CN106080594A - 一种电动汽车防撞预警方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式公开了一种电动汽车防撞预警方法和装置。方法包括：采集电动汽车的当前车速以及所述电动汽车与前面车辆的当前距离；基于所述当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离，基于所述当前车速以及路况参数计算最短刹车距离；求和所述反应所需距离与所述最短刹车距离，并基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式。本发明实施方式综合运用传感器和控制技术进行主动碰撞预警，提高了驾驶安全度。本发明实施方式具备多级预警方式，而且预警方式与强制避让相结合，还实现了灵活提醒。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种电动汽车防撞预警方法和装置。
背景技术
能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。混合动力汽车同时兼顾纯电动汽车和传统内燃机汽车的优势，在满足汽车动力性要求和续驶里程要求的前提下，有效地提高了燃油经济性，降低了排放，被认为是当前节能和减排的有效路径之一。
当前车辆安全预警主要关注被动安全，例如安全气囊。汽车防撞预警系统主要用于协助驾驶员避免高速、低速追尾，与行人碰撞等重大交通事故。汽车碰撞预警属于主动安全范畴，现有技术涉及较少。
在现有技术中，电动汽车在行驶过程中不会持续采集自身车速及前车距离，导致碰撞预警完全依靠司机完成，这种情况会因为驾驶员粗心大意或者误判导致交通事故，因此驾驶安全度不高。
发明内容
本发明的目的是提出一种电动汽车防撞预警方法和装置，提高驾驶安全度。
一种电动汽车防撞预警方法，包括：
采集电动汽车的当前车速以及所述电动汽车与前面车辆的当前距离；
基于所述当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离，基于所述当前车速以及路况参数计算最短刹车距离；
求和所述反应所需距离与所述最短刹车距离，并基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式。
优选地，所述基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式包括：
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及强制转向指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及制动防抱死系统刹车避让指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声、制动防抱死系统刹车避让指令和强制转向指令。
优选地，所述基于所述求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式包括：
当所述求和结果大于所述当前距离且小于所述当前距离的两倍时，发出短促连续报警声。
优选地，所述基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式包括：
当所述求和结果大于所述当前距离的两倍且小于所述当前距离的三倍时，发出长短间隔报警声。
优选地，所述基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式包括：
当所述求和结果大于所述当前距离的三倍且小于所述当前距离的四倍时，发出长间隔报警声。
一种电动汽车防撞预警装置，包括：
采集模块，用于采集电动汽车的当前车速以及所述电动汽车与前面车辆的当前距离；
距离计算模块，用于基于所述当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离，基于所述当前车速以及路况参数计算最短刹车距离；
防撞预警方式确定模块，用于求和所述反应所需距离与所述最短刹车距离，并基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式。
优选地，防撞预警方式确定模块，用于：
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及强制转向指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及制动防抱死系统刹车避让指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声、制动防抱死系统刹车避让指令和强制转向指令。
优选地，防撞预警方式确定模块，用于所述求和结果大于所述当前距离且小于所述当 前距离的两倍时，发出短促连续报警声。
优选地，防撞预警方式确定模块，用于当所述求和结果大于所述当前距离的两倍且小于所述当前距离的三倍时，发出长短间隔报警声。
优选地，防撞预警方式确定模块，用于当所述求和结果大于所述当前距离的三倍且小于所述当前距离的四倍时，发出长间隔报警声。
从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，采集电动汽车的当前车速以及所述电动汽车与前面车辆的当前距离；基于所述当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离，基于所述当前车速以及路况参数计算最短刹车距离；求和所述反应所需距离与所述最短刹车距离，并基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式。由此可见，本发明实施方式综合运用传感器和控制技术进行主动碰撞预警，提高了驾驶安全度。
