CN110329251B - 车辆防碰撞制动方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆防碰撞制动方法及系统，该方法包括：周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速；当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，根据车间距、本车车速以及前车车速计算本车减速度；判断本车减速度是否大于第一减速度阈值；若本车减速度大于第一减速度阈值，则判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值，第二间距阈值小于第一间距阈值；若是，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，并停止油门信号的响应，第二减速度阈值大于第一减速度阈值。本发明能够解决现有技术实现成本高、控制准确性和舒适性不佳的问题。

Description

车辆防碰撞制动方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种车辆防碰撞制动方法及系统。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展和人们生活条件的不断改善，汽车已经成为人们出行不可或缺的交通工具之一。汽车保有量逐年增加，越来越多的人拥有了私家车。
在日益拥堵的交通环境下，尤其是城区路况，汽车以较低速度缓慢行驶的交通状况对每位驾驶员都是一种高强度的精神压力考验，在此严峻考验下，较易出现剐蹭、碰撞等交通事故。因此需要相应的解决方案使汽车在低速行驶时实现防碰撞的制动，保证行车安全。
现有技术中，主要采用ACC(自适应巡航控制系统)和AEB(自动刹车辅助系统)来实现低速防碰撞制动，但这两种方式都存在实现成本高、控制准确性和舒适性不佳的问题。
发明内容
为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆防碰撞制动方法，以解决现有技术实现成本高、控制准确性和舒适性不佳的问题。
一种车辆防碰撞制动方法，包括：
周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速；
当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，根据车间距本车车速以及前车车速计算本车减速度；
判断本车减速度是否大于第一减速度阈值；
若本车减速度大于第一减速度阈值，则判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值，第二间距阈值小于第一间距阈值；
若此时本车与前车之间的车间距小于等于第二间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，并停止油门信号的响应，第二减速度阈值大于第一减速度阈值。
根据本发明提供的车辆防碰撞制动方法，当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，说明此时本车离前车较近，且有碰撞风险，通过计算此时本车减速度，并在本车减速度大于第一减速度阈值时，再判断车间距是否小于第二间距阈值，实现两次车间距的判断，若车间距小于第二间距阈值，说明此时本车离前车很近了，此时，会根据实际计算的本车减速度进行减速，并设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，通过两次车间距的判断以及设置两级的减速度阈值，能够保证减速控制的平顺性和舒适性，避免碰撞，此外，此时通过停止油门信号的响应，能够防止油门误碰发生的可能碰撞，提升安全性，本发明只需监控车间距和车速，并通过相关计算即可实现防碰撞制动，实现成本更低。
另外，根据本发明上述的车辆防碰撞制动方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值步骤之后，所述方法还包括：
若此时本车与前车之间的车间距大于第二间距阈值，且小于等于第一间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第一减速度阈值，并开放油门信号的响应。
进一步地，判断本车减速度是否大于第一减速度阈值的步骤之后，所述方法还包括：
若本车减速度不大于第一减速度阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，并开放油门信号的响应。
进一步地，根据车间距本车车速以及前车车速计算本车减速度的步骤中，采用以下公式计算本车减速度的绝对值：
本车减速度的绝对值＝(本车车速2-前车车速2)/[2*(车间距-安全距离)]；
其中，安全距离小于第二间距阈值。
进一步地，周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速的步骤之前，所述方法还包括：
判断本车车速是否在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距是否小于第三间距阈值，第三间距阈值大于第一间距阈值；
若本车车速在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距小于第三间距阈值，则周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆防碰撞制动系统，以解决现有技术实现成本高、控制准确性和舒适性不佳的问题。
一种车辆防碰撞制动系统，包括：
获取模块，用于周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速；
计算模块，用于当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，根据车间距本车车速以及前车车速计算本车减速度；
第一判断模块，用于判断本车减速度是否大于第一减速度阈值；
