发明实施例提供的车辆控制系统中,雷达能够根据雷达发出的雷达信号以及接收到的回波信号确定第一车辆的状态信息,处理单元可以根据该第一车辆的状态信息,判断第一车辆是否满足刹车条件,在确定第一车辆满足刹车条件时,控制第一车辆刹车。即处理单元根据第一车辆与第二车辆的相对位置以及相对行驶速度,确定第一车辆此时是否需要刹车,在第二车辆突然停止行驶时,确定第一车辆需要刹车,控制第一车辆刹车,防止了在第二车辆突然停止行驶时追尾事故的发生。
如图1-1所示,该第一车辆A与第二车辆B可以行驶在同一个车道上,该车道可以包括左车道和右车道。可选的,处理单元02还可以用于:
根据第一车辆A与第二车辆B的相对位置,判断第二车辆B是否位于第一车辆A的行驶车道上;在第二车辆B位于第一车辆A的行驶车道上时,根据第一车辆A与第二车辆B的相对位置以及初始相对行驶速度,确定在第一车辆A的行驶方向上,第一车辆A与第二车辆B的目标距离和目标相对行驶速度。然后,获取第一车辆A的行驶速度,并根据第一车辆A的行驶速度以及第一车辆A与第二车辆B的目标相对行驶速度,确定第二车辆B在行驶方向上的行驶速度;并判断第二车辆B在行驶方向上的行驶速度是否为零;在第二车辆B在第一车辆A的行驶方向上的行驶速度为零时,根据第一车辆A的行驶速度,确定第一车辆A的制动距离;判断第一车辆A的制动距离是否小于第一车辆A与第二车辆B的目标距离;在第一车辆A的制动距离不小于第一车辆A与第二车辆B的目标距离时,确定第一车辆A满足刹车条件。在第一车辆A的制动距离小于第一车辆A与第二车辆B的目标距离时,确定第一车辆A不满足刹车条件。
即在确定第二车辆与第一车辆行驶在同一个车道上,且第二车辆位于第一车辆前方,且第二车辆突然停止时,判断该第一车辆能否在目标距离内完成刹车,且不与第二车辆相撞。
当确定第一车辆的制动距离小于目标距离时,处理单元可以确定此时第一车辆与第二车辆的距离较远,无需控制第一车辆刹车;当确定第一车辆的制动距离等于目标距离时,处理单元确定此时第一车辆与第二车辆的距离较小,该第一车辆能够在目标距离内完成刹车动作,且若此时不控制第一车辆进行刹车,第一车辆继续行驶的话,第一车辆会与第二车辆发生追尾事故,所以处理单元可以立即控制第一车辆进行刹车,防止追尾事故的发生;当确定第一车辆的制动距离大于目标距离时,处理单元可以确定此时第一车辆与第二车辆的距离特别小,第一车辆无法在目标距离内完成刹车动作,第一车辆与第二车辆会发生追尾事故,此时处理单元可以立即控制第一车辆刹车,减小追尾事故的严重程度。
进一步的,处理单元02还可以用于在第二车辆B在第一车辆A的行驶方向上的行驶速度不为零时,判断第一车辆A与第二车辆B的目标相对行驶速度是否大于预设速度阈值;在第一车辆A与第二车辆B的目标相对行驶速度大于预设速度阈值时,控制第一车辆A减速。
具体的,处理单元上可以预先存储有预设速度阈值,若第二车辆的行驶速度不为零,则处理单元可以比较目标相对行驶速度与预设速度阈值的大小,若目标相对行驶速度大于预设速度阈值,则处理单元可以确定该第一车辆与第二车辆的目标相对行驶速度较大,此时,为了防止第一车辆与第二车辆发生追尾事故,处理单元可以控制第一车辆减速,使得第一车辆的速度变小,从而减小第一车辆与第二车辆的目标相对行驶速度。
如图1-1所示,该车辆控制系统0还可以包括:纵向控制单元03和刹车执行单元04。且该纵向控制单元03可以分别与处理单元02以及该刹车执行单元04相连接。处理单元02在确定该第一车辆A满足刹车条件时,该处理单元02还可以用于向纵向控制单元03发送刹车指示信息,该纵向控制单元03在接收到处理单元02发送的刹车指示信息后,可以用于根据刹车指示信息,向刹车执行单元04发送刹车命令。刹车执行单元04在接收到纵向控制单元03发送的刹车命令后,可以用于执行纵向控制单元03发送的刹车命令,控制该第一车辆刹车。示例的,该刹车执行单元04可以为车身电子稳定系统(英文:ElectronicStabilityProgram;简称:ESP)或电机制动器。
