CN202358094U

CN202358094U - 电动车防撞系统

Info

Publication number: CN202358094U
Application number: CN2011203985628U
Authority: CN
Inventors: 沈勇; 宋謌; 陆贞姣; 潘军
Original assignee: SHANGHAI AEROSPACE AUTOMOBILE ELECTROMECHANICAL CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI AEROSPACE AUTOMOBILE ELECTROMECHANICAL CO Ltd
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2021-10-19

Abstract

本实用新型提供一种电动车防撞系统，至少包括由CAN通信总线连接的雷达模块及整车控制模块，该雷达模块包括设置在车体四周用以采集信息的多个超声波雷达传感器以及用于处理各该超声波雷达传感器采集的信息的数字信号处理器；该整车控制模块包括依据接收到数字信号处理器输出的处理数据后发出命令的ECU单元，以及响应该ECU单元发出的命令的报警单元、制动单元、驱动单元以及转向单元。本实用新型的电动车防撞系统能够使驾驶员的反应时间、与障碍物的距离、行车速度等三个方面得到优化控制，可减少驾驶员的负担和判断错误，对于提高驾驶过程中的安全性将起到重要作用。

Description

电动车防撞系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车领域，特别是涉及一种电动车防撞系统。

背景技术

随着社会大众对行车安全的重视程度日益增加，车辆制造商也投入越来越多的研发心血在各种用以提升行车安全的电子技术上，例如用以主动侦测车辆与四周障碍物的距离的电子侦测技术、用以增加驾驶人夜间视角范围的车头灯转向技术、用以减低驾驶人在事故发生时所遭受的冲击的安全气囊技术，以及用以提升刹车效率的电子制动技术等。

其中，主动侦测车辆与四周障碍物的距离的电子侦测技术已渐渐引起各整车制造商研发团队的重视。现今的车辆虽已配置有各种雷达侦测系统，却仍难在驾驶员的反应时间、与障碍物的距离、行车速度等三个方面得到优化控制，而导致的重大意外事故仍然不断地在我们的日常生活中发生。其原因在于，一方面，现有的车辆雷达系统的侦测范围并未覆盖车身周围所有区域，因此仍然存在一定视觉盲区，是发生事故的隐患。另一方面，根据驾驶人的主观需求，车辆可能处于不同的行驶模式，若采用固定式(单一判断标准)的控制方法难以在各种行驶模式下采取最优的防撞措施。

据此，如何提供一种能有效地、全面地监测车身周围障碍物的雷达侦测系统，且能在各种行驶模式下执行最优防撞措施的防撞系统，实已成为目前社会各界所急待解决的课题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电动车防撞系统，用以解决现有技术中的车辆控制系统不能在不同行驶模式下全面监测车身周围障碍物以判断车辆是否处于危险状态，进而带来的安全隐患的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电动车防撞系统，至少包括：雷达模块，包括设置在车体四周用以采集信息的多个超声波雷达传感器以及用于处理各该超声波雷达传感器采集的信息的数字信号处理器；整车控制模块，由CAN通信总线与所述雷达模块连接，包括依据接收到所述数字信号处理器输出的处理数据后发出命令的ECU单元，以及响应该ECU单元发出的命令的报警单元、制动单元、驱动单元以及转向单元。

在本实用新型的电动车防撞系统中，所述超声波雷达传感器包括短程超声波雷达传感器、远程超声波雷达传感器或电子扫描雷达传感器。其中，所述短程超声波雷达传感器设置在所述车体的四周。所述短程超声波雷达传感器为9个，包括2个正向雷达传感器，其覆盖角度为135度；4个侧向雷达传感器，其覆盖角度为120度，以及3个倒车雷达传感器，其覆盖角度为180度。所述远程超声波雷达传感器或电子扫描雷达传感器设置在所述车体的正前侧。

如上所述，本实用新型的电动车防撞系统，解决了车辆在不同行驶状态下，通过短程超声波雷达传感器和远程超声波雷达传感器或电子扫描雷达传感器(ESR)检测包括盲区内车辆或行人及障碍物位置，避免与其发生碰撞的问题，实现了驾驶员的反应时间、与障碍物的距离、行车速度等三个方面得到优化控制，进而减少驾驶员的负担和判断错误，对于提高驾驶过程中的安全性。