第二判断模块，用于若本车减速度大于第一减速度阈值，则判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值，第二间距阈值小于第一间距阈值；
第一减速模块，用于若此时本车与前车之间的车间距小于等于第二间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，并停止油门信号的响应，第二减速度阈值大于第一减速度阈值。
根据本发明提供的车辆防碰撞制动系统，当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，说明此时本车离前车较近，且有碰撞风险，通过计算此时本车减速度，并在本车减速度大于第一减速度阈值时，再判断车间距是否小于第二间距阈值，实现两次车间距的判断，若车间距小于第二间距阈值，说明此时本车离前车很近了，此时，会根据实际计算的本车减速度进行减速，并设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，通过两次车间距的判断以及设置两级的减速度阈值，能够保证减速控制的平顺性和舒适性，避免碰撞，此外，此时通过停止油门信号的响应，能够防止油门误碰发生的可能碰撞，提升安全性，本发明只需监控车间距和车速，并通过相关计算即可实现防碰撞制动，实现成本更低。
另外，根据本发明上述的车辆防碰撞制动系统，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述系统还包括：
第二减速模块，用于若此时本车与前车之间的车间距大于第二间距阈值，且小于等于第一间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第一减速度阈值，并开放油门信号的响应。
进一步地，所述系统还包括：
第三减速模块，用于若本车减速度不大于第一减速度阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，并开放油门信号的响应。
进一步地，所述计算模块采用以下公式计算本车减速度：
本车减速度的绝对值＝(本车车速2-前车车速2)/[2*(车间距-安全距离)]；
其中，安全距离小于第二间距阈值。
进一步地，所述系统还包括：
第三判断模块，用于判断本车车速是否在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距是否小于第三间距阈值，第三间距阈值大于第一间距阈值；
所述获取模块具体用于若本车车速在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距小于第三间距阈值时，周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速。
附图说明
本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明第一实施例的车辆防碰撞制动方法的流程图；
图2是根据本发明第二实施例的车辆防碰撞制动系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明第一实施例提出的车辆防碰撞制动方法，包括步骤S101～S106：
S101，判断本车车速是否在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距是否小于第三间距阈值。
其中，速度阈值范围例如是0～20km/h，第三间距阈值例如是10m，本车与前车之间的车间距可以通过超声波雷达或毫米波雷达进行监测，无需复杂的装置，实现成本低。
S102，若本车车速在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距小于第三间距阈值，则周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速。
其中，当本车车速在0～20km/h内，且本车与前车之间的车间距小于10m，说明当前车辆处于低速行驶的过程，此时，会触发本发明提供的车辆防碰撞制动的功能，周期性(周期例如为50ms)获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速。反之，若不满足上述条件，则不会触发本发明提供的车辆防碰撞制动的功能。
S103，当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，根据车间距本车车速以及前车车速计算本车减速度。
其中，第三间距阈值大于第一间距阈值，第一间距阈值例如是8m，则当本车与前车之间的车间距小于8m，且本车车速大于前车车速时，说明此时本车离前车较近，且有碰撞风险，此时根据车间距本车车速以及前车车速来计算本车减速度。具体可以采用以下公式计算本车减速度：
本车减速度的绝对值＝(本车车速2-前车车速2)/[2*(车间距-安全距离)]；
其中，安全距离是预先设定的，安全距离例如是0.8m。
需要指出的是，这个计算出的减速度并非驾驶员踩踏制动踏板产生的减速度，而是可以通过车辆中的电子液压制动系统(EHB)实现的减速度，保证行车安全。
本实施例中减速的方向是与汽车行驶方向相反的。在对减速度进行比较时，具体比较的是绝对值。
S104，判断本车减速度是否大于第一减速度阈值。
其中，第一减速度阈值例如是2m/s2。
S105，若本车减速度大于第一减速度阈值，则判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值，第二间距阈值小于第一间距阈值。
其中，第二间距阈值大于安全距离，且小于第一间距阈值，第二间距阈值例如是3m。
若本车减速度(指绝对值)大于2m/s2，则判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于3m。
通过设置两级距离阈值判断(即8m和3m)，能够保证控制的准确性和平顺性。
S106，若此时本车与前车之间的车间距小于等于第二间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，并停止油门信号的响应，第二减速度阈值大于第一减速度阈值。
