CN107139919B

CN107139919B - 用于车辆防追尾预警的自保护方法

Info

Publication number: CN107139919B
Application number: CN201710229224.3A
Authority: CN
Inventors: 郑文荣; 张飞燕; 施正堂; 来恩铭; 张晓毅
Original assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2019-09-20
Anticipated expiration: 2037-04-10
Also published as: CN107139919A

Abstract

本发明提出了用于车辆防追尾预警的自保护方法、系统及车辆，属于智能汽车领域，包括获取样本车辆行驶参数，以及位于样本车辆行驶前后向车辆信息；根据样本车辆行驶参数，确定前向、后向防撞预警时间；将防撞预警时间与预设阈值对比的结果生成驾驶模式转换消息，将驾驶模式转换消息在样本车辆的液晶屏进行显示；同时结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成对车辆控制的变速指令。通过获取样本车辆行驶参数，计算获取到后向、前向防撞预警时间，进而根据获取到两个防撞预警时间确定加速度数值，进而根据加速度数值选择不同的加速、减速或变线、变道等处理方式，减少了后向追尾交通事故的发生率，减轻了驾驶员的驾驶疲劳，提高了行车安全。

Description

用于车辆防追尾预警的自保护方法

技术领域

本发明属于智能汽车领域，特别涉及用于车辆防追尾预警的自保护方法。

背景技术

近年来，随着汽车行业的快速发展及汽车购置成本的降低，汽车已经成为大多数人出行的交通工具。虽然汽车极大方便了人类的生产生活，但也给人类带来了众多问题，例如各类道路交通事故、道路拥堵、环境污染等一系列问题。其中，道路交通事故已经成为一个严重的社会问题，其给社会、国家、家庭带来了巨大的损失，也是直接造成多数人类非正常死亡的原因之一，而车辆追尾也是导致交通事故中人员死亡的重要原因之一。

目前，已有不少研究机构及汽车公司针对汽车防追尾碰撞预警系统进行了研发及研制，但极大多数研究成果都是针对本车行车方向的防追尾碰撞预警，此防追尾碰撞预警系统也只计算本车与前车之间的安全行车距离等防碰撞预警参数，并没有考虑后车与本车之间是否存在追尾的碰撞危险，这对于装了前车防碰撞预警系统的汽车来说虽然降低了与前车追尾的事故率，但无法预估本车车后方的行车安全。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了用于通过计算后向、前向防撞预警时间，从而对车辆采取对应措施，最终提高行车安全的用于车辆防追尾预警的自保护方法、系统及车辆。

为了达到上述技术目的，本发明提供了用于车辆防追尾预警的自保护方法，所述自保护方法包括：

获取包括样本车辆相对速度的样本车辆行驶参数，以及位于样本车辆行驶前方的前向车辆信息、位于样本车辆后方的后向车辆信息；

根据样本车辆行驶参数，结合前向车辆信息、后向车辆信息确定前向防撞预警时间和后向防撞预警时间；

将后向防撞预警时间和前向防撞时间与预设阈值对比，根据对比结果生成驾驶模式转换消息，将驾驶模式转换消息在样本车辆的液晶屏进行显示；

根据对比结果，结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成变速指令，执行变速指令对样本车辆进行控制。

可选的，所述获取包括样本车辆相对速度的样本车辆行驶参数，包括：

通过前后设备探测后向以及前向的车辆或障碍物位置以及距离，以及车辆的车速信息；

计算后向车辆或障碍物相对于样本车辆的包括相对距离的样本车辆行驶参数。

可选的，所述根据样本车辆行驶参数，结合前向车辆信息、后向车辆信息确定前向防撞预警时间和后向防撞预警时间，包括：

提取样本车辆行驶参数中的样本车速；

从前向车辆信息中提取前向车辆车速以及前向车辆与样本车辆的前向间隔距离，结合样本车速确定前向防撞预警时间；

从后向车辆信息中提取后向车辆车速以及后向车辆与样本车辆的后向间隔距离，结合样本车速确定后向防撞预警时间。

可选的，所述根据对比结果，结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成变速指令，执行变速指令对样本车辆进行控制，包括：

如果后向防撞预警时间大于预设阈值a₁，并且前向防撞预警时间小于预设阈值a₂，表明样本车辆处于安全状态，无需减速或加速；

如果后向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₁，并且前向防撞预警时间大于预设阈值a₂与加速阈值b之和，表明样本车辆可能会发生后向追尾，生成加速指令；

如果后向防撞预警时间大于预设阈值a₁，并且前向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₂与加速阈值b之和，表明样本车辆可能会发生前向追尾，生成减速指令。