可选的,本发明实施例中,在处理单元确定需要控制该第一车辆减速时,处理单元可以向纵向控制单元发送减速指示信息,该纵向控制单元还可以在接收到处理单元发送的减速指示信息后,向刹车执行单元发送减速命令,使得该刹车执行单元根据该减速命令控制第一车辆减速。
图1-2为本发明实施例提供的一种雷达的设置位置示意图,如图1-2所示,雷达01可以设置在第一车辆A的前保中央位置,该前保中央位置可以为该第一车辆A的前保险杠的中央位置,且雷达01的信号发射侧朝向第一车辆A的前方。图1-3为本发明实施例提供的一种雷达的信号覆盖区域示意图,如图1-3所示,该雷达01的信号覆盖区域为扇形区域S,该扇形区域S的对称轴M与第一车辆A的行驶方向X平行,扇形区域S的中心角的大小为70度,扇形区域S的半径为45米,示例的,雷达01可以为24GHz(中文:吉赫兹)毫米波雷达。
请继续参考图1-1,该车辆控制系统0还可以包括控制器局域网络(英文:ControllerAreaNetwork;简称:CAN)总线05和电源(图1-1中未示出)。
该CAN总线05可以分别与雷达01和处理单元02相连接,即雷达01通过CAN总线05与处理单元02相连接。雷达01还可以用于通过CAN总线05向处理单元02发送第一车辆的状态信息。电源可以分别与雷达01、处理单元02、纵向控制单元03和刹车执行单元04相连接(图1-1中未示出),电源可以为雷达01、处理单元02、纵向控制单元03以及刹车执行单元04提供工作所需的电能,该电源可以为工作电压为12V(伏特)的直流电源。可选的,该处理单元02也可以通过CAN总线05与纵向控制单元03相连接,本发明实施例对此不作限定。
示例的,若第一车辆与第二车辆行驶在同一车道上,且第二车辆位于第一车辆的前方。此时,第一车辆上的雷达可以向第一车辆的前方发出雷达信号,当雷达信号到达第二车辆时,第二车辆能够根据该雷达信号将回波信号返回至雷达。雷达在接收到该第二车辆返回的回波信号后,雷达可以根据发出的雷达信号以及该雷达信号对应的回波信号,确定第一车辆的状态信息,即确定第一车辆与第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度。
然后,雷达可以将第一车辆的状态信息通过CAN总线发送至处理单元,处理单元在接收到该第一车辆的状态信息后,处理单元可以根据第一车辆与第二车辆的相对位置,判断该第二车辆与第一车辆是否位于同一个车道。若确定第二车辆与第一车辆不位于同一个车道,则处理单元可以确定第一车辆不满足刹车条件,并不执行动作。若确定第二车辆与第一车辆位于同一个车道,则处理单元可以根据第一车辆与第二车辆的相对位置以及初始相对行驶速度,确定该第一车辆是否满足刹车条件。在该第一车辆满足刹车条件时,处理单元可以通过纵向控制单元控制刹车执行单元,控制第一车辆刹车。
相关技术中,有75%的碰撞事故发生在车速低于30千米每小时的情况下。本发明实施例提供的车辆控制系统能够避免车速低于30千米每小时的车辆与前车碰撞,避免发生追尾事故,且能够减轻车速高于30千米每小时且低于50千米每小时的车辆与前车碰撞的程度。
综上所述,由于本发明实施例提供的车辆控制系统中,雷达能够根据雷达发出的雷达信号以及接收到的回波信号确定第一车辆的状态信息,处理单元可以根据该第一车辆的状态信息,判断第一车辆是否满足刹车条件,在确定第一车辆满足刹车条件时,向控制器发送刹车指示信息,以便于控制器根据刹车指示信息进行刹车。即处理单元根据第一车辆与第二车辆的相对位置以及相对行驶速度,确定第一车辆此时是否需要刹车,在第二车辆突然停止行驶时,确定第一车辆需要刹车,控制第一车辆刹车,防止了在第二车辆突然停止行驶时追尾事故的发生。
如图2所示,本发明实施例提供了一种车辆控制方法,该车辆控制方法可以用于如图1-1所示的车辆控制系统,该车辆控制系统可以设置在第一车辆上,该车辆控制系统可以包括雷达和处理单元,该车辆控制方法可以包括:
