CN110386136B - 车辆的自动碰撞缓解系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆的自动碰撞缓解系统及其方法。车辆的自动碰撞缓解系统包括车辆控制器、自由空间监测单元、后部碰撞监测单元、通信器、传动系统和制动系统。自由空间监测单元检测主车辆前方的自由空间，后部碰撞监测单元检测位于主车辆后方的远程车辆的参数。通信器通过V2V或V2I无线网络发送和接收来自其他车辆或基础设施的信号。车辆控制器估算主车辆的加速时间和后方远程车辆的碰撞时间。此外，车辆控制器确定启动主车辆的传动系统或制动系统。

Description

车辆的自动碰撞缓解系统及其方法
技术领域
本发明涉及车辆的自动碰撞缓解系统及其方法。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且不构成现有技术。据报道，全世界平均每个月有超过10万人死于交通事故。根据目前的趋势，随着汽车普及，交通事故不断增加。在美国，每年报告的交通事故超过550万起。特别是，每年发生约170万次后部碰撞的交通事故。据报道，后部碰撞是最常见的车祸类型。据报道，由于后部碰撞事故，平均每年有大约17000人遇难，超过50万人受伤。
在当前的技术中，通过为更多的车辆装备气囊(其为汽车技术中最重要的救生装备)，许多人的生命得以挽救。但现在，道路安全方面的更好的技术已经触手可及。国家运输安全委员会(NTSB)估计，如果在某些地区使用车辆的自动化操作系统，可以避免大约80％的死亡和伤害，这是因为大约90％的事故是由于人为错误造成的。最近，许多用于自动化操作的技术被引入并安装在车辆中。特别是，利用传感器、摄像机和无线技术方面的进步可以避免碰撞或降低碰撞的严重程度。数家原始设备制造商正在增加自动化功能，例如紧急情况下的自动操作或车道保持辅助系统，以提高安全性并抑制事故发生。
该背景技术部分中所公开的上述信息仅仅是为了增强对本发明的背景的理解，因此可以包含不形成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明涉及车辆的后部碰撞缓解系统及其方法。所述后部碰撞缓解系统可以降低后部碰撞车辆事故的严重程度。因此，车辆的所述系统减少了乘客受伤的机会以及由于事故造成的车辆损坏的修理成本。此外，所述后部碰撞缓解系统将提高车辆的安全性，并可作为独特的卖点和附加的自动化安全系统进行销售。
无需额外成本，所述后部碰撞缓解系统可以应用于具有现有的后部传感器、通过利用车辆上当前安装的传感器而能够检测从车辆的后方正在接近的车辆的任何车型。然而，后部碰撞缓解系统可以很容易地安装并应用于没有安装传感器或摄像机的其他车型，但需要额外成本以添加摄像机或后部传感器或其他系统，诸如V2V、V2I、V2X和类似的车辆的数据交换系统。
根据本发明的一个方面，一种车辆的后部碰撞缓解系统包括车辆控制器和接收装置，所述车辆具有制动系统和传动系统。所述车辆控制器能够操作为确定即将发生的后部碰撞。所述车辆控制器进一步确定主车辆前方的自由空间，并且能够操作为在即将发生的后部碰撞之前立即加速主车辆，并且在即将发生的后部碰撞发生之后立即制动主车辆。所述接收装置能够操作为检测位于主车辆后方的远程车辆的参数。
所述车辆控制器配置为基于主车辆中的存储数据来估算制动距离，并且确定所述制动距离是否小于所确定的主车辆前方的自由空间。所述车辆控制器配置为基于检测到的远程车辆的参数和主车辆的存储数据来估算主车辆与远程车辆的碰撞距离。此外，所述车辆控制器配置为基于检测到的远程车辆的参数、主车辆的存储数据和估算的距离来估算主车辆到达碰撞点的加速时间以及远程车辆在碰撞点撞到主车辆的碰撞时间。
所述车辆控制器进一步配置为，当所述车辆控制器指示主车辆到达碰撞点的加速时间大于远程车辆到达碰撞点的碰撞时间时，确定启动传动系统；以及，当所述车辆控制器指示发生了后部碰撞时，确定启动制动系统。
所述自由空间通过估算主车辆在当前行驶方向上的前方的空闲量来确定；所述空闲量通过检测主车辆前方的物体或识别交叉路口而确定。
