[发明专利]一种防止车辆连环追尾的预警装置及预警方法

权利要求书

1.一种防止车辆连环追尾的预警装置，其特征在于，包括微处理器，车载CAN总线，连接车载CAN总线的本车车速传感器，用于探测本车前方多个车辆相对本车的相对速度、相对角度和相对距离的运动状态数据，并将运动状态数据传输给车载CAN总线的毫米波雷达，用于提取车载CAN总线上本车前方多个车辆相对本车的运动状态数据以及本车速度的CAN总线转换器，用于提示最近前车和次近前车发生制动的信号灯；

所述微处理器根据CAN总线转换器传输的本车前方多个车辆相对本车的运动状态数据以及本车速度，计算后确定最近前车和次近前车，以及最近前车与次近前车之间的安全距离阈值、本车与最近前车之间的安全距离阈值、本车与次近前车之间的安全距离阈值，并将上述实际相对距离与对应的安全距离阈值分别比较后将危险信号发送给信号灯；

所述毫米波雷达的输出端电连接在所述车载CAN总线上，所述CAN总线转换器的输入端电连接在所述车载CAN总线上，所述CAN总线转换器的输出端与微处理器的I/O输入端电连接，所述微处理器的I/O输出端与信号灯的输入端电连接；

所述毫米波雷达固定安装在车辆前方车牌号安装位置下方正中央，所述微处理器固定安装在车载CAN总线附近，所述信号灯固定在车辆仪表盘上。

2.根据权利要求1所述的一种防止车辆连环追尾的预警装置，所述毫米波雷达采用ESR毫米波雷达。

3.根据权利要求1所述的一种防止车辆连环追尾的预警装置，所述CAN总线转换器采用RS422-CAN总线转换器。

4.根据权利要求1所述的一种防止车辆连环追尾的预警装置，所述微处理器采用ARM9处理器型号为S3C2410。

5.根据权利要求1所述的一种防止车辆连环追尾的预警装置，所述信号灯为红色LED灯。

6.一种防止车辆连环追尾的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)数据采集：通过所述毫米波雷达探测本车前方多个车辆与本车的相对速度、相对角度和相对距离的运动状态数据，并将上述运动状态数据发送至所述车载CAN总线；

(2)数据的提取：通过CAN总线转换器实时提取车载CAN总线上的本车前方多个车辆相对本车的运动状态数据以及本车速度的数据；

(3)目标车辆判断：通过本车前方多个车辆与本车之间的角度最大值α确定是否为目标车辆，所述角度最大值α的计算公式为：式中L为本车与被探测车辆之间的距离，本车前方车辆相对本车的相对角度小于所述角度最大值α，确定本车前方车辆为目标车辆；再根据目标车辆和本车的距离确定最近前车和次近前车；

(4)追尾可能性提示：根据跟车安全临界距离公式

其中，V₀为跟随车的速度，ΔV为两车之间的相对速度，a_max为两车制动减速度的最大值，计算得出本车与最近前车、本车与次近前车、最近前车与次近前车的安全距离，再通过上述安全距离分别计算设定本车与最近前车的安全距离阈值S_安本-最、本车与次近前车的安全距离阈值S_安本-次、最近前车与次近前车的安全距离阈值S_安最-次；通过毫米波雷达探测得到的本车与最近前车的实际距离S_本-最、本车与次近前车的实际距离S_本-次、最近前车与次近前车的实际距离S_最-次，将上述实际距离与对应的安全距离阈值分别比较，当同时有两组及两组以上的实际距离小于安全距离阈值S<S_安时，信号灯点亮报警。

7.根据权利要求6所述的一种防止车辆连环追尾的预警方法，所述安全距离阈值为安全距离的五倍。

8.根据权利要求6所述的一种防止车辆连环追尾的预警方法，所述数据的提取过程中对提取到的数据进行拆分，对拆分得到的数据通过判断其仲裁场标识符来区分本车车速数据和本车前方多个车辆相对本车的相对速度、相对角度和距离数据。