步骤201、雷达向第二车辆发射雷达信号,第二车辆位于第一车辆的前方。
步骤202、雷达接收第二车辆根据雷达信号返回的回波信号。
步骤203、雷达根据雷达信号和回波信号,确定第一车辆的状态信息,第一车辆的状态信息包括:第一车辆与第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度。
步骤204、雷达向处理单元发送第一车辆的状态信息。
步骤205、处理单元根据第一车辆的状态信息,判断第一车辆是否满足刹车条件。
步骤206、在第一车辆满足刹车条件时,处理单元控制第一车辆刹车。
综上所述,由于本发明实施例提供的车辆控制方法中,雷达根据雷达发出的雷达信号以及接收到的回波信号确定第一车辆的状态信息,处理单元根据该第一车辆的状态信息,判断第一车辆是否满足刹车条件,在确定第一车辆满足刹车条件时,向控制器发送刹车指示信息,以便于控制器根据刹车指示信息进行刹车。即处理单元根据第一车辆与第二车辆的相对位置以及相对行驶速度,确定第一车辆此时是否需要刹车,在第二车辆突然停止行驶时,确定第一车辆需要刹车,控制第一车辆刹车,防止了在第二车辆突然停止行驶时追尾事故的发生。
可选的,步骤205可以包括:
处理单元根据相对位置,判断第二车辆是否位于第一车辆的行驶车道上;
在第二车辆位于第一车辆的行驶车道上时,处理单元根据相对位置和初始相对行驶速度,确定在第一车辆的行驶方向上,第一车辆与第二车辆的目标距离和目标相对行驶速度;
处理单元获取第一车辆的行驶速度;
处理单元根据第一车辆的行驶速度以及目标相对行驶速度,确定第二车辆在行驶方向上的行驶速度;
处理单元判断第二车辆在行驶方向上的行驶速度是否为零;
在第二车辆在行驶方向上的行驶速度为零时,处理单元根据第一车辆的行驶速度,确定第一车辆的制动距离;
处理单元判断目标距离是否大于第一车辆的制动距离;
在目标距离不大于第一车辆的制动距离时,处理单元确定第一车辆满足刹车条件。
可选的,在处理单元判断第二车辆在行驶方向上的行驶速度是否为零之后,该车辆控制方法还可以包括:
在第二车辆在行驶方向上的行驶速度不为零时,处理单元判断目标相对行驶速度是否大于预设速度阈值;
在目标相对行驶速度大于预设速度阈值时,处理单元控制第一车辆减速。
可选的,车辆控制系统还可以包括:纵向控制单元和刹车执行单元,步骤206可以包括:
处理单元向纵向控制单元发送刹车指示信息;
纵向控制单元根据刹车指示信息,向刹车执行单元发送刹车命令;
刹车执行单元执行刹车命令。
可选的,车辆控制系统还包括CAN总线,雷达设置在第一车辆的前保中央位置,CAN总线分别与雷达和处理单元相连接,
雷达的信号覆盖区域为扇形区域,扇形区域的对称轴与第一车辆的行驶方向平行,扇形区域的中心角的大小为70度,扇形区域的半径为45米,雷达为24GHz毫米波雷达;
步骤204可以包括:雷达通过CAN总线向处理单元发送第一车辆的状态信息。
综上所述,由于本发明实施例提供的车辆控制方法中,雷达根据雷达发出的雷达信号以及接收到的回波信号确定第一车辆的状态信息,处理单元根据该第一车辆的状态信息,判断第一车辆是否满足刹车条件,在确定第一车辆满足刹车条件时,向控制器发送刹车指示信息,以便于控制器根据刹车指示信息进行刹车。即处理单元根据第一车辆与第二车辆的相对位置以及相对行驶速度,确定第一车辆此时是否需要刹车,在第二车辆突然停止行驶时,确定第一车辆需要刹车,控制第一车辆刹车,防止了在第二车辆突然停止行驶时追尾事故的发生。
如图3-1所示,本发明实施例提供了另一种车辆控制方法,该车辆控制方法可以用于如图1-1所示的车辆控制系统,该车辆控制系统可以设置在第一车辆上,该车辆控制系统可以包括雷达和处理单元,该车辆控制方法可以包括:
步骤301、雷达获取第一车辆的状态信息,第一车辆的状态信息包括:第一车辆与第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度。执行步骤302。
