CN111591241A - 多车连撞规避系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多车连撞规避系统及方法，该多车连撞规避系统用于后部具备外部安全气囊的车辆，包括：安装于车辆，在车辆发生了碰撞的情况下，以一定的时间间隔获取与车辆处于同一车道的后车的速度的测速传感器；安装于车辆，在车辆发生了碰撞的情况下，与测速传感器同步地获取车辆与后车之间的间距的测距传感器；若测距传感器获取到的间距小于第一阈值，则基于间距以及后车的速度来估算后车停止时后车与车辆之间的停车距离的停车距离估算单元；根据估算出的停车距离是否大于第二阈值来判断是否需要起爆外部安全气囊的判断单元；以及在判断单元判断为需要起爆外部安全气囊的情况下，生成起爆外部安全气囊的指令的气囊起爆指令生成单元。

Description

多车连撞规避系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车被动安全领域，具体而言一种多车连撞规避系统及方法。
背景技术
随着经济的发展，高速道路的建设不断增加，随之而来的是发生在高速道路上的交通事故量也显著增加。由于高速道路无红灯，且车速较快(限速80km/h或100km/h),前车发生撞车事故后，如果相同车道的后方车辆(后车)距离较近，极易发生多车连撞事故，其造成的人身伤害和财产损失都较大。
然而，目前并无特别有效的方法来规避多车连撞。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种用于后部具备外部安全气囊的车辆的多车连撞规避系统及方法，该多车连撞规避系统及方法在该车辆发生了碰撞的情况下，基于后车与该车辆之间的间距以及后车的行驶速度来决定是否起爆车辆后部的外部安全气囊，由此规避多车连撞的情况。
根据本发明的一个方面，提供一种多车连撞规避系统，其用于后部具备外部安全气囊的车辆，其特征在于，包括：测速传感器，该测速传感器安装于所述车辆，在所述车辆发生了碰撞的情况下，以一定的时间间隔获取与所述车辆处于同一车道的后车的速度；测距传感器，该测距传感器安装于所述车辆，在所述车辆发生了碰撞的情况下，与所述测速传感器同步地获取所述车辆与所述后车之间的间距；停车距离估算单元，若所述测距传感器获取到的所述间距小于第一阈值，则该停车距离估算单元基于所述间距以及所述测速传感器获取到的所述后车的所述速度来估算后车停止时所述后车与所述车辆之间的停车距离；判断单元，该判断单元根据所述停车距离估算单元估算出的所述停车距离是否大于第二阈值来判断是否需要起爆所述车辆后部的所述外部安全气囊；以及气囊起爆指令生成单元，在所述判断单元判断为需要起爆所述外部安全气囊的情况下，该气囊起爆指令生成单元生成起爆所述外部安全气囊的指令。
优选地，所述停车距离估算单元中，基于下式计算所述停车距离
S0＝Si-(Vi 2–V0 2)/2*a，
其中，S0为估算出的所述停车距离，V0是所述后车的停止速度即0，下标i为正整数，用于区别所述测速传感器及所述测距传感器多次获取到的数据，即、Si为所述测距传感器最新获取到的所述间距，Vi为所述测速传感器最新获取的所述后车的速度，a为所述后车的实时加速度。
优选地，所述停车距离估算单元中，所述实时加速度根据最新获取的所述后车的速度Vi以及前一次获取的所述后车的速度Vi-1计算得到的。
优选地，所述停车距离估算单元中，所述实时加速度直接从安全气囊控制器获取。
优选地，所述第一阈值设为300m。
优选地，所述第二阈值设为0。
优选地，所述一定的时间间隔为500ms。
根据本发明的另一个方面，提供一种多车连撞规避方法，其用于后部具备外部安全气囊的车辆，其特征在于，包括如下步骤：后车信息获取步骤，在所述车辆发生了碰撞的情况下，通过安装于所述车辆的测速传感器以及测距传感器以一定的时间间隔同步地获取与所述车辆处于同一车道的后车的速度、所述车辆与所述后车之间的间距；停车距离估算步骤，若所述后车信息获取步骤获取到的所述间距小于第一阈值，则基于所述间距以及所述后车信息获取步骤获取到的所述后车的所述速度来估算后车停止时所述后车与所述车辆之间的停车距离；判断步骤，根据所述停车距离估算步骤中估算出的所述停车距离是否大于第二阈值来判断是否需要起爆所述车辆后部的所述外部安全气囊；以及气囊起爆指令生成步骤，在所述判断步骤中判断为需要起爆所述外部安全气囊的情况下，生成起爆所述外部安全气囊的指令。
优选地，所述停车距离估算步骤中，基于下式计算所述停车距离
S0＝Si-(Vi 2–V0 2)/2*a，
其中，S0为估算出的所述停车距离，V0是所述后车的停止速度即0，下标i为正整数，用于区别所述测速传感器及所述测距传感器多次获取到的数据，即、Si为所述测距传感器最新获取到的所述间距，Vi为所述测速传感器最新获取的所述后车的速度，a为所述后车的实时加速度。