所述远程车辆的参数包括远程车辆的质量和速度以及远程车辆与主车辆之间的距离；所述主车辆的存储数据包括主车辆的质量和速度。所述车辆控制器通过以下公式来估算主车辆到达碰撞点的加速时间和主车辆的制动距离：
Figure BDA0001732755110000031
其中，g是重力常数，μ是轮胎和道路之间的摩擦系数，vmax(t)是在应用了最大加速度的情况下主车辆的速度随时间变化的函数，mHV是主车辆的质量，mRV是远程车辆的质量，xSD是主车辆的制动距离，TACC是主车辆的加速时间。
所述车辆控制器通过以下公式进一步估算主车辆的碰撞距离：xc＝xFS-xSD，其中，xC是主车辆的碰撞距离，xFS是主车辆前方的自由空间，xSD是主车辆的制动距离；所述车辆控制器通过以下公式估算远程车辆在碰撞点撞到主车辆的碰撞时间：vR×TTCC＝xR+xC，其中，xR是主车辆与远程车辆之间的距离，vR是远程车辆的速度，xC是主车辆的碰撞距离，TTCC是远程车辆的碰撞时间。所估算的主车辆的制动距离和碰撞距离之和不大于所确定的自由空间。
所述自由空间由前视摄像机、前方LiDAR传感器或前方雷达传感器中的至少一个进行检测，所述远程车辆的参数由后视摄像机、后方LiDAR传感器或后方雷达传感器中的至少一个进行检测。此外，所述远程车辆的参数由车对车(V2V)无线网络进行传送。
所述主车辆的传动系统配置为应用最大加速度从而使主车辆与远程车辆之间的速度差最小；所述主车辆的制动系统配置为在发生后部碰撞之后立即施加最大制动力以完全停止。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于缓解车辆的后部碰撞的方法，所述车辆具有制动系统和传动系统。所述方法包括：确定即将发生的后部碰撞以及主车辆前方的自由空间。检测位于主车辆后方的远程车辆的参数。利用检测到的远程车辆的参数和主车辆的存储数据来估算主车辆的制动距离和碰撞距离；利用检测到的远程车辆的参数、主车辆的存储数据和估算的距离来估算主车辆到达碰撞点的加速时间以及远程车辆在碰撞点撞到主车辆的碰撞时间。此外，当车辆控制器指示主车辆到达碰撞点的加速时间大于远程车辆到达碰撞点的碰撞时间时，启动传动系统，并且当所述车辆控制器指示发生了后部碰撞时，启动制动系统。
通过本文提供的说明，其它可应用领域将变得明显。所有人都应当理解的是，这里呈现的说明书和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可以更好地理解本发明，将参照附图、通过示例来描述本发明的各种形式，在附图中：
图1是根据本发明的具有后部碰撞缓解系统的车辆的平面图；
图2是根据本发明的图1的系统可能遇到的交通场景；
图3是根据本发明的后部碰撞缓解系统的流程图；
图4是根据本发明的后部碰撞缓解示意图；以及
图5是根据本发明的后部碰撞缓解系统的方法。
这里所描述的附图只是用于说明目的，并且不意图以任何方式来限制本发明的范围。
具体实施方式
以下说明在本质上仅仅是示例性的，而无论怎样都并非旨在限制本发明、本发明的应用或本发明的用途。应当理解的是，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
如图1所示，根据本发明的一个方面的车辆12的后部碰撞缓解系统10包括各种部件。虽然本发明的某些方面对于特定类型的车辆特别有用，但车辆12可以是任何类型的车辆，包括但不限于汽车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、割草机、娱乐车、游乐园车辆、农场设备、建筑设备、电车、高尔夫球车、火车和手推车。后部碰撞缓解系统10监测车辆12的前方区域和后方区域，以通过使用各种通信装置或测量装置来缓解来自位于车辆12后方的注意力分散的正在接近的远程车辆14(示于图2中)的碰撞。