而且，本发明实施方式具备多级预警方式，而且预警方式与强制避让相结合，还提高了灵活提醒。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为本发明电动汽车防撞预警方法的流程图。
图2为本发明电动汽车防撞预警示意图。
图3为本发明电动汽车防撞预警装置的结构图。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
本发明实施方式提供一种主动安全方案，在汽车与前车发生碰撞之前发出预警，提醒驾驶员注意减速或者避让，从而避免出现碰撞。
图1为本发明电动汽车防撞预警方法的流程图。
如图1所示，该方法包括：
步骤101：采集电动汽车的当前车速以及电动汽车与前面车辆的当前距离。
在这里，可以利用车速传感器采集电动汽车的当前车速。车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号，也可以是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号。车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内，车速传感器信号线通常装在屏蔽的外套内，从而消除高压电火线及车载电话或其他电子设备产生的电磁及射频干扰。
示范性地，本发明的车速传感器具体可以采用磁电式车速传感器、光电式车速传感器或霍尔式车速传感器，等等。
而且，可以利用前车雷达或者超声波传感器测距测量与前面车辆的当前距离。优选地，前面车辆为电动汽车行驶前方最接近的车辆。
步骤102：基于当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离，基于当前车速以及路况参数计算最短刹车距离。
驾驶员平均反应时间一般认为在1S以内，较短的反应时间为0.4-0.6S。
具体地，反应所需距离＝驾驶员平均反应时间*当前车速。
路况参数可以具体实施为由温度传感器采集的数值。温度传感器采集数据进行判断，比如湿度大(80％以上)，温度低(0℃以下)，认为是冰雪天气，路面摩擦系数μ较低；湿度较低(50％以下)，温度较高(0℃以上)，认为是晴天，路面摩擦系数μ较高。
摩擦系数μ与多种因素有关，一般值为0.8左右，雨天可降至0.2以下，冰雪路面就更低了。最短刹车距离S＝V*V/2gμ(g＝9.8m/s2)，由此可见，最短刹车距离与速度的平方成正比，与摩擦系数成反比，其中V为当前车速。
比如，假设摩擦系数μ为0.8，则不同的当前车速，最短刹车距离如下表1所示：
表1
再比如，假设摩擦系数μ为0.8，则不同的当前车速，最短刹车距离如下表1所示：
表2
步骤103：求和反应所需距离与最短刹车距离，并基于求和结果与当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式。
车辆持续采集自身车速以及前车距离，依据当前车速、驾驶员平均反应时间进行计算，判断是否需要减速或避让。根据当前车速和驾驶员平均反应时间计算反应所需距离A；通过当前车速和路况情况(路况会影响摩擦系数，从而影响最短刹车距离)判断计算最短刹车距离B；计算A与B之和C，将C与当前车距D进行对比，并基于比较结果确定相对应的防撞预警方式。
表3所示为防撞预警方式与比较结果的对应表
具体地，预警方式可以为如下：。
(1)、一级预警+强制避让：短促连续报警声+强制转向/ABS刹车避让。比如，三短+强制转向/ABS刹车避让。
(2)、一级预警：短促连续报警声。如，三短。
(3)、二级预警：长短间隔报警声。如，三长三短。
(4)、三级预警：长间隔报警声。如，三长。
以上详细描述了预警方式的具体实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明的保护范围。
图2为本发明电动汽车防撞预警示意图。
如图2所示，电动汽车1的前方具有车辆2。电动汽车1中的整车控制器利用车速传感器采集电动汽车1的当前车速以及利用前车雷达测量电动汽车1与前面车辆2的当前距离S，而且电动汽车1中的整车控制器利用温度传感器采集外面环境的温度，并基于采集的温度值确定路面摩擦系数μ。然后，整车控制器基于当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离A，基于当前车速以及路面摩擦系数μ计算最短刹车距离B。接着，整车控制器求和反应所需距离A与最短刹车距离B，并基于求和结果(A+B)与当前距离S的比较结果确定相对应的防撞预警方式。其中：
(1)、当求和结果(A+B)小于等于当前距离S时，发出短促连续报警声及强制转向指令；或，当求和结果(A+B)小于等于当前距离S时，发出短促连续报警声及制动防抱死系统刹车避让指令；或，当求和结果(A+B)小于等于当前距离S时，发出短促连续报警声、制动防抱死系统刹车避让指令和强制转向指令。
(2)、当求和结果(A+B)大于当前距离S且小于当前距离的两倍(即2*S)时，发出短促连续报警声。
(3)、当求和结果(A+B)大于当前距离的两倍(即2*S)且小于当前距离的三倍(即3*S)时，发出长短间隔报警声。当求和结果(A+B)大于当前距离的三倍(即3*S)且小于当前距离的四倍(即4*S)时，发出长间隔报警声。
基于上述描述，本发明实施方式还提出了一种电动汽车防撞预警装置。
图3为根据本发明电动汽车防撞预警装置的结构图。
如图3所示，电动汽车防撞预警装置300包括：
采集模块301，用于采集电动汽车的当前车速以及所述电动汽车与前面车辆的当前距离；
距离计算模块302，用于基于所述当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离，基于所述当前车速以及路况参数计算最短刹车距离；
防撞预警方式确定模块303，用于求和所述反应所需距离与所述最短刹车距离，并基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式。
在一个实施方式中，防撞预警方式确定模块303，用于：