如图3-2所示,步骤301可以包括:
步骤3011、雷达向第二车辆发射雷达信号,第二车辆位于第一车辆的前方。
图1-2为本发明实施例提供的一种雷达位置示意图,如图1-2所示,雷达01可以设置在第一车辆A的前保中央位置,该前保中央位置可以为该第一车辆A的前保险杠的中央位置,且雷达01的信号发射侧朝向第一车辆A的前方。图1-3为本发明实施例提供的一种雷达的信号覆盖区域示意图,如图1-3所示,该雷达01的信号覆盖区域为扇形区域S,该扇形区域S的对称轴M与第一车辆A的行驶方向X平行,扇形区域S的中心角的大小为70度,扇形区域S的半径为45米,示例的,雷达01可以为24GHz毫米波雷达。在步骤3011中,雷达可以实时的向第一车辆的前方发射雷达信号,由于第二车辆位于第一车辆的前方,所以第二车辆能够接收到雷达发送的雷达信号。
步骤3012、雷达接收第二车辆根据雷达信号返回的回波信号。
在该第二车辆接收到雷达发送的雷达信号后,也即雷达信号到达第二车辆后,雷达信号能够在第二车辆上进行反射,该反射后的雷达信号可以称为回波信号。回波信号能够从第二车辆返回雷达,使得雷达接收到该回波信号。
步骤3013、雷达根据雷达信号和回波信号,确定第一车辆的状态信息,第一车辆的状态信息包括:第一车辆与第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度。
雷达在接收到回波信号后,雷达可以将发出的雷达信号以及接收到的回波信号进行处理,确定该第一车辆与第二车辆的相对位置以及第一车辆与第二车辆的初始相对行驶速度。具体的,根据雷达信号以及回波信号确定第一车辆与第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度的具体步骤,可以参考相关技术,本发明实施例在此不作赘述。
步骤302、雷达向处理单元发送第一车辆的状态信息。执行步骤303。
示例的,该车辆控制系统还包括CAN总线,CAN总线分别与雷达和处理单元相连接,雷达在确定该第一车辆的状态信息后,可以通过CAN总线向处理单元发送第一车辆的状态信息。
步骤303、处理单元根据第一车辆与第二车辆的相对位置,判断第二车辆是否位于第一车辆的行驶车道上。若第二车辆位于第一车辆的行驶车道上,则执行步骤304;若第二车辆不位于第一车辆的行驶车道上,则执行步骤313。
处理单元在接收到雷达发送的第一车辆的状态信息后,处理单元可以从该第一车辆的状态信息中提取第一车辆与第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度,并根据第一车辆与第二车辆的相对位置,判断该第二车辆是否位于第一车辆的行驶车道上。
示例的,如图3-3所示,该第一车辆A可以根据第一车辆A与第二车辆B的相对位置,确定该第一车辆A与第二车辆B在方向Y(垂直于第一车辆A行驶方向X)上的距离,并确定在该第一车辆A上第二车辆B所在的一侧(图3中为靠近左车道的一侧),第一车辆A与第二车辆B在方向Y(即垂直于第一车辆A行驶方向X)上的距离U是否小于第一车辆A与车道边缘的距离V,若第一车辆A与第二车辆B在方向Y上的距离U大于或等于第一车辆A与车道边缘的距离V,则确定第二车辆B与第一车辆A不位于同一车道上;若第一车辆A与第二车辆B在方向Y上的距离U小于第一车辆A与车道边缘的距离V,则确定第二车辆B与第一车辆A位于同一车道上。
步骤304、处理单元根据第一车辆与第二车辆的相对位置以及初始相对行驶速度,确定在第一车辆的行驶方向上,第一车辆与第二车辆的目标距离和目标相对行驶速度。执行步骤305。
由于该第二车辆有可能不位于第一车辆的行驶方向上,即该第二车辆与第一车辆所在的直线与第一车辆的行驶方向有可能存在夹角。所以处理单元可以根据第一车辆与第二车辆的相对位置,确定该第一车辆与第二车辆所在直线与第一车辆的行驶方向的夹角。并根据该第一车辆的行驶方向的夹角以及初始相对行驶速度,确定在第一车辆的行驶方向上的目标距离以及目标行驶速度。