附图说明

图1显示为本实用新型电动车防撞系统的原理框图。

图2显示为本实用新型电动车防撞系统中的超声波雷达传感器的探测示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1及图2，图1显示为本实用新型电动车防撞系统的原理框图。图2显示为本实用新型电动车防撞系统中的超声波雷达传感器的探测示意图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图所示，本实用新型提供一种电动车防撞系统，至少包括：雷达模块11以及由CAN通信总线12与所述雷达模块11连接的整车控制模块13(VMS，Vehicle Control System)。

所述雷达模块11包括多个超声波雷达传感器112以及数字信号处理器111(DSP，DigitalSignal Processor)。所述的多个超声波雷达传感器112包括有短程超声波雷达传感器、远程超声波雷达传感器或电子扫描雷达传感器。其中，所述短程超声波雷达传感器为9个，分别设置在所述车体2的四周，包括2个正向雷达传感器(即图2中标示的112a)，其覆盖角度为135度；4个侧向雷达传感器(即图2中标示的112b)，其覆盖角度为120度，以及3个倒车雷达传感器(即图2中标示的112c)，其覆盖角度为180度。所述远程超声波雷达传感器或电子扫描雷达(ESR)传感器即图2中标示的112d)设置在所述车体2的正前侧。呈如图2所示的状态。各该超声波雷达传感器112用以采集信息，并将采集的信息予以输出至数字信号处理器111。

所述数字信号处理器111用于处理各该超声波雷达传感器112采集的信息，后由CAN通信总线12输出结果给所述整车控制模块13。

所述整车控制模块13由CAN通信总线12与所述雷达模块11连接，包括ECU单元131以及报警单元132、制动单元133、驱动单元134以及转向单元135。所述ECU单元131(ElectronicControl Unit)为电子控制单元，又称“行车电脑”或“车载电脑”，从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。

所述ECU单元131依据接收到所述数字信号处理器111输出的处理数据后发出命令给所述报警单元132、制动单元133、驱动单元134或转向单元135，以令各该单元做出响应。例如警报、减速、加速、刹车或绕行等。

在具体的应用过程中，由位于车身四周的超声波雷达传感器112采集信息，并将采集的信息发送至雷达模块11的数字信号处理器111，所述信号处理器实时分析数据后计算出车辆和障碍物及行人的瞬时距离，根据预先制定的防撞控制策略预测车辆的最优防撞响应(包括警报、减速、加速、制动和绕行等)。之后，雷达模块11通过CAN总线将响应命令(警报、减速、加速、制动和绕行等)传输至VMS整车控制模块13，由整车控制模块13的ECU单元13l将响应命令发送至报警模块、制动模块、驱动模块或转向模块。最后，各模块的执行机构做出防撞响应。

为进一步阐述本实用新型的原理及功效，本实用新型中制定的防撞控制策略如下：

当防撞系统处于辅助驾驶模式，即车辆在低速、常速以及倒车行驶状态下时，车辆可能做出的响应有警报、减速以及制动等。

①低速状态时，车速小于等于5km/h。此时采用短程超声波雷达传感器就完全可以满足测距的需要(超声波雷达探测距离：2cm～450cm)。布置在车辆前方的超声波实时地将前方障碍物距离送数字信号处理器111，当4.5m范围内检测到障碍物时开始报警，并根据障碍物距离采取自动减速和自动制动措施。当检测到障碍物距离在2m至4.5m之间时，立即自动减速并将速度限制在2km/h；当检测到障碍物距离在1m至2m之间时，立即自动减速并将速度限制在1km/h；当检测到障碍物距离小于1m时，立即自动减速并将速度限制在在0.5km/h；一旦检测到障碍物距离小于极限值(20cm)时立即采取自动制动措施，防止碰撞的发生。