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及强制转向指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及制动防抱死系统刹车避让指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声、制动防抱死系统刹车避让指令和强制转向指令。
在一个实施方式中，防撞预警方式确定模块303，用于所述求和结果大于所述当前距 离且小于所述当前距离的两倍时，发出短促连续报警声。
在一个实施方式中，防撞预警方式确定模块303，用于当所述求和结果大于所述当前距离的两倍且小于所述当前距离的三倍时，发出长短间隔报警声。
在一个实施方式中，防撞预警方式确定模块303，用于当所述求和结果大于所述当前距离的三倍且小于所述当前距离的四倍时，发出长间隔报警声。
还可以将本发明实施方式提出的电动汽车防撞预警方法和装置应用到各种类型的电动汽车中，包括纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(PHEV)或燃料电池汽车(FCEV)，等等。
综上所述，在本发明实施方式中，采集电动汽车的当前车速以及所述电动汽车与前面车辆的当前距离；基于所述当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离，基于所述当前车速以及路况参数计算最短刹车距离；求和所述反应所需距离与所述最短刹车距离，并基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式。可见，本发明实施方式综合运用传感器和控制技术进行主动碰撞预警，提高了驾驶安全度。
而且，本发明实施方式具备多级预警方式，而且预警方式与强制避让相结合，还实现了灵活提醒。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动汽车防撞预警方法，其特征在于，包括：
采集电动汽车的当前车速以及所述电动汽车与前面车辆的当前距离；
基于所述当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离，基于所述当前车速以及路况参数计算最短刹车距离；
求和所述反应所需距离与所述最短刹车距离，并基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式。
2.根据权利要求1所述的电动汽车防撞预警方法，其特征在于，所述基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式包括：
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及强制转向指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及制动防抱死系统刹车避让指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声、制动防抱死系统刹车避让指令和强制转向指令。
3.根据权利要求1所述的电动汽车防撞预警方法，其特征在于，所述基于所述求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式包括：
当所述求和结果大于所述当前距离且小于所述当前距离的两倍时，发出短促连续报警声。
4.根据权利要求1所述的电动汽车防撞预警方法，其特征在于，所述基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式包括：
当所述求和结果大于所述当前距离的两倍且小于所述当前距离的三倍时，发出长短间隔报警声。
5.根据权利要求1所述的电动汽车防撞预警方法，其特征在于，所述基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式包括：
当所述求和结果大于所述当前距离的三倍且小于所述当前距离的四倍时，发出长间隔报警声。
6.一种电动汽车防撞预警装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集电动汽车的当前车速以及所述电动汽车与前面车辆的当前距离；
距离计算模块，用于基于所述当前车速以及预定的驾驶员平均反应时间计算反应所需距离，基于所述当前车速以及路况参数计算最短刹车距离；
防撞预警方式确定模块，用于求和所述反应所需距离与所述最短刹车距离，并基于求和结果与所述当前距离的比较结果确定相对应的防撞预警方式。
7.根据权利6所述的电动汽车防撞预警装置，其特征在于，
防撞预警方式确定模块，用于：
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及强制转向指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声及制动防抱死系统刹车避让指令；或
当所述求和结果小于等于所述当前距离时，发出短促连续报警声、制动防抱死系统刹车避让指令和强制转向指令。
8.根据权利6所述的电动汽车防撞预警装置，其特征在于，
防撞预警方式确定模块，用于所述求和结果大于所述当前距离且小于所述当前距离的两倍时，发出短促连续报警声。
9.根据权利6所述的电动汽车防撞预警装置，其特征在于，
防撞预警方式确定模块，用于当所述求和结果大于所述当前距离的两倍且小于所述当前距离的三倍时，发出长短间隔报警声。
10.根据权利6所述的电动汽车防撞预警装置，其特征在于，
防撞预警方式确定模块，用于当所述求和结果大于所述当前距离的三倍且小于所述当前距离的四倍时，发出长间隔报警声。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161109 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |