[发明专利]一种基于车路协同的安全跟车距离控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于车路协同的安全跟车距离控制系统，其特征在于：包括路侧单元、边缘工控机和智能车辆上的ECU、车载GPS模块、ACC系统、毫米波雷达装置以及车辆自带的速度传感器，

所述车载GPS模块用于采集智能车辆的速度，设该速度为第一速度；

所述速度传感器用于与所述车载GPS模块同步采集智能车辆的速度，设该速度为第二速度，

所述ECU用于将所述第一速度和第二速度进行融合，作为该智能车辆的融合速度；

所述毫米波雷达装置安装在智能车辆的最前端，用于实时采集与前车的跟车距离，并在智能车辆进入所述路侧单元的监测范围内时触发所述ECU向路侧单元发送所述融合速度；

所述路侧单元在道路沿线间隔设置多个，在道路同一侧，至少每两个路侧单元与一台边缘工控机通信连接；所述路侧单元用于接收本车道智能车辆的ECU发送的融合速度并将该融合速度发送给所述边缘工控机；

所述边缘工控机用于根据接收到的融合速度的时间确定智能车辆的前后顺序，根据前、后两智能车辆的跟驰状态计算前、后两智能车辆的安全跟车距离，并将该安全跟车距离发送给所述路侧单元；

所述路侧单元将接收到的安全跟车距离发送给位于后面的智能车辆的ECU，该ECU将所述毫米波雷达采集到的跟车距离与所述安全跟车距离进行对比，若跟车距离≥安全跟车距离，则智能车辆继续行驶；若跟车距离小于所述安全跟车距离，则通过切入所述ACC系统使车辆降速至跟车距离≥安全距离。

2.根据权利要求1所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：所述融合速度由所述第一速度与所述第二速度按不同权重进行融合而得到，其计算公式为：

v＝α·v′+β·v″；

其中，

v′为第一速度，km/h；

v″为第二速度，km/h；

α、β为权重。

3.根据权利要求2所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：

当所述GPS模块正常使用时，所述权重α取0.5，所述权重β取0.5；

当GPS模块无法正常使用时，所述权重α取0，所述权重β取1。

4.根据权利要求3所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：所述边缘工控机在进行安全距离计算前，先将采集到的速度进行单位换算，由km/h换算为m/s。

5.根据权利要求4所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：当v₁v₂时，安全跟车距离计算公式为：

其中，

最大制动加速度：a_max＝μg

μ——路面附着系数；

g——重力加速度；

v₁——前车融合速度(m/s)；

v₂——后车融合速度(m/s)；

t₁——驾驶员反应时间(s)；

t₂——制动力增长时间(s)。

6.根据权利要求4所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：当v₁＝v₂时，安全跟车距离计算公式为：

S＝v₂t₁+(3v₂/22.5)/(μ+0.3)

其中，

μ——路面附着系数；

v₁——前车融合速度(m/s)；

v₂——后车融合速度(m/s)；

t₁——驾驶员反应时间(s)。