可选的，在生成加速指令后，实时获取样本车辆的前后距离，根据获取到的前后距离更新后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间。

可选的，如果后向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₁，并且前向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₂与加速阈值b之和，表明在进行加速后，存在样本车辆与前向车辆发生碰撞的危险，生成变道、变线指令。

本发明还提供了用于车辆防追尾预警的自保护系统，包括：

数据获取单元，用于获取包括样本车辆相对速度的样本车辆行驶参数，以及位于样本车辆行驶前方的前向车辆信息、位于样本车辆后方的后向车辆信息；

数值计算单元，用于根据样本车辆行驶参数，结合前向车辆信息、后向车辆信息确定前向防撞预警时间和后向防撞预警时间；

显示单元，用于将后向防撞预警时间和前向防撞时间与预设阈值对比，根据对比结果生成驾驶模式转换消息，将驾驶模式转换消息在样本车辆的液晶屏进行显示；

控制单元，用于根据对比结果，结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成变速指令，执行变速指令对样本车辆进行控制。

可选的，所述数据获取单元包括前视摄像头、后视摄像头及视觉信息处理器，其中前视摄像头安装于样本车辆前挡风玻璃处，后视摄像头安装于样本车辆后挡风玻璃处，

通过前视/后视摄像头实时获取前向/后向道路视频图像数据，视觉处理器对上述视频图像数据进行坐标转换、滤波以及图像校正和模式识别等处理后，获取样本车辆行驶参数。

可选的，所述数据获取单元、数值计算单元、显示单元以及控制单元之间采用总线连接，其总线连接方式采用CAN、FlexRay、most、J1939以及以太网中的其中的一种或组合方式。

本发明还提供了车辆，所述车辆上安装有前述防追尾预警的自保护系统。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过获取样本车辆行驶参数，计算获取到后向、前向防撞预警时间，进而根据获取到两个防撞预警时间确定加速度数值，进而根据加速度数值选择不同的加速、减速或变线、变道等处理方式，减少了后向追尾交通事故的发生率，减轻了驾驶员的驾驶疲劳，提高了行车安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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是本发明提供的用于车辆防追尾预警的自保护方法的流程示意图；

图2是本发明提供的自保护方法的具体流程示意图；

图3是本发明提供的用于车辆防追尾预警的自保护系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本发明提供了用于车辆防追尾预警的自保护方法，如图1所示，所述自保护方法包括：

11、获取包括样本车辆相对速度的样本车辆行驶参数，以及位于样本车辆行驶前方的前向车辆信息、位于样本车辆后方的后向车辆信息；

12、根据样本车辆行驶参数，结合前向车辆信息、后向车辆信息确定前向防撞预警时间和后向防撞预警时间；

13、将后向防撞预警时间和前向防撞时间与预设阈值对比，根据对比结果生成驾驶模式转换消息，将驾驶模式转换消息在样本车辆的液晶屏进行显示；

14、根据对比结果，结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成变速指令，执行变速指令对样本车辆进行控制。

在实施中，为了降低车辆发生前后追尾的概率，本发明提出了用于车辆防追尾预警的自保护方法，具体的包括：

在步骤11中，提出获取包括样本车辆相对速度的样本车辆行驶参数，包括：

101、通过前后设备探测后向以及前向的车辆或障碍物位置以及距离，以及车辆的车速信息；

102、计算后向车辆或障碍物相对于样本车辆的包括相对距离的样本车辆行驶参数。

可选的，步骤12中提出的，根据样本车辆行驶参数，结合前向车辆信息、后向车辆信息确定前向防撞预警时间和后向防撞预警时间，包括：

201、提取样本车辆行驶参数中的样本车速；

202、从前向车辆信息中提取前向车辆车速以及前向车辆与样本车辆的前向间隔距离，结合样本车速确定前向防撞预警时间；

203、从后向车辆信息中提取后向车辆车速以及后向车辆与样本车辆的后向间隔距离，结合样本车速确定后向防撞预警时间。

在实施中，根据后车与本车的防撞预警时间TTC1时间和前车与本车的防撞预警时间TTC2时间作为边界条件进行驾驶模式的切换。

具体的，一般TTC时间的计算公式为通用公式，

TTC时间计算公式为：TTC＝S/(V2-V1)。

其中，V2：前车车速，V1：本车车速；S：前车与本车的相对距离，即相对距离除以相对车速的值，

此公式换算到本文中即：TTC1＝(本车与后车的相对距离)/(本车车速-后车车速)；TTC2＝(前车与本车的相对距离)/(前车车速-本车车速)；

可选的，步骤12中提出的根据对比结果，结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成变速指令，执行变速指令对样本车辆进行控制，包括：