其中，若此时本车与前车之间的车间距小于等于3m，说明此时本车离前车很近了，此时，会根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，并停止油门信号的响应，第二减速度阈值大于第一减速度阈值，第二减速度阈值(指绝对值)例如是4m/s2。这里设定最大减速度值的目的是，汽车虽会按实际计算的减速度值进行减速，但是减速时，减速度不会超过这个最大值，确保减速时的舒适性。通过两次车间距的判断以及设置两级的减速度阈值，能够保证减速控制的平顺性和舒适性，避免碰撞，此外，此时通过停止油门信号的响应，能够防止油门误碰发生的可能碰撞，提升安全性。
此外，作为一个具体示例，S104中，判断本车减速度是否大于第一减速度阈值的步骤之后，
若本车减速度不大于第一减速度阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，并开放油门信号的响应。
具体的，若本车减速度不大于2m/s2，则根据实际计算的本车减速度进行减速，并开放油门信号的响应。由于本车减速度是根据车间距本车车速以及前车车速计算出来的，因此，若本车减速度不大于2m/s2，说明此时碰撞的风险不大，因此会根据实际计算的本车减速度进行减速，并开放油门信号的响应。
此外，作为一个具体示例，S105中，判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值步骤之后，所述方法还包括：
若此时本车与前车之间的车间距大于第二间距阈值，且小于等于第一间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第一减速度阈值，并开放油门信号的响应。
具体的，若此时本车与前车之间的车间距大于3m，且小于等于8m，考虑到距前车还有相当安全距离，符合拥堵情况下的蠕动现象，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为2m/s2，并开放油门信号的响应。当有油门请求时，会允许响应油门请求，但会继续周期性(周期50ms)监测本车车速、距前车距离、以及前车速度。
在具体实施时，当检测到本车车速≥20km/h时，本发明提供的车辆防碰撞制动的功能会退出。当计算的本车减速度≥4m/s2时，说明此时减速力较强，可以退出油门响应，以计算的减速度值进行车辆减速。
若在此功能中，驾驶员踩踏了制动踏板，在根据实际计算的本车减速度进行减速时，会考虑制动踏板产生的减速度，取实际计算的本车减速度和制动踏板产生的减速度两者中的最大值进行减速。
此外，需要说明的是，上述提到的油门请求是小幅度的(如，油门请求深度＜30％)。当油门请求深度较大(如，≥30％)时，应当理解是驾驶员有强烈的超车愿望，本发明提供的车辆防碰撞制动的功能会退出，以优先尊重驾驶员的驾驶意图。
综上，根据本实施例提供的车辆防碰撞制动方法，当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，说明此时本车离前车较近，且有碰撞风险，通过计算此时本车减速度，并在本车减速度大于第一减速度阈值时，再判断车间距是否小于第二间距阈值，实现两次车间距的判断，若车间距小于第二间距阈值，说明此时本车离前车很近了，此时，会根据实际计算的本车减速度进行减速，并设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，通过两次车间距的判断以及设置两级的减速度阈值，能够保证减速控制的平顺性和舒适性，避免碰撞，此外，此时通过停止油门信号的响应，能够防止油门误碰发生的可能碰撞，提升安全性，本发明只需监控车间距和车速，并通过相关计算即可实现防碰撞制动，实现成本更低。
请参阅图2，基于同一发明构思，本发明第二实施例提出的车辆防碰撞制动系统，包括：
获取模块10，用于周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速；
计算模块20，用于当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，根据车间距本车车速以及前车车速计算本车减速度；
第一判断模块30，用于判断本车减速度是否大于第一减速度阈值；
第二判断模块40，用于若本车减速度大于第一减速度阈值，则判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值，第二间距阈值小于第一间距阈值；
第一减速模块50，用于若此时本车与前车之间的车间距小于等于第二间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，并停止油门信号的响应，第二减速度阈值大于第一减速度阈值。
本实施例中，所述系统还包括：
第二减速模块60，用于若此时本车与前车之间的车间距大于第二间距阈值，且小于等于第一间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第一减速度阈值，并开放油门信号的响应。
本实施例中，所述系统还包括：
第三减速模块70，用于若本车减速度不大于第一减速度阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，并开放油门信号的响应。
本实施例中，所述计算模块20采用以下公式计算本车减速度：
本车减速度的绝对值＝(本车车速2-前车车速2)/[2*(车间距-安全距离)]；
其中，安全距离小于第二间距阈值。
本实施例中，所述系统还包括：
第三判断模块80，用于判断本车车速是否在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距是否小于第三间距阈值，第三间距阈值大于第一间距阈值；
所述获取模块10具体用于若本车车速在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距小于第三间距阈值时，周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速。