根据本发明，在两辆车辆已发生了碰撞的情况下，能有效地规避了多车连撞的情况，避免事故进一步地扩大，减小了人员伤亡及财产损失。
附图说明
图1是本发明的实施例所涉及的多车连撞规避系统的应用场景示意图，(a)示出了车辆1与车辆2发生了碰撞而车辆1后方300m内具有行驶的车辆3(后车)的情况，(b)是经所述多车连撞规避系统的判断单元判断为需要起爆外部安全气囊，由此起爆了外部安全气囊的情况。
图2是本发明的实施例所涉及的多车连撞规避系统的结构框图。
图3是本发明的实施例所涉及的多车连撞规避方法的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
图1是本发明的实施例所涉及的多车连撞规避系统的应用场景示意图，(a)示出了车辆1与车辆2发生了碰撞而车辆1后方300m内具有行驶的车辆3(后车)的情况，(b)是经所述多车连撞规避系统的判断单元判断为需要起爆外部安全气囊，由此起爆了外部安全气囊的情况。图2是本发明的实施例所涉及的多车连撞规避系统的结构框图。
本发明所涉及的多车连撞规避系统用于后部具备外部安全气囊的车辆，本实施例中为车辆1。如图2所示，本实施例所涉及的多车连撞规避系统10包括：测速传感器110，该测速传感器110安装于车辆1的后保险杠附近，在车辆1发生了碰撞的情况下，该测速传感器110以一定的时间间隔获取与车辆1处于同一车道的后车3的速度；测距传感器120，该测距传感器120也安装于车辆1的后保险杠附近，在车辆1发生了碰撞的情况下，该测距传感器120与测速传感器110同步地获取车辆1与后车3之间的间距；停车距离估算单元130，若测距传感器120获取到的间距小于第一阈值，则该停车距离估算单元130基于间距以及测速传感器110获取到的后车3的速度来估算后车停止时后车3与车辆1之间的停车距离；判断单元140，该判断单元140根据停车距离估算单元130估算出的停车距离是否大于第二阈值来判断是否需要起爆车辆1后部的外部安全气囊；以及气囊起爆指令生成单元150，在判断单元140判断为需要起爆外部安全气囊的情况下，该气囊起爆指令生成单元150生成起爆所述外部安全气囊的指令。
具体而言，在车辆1与车辆2发生了碰撞的情况下，安装于车辆1的后保险杠附近的测速传感器110以一定的时间间隔t获取与车辆1处于同一车道的后车3的速度Vi并且测距传感器120与测速传感器110同步地获取车辆1与后车3之间的间距Si，其中，下标i为1，2，3……，用于区别测速传感器110及测距传感器120多次获取到的数据。本实施例中，一定的时间间隔t为500ms。
然后，停车距离估算单元130判断测距传感器120最新获取到的车辆1与后车3之间的间距Si是否小于第一阈值，本实施例中基于80km/h的限速将第一阈值设为300m。若间距Si小于300m，则从安全气囊控制器20获取后车3的实时加速度a，然后基于由测距传感器120最新获取到的间距Si、由测速传感器110最新获取到的Vi、从安全气囊控制器20最新获取的实时加速度a，通过下式(1)来估算后车停止时后车3与车辆1之间的停车距离S0。
S0＝Si-(Vi 2–V0 2)/2*a (1)
此处，由于安全气囊控制器20本身具有计算后车3的实时加速度a的功能，因此可以直接从安全气囊控制器20获取实时加速度a。在安全气囊控制器20不具备计算后车3的实时加速度a的功能的情况下，停车距离估算单元130可以基于最新获取的后车3的速度Vi以及上一次获取的后车3的速度Vi-1(500ms前获取的后车3的速度)，并利用下式(2)计算该实时加速度a。
a＝(Vi–Vi-1)/t (2)
判断单元140根据停车距离估算单元130估算出的停车距离S0是否大于第二阈值来判断是否需要起爆车辆1后部的外部安全气囊。本实施例中将第二阈值设为0，即在预测后车3会与车辆1碰撞的情况下，判断为需要起爆车辆1后部的外部安全气囊。
在判断单元140判断为需要起爆车辆1后部的外部安全气囊的情况下，气囊起爆指令生成单元150生成起爆外部安全气囊的指令，并将其发送给安全气囊控制器20。
下面，基于图3对本发明的实施例所涉及的多车连撞规避方法进行说明。
图3是本发明的实施例所涉及的多车连撞规避方法的流程图。
步骤S11中，在车辆1与车辆2发生了碰撞的情况下，利用测速传感器110以及测距传感器120以500ms的时间间隔同步地获取与车辆1处于同一车道的后车3的速度Vi、车辆1与后车3之间的间距Si。
步骤S12中，判断步骤S11中由测距传感器120获取到的间距Si是否小于300m。若间距Si小于300m，则前进至步骤S13。若间距Si大于300m，则返回到步骤S11。
步骤S13中，基于由测距传感器120最新获取的间距Si、由测速传感器110最新获取的Vi、从安全气囊控制器20获取的实时加速度a，通过式(1)来估算后车停止时后车3与车辆1之间的停车距离S0，然后前进至步骤S14。