401、如果后向防撞预警时间大于预设阈值a₁，并且前向防撞预警时间小于预设阈值a₂，表明样本车辆处于安全状态，无需减速或加速；

402、如果后向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₁，并且前向防撞预警时间大于预设阈值a₂与加速阈值b之和，表明样本车辆可能会发生后向追尾，生成加速指令；

403、如果后向防撞预警时间大于预设阈值a₁，并且前向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₂与加速阈值b之和，表明样本车辆可能会发生前向追尾，生成减速指令。

在实施中，根据后向防撞预警时间和前向防撞预警时间碰撞时间来决策驾驶模式的切换，

设a₁为后向碰撞预警时间、a₂为前向碰撞预警时间、b为加速模式阈值：

401、如果后向防撞预警时间＞a₁且前向防撞预警时间＞b，则此时判断本车处于安全行驶状态，不存在后向或前向的碰撞危险；

402、如果后向防撞预警时间≤a₁且前向防撞预警时间＞a₂+b，则此时判断本车存在后向追尾的危险，且与前方障碍物的距离远远大于安全行车距离，此时则认为本车前方没有障碍物或障碍物离本车比较远，此时系统会启动后向防追尾预警提醒驾驶员后车存在碰撞危险，并提示驾驶员进行变道、并线或加速，若驾驶员没有采取任何躲避措施，此时系统为避免后向追尾会自动进入加速模式，实时计算后向防撞预警时间、前向防撞预警时间、车辆此时的加速度值，并实时向动力单元发送加速指令；

403、如果后向防撞预警时间≤a₁且前向防撞预警时间≤a₂+b，则此时判断本车存在后向追尾的危险，若进入加速模式可能与前车存在碰撞危险，此时系统会启动后向防追尾预警提醒驾驶员后车存在碰撞危险，并提示驾驶员进行变道、并线。

在步骤在生成加速指令后，实时获取样本车辆的前后距离，根据获取到的前后距离更新后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间。以便在加速过程中时刻保持样本车辆的安全。

可选的，步骤402中提出的，在生成加速指令后，实时获取样本车辆的前后距离，根据获取到的前后距离更新后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间。

在实施中，根据步骤401至步骤403完成前向及后向距离的判定后，并不意味着判定的结束，还需要持续的获取样本车辆的前后距离，以便根据获取到的前后距离更新后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间，从而保证能够进行持续的检测。

可选的，与步骤403相对的，如果后向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₁，并且前向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₂与加速阈值b之和，表明在进行加速后，存在样本车辆与前向车辆发生碰撞的危险，生成变道、变线指令。

在实施中，如果根据检测到的样本车辆行驶参数，确定会存在发生后向追尾的风险，会采取加速行驶的方式。但是如果此时进行加速行驶的话，可能会导致与前向车辆发生追尾。在这种情况下，需要样本车辆进行变道或者边线，因此需要生成变道或者变线指令。

具体的，本实施例提出的用于车辆防追尾预警的自保护方法，详细实时方式的流程图如图2所示。

本发明提出了用于车辆防追尾预警的自保护方法，包括获取样本车辆行驶参数，以及位于样本车辆行驶前后向车辆信息；根据样本车辆行驶参数，结合前后向车辆信息确定前向、后向防撞预警时间；将防撞预警时间与预设阈值对比的结果生成驾驶模式转换消息，将驾驶模式转换消息在样本车辆的液晶屏进行显示；同时结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成对车辆控制的变速指令。通过获取样本车辆行驶参数，计算获取到后向、前向防撞预警时间，进而根据获取到两个防撞预警时间确定加速度数值，进而根据加速度数值选择不同的加速、减速或变线、变道等处理方式，减少了后向追尾交通事故的发生率，减轻了驾驶员的驾驶疲劳，提高了行车安全。

本发明还提供了用于车辆防追尾预警的自保护系统2，如图3所示，该自保护系统包括：

数据获取单元21，用于获取包括样本车辆相对速度的样本车辆行驶参数，以及位于样本车辆行驶前方的前向车辆信息、位于样本车辆后方的后向车辆信息；

数值计算单元22，用于根据样本车辆行驶参数，结合前向车辆信息、后向车辆信息确定前向防撞预警时间和后向防撞预警时间；

显示单元23，用于将后向防撞预警时间和前向防撞时间与预设阈值对比，根据对比结果生成驾驶模式转换消息，将驾驶模式转换消息在样本车辆的液晶屏进行显示；

控制单元24，用于根据对比结果，结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成变速指令，执行变速指令对样本车辆进行控制。