车辆12具有车辆控制器20和用于操作后部碰撞缓解系统10的至少一个接收装置，例如后部碰撞监测单元40或通信器50。车辆控制器20与后部碰撞监测单元40和通信器50相互连接并进行通信。车辆控制器20进一步与自由空间监测单元30相互连接并进行通信，所述自由空间监测单元30包括前视摄像机32、前方LiDAR34、前方雷达36或类似类型的装置。通常，被称为光成像检测和测距的LiDAR是一种通过接收由物体反射的激光信号来检测物体的表面以及物体的尺寸和精确位置的技术。称为无线电探测和测距的雷达用于探测远处的物体，并利用物体的无线电波反射来确定其速度和位置。车辆控制器可以以硬件方式(例如，处理器、存储器、集成电路等)、软件方式或者硬件和软件结合的方式(即一系列命令)来实施，车辆控制器处理至少一个功能或操作。
在图1和图2中，当主车辆12′接近交通信号灯或在交通信号灯处停止，同时前方车辆16在主车辆12′前方，或者主车辆12′已经识别出在特定距离处将到达交叉路口时，车辆控制器20通过与自由空间监测单元30通信来确定在当前的行驶方向上、在主车辆12′的前方的自由空间xFS。自由空间监测单元30可以使用前视摄像机32或诸如前方LiDAR 34或前方雷达36的传感器来检测主车辆12′前方的空闲量。具有前视摄像机32、前方LiDAR34和前方雷达36的自由空间监测单元30可以检测包括一个或更多个车辆以及交通信号灯的任何类型的物体，以用于确定主车辆12′前方的自由空间xFS。
如图1所示，自由空间监测单元30可以朝向车辆12的前方区域设置。然而，这是作为示例示出，并且前视摄像机32、前方LiDAR34和前方雷达36可以位于车辆12的其他区域。自由空间监测单元30可以采集关于物体(其包括位于车辆12前方的车辆和交通信号灯)的位置的数据以及关于车辆12前方的车辆的速度和/或制动活动的数据。因此，车辆12的车辆控制器20从自由空间监测单元30接收检测到的数据，并基于检测到的数据确定自由空间xFS。
在图1和图2中，后部碰撞监测单元40还包括后视摄像机42、后方LiDAR 44和后方雷达46。通常，后部碰撞监测单元40可以通过利用后视摄像机42、后方LiDAR 44、后方雷达46或类似类型的装置来检测后方接近的车辆。后视摄像机42、后方LiDAR 44和后方雷达46可以朝向车辆12的后方区域设置。然而，这是作为示例示出，并且这些装置可以设置在车辆12的其他区域中。
后部碰撞监测单元40可以用于采集关于接近主车辆12′的一个或更多个车辆的位置以及位于主车辆12′后方的远程车辆14的速度和/或制动活动的数据。除了采集这些数据之外，后部碰撞监测单元还利用物体识别软件来采集关于后方远程车辆mRV的质量的数据。车辆12可以使用后视摄像机42、后方LiDAR44或后方高分辨率雷达46来识别后方远程车辆14的分类和类型，然后物体识别软件可以基于存储在车辆控制器20的存储器22中的后方远程车辆14的特征的广义分类来估计后方远程车辆mRV的质量。
根据本发明的形式，自由空间监测单元30和后部碰撞监测单元40可以是车辆12中现有系统的一部分。例如，两个摄像机32、42和所有传感器34、36、44、46都可以是车辆12的自动泊车辅助系统的一部分。以上提到的摄像机或传感器(诸如LiDAR和雷达)只是作为示例而给出，并不是以限制性的方式给出。
或者，如图1所示，车辆12也可以不使用自由空间监测单元30或后部碰撞监测单元40，而是利用通信器50来获取数据。通信器50也与车辆控制器20相互连接并进行通信。通信器50通过车对车(V2V)无线网络或车辆对基础设施(V2I)无线网络发送或接收信号。V2V无线网络可以允许在附近车辆之间进行动态无线数据交换。因此，可以从位于车辆12周围的一个或更多个车辆发送与车辆相关的数据，例如位置、速度、质量和其他数据。V2I无线网络是在车辆与道路基础设施之间进行的操作数据(诸如交通信号灯的位置或其他车辆的数据)的交换，其旨在实现广泛的安全性、移动性和环境效益。例如，交通控制器可以调整交通灯定时以实现更好的交通效率，或者可以结合交通信号灯的状态，从而帮助缓解后部碰撞，例如通过V2I无线网络来减少交通交叉干扰。
在图1和2中，后部碰撞缓解系统10可以使用V2V无线网络来获取关于后方远程车辆14的数据。通信器50可用于直接从后方远程车辆14接收车辆相关数据，例如后方远程车辆的位置、速度vR和质量mRV。通过V2V无线网络，通信器50接收后方远程车辆14的特定数据(诸如质量mRV、速度vR和位置)，这些数据使得后部碰撞缓解系统10能够具有后方远程车辆14的更准确的数据。