步骤S14中，判断上述步骤S13中估算得到的停车距离S0是否大于零。若大于零，则返回至步骤S11。若小于零则前进至步骤S15。
步骤S15中，生成起爆外部安全气囊的指令，并将该指令发送给安全气囊控制器20，然后结束处理。
通过本发明所涉及的多车连撞规避系统及方法，在两辆车辆已发生了碰撞的情况下，能有效地规避了多车连撞的情况，避免事故进一步地扩大，减小了人员伤亡及财产损失。
本实施例中，将一定的时间间隔t设为500ms，但本发明并不限于此，也可以设为其他值。
此外，本实施例中，基于80km/h的限速将第一阈值设为300m，但本发明并不限于此，在具有更大限速的情况下、例如100km/h或120km/h，也可以将该第一阈值设为更大的值，也可以将第一阈值设为更小一些的值。
本实施例中，将第二阈值设为零，即在预测后车3会与车辆1碰撞的情况下，判断为需要起爆外部安全气囊。但本发明并不限于此，在需要更高的安全等级的情况下，也可以将第二阈值设为大于零的值，例如0.05m等。
本实施例中，多车连撞规避系统与安全气囊控制器分开设置，但该多车连撞规避系统也可以集成在安全气囊控制器中。
此外，本发明实施例所涉及的部分可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行相互替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种多车连撞规避系统，其用于后部具备外部安全气囊的车辆，其特征在于，包括：
测速传感器，该测速传感器安装于所述车辆，在所述车辆发生了碰撞的情况下，以一定的时间间隔获取与所述车辆处于同一车道的后车的速度；
测距传感器，该测距传感器安装于所述车辆，在所述车辆发生了碰撞的情况下，与所述测速传感器同步地获取所述车辆与所述后车之间的间距；
停车距离估算单元，若所述测距传感器获取到的所述间距小于第一阈值，则该停车距离估算单元基于所述间距以及所述测速传感器获取到的所述后车的所述速度来估算后车停止时所述后车与所述车辆之间的停车距离；
判断单元，该判断单元根据所述停车距离估算单元估算出的所述停车距离是否大于第二阈值来判断是否需要起爆所述车辆后部的所述外部安全气囊；以及
气囊起爆指令生成单元，在所述判断单元判断为需要起爆所述外部安全气囊的情况下，该气囊起爆指令生成单元生成起爆所述外部安全气囊的指令。
2.如权利要求1所述的多车连撞规避系统，其特征在于，
所述停车距离估算单元中，基于下式计算所述停车距离
S0＝Si-(Vi 2–V0 2)/2*a，
其中，S0为估算出的所述停车距离，V0是所述后车的停止速度即0，下标i为正整数，用于区别所述测速传感器及所述测距传感器多次获取到的数据，即、Si为所述测距传感器最新获取到的所述间距，Vi为所述测速传感器最新获取的所述后车的速度，a为所述后车的实时加速度。
3.如权利要求2所述的多车连撞规避系统，其特征在于，
所述停车距离估算单元中，所述实时加速度根据最新获取的所述后车的速度Vi以及前一次获取的所述后车的速度Vi-1计算得到的。
4.如权利要求2所述的多车连撞规避系统，其特征在于，
所述停车距离估算单元中，所述实时加速度直接从安全气囊控制器获取。
5.如权利要求1至4任一项所述的多车连撞规避系统，其特征在于，
所述第一阈值设为300m。
6.如权利要求1至4任一项所述的多车连撞规避系统，其特征在于，
所述第二阈值设为0。
7.如权利要求1至4任一项所述的多车连撞规避系统，其特征在于，
所述一定的时间间隔为500ms。
8.一种多车连撞规避方法，其用于后部具备外部安全气囊的车辆，其特征在于，包括如下步骤：
后车信息获取步骤，在所述车辆发生了碰撞的情况下，通过安装于所述车辆的测速传感器以及测距传感器以一定的时间间隔同步地获取与所述车辆处于同一车道的后车的速度、所述车辆与所述后车之间的间距；
停车距离估算步骤，若所述后车信息获取步骤获取到的所述间距小于第一阈值，则基于所述间距以及所述后车信息获取步骤获取到的所述后车的所述速度来估算后车停止时所述后车与所述车辆之间的停车距离；
判断步骤，根据所述停车距离估算步骤中估算出的所述停车距离是否大于第二阈值来判断是否需要起爆所述车辆后部的所述外部安全气囊；以及
气囊起爆指令生成步骤，在所述判断步骤中判断为需要起爆所述外部安全气囊的情况下，生成起爆所述外部安全气囊的指令。
9.如权利要求1所述的多车连撞规避方法，其特征在于，
所述停车距离估算步骤中，基于下式计算所述停车距离
S0＝Si-(Vi 2–V0 2)/2*a，
其中，S0为估算出的所述停车距离，V0是所述后车的停止速度即0，下标i为正整数，用于区别所述测速传感器及所述测距传感器多次获取到的数据，即、Si为所述测距传感器最新获取到的所述间距，Vi为所述测速传感器最新获取的所述后车的速度，a为所述后车的实时加速度。
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