如图3-3所示,第一车辆A与第二车辆B所在的直线与第一车辆的行驶方向X的夹角为α,且该第一车辆A与第二车辆B的距离为m,所以,可以得知在第一车辆的行驶方向X上第一车辆A与第二车辆B的目标距离为m×cosα(cosα为角α的余弦)。
步骤305、处理单元获取第一车辆的行驶速度。执行步骤306。
具体的,该处理单元上可以设置有测速仪,处理单元可以通过测速仪确定该第一车辆的行驶速度。
步骤306、处理单元根据第一车辆的行驶速度以及目标相对行驶速度,确定第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度。执行步骤307。
在确定该第一车辆的行驶速度,以及在第一车辆的行驶方向上,第一车辆与第二车辆的目标相对行驶速度后,处理单元可以根据第一车辆的行驶速度以及目标相对行驶速度,确定第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度。
示例的,若第一车辆的行驶速度为30千米每小时,第一车辆与第二车辆的目标相对行驶速度为10千米每小时,由于位于同一车道上的第一车辆与第二车辆的行驶方向相同,所以处理单元可以确定第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度为20千米每小时。
步骤307、处理单元判断第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度是否为零。若第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度为零,则执行步骤308;若第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度不为零,则执行步骤311。
在确定第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度后,可以判断该第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度是否为零,即判断该第二车辆是否停止行驶。若该第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度为零,则确定该第二车辆停止行驶。若该第二车辆在第一车辆的行驶方向上的行驶速度不为零,则确定该第二车辆未停止行驶。
步骤308、处理单元根据第一车辆的行驶速度,确定第一车辆的制动距离。执行步骤309。
处理单元可以根据第一车辆的行驶速度,以及该第一车辆的制动性能,确定该第一车辆从当前行驶状态开始制动,直至该第一车辆停止行驶,该第一车辆所需行驶的距离(即制动距离)。
步骤309、处理单元判断目标距离是否大于第一车辆的制动距离。若目标距离不大于第一车辆的制动距离,则执行步骤310;若目标距离大于第一车辆的制动距离,则执行步骤313。
在确定第二车辆与第一车辆行驶在同一个车道上,且第二车辆位于第一车辆前方,且第二车辆停止行驶时,判断该第一车辆能否在目标距离内完成刹车,且不与第二车辆相撞。
当确定第一车辆的制动距离小于目标距离时,处理单元可以确定此时第一车辆与第二车辆的距离较远,此时第一车辆无需刹车;当确定第一车辆的制动距离等于目标距离时,处理单元确定此时第一车辆与第二车辆的距离较小,该第一车辆能够在目标距离内完成刹车动作,且若此时不控制第一车辆进行刹车,第一车辆继续行驶的话,第一车辆会与第二车辆发生追尾事故,此时需要立即控制第一车辆进行刹车,防止追尾事故的发生;当确定第一车辆的制动距离大于目标距离时,处理单元可以确定此时第一车辆与第二车辆的距离特别小,第一车辆无法在目标距离内完成刹车动作,第一车辆与第二车辆会发生追尾事故,此时需要立即控制第一车辆刹车,减小追尾事故的严重程度。