或者，如上所述，后部碰撞缓解系统10可以使用V2I无线网络来获取数据，诸如交叉路口位置、交通信号灯或主车辆12′周围的其他车辆的数据。通过V2I无线网络，主车辆12′可以通过接收前方车辆16的位置或从交叉路口附近的路侧单元接收交叉路口(包括交通信号灯)的位置来确定主车辆12′前方的自由空间xFS。此外，主车辆12′的通信器50可以从路侧单元接收车辆相关的数据，例如后方远程车辆14的位置、速度vR和质量mRV，所述路侧单元已存储了路侧单元附近的车辆的数据。具体地，后方远程车辆的质量mRV可以通过道路上的磅秤或其他重量测量装置来收集。
在图1中，车辆12可以具有一个或更多个计算机，诸如包含处理器24、存储器22和通常存在于通用计算机中的其他组件的车辆控制器20。存储器22存储其自已的车辆的信息，例如车辆12的位置、速度、质量和其他数据。存储器22可以是能够存储可以由处理器24访问的信息的任何类型的存储器(包括计算机可读介质)，或者是存储可以借助于电子装置读取的数据的其他介质(诸如存储卡或其他光盘)。
如上所述，车辆控制器20例如通过CAN或其他网络与自由空间监测单元30、后部碰撞监测单元40和通信器50相互连接并进行通信。车辆控制器20可以通过V2V或V2I无线网络来获取并处理由自由空间监测单元30采集的数据或从通信器50接收的数据，以估算和识别车辆12前方的自由空间xFS。此外，车辆控制器20可以通过V2V或V2I无线网络来获取并处理由后部碰撞监测单元40采集的数据或通过通信器50接收的数据，以估算和识别后方远程车辆14的速度vR和质量mRV以及主车辆12′与后方远程车辆14之间的距离xR。另外，车辆控制器20可以从存储器22获取并处理存储的数据，例如主车辆速度随时间的变化vmax(t)以及主车辆的质量mHV。
在图1中，车辆控制器20可以通过与制动系统28和传动系统26相互连接并进行通信来控制车辆12的方向和速度。传动系统26是通过调节燃料或其他能量向驱动轮传递动力的一组部件。因此，传动系统26使车辆12加速或减速，制动系统28通过与车辆控制器20通信而使车辆12完全停止。
作为本发明的可选特征之一，主车辆12′的制动系统28可以通过车辆控制器20的更精确的控制过程来控制。例如，由于每个车轮可以单独进行控制，因此主车辆12′的车辆控制器20可以通过应用前制动器而使后制动器不启动来确定对即将发生的碰撞的最合适的响应。
如图1和图2所示，本发明的后部碰撞缓解系统10可选地包括转向系统52。转向系统52与车辆控制器20相互连接并进行通信。除了启动传动系统26或制动系统28以缓解碰撞之外，车辆控制器20使得转向系统52能够对车辆12进行转向。例如，如果前方空间xFS不足以使主车辆12′移动(例如，被车辆16或交叉路口限制)，则主车辆12′的车辆控制器20可以围绕主车辆12’前方的车辆16转向。相应地，该结果对于缓解主车辆12′的后部碰撞效果更明显。
现在参照图3和图4，图3的流程图60提供了主车辆12′的后部碰撞缓解系统10的示例性总体示意图。如图3所示，作为示例，示出了当主车辆12′静止时后部碰撞缓解系统10的流程图60。然而，流程图60的控制逻辑序列也可以用于移动的主车辆。
在图3的框S1中，当主车辆12′的车辆控制器20指示由后方远程车辆14对主车辆12′的后部碰撞即将发生时，车辆控制器20可以启动后部碰撞缓解系统10。主车辆12′可以通过使用后部碰撞监测单元40或者通过经由V2V无线网络连续接收来自后方远程车辆14的信号来检测后方远程车辆14。主车辆12′的车辆控制器20可以通过估算后方远程车辆14的最小制动距离来判断后部碰撞即将发生。然而，上述后部碰撞即将发生的判断是作为示例给出的，而对于车辆控制器20的后部碰撞的判断，不应是限制性的。因此，当认为后部碰撞即将发生时，车辆控制器20的处理器24可以启动如流程图60中所示的后部碰撞缓解控制逻辑序列。
在图3的框S2中，车辆控制单元20确定主车辆12′前方的自由空间xFS。如图4所示，自由空间xFS通过来自自由空间监测单元30的检测数据或来自通信器50的接收数据而确定。自由空间xFS定义为当车辆控制器20指示认为后部碰撞即将发生时，在主车辆12′前方的主车辆12′的可能移动极限。
