[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

摘要

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。

主权项

一种基于路面条件的车辆追尾防碰撞系统，其特征在于，包括行车信息获取装置、数据信息存储单元、安全状态判断装置、触感报警装置和自主制动输出装置；所述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，仅计算符合驾驶员车道行驶意图的目标车辆的车速与相对距离，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；所述数据信息存储单元可以储存不同驾驶员的驾驶习惯，将从驾驶员操纵行为中获取的加速踏板位移和速率、制动踏板位移和速率以及方向盘转角和角速度按最小值到最大值进行排序，对应并适配驾驶员鲁莽值连续的从0变化到100％；根据驾驶员实验采集不同驾驶员特性下的行为表征，即具有鲁莽值连续的从0取到100％的不同类型的驾驶员在不同路面附着条件下开始感到不舒适时的制动减速度并存储，并在车辆追尾防避撞系统作用期间作为预警安全距离模块中输入的目标制动减速度并调用；根据用户之前的驾驶行为数据与数据信息存储单元的驾驶员行为特征数据进行对比，判断出当前用户的鲁莽值，并根据实际车辆行驶过程中的用户操纵行为与车辆状态信息不断在线调整与适配鲁莽值的大小，实现对驾驶员的自适应控制；所述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；所述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发生器，当系统接收到安全状态判断装置发来的电信号时，触发驾驶员座椅椅面的触感发生器，对不同体重的驾驶员采用频率和幅值大小不同触感信号警告驾驶员；当车辆间相对距离小于预警安全距离时，安装在驾驶员座椅椅面的触感发生器将发出频率与幅值大小不同且在人体可接受范围内的可以被有效感知的并且可以根据驾驶员的预设体重调节的正弦波信号，迅速有效警告驾驶员当前存在安全隐患；当车辆追尾防避撞系统开始作用时，安装在油门踏板的重力传感器和触感发生器被激活，当驾驶员在当前紧急情况下错将右脚踏上油门踏板时，一经接触油门踏板，重力传感器即可检测到重力信号，从而产生频率和幅值都在人体可接受范围内的可以被有效感知的并且可以根据驾驶员的体重调节的正弦波信号，警告驾驶员当前的错误踏板行为；当车辆追尾防碰撞系统被停用时或处于失效状态时，安装在油门踏板的触感发生器处于关闭状态；存在一个触感信号的频率和幅值的调节旋钮，与安装在驾驶员座椅椅面和油门踏板上的触感发生器之间线性连接，旋钮从左至右质量值越大，产生的正弦波信号的频率和幅值越大；安装在驾驶员座椅椅面的触感发生器和安装在油门踏板处的触感发生器共同产生容错作用，当油门踏板触感发生器发生故障时，驾驶员座椅椅面的触感发生器仍能给予驾驶员警示作用。