步骤310、处理单元确定第一车辆满足刹车条件,并控制第一车辆刹车。
当确定第一车辆的制动距离等于目标距离时,处理单元确定此时第一车辆与第二车辆的距离较小,该第一车辆能够在目标距离内完成刹车动作,且若此时不控制第一车辆进行刹车,第一车辆继续行驶的话,第一车辆会与第二车辆发生追尾事故,此时需要立即控制第一车辆进行刹车,防止追尾事故的发生;当确定第一车辆的制动距离大于目标距离时,处理单元可以确定此时第一车辆与第二车辆的距离特别小,第一车辆无法在目标距离内完成刹车动作,第一车辆与第二车辆会发生追尾事故,此时需要立即控制第一车辆刹车,减小追尾事故的严重程度。
该车辆控制系统还可以包括:纵向控制单元和刹车执行单元,处理单元在确定控制第一车辆刹车后,处理单元可以向纵向控制单元发送刹车指示信息,纵向控制单元在接收到处理单元发送的刹车指示信息后,可以根据刹车指示信息,向刹车执行单元发送刹车命令,以便于刹车执行单元执行刹车命令,控制第一车辆刹车。
步骤311、处理单元判断目标相对行驶速度是否大于预设速度阈值。若目标相对行驶速度大于预设速度阈值,则执行步骤312;若目标相对行驶速度不大于预设速度阈值,则执行步骤313。
处理单元上可以预先存储有预设速度阈值。若第二车辆的行驶速度不为零,则处理单元可以比较目标相对行驶速度与预设速度阈值的大小,若目标相对行驶速度大于预设速度阈值,则处理单元可以确定该第一车辆与第二车辆的目标相对行驶速度较大。若目标相对行驶速度小于或等于预设速度阈值,则处理单元可以确定该第一车辆与第二车辆的目标相对行驶速度较小。
步骤312、处理单元控制第一车辆减速。
在目标相对行驶速度大于预设速度阈值时,处理单元可以确定该第一车辆与第二车辆的目标相对行驶速度较大,此时,为了防止第一车辆与第二车辆发生追尾事故,处理单元可以控制第一车辆减速,使得第一车辆的速度变小,从而减小第一车辆与第二车辆的目标相对行驶速度。
步骤313、处理单元不执行动作。
当目标相对行驶速度小于或等于预设速度阈值时,处理单元可以确定该第一车辆与第二车辆的目标相对行驶速度较小,此时该第一车辆与第二车辆不会发生追尾事故,无需控制该第一车辆减速,处理单元可以不执行动作。
或者,当确定第一车辆的制动距离小于目标距离时,处理单元可以确定此时第一车辆与第二车辆的距离较远,此时无需控制第一车辆刹车,处理单元可以不执行动作。
或者,当确定第二车辆不位于第一车辆的行驶车道上时,该第二车辆的突然停止行驶不会对第一车辆造成影响,即使第二车辆突然停止行驶,该第一车辆与第二车辆也不会发生追尾事故,所以,此时无需控制第一车辆进行刹车或者减速,处理单元可以不执行动作。
相关技术中,有75%的碰撞事故发生在车速低于30千米每小时的情况下。本发明实施例提供的车辆控制系统能够避免车速低于30千米每小时的车辆与前车碰撞,避免发生追尾事故,且能够减轻车速高于30千米每小时且低于50千米每小时的车辆与前车碰撞的程度。
综上所述,由于本发明实施例提供的车辆控制方法中,雷达根据雷达发出的雷达信号以及接收到的回波信号确定第一车辆的状态信息,处理单元根据该第一车辆的状态信息,判断第一车辆是否满足刹车条件,在确定第一车辆满足刹车条件时,向控制器发送刹车指示信息,以便于控制器根据刹车指示信息进行刹车。即处理单元根据第一车辆与第二车辆的相对位置以及相对行驶速度,确定第一车辆此时是否需要刹车,在第二车辆突然停止行驶时,确定第一车辆需要刹车,控制第一车辆刹车,防止了在第二车辆突然停止行驶时追尾事故的发生。
需要说明的是,本发明实施例提供的车辆控制方法步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的车辆控制系统的具体工作过程,可以参考前述车辆控制方法实施例中的对应过程,上述描述的车辆控制方法的具体步骤,也可以参考前述车辆控制系统实施例中的对应过程,在此不再赘述。