在图3的框S3中，车辆控制器20的处理器24确定在碰撞之后主车辆12′能够完全停止所需要的制动距离xSD，以及从主车辆12′决定开始加速的时间到碰撞点C，主车辆12′加速所需的加速时间TACC。车辆控制器20利用所确定的自由空间xFS、检测数据(诸如后方远程车辆的质量mRV)和存储数据(诸如主车辆的质量mHV)以及主车辆的速度随时间变化的函数通过以下公式来估算主车辆12′的制动距离xSD和加速时间TACC：：
Figure BDA0001732755110000091
其中g是重力常数，μ是轮胎和道路之间的摩擦系数，vmax(t)是在应用了最大加速度的情况下主车辆的速度随时间变化的函数，mHV是主车辆12′的质量，mRV是后方远程车辆14的质量，xSD是主车辆12′的制动距离，TACC是主车辆到达碰撞点C的加速时间。在实际实施中，主车辆的速度的函数可以用等式建模或者作为数字数据存储在车辆控制器20的存储器22中。
在图3的框S4中，车辆控制器20的处理器24确定从主车辆12′的前方到碰撞点C的碰撞距离xC，如图4所示。碰撞距离xC为主车辆12′提供最大的加速空间，但是规定主车辆12′将在可能的移动极限之前停止。因此，利用确定的制动距离xSD和自由空间xFS、通过以下公式来估算碰撞距离xC：xC＝xFS-xsD，其中，xC是主车辆12′的碰撞距离，xFS是主车辆12′前方的自由空间，xSD是主车辆12′的制动距离。
如图4的图所示，制动距离xSD和碰撞距离xC之和不大于自由空间xFS。因此，碰撞距离xC被确定为不存在超过前方自由空间xFS的风险的情况下，主车辆12′能够向前移动的最大距离。
此外，在图3的框S4中，车辆控制器20确定在碰撞点C处发生由后方远程车辆14对主车辆12′的后部碰撞时的碰撞时间TTTC。车辆控制器20的处理器24利用以上确定的数据、通过以下公式来估算碰撞时间TTTC：vR×TTTC＝xR+xC，其中，xR是主车辆12′与后方远程车辆14之间的距离，vR是后方远程车辆14的速度，如图4所示。
在图3的框S5中，基于之前步骤中的估算，车辆控制器20确定主车辆12′是否开始以最大加速度向前加速。如果车辆控制器20指示碰撞时间TTTC小于主车辆12′加速到碰撞点C所需的加速时间TACC，则车辆控制器20确定启动主车辆12′的传动系统26。否则，主车辆12′的车辆控制器20在下一个时间周期中重复估算。因此，如图3的框S6所示，主车辆12′通过启动的传动系统开始加速。即使在主车辆12′开始加速的情况下，车辆控制器20也连续地重复估算以确定是否认为主车辆12′的后部碰撞即将发生。
然而，在图3的框S5中，如果车辆控制器20指示碰撞时间TTTC大于加速时间TACC，则车辆控制器20确定不启动主车辆12′的传动系统26。因此，如图3的框S7所示，由于传动系统26未被启动，主车辆12′不开始加速。
在图3的框S8中，车辆控制器20确定是否实际发生了由后方远程车辆14对主车辆12′的后部碰撞。如果实际发生了后部碰撞，则车辆控制器20确定启动制动系统28，并且制动系统28施加最大制动力从而完全停止，如图3的框S9所示。如上所述并如图4所示，主车辆12′距离碰撞点C的制动距离xSD不应超过主车辆12′的确定的移动极限。另外，如果实际上未发生后部碰撞，则主车辆12′的车辆控制器20在下一个时间周期中重复估算。
图5显示了示出根据本发明的用于车辆后部碰撞缓解的方法100的示意图。如图5所示，方法100可以包括确定主车辆12′即将发生的后部碰撞的步骤102。此外，后部碰撞缓解系统10的方法100包括确定主车辆12′前方的自由空间xFS的步骤104以及检测后方远程车辆14的参数的步骤106。
后部碰撞缓解系统10的方法100还包括利用检测到的后方远程车辆14的参数和主车辆12′的存储数据，估算主车辆12′的制动距离xSD和碰撞距离xC的步骤108。此外，方法100进一步包括利用检测到的后方远程车辆14的参数、主车辆12′的存储数据以及估算的距离，估算主车辆12′到达碰撞点C的加速时间TACC以及后方远程车辆14在碰撞点C处撞到主车辆12′后部的碰撞时间TTTC的步骤110。
