[发明专利]基于毫米波雷达的防追尾系统

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的防追尾系统，其特征在于：

包括毫米波雷达(1-4)，布置在车身周围，探测获得车身周围车况信息，并发送到车身CAN网络(7)；

包括车身CAN网络(7)，从毫米波雷达(1-4)接收车身周围车况信息，并发送到车辆系统主控；

包括车辆系统主控(5)，通过CAN网络接收毫米波雷达的车身周围车况信息，并采集自身车辆信息，结合车身周围车况信息和自身车辆信息判断出是否能够进行安全的紧急转向：若能进行安全紧急转向，则处理生成一条安全的转向避障路径，根据转向避障路径转换产生转向控制信号并发送到转向控制模块(6)；

包括转向控制模块(6)，根据车辆系统主控(5)发过来的转向控制信号控制车辆的方向盘进行紧急转向，以防止防追尾。

2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的防追尾系统，其特征在于：在车身的后部毫米波雷达(1-4)，毫米波雷达(1-4)朝向后方探测本车和后车之间的纵向距离。

3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的防追尾系统，其特征在于：在车身四周各布置装有一个毫米波雷达(1-4)。

4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的防追尾系统，其特征在于：

所述的车辆系统主控(5)在产生转向控制信号的同时产生提示报警信息并在主控台上显示，向驾驶员提醒呈现。

5.应用于权利要求1所述防追尾系统的一种追尾碰撞预警方法，其特征在于：在所述车辆系统主控(5)中，通过毫米波雷达(1)实时获得当前本车和后车之间的距离D和相对速度，按照以下方式判断进行碰撞风险识别，判断是否有被追尾风险：

其中，D表示毫米波雷达(1)检测得到的本车和后车之间的纵向距离，V₁、V_rel分别为后车的速度和相对速度；a₁、a₂分别为后车和本车的预设最大制动减速度；t₁、t₂分别为追尾系统中预设的系统延迟时间和驾驶员反应时间；d₀为保持的安全车间距；

若满足上述公式，则判断不将发生被追尾事件；

当不满足上述公式时候，判断将发生被追尾事件，防追尾系统进行工作控制。

6.根据权利要求5所述的一种紧急转向路径规划算法，其特征在于：在所述车辆系统主控(5)中，若判断有被追尾风险，则按照以下方式进行安全的紧急转向：

若通过毫米波雷达(1)检测到当前本车前方向的预设距离d内无车辆，则将本车车速进行加速至到等于后车的速度V₁，且纵向加速度a_x满足以下公式：

若通过毫米波雷达(1)检测到当前本车前方向的预设距离d内有车辆，则当前本车进行换道控制：

通过毫米波雷达(1)检测到当前本车前方向的预设距离d内有车辆，则采用B样条曲线模拟进行换道控制的路径规划，B样条曲线由n+1个控制点P_i组成，i＝0,1,…,n，转向避障路径的B样条曲线参数化表达为：

其中，k为B样条曲线的次数，N_i,k()是k次B样条曲线基函数；i表示控制点的序数，P_i表示第i个控制点的坐标；C(u)表示转向避障路径的坐标；

选择采用五次B样条曲线，以五次B样条曲线规划转向避障路径，其中各个控制点坐标P_i即为：

其中，L为车道宽度，θ表示转向避障路径的拐弯曲率，d₁、d₂、d₃、d₄分别表示第一对相邻两个控制点之间的沿车辆行驶方向的间距、第二对相邻两个控制点之间的沿车辆行驶方向的间距、第三对相邻两个控制点之间的沿车辆行驶方向的间、第四对相邻两个控制点之间的沿车辆行驶方向的间距；

同时在车辆沿转向避障路径行驶过程中，按照以下公式实时计算曲率ρ为：

其中，和分别为转向避障路径的坐标C(u)关于x轴、y轴的一阶导数，和为转向避障路径的坐标C(u)关于x轴、y轴的二阶导数；

再根据实时获得的曲率ρ处理获得汽车换道时的侧向加速度a_y并发送到车辆系统主控(5)进行加速度控制：

其中，V₂表示车辆当前的速度。