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,均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆控制系统,其特征在于,所述车辆控制系统设置在第一车辆上,所述车辆控制系统包括:雷达和处理单元,
所述雷达用于向第二车辆发射雷达信号,所述第二车辆位于所述第一车辆的前方;
所述雷达还用于接收所述第二车辆根据所述雷达信号返回的回波信号;
所述雷达还用于根据所述雷达信号和所述回波信号,确定所述第一车辆的状态信息,所述第一车辆的状态信息包括:所述第一车辆与所述第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度;
所述雷达还用于向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息;
所述处理单元用于根据所述第一车辆的状态信息,判断所述第一车辆是否满足刹车条件;
所述处理单元还用于在所述第一车辆满足刹车条件时,控制所述第一车辆刹车。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其特征在于,
所述处理单元还用于根据所述相对位置,判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的行驶车道上;
所述处理单元还用于在所述第二车辆位于所述第一车辆的行驶车道上时,根据所述相对位置和所述初始相对行驶速度,确定在所述第一车辆的行驶方向上,所述第一车辆与所述第二车辆的目标距离和目标相对行驶速度;
所述处理单元还用于获取所述第一车辆的行驶速度;
所述处理单元还用于根据所述第一车辆的行驶速度以及所述目标相对行驶速度,确定所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度;
所述处理单元还用于判断所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度是否为零;
所述处理单元还用于在所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度为零时,根据所述第一车辆的行驶速度,确定所述第一车辆的制动距离;
所述处理单元还用于判断所述第一车辆的制动距离是否小于所述目标距离;
所述处理单元还用于在所述第一车辆的制动距离不小于所述目标距离时,确定所述第一车辆满足刹车条件。
3.根据权利要求2所述的车辆控制系统,其特征在于,
所述处理单元还用于在所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度不为零时,判断所述目标相对行驶速度是否大于预设速度阈值;
所述处理单元还用于在所述目标相对行驶速度大于所述预设速度阈值时,控制所述第一车辆减速。
4.根据权利要求1至3任一所述的车辆控制系统,其特征在于,所述车辆控制系统还包括:纵向控制单元和刹车执行单元,
所述处理单元还用于向所述纵向控制单元发送刹车指示信息;
所述纵向控制单元用于根据所述刹车指示信息,向所述刹车执行单元发送刹车命令;
所述刹车执行单元用于执行所述刹车命令。
5.根据权利要求4所述的车辆控制系统,其特征在于,所述车辆控制系统还包括控制器局域网络CAN总线,所述雷达设置在所述第一车辆的前保中央位置,所述CAN总线分别与所述雷达和所述处理单元相连接,
所述雷达的信号覆盖区域为扇形区域,所述扇形区域的对称轴与所述第一车辆的行驶方向平行,所述扇形区域的中心角的大小为70度,所述扇形区域的半径为45米,所述雷达为24GHz毫米波雷达;
所述雷达还用于通过所述CAN总线向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息。