在实施中，该自保护系统2中包括用于根据获取样本车辆行驶参数的数据获取单元21，数据获取单元21将获取到的样本车辆行驶参数传输至数值计算单元22中，以便于数值计算单元22根据样本车辆行驶参数进行计算，确定后向防撞预警时间、前向防撞预警时间，进而确定加速度数值，将加速度数值传输至显示单元23进行显示，同时还传输至控制单元24，以便根据加速度数值实现样本车辆的加速、减速或变线、变道的控制。

可选的，所述数据获取单元21包括前视摄像头、后视摄像头及视觉信息处理器，其中前视摄像头安装于样本车辆前挡风玻璃处，后视摄像头安装于样本车辆后挡风玻璃处，

在实施中，安装在车辆前挡风玻璃处的摄像头用于实时采集前方车况及路况视频数据，安装在车辆后挡风玻璃处的摄像头用于实时采集后方车况及路况视频数据，通过视觉处理器将视频数据处理后获得前后方车况及路况；安装在后保险杠左右两侧区域位置处的雷达用于获取后方车况及路况信息；通过控制器将后方车况及路况的视觉信号和雷达信号进行滤波和数据融合后，获得后车与本车的相对速度、相对车距及后方路况等信息参数，并将这些参数及车体速度、前方车况及路况信息传送给时间计算单元22。

视觉传感器的摄像头采用激光红外摄像头、红外夜视摄像头、LED摄像头及微光摄像头中的一个或多个。雷达采用毫米波雷达、微波雷达、光学雷达以及超视距雷达中的一个或多个。

可选的，所述数据获取单元21、数值计算单元22、显示单元23以及控制单元24之间采用总线连接，其总线连接方式采用CAN、FlexRay、MOST、J1939以及以太网中的其中的一种或组合方式。

本发明还提供了用于车辆防追尾预警的自保护系统，包括用于获取样本车辆行驶参数的数据获取单元，以及根据样本车辆行驶参数进行计算，从而确定后向防撞预警时间、前向防撞预警时间以及加速度数值的数值计算单元，将加速度数值进行显示的显示单元，以及根据加速度数值实现样本车辆的加速、减速或变线、变道的控制的控制单元。通过获取样本车辆行驶参数，计算获取到后向、前向防撞预警时间，进而根据获取到两个防撞预警时间确定加速度数值，进而根据加速度数值选择不同的加速、减速或变线、变道等处理方式，减少了后向追尾交通事故的发生率，减轻了驾驶员的驾驶疲劳，提高了行车安全。

本发明还提供了车辆，所述车辆上安装有前述防追尾预警的自保护系统，包括用于获取样本车辆行驶参数的数据获取单元，以及根据样本车辆行驶参数进行计算，从而确定后向防撞预警时间、前向防撞预警时间以及加速度数值的数值计算单元，将加速度数值进行显示的显示单元以及根据加速度数值实现样本车辆的加速、减速或变线、变道的控制的控制单元。通过获取样本车辆行驶参数，计算获取到后向、前向防撞预警时间，进而根据获取到两个防撞预警时间确定加速度数值，进而根据加速度数值选择不同的加速、减速或变线、变道等处理方式，减少了后向追尾交通事故的发生率，减轻了驾驶员的驾驶疲劳，提高了行车安全。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，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

1.用于车辆防追尾预警的自保护方法，其特征在于，所述自保护方法包括：

根据对比结果，结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成变速指令，执行变速指令对样本车辆进行控制；

计算后向车辆或障碍物相对于样本车辆的包括相对距离的样本车辆行驶参数；

所述根据样本车辆行驶参数，结合前向车辆信息、后向车辆信息确定前向防撞预警时间和后向防撞预警时间，包括：

提取样本车辆行驶参数中的样本车速；

从后向车辆信息中提取后向车辆车速以及后向车辆与样本车辆的后向间隔距离，结合样本车速确定后向防撞预警时间；

所述根据对比结果，结合后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间生成变速指令，执行变速指令对样本车辆进行控制，包括：

2.根据权利要求1所述的用于车辆防追尾预警的自保护方法，其特征在于，在生成加速指令后，实时获取样本车辆的前后距离，根据获取到的前后距离更新后向防撞预警时间以及前向防撞预警时间。

3.根据权利要求1所述的用于车辆防追尾预警的自保护方法，其特征在于，如果后向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₁，并且前向防撞预警时间小于或等于预设阈值a₂与加速阈值b之和，表明在进行加速后，存在样本车辆与前向车辆发生碰撞的危险，生成变道、变线指令。