[發(fā)明專利]一種汽車防追尾系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110429654.2
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102673561A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張伏;付三玲;邱兆美;王俊;羅四倍;薛坤鵬;丁會芳;李延娜;張鈺斌;張猛
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: B60W30/09
• 分類號: B60W30/09;B60W10/04;B60W10/184;B60W10/20;B60W50/14
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

1.一種汽車防追尾系統(tǒng)，包括信息采集單元、信息處理單元和輸出控制單元，其特征在于：所述的信息采集單元包括測距傳感器、溫度傳感器、駕駛員狀態(tài)傳感器和車速傳感器，其中測距傳感器包括利用多種測距方式的多種測距傳感器，所述的信息處理單元包括自檢模塊、溫度判斷模塊、測距信息融合計(jì)算模塊、安全距離計(jì)算模塊和判斷控制模塊，根據(jù)計(jì)算出的當(dāng)前應(yīng)保持的安全距離并與實(shí)測車間距離，控制輸出控制單元作出相應(yīng)的動作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車防追尾系統(tǒng)，其特征在于：所述的自檢模塊用于在車輛啟動時(shí)對車輛進(jìn)行自檢，判斷該車輛是否正常，所述的溫度判斷模塊用于判斷車外溫度是否小于0度，如果低于0度，修改車輛的最高速度，所述的測距信息融合計(jì)算模塊用于利用聯(lián)合卡爾曼濾波器對多個(gè)測距傳感器測的信息進(jìn)行融合，得出實(shí)測車距的準(zhǔn)確數(shù)值，所述的安全距離計(jì)算模塊是用于根據(jù)自車速度和相對速度建立安全距離模型，計(jì)算該車輛當(dāng)前應(yīng)保持的安全距離，所述的判斷控制模塊用于將計(jì)算出的當(dāng)前應(yīng)保持的安全距離與實(shí)測車間距離進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果控制輸出控制單元作出相應(yīng)的動作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車防追尾系統(tǒng)，其特征在于：所述的判斷控制模塊的判斷控制過程為：

將計(jì)算出的當(dāng)前應(yīng)保持的安全距離與實(shí)測車間距離進(jìn)行比較，判斷實(shí)測車距是否大于安全距離，如果實(shí)測距離小于安全距離，則進(jìn)行報(bào)警；

判斷駕駛員的狀態(tài)，如果駕駛員狀態(tài)良好，提醒駕駛員進(jìn)行減速，直至實(shí)測距離超過安全距離，如果駕駛員狀態(tài)不佳，則啟動油門動作控制器進(jìn)行減速；

如果前車和后車超出臨界最小距離時(shí)，且上述報(bào)警器報(bào)警后，駕駛員未及時(shí)采取制動措施，則啟動制動動作控制器開始動作，帶動制動踏板制動，直至己車與前車達(dá)到安全距離后；

如果減速后，其實(shí)測距離仍小于安全距離時(shí)，且前車沒有轉(zhuǎn)向時(shí)，則啟動轉(zhuǎn)向動作控制器進(jìn)行轉(zhuǎn)向，以避免追尾事故發(fā)生。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2?或3所述的汽車防追尾系統(tǒng)，其特征在于：所述的多種測距傳感器包括超聲波測距儀、毫米波雷達(dá)測距儀、攝像系統(tǒng)測距儀和激光測距傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的汽車防追尾系統(tǒng)，其特征在于：所述的輸出控制單元包括顯示器、報(bào)警器、油門控制器、制動控制器和轉(zhuǎn)向控制器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2?或3所述的汽車防追尾系統(tǒng)，其特征在于：所述的駕駛員狀態(tài)傳感器用于采集駕駛員的狀態(tài)信息，包括脈搏信號和每分鐘眨眼的次數(shù)信號。

7.一種汽車防追尾方法,其特征在于：該汽車防追尾方法包括以下步驟：

1）.車輛啟動時(shí)首先對車輛進(jìn)行自檢，判斷該車輛是否正常，如果車輛不正常，則將車輛送去檢修，否則，進(jìn)入步驟2）；

2）.判斷車外溫度是否小于0度，如果低于0度，修改車輛的最高速度，如果不低于0度，就直接行駛；

3）.利用聯(lián)合卡爾曼濾波器對多個(gè)測距信息進(jìn)行融合，得出實(shí)測車距的準(zhǔn)確數(shù)值；

4）.根據(jù)自車速度和相對速度建立安全距離模型，計(jì)算該車輛當(dāng)前應(yīng)保持的安全距離；

5）.將計(jì)算出的當(dāng)前應(yīng)保持的安全距離與實(shí)測車間距離進(jìn)行比較，判斷實(shí)測車距是否大于安全距離，如果大于安全距離，則回到步驟2），如果實(shí)測距離小于安全距離，則進(jìn)行報(bào)警；

6）.判斷駕駛員的狀態(tài)，如果駕駛員狀態(tài)良好，提醒駕駛員進(jìn)行減速，直至實(shí)測距離超過安全距離，如果駕駛員狀態(tài)不佳，則啟動油門動作控制器進(jìn)行減速；

7）.如果前車和后車超出臨界最小距離時(shí)，且上述報(bào)警器報(bào)警后，駕駛員未及時(shí)采取制動措施，則啟動制動動作控制器開始動作，帶動制動踏板制動，直至己車與前車達(dá)到安全距離后；

8）.如果減速后，其實(shí)測距離仍小于安全距離時(shí)，且前車沒有轉(zhuǎn)向時(shí)，則啟動轉(zhuǎn)向動作控制器進(jìn)行轉(zhuǎn)向，以避免追尾事故發(fā)生。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車防追尾方法，其特征在于：所述的步驟3）中得出準(zhǔn)確的實(shí)測數(shù)據(jù)的具體過程如下：

首先將多個(gè)測距信息經(jīng)過相應(yīng)公式進(jìn)行處理，然后用聯(lián)合卡爾曼濾波器對測距的信息進(jìn)行融合，并結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來處理經(jīng)過濾波的數(shù)據(jù)，將聯(lián)合卡爾曼濾波中局部濾波的輸出和全局濾波的輸出，分別作為RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入出節(jié)點(diǎn)的輸入，經(jīng)過一定的訓(xùn)練學(xué)習(xí)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的汽車防追尾方法，其特征在于：所述的步驟6）中判斷駕駛員的工作狀態(tài)是通過判斷駕駛員每分鐘眨眼的次數(shù)或每分鐘脈搏次數(shù)。