6.一种车辆控制方法,其特征在于,用于车辆控制系统,所述车辆控制系统设置在第一车辆上,所述车辆控制系统包括:雷达和处理单元,所述方法包括:
所述雷达向第二车辆发射雷达信号,所述第二车辆位于所述第一车辆的前方;
所述雷达接收所述第二车辆根据所述雷达信号返回的回波信号;
所述雷达根据所述雷达信号和所述回波信号,确定所述第一车辆的状态信息,所述第一车辆的状态信息包括:所述第一车辆与所述第二车辆的相对位置和初始相对行驶速度;
所述雷达向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息;
所述处理单元根据所述第一车辆的状态信息,判断所述第一车辆是否满足刹车条件;
在所述第一车辆满足刹车条件时,所述处理单元控制所述第一车辆刹车。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述处理单元根据所述第一车辆的状态信息,判断所述第一车辆是否满足刹车条件,包括:
所述处理单元根据所述相对位置,判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的行驶车道上;
在所述第二车辆位于所述第一车辆的行驶车道上时,所述处理单元根据所述相对位置和所述初始相对行驶速度,确定在所述第一车辆的行驶方向上,所述第一车辆与所述第二车辆的目标距离和目标相对行驶速度;
所述处理单元获取所述第一车辆的行驶速度;
所述处理单元根据所述第一车辆的行驶速度以及所述目标相对行驶速度,确定所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度;
所述处理单元判断所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度是否为零;
在所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度为零时,所述处理单元根据所述第一车辆的行驶速度,确定所述第一车辆的制动距离;
所述处理单元判断所述目标距离是否大于所述第一车辆的制动距离;
在所述目标距离不大于所述第一车辆的制动距离时,所述处理单元确定所述第一车辆满足刹车条件。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述处理单元判断所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度是否为零之后,所述方法还包括:
在所述第二车辆在所述行驶方向上的行驶速度不为零时,所述处理单元判断所述目标相对行驶速度是否大于预设速度阈值;
在所述目标相对行驶速度大于所述预设速度阈值时,所述处理单元控制所述第一车辆减速。
9.根据权利要求6至8任一所述的方法,其特征在于,所述车辆控制系统还包括:纵向控制单元和刹车执行单元,所述处理单元控制所述第一车辆刹车,包括:
所述处理单元向所述纵向控制单元发送刹车指示信息;
所述纵向控制单元根据所述刹车指示信息,向所述刹车执行单元发送刹车命令;
所述刹车执行单元执行所述刹车命令。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述车辆控制系统还包括控制器局域网络CAN总线,所述雷达设置在所述第一车辆的前保中央位置,所述CAN总线分别与所述雷达和所述处理单元相连接,
所述雷达的信号覆盖区域为扇形区域,所述扇形区域的对称轴与所述第一车辆的行驶方向平行,所述扇形区域的中心角的大小为70度,所述扇形区域的半径为45米,所述雷达为24GHz毫米波雷达;
所述雷达向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息,包括:所述雷达通过所述CAN总线向所述处理单元发送所述第一车辆的状态信息。
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