②正常行驶状态时，车速大于5km/h且小于等于30km/h。此时当车辆与障碍物距离小于设定值(50m)时，开始报警，提醒驾驶员注意前方障碍物，防止追尾和碰撞行人的事故发生。在最大设计速度30km/h下的制动距离为7m，制动时间为1.4秒；在5km/h下的制动距离为0.28m，制动时间为0.4秒，以此为参考制订相应的限速指标：当障碍物距离小于10m时，自动减速并将速度限制在10km/h；当障碍物距离小于5m时，自动减速并将速度限制在5km/h，此时进入低速状态，采用低速状态的防撞控制策略。

③倒车状态时，根据与障碍物距离的由远近发出报警声，并且报警声的频率随与障碍物距离的减小而增大。当障碍物距离在1m至4m之间时，发出1秒间隔的警报声；当障碍物距离小于1m时，发出0.2秒间隔的警报声。如果与障碍物距离小于极限值(20cm)时，立即采取自动制动措施，从而有效防止倒车时碰撞事故的发生。

当防撞系统处于自动行驶模式(最高时速限制在5km/h)，即自动跟人行驶、进电梯辅助、泊车辅助(室内/室外)和无线结队行驶时，车辆可能做出的响应有警报、减速以、制动、绕行及加速等。

①自动跟人驾驶，即在畅通、规整的道路上，通过智能钥匙开启自动跟人行驶的功能，并监测四周障碍物。当畅通路段宽度大于7.8m(即车身宽度)时，采取自动绕行措施，并且车速限制在1km/h以下。当畅通路段宽度小于等于7.8m(即车身宽度)时，立即自动制动并发出警报通知主人。

②进电梯辅助，当障碍物距离小于极限值(5cm)时立即采取自动制动措施并报警。

③户外泊车辅助，当障碍物距离小于极限值(30cm)时立刻采取自动制动措施并报警。

④室内泊车辅助，当障碍物距离小于极限值(20cm)时立即采取自动制动措施并报警。

⑤无线结队行驶，此1.2±0.2m范围内车辆自动跟随前车行驶。一旦周围探测到有障碍物，防撞系统会发出警报提醒驾驶人人工干预，排除碰撞危险。当与前方车辆的距离大于1.2±0.2m时，自动减速并将距离控制在1.2±0.2m，当与前方车辆的距离小于1.2±0.2m且大于设定值(20cm)时，自动加速并将距离控制在1.2±0.2m。当与前方车辆的距离小于设定值(20cm)时，采取自动制动措施。

综上所述，本实用新型的电动车防撞系统在车辆不同行驶状态下，通过短程超声波雷达传感器和远程超声波雷达传感器或电子扫描雷达传感器(ESR)检测包括盲区内车辆或行人及障碍物位置，避免与其发生碰撞的问题，实现了驾驶员的反应时间、与障碍物的距离、行车速度等三个方面得到优化控制，进而减少驾驶员的负担和判断错误，对于提高驾驶过程中的安全性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种电动车防撞系统，其特征在于，至少包括：

雷达模块，包括设置在车体四周用以采集信息的多个超声波雷达传感器以及用于处理各该超声波雷达传感器采集的信息的数字信号处理器；

整车控制模块，由CAN通信总线与所述雷达模块连接，包括依据接收到所述数字信号处理器输出的处理数据后发出命令的ECU单元，以及响应该ECU单元发出的命令的报警单元、制动单元、驱动单元以及转向单元。

2.根据权利要求1所述的电动车防撞系统，其特征在于：所述超声波雷达传感器包括短程超声波雷达传感器以及远程超声波雷达传感器或电子扫描雷达传感器。

3.根据权利要求2所述的电动车防撞系统，其特征在于：所述短程超声波雷达传感器设置在所述车体的四周。

4.根据权利要求3所述的电动车防撞系统，其特征在于：所述短程超声波雷达传感器为9个，包括2个正向雷达传感器，其覆盖角度为135度；4个侧向雷达传感器，其覆盖角度为120度，以及3个倒车雷达传感器，其覆盖角度为180度。

5.根据权利要求2所述的电动车防撞系统，其特征在于：所述远程超声波雷达传感器或电子扫描雷达传感器设置在所述车体的正前侧。