[发明专利]一种基于路面条件的车辆追尾防碰撞系统与方法

说明书

本发明公开了一种基于路面条件的车辆追尾碰撞系统与方法，该系统包括：行车信息获取装置、安全状态判断装置、触感报警装置、自主制动输出装置和数据信息存储单元。其中，行车信息获取装置包括测距传感器、轮速传感器、胎内传感器，用于侦测车辆运动信息和路面附着状态；安全状态判断装置通过驾驶员特性基于不同路面条件选择目标减速度输入安全距离模块，与当前相对距离进行对比确定实时车辆运行安全状态；触感报警装置包括安装在驾驶员座椅椅面和油门踏板上的触感传感器。本发明通过多传感器实现道路信息与车辆信息的获取，及时根据当前车辆的安全状态进行报警或自主制动措施，能够有效避免车辆追尾碰撞的发生，降低了道路安全隐患。

技术领域：

本发明涉及汽车主动安全领域，用于在车辆行驶过程中主动地避免追尾碰撞事故。

背景技术：

世界范围内，每年有超过50万人死亡，1000万人受伤于交通事故中，平均每分钟就至少有一人死于交通事故，其中追尾碰撞占到了将近一半的比例，在所有的道路交通安全致死事故中，由于驾驶员的分心导致的判断决策失误等原因造成的事故数量在80％左右。由Euro-NCAP的研究结果显明，若在发生追尾碰撞的0.5s前向驾驶员进行预警示意，可以减少50％的交通安全事故数量；同时如果驾驶员在事故发生1s前得到警示，那么约90％的事故可以完全避免，从而大大减轻事故的伤亡程度和经济损失。因此，以避免交通事故发生的汽车主动安全装置的研究已成为热点。

车辆追尾防碰撞系统作为一种汽车主动安全技术，利用现代传感信息技术来实时监测前面车辆和目标车辆之间的相对速度和距离，结合路况信息传递给中央处理单元计算当前车辆行驶状态，在存在安全隐患时，给予驾驶员以报警警示；在危险情况下，紧急制动时可以自动避免碰撞或减轻其影响。

目前国内外公开的专利多数仅单纯的考虑追尾防碰撞系统的安全性与有效性，提出自车传感器、安全距离算法和自主制动控制方法上的优化，没有考虑到车辆在实际行驶过程中由于道路条件和驾驶员操纵特性的复杂化和多变化引起的制动舒适性和系统适应性问题；对于危险情况时的驾驶员报警系统也多采 用声光报警形式，装置单一没有容错作用，且没有触感报警更快速有效。

因此，有必要开发具有驾驶员特性的基于不同路面条件的车辆追尾防碰撞系统，在车辆行驶安全的同时保证驾驶员制动过程中的个体舒适性。目前国内外尚未应用于车辆追尾防碰撞系统上的这方面的方法。

发明内容：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，在保证车辆追尾防碰撞系统既有的制动安全性的前提下，提供了一种不同驾驶员在不同路面条件下保证制动舒适性和系统适应性的方法，用于有效提高系统可靠性。

为实现上述目的，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于路面条件的车辆追尾防碰撞系统包括行车信息获取装置、安全状态判断装置、触感报警装置、自主制动输出装置和数据信息存储单元；行车信息获取装置包括测距传感器、轮速传感器、胎内传感器和油门踏板重力传感器；测距传感器包括安装在车辆头部的机器视觉传感器和安装在车辆保险杠上部中央的毫米波雷达传感器以及信息融合控制器，将毫米波雷达检测到的车辆信息映射到图像上，由驾驶员操作行为判断驾驶员感兴趣区域，通过对进行区域内车辆信息进行信号滤波处理，得到感兴趣车辆的速度和相对距离；胎内传感器通过对轮胎胎内定点的侧向和纵向变形量获得当前轮胎滑移率，综合四个轮胎滑移率的大小确定路面附着状况。

技术方案所述的安全状态判断装置包括预警安全距离计算模块、自主制动安全距离计算模块和安全状态决策模块；根据设定的具有连续的不同鲁莽值的驾驶员特性条件下车辆行驶路面附着状态与车辆舒适减速度之间的关系，选择 目标减速度计算当前预警安全距离；根据设定的车辆行驶路面附着状态与车辆最大减速度之间的关系，选择目标减速度计算当前自主制动安全距离；将行车信息获取装置侦测到的车辆相对距离与以上安全距离进行对比，进行安全状态决策，并根据需要通过电信号分别触发触感报警装置和自主制动输出装置。