后部碰撞缓解系统10的方法100包括，当车辆控制器20指示主车辆12′到达碰撞点C的加速时间TACC大于后方远程车辆14到达碰撞点C的碰撞时间TTTC时，启动传动系统26的步骤112。方法100进一步包括，当车辆控制器20指示后部碰撞在碰撞点C处发生时，启动制动系统28的步骤114。
本发明的后部碰撞缓解系统10也可应用于不同的交通场景，例如在初始检测到的后部碰撞的路径中，以某一角度从后方接近的车辆或多个车辆的碰撞。例如，当后方远程车辆14可以以某一角度接近主车辆12′(即，不从主车辆的后方直接接近)时。当后方远程车辆14以某一角度接近主车辆12′时，估算将基于上述的控制逻辑序列适应新场景。因此，后部碰撞缓解系统10可以轻松地适应不同的交通场景。
此外，本发明的后部碰撞缓解系统10可以应用于车辆即将发生的前部碰撞。当车辆静止或移动时，并且前方远程车辆从车辆前方接近的情况下，车辆根据上面的本发明中所述的控制逻辑序列、基于车辆的后方区域(而不是前方区域)中的自由空间进行操纵。
前面对本发明的各种形式的描述是出于说明和描述的目的而呈现的。其并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导，可以进行许多修改或变化。选择并描述所讨论的形式以提供对本发明的原理及其实际应用的最佳说明，从而使得本领域的普通技术人员能够以各种形式利用本发明并做出各种修改以适于预期的特定用途。当根据所附权利要求书公平、合法和公正地授权的宽度来解释时，所有这些修改和变化都在由所附权利要求书确定的本发明的范围内。

Claims (18)

1.一种车辆的后部碰撞缓解系统，所述车辆具有制动系统和动力传动系统，所述后部碰撞缓解系统包括：
车辆控制器，其能够操作为确定即将发生的后部碰撞，所述车辆控制器确定主车辆前方的自由空间，并且能够操作为在即将发生的后部碰撞之前立即加速主车辆，并且在即将发生的后部碰撞发生之后立即制动主车辆；
接收装置，其能够操作为检测位于主车辆后方的远程车辆的参数；
其中，所述车辆控制器配置为基于主车辆中的存储数据来估算制动距离，并且确定所述制动距离是否小于所确定的主车辆前方的自由空间；
所述车辆控制器配置为基于检测到的远程车辆的参数和主车辆的存储数据来估算主车辆与远程车辆的碰撞距离；
所述车辆控制器配置为基于检测到的远程车辆的参数、主车辆的存储数据和估算的制动距离和估算的碰撞距离来估算主车辆到达碰撞点的加速时间以及远程车辆在碰撞点撞到主车辆的碰撞时间；
所述车辆控制器配置为，当所述车辆控制器指示主车辆到达碰撞点的加速时间大于远程车辆到达碰撞点的碰撞时间时，确定启动动力传动系统；
所述车辆控制器配置为，当所述车辆控制器指示发生了后部碰撞时，进一步确定启动制动系统，
所述主车辆的动力传动系统配置为应用最大加速度，从而使主车辆与远程车辆之间的速度差最小。
2.根据权利要求1所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所述自由空间通过估算主车辆在当前行驶方向上的前方的空闲量来确定。
3.根据权利要求2所述的车辆的后部碰撞缓解系统，所述空闲量通过检测主车辆前方的物体或识别交叉路口而确定。
4.根据权利要求1所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所述远程车辆的参数包括远程车辆的质量和速度以及远程车辆与主车辆之间的距离；所述主车辆的存储数据包括主车辆的质量和速度。
5.根据权利要求4所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所述车辆控制器通过以下公式来估算主车辆到达碰撞点的加速时间和主车辆的制动距离：
Figure FDA0004039150720000021
其中，g是重力常数，μ是轮胎和道路之间的摩擦系数，vmax(t)是在应用了最大加速度的情况下主车辆的速度随时间变化的函数，mHV是主车辆的质量，mRV是远程车辆的质量，xSD是主车辆的制动距离，TACC是主车辆的加速时间。