根据本实施例提供的车辆防碰撞制动系统，当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，说明此时本车离前车较近，且有碰撞风险，通过计算此时本车减速度，并在本车减速度大于第一减速度阈值时，再判断车间距是否小于第二间距阈值，实现两次车间距的判断，若车间距小于第二间距阈值，说明此时本车离前车很近了，此时，会根据实际计算的本车减速度进行减速，并设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，通过两次车间距的判断以及设置两级的减速度阈值，能够保证减速控制的平顺性和舒适性，避免碰撞，此外，此时通过停止油门信号的响应，能够防止油门误碰发生的可能碰撞，提升安全性，本发明只需监控车间距和车速，并通过相关计算即可实现防碰撞制动，实现成本更低。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具体用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车辆防碰撞制动方法，包括周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速，其特征在于，所述方法还包括：
当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，根据车间距本车车速以及前车车速计算本车减速度；
判断本车减速度是否大于第一减速度阈值；
若本车减速度大于第一减速度阈值，则判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值，第二间距阈值小于第一间距阈值；
若此时本车与前车之间的车间距小于等于第二间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，并停止油门信号的响应，第二减速度阈值大于第一减速度阈值。
2.根据权利要求1所述的车辆防碰撞制动方法，其特征在于，判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值步骤之后，所述方法还包括：
若此时本车与前车之间的车间距大于第二间距阈值，且小于等于第一间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第一减速度阈值，并开放油门信号的响应。
3.根据权利要求1所述的车辆防碰撞制动方法，其特征在于，判断本车减速度是否大于第一减速度阈值的步骤之后，所述方法还包括：
若本车减速度不大于第一减速度阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，并开放油门信号的响应。
4.根据权利要求1所述的车辆防碰撞制动方法，其特征在于，根据车间距本车车速以及前车车速计算本车减速度的步骤中，采用以下公式计算本车减速度的绝对值：
本车减速度的绝对值＝(本车车速2-前车车速2)/[2*(车间距-安全距离)]；
其中，安全距离小于第二间距阈值。
5.根据权利要求1所述的车辆防碰撞制动方法，其特征在于，周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速的步骤之前，所述方法还包括：
判断本车车速是否在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距是否小于第三间距阈值，第三间距阈值大于第一间距阈值；
若本车车速在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距小于第三间距阈值，则周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速。
6.一种车辆防碰撞制动系统，包括：获取模块，用于周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速，其特征在于，所述系统还包括：
计算模块，用于当本车与前车之间的车间距小于第一间距阈值，且本车车速大于前车车速时，根据车间距本车车速以及前车车速计算本车减速度；
第一判断模块，用于判断本车减速度是否大于第一减速度阈值；
第二判断模块，用于若本车减速度大于第一减速度阈值，则判断此时本车与前车之间的车间距是否小于等于第二间距阈值，第二间距阈值小于第一间距阈值；
第一减速模块，用于若此时本车与前车之间的车间距小于等于第二间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第二减速度阈值，并停止油门信号的响应，第二减速度阈值大于第一减速度阈值。
7.根据权利要求6所述的车辆防碰撞制动系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二减速模块，用于若此时本车与前车之间的车间距大于第二间距阈值，且小于等于第一间距阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，设定此时的最大减速度值为第一减速度阈值，并开放油门信号的响应。
8.根据权利要求6所述的车辆防碰撞制动系统，其特征在于，所述系统还包括：
第三减速模块，用于若本车减速度不大于第一减速度阈值，则根据实际计算的本车减速度进行减速，并开放油门信号的响应。
9.根据权利要求6所述的车辆防碰撞制动系统，其特征在于，所述计算模块采用以下公式计算本车减速度：
本车减速度的绝对值＝(本车车速2-前车车速2)/[2*(车间距-安全距离)]；
其中，安全距离小于第二间距阈值。
10.根据权利要求6所述的车辆防碰撞制动系统，其特征在于，所述系统还包括：
第三判断模块，用于判断本车车速是否在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距是否小于第三间距阈值，第三间距阈值大于第一间距阈值；
所述获取模块具体用于若本车车速在预设的速度阈值范围内，且本车与前车之间的车间距小于第三间距阈值时，周期性获取本车与前车之间的车间距、以及本车车速和前车车速。
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