6.根据权利要求5所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所述车辆控制器通过以下公式来估算主车辆的碰撞距离：xc＝xFS-xSD，其中，xC是主车辆的碰撞距离，xFS是主车辆前方的自由空间，xSD是主车辆的制动距离。
7.根据权利要求6所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所述车辆控制器通过以下公式来估算远程车辆在碰撞点撞到主车辆的碰撞时间：vR×TTCC＝xR+xC，其中，xR是主车辆与远程车辆之间的距离，vR是远程车辆的速度，xC是主车辆的碰撞距离，TTCC是远程车辆的碰撞时间。
8.根据权利要求1所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所估算的主车辆的制动距离和碰撞距离之和不大于所确定的自由空间。
9.根据权利要求1所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所述自由空间由前视摄像机、前方LiDAR传感器或前方雷达传感器中的至少一个进行检测。
10.根据权利要求1所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所述远程车辆的参数由后视摄像机、后方LiDAR传感器或后方雷达传感器中的至少一个进行检测。
11.根据权利要求1所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所述远程车辆的参数由车对车无线网络进行传送。
12.根据权利要求1所述的车辆的后部碰撞缓解系统，其中，所述主车辆的制动系统配置为在发生后部碰撞之后立即施加最大制动力以完全停止。
13.一种用于缓解车辆的后部碰撞的方法，所述车辆具有制动系统和动力传动系统，所述方法包括：
确定即将发生的后部碰撞；
确定主车辆前方的自由空间；
检测位于主车辆后方的远程车辆的参数；
利用检测到的远程车辆的参数和主车辆的存储数据来估算主车辆的制动距离和碰撞距离；
利用检测到的远程车辆的参数、主车辆的存储数据和估算的制动距离和估算的碰撞距离来估算主车辆到达碰撞点的加速时间以及远程车辆在碰撞点撞到主车辆的碰撞时间；
当车辆控制器指示主车辆到达碰撞点的加速时间大于远程车辆到达碰撞点的碰撞时间时，启动动力传动系统；
当车辆控制器指示发生了后部碰撞时，启动制动系统，
所述主车辆的动力传动系统配置为应用最大加速度，从而使主车辆与远程车辆之间的速度差最小。
14.根据权利要求13所述的用于缓解车辆的后部碰撞的方法，其中，所述远程车辆的参数包括远程车辆的质量和速度以及远程车辆与主车辆之间的距离；所述主车辆的存储数据包括主车辆的质量和速度。
15.根据权利要求14所述的用于缓解车辆的后部碰撞的方法，其中，所述车辆控制器通过以下公式来估算主车辆到达碰撞点的加速时间和主车辆的制动距离：
Figure FDA0004039150720000041
其中，g是重力常数，μ是轮胎和路面之间的摩擦系数，vmax(t)是在应用了最大加速度的情况下主车辆的速度随时间变化的函数，mHV是主车辆的质量，mRV是远程车辆的质量，xSD是主车辆的制动距离，TACC是主车辆的加速时间。
16.根据权利要求15所述的用于缓解车辆的后部碰撞的方法，其中，所述车辆控制器通过以下公式来估算主车辆的碰撞距离：xC＝xFS-xSD，其中，xC是主车辆的碰撞距离，xFS是主车辆前方的自由空间，xSD是主车辆的制动距离。
17.根据权利要求16所述的用于缓解车辆的后部碰撞的方法，其中，所述车辆控制器通过以下公式来估算远程车辆在碰撞点撞到主车辆的碰撞时间：vR×TTCC＝xR+xC，其中，xR是主车辆与远程车辆之间的距离，vR是远程车辆的速度，xC是主车辆的碰撞距离，TTCC是远程车辆的碰撞时间。
18.根据权利要求13所述的用于缓解车辆的后部碰撞的方法，其中，所估算的主车辆的制动距离和碰撞距离之和不大于所确定的自由空间。
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