[發明專利]一種高速公路追尾碰撞預警及防護系統及控制方法

有效

• 申請號: 201210335897.4
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102849009A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 尹小琴;朱喜行;張盼盼;萬元鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60R21/0132
• 分類號: B60R21/0132;B60Q1/44
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于汽車安全領域，特別是涉及到高速公路上防止后車追尾自車時預警以及為即將發生的碰撞所采取主動式自我保護措施的一種系統。?

背景技術

近年來，隨著汽車保有量的不斷增長，汽車道路交通事故呈逐年上升的趨勢。在各種交通事故中，追尾碰撞占有很高的比例。據調查表明，中國的高速公路追尾碰撞發生起數約占總事故起數的33.6%，其造成的經濟損失約占總數的40%。一方面，高速公路復雜多變的行車情況使追尾事故發生時被追尾車輛采取主動避撞措施的可能性很小，由此，高速公路上防追尾碰撞的預警顯得尤為重要。2011年1月12日專利號為CN201703340?U的實用新型專利公開了一種汽車防追尾裝置，該裝置雖然具有預警功能，但其行車安全車距預設為定值，而實際高速公路上每輛車的操控情況和駕駛員的反應情況都是不同的，行車安全車距差別很大，應該按照實際情況進行自動識別，將激光測距儀測量的實際車距和預先設定的安全車距相比進而判斷危險程度的大小，只能以偏概全，勢必會造成很多虛警或不警，對高速公路行車存在重大安全隱患。另一方面，在追尾事故中，被追尾車輛的駕乘人員的頭頸部揮鞭傷是一種極其常見的傷害，有調查證實，26%的追尾事故中，駕乘人員的頭頸部會受傷。為防止這種傷害的發生，主動式頭枕應運而生。中國發明專利CN101712290A公布的一種汽車座椅頭枕，通過在座椅靠背上設置觸發機構，當汽車發生碰撞的時候，由于乘員的背部慣性向后移動觸碰座椅靠背上的觸發機構，由此觸發啟動與之相連的伸縮機構，使座椅頭枕實現自動快速前移，達到避免乘員頸部遭受鞭打傷害，有效保護乘員的目的。但是這種頭枕是根據碰撞發生信號，并依靠碰撞發生時的能量去啟動頭枕，這種在碰撞發生之時才啟動頭枕的控制系統不可避免的存在著啟動滯后的危險，這樣的頭枕難以保護頭頸部的安全。再者，并不是所有的防追尾預警都能起到積極的作用，只有把追尾預警和防護結合起來，才能更為有效的減少追尾事故的發生概率和降低追尾事故中的生命和財產損失。?

發明內容

本發明針對以上存在的單一的追尾預警、片面的高速公路行車安全車距設置方法和主動安全頭枕啟動滯后等對防追尾碰撞有重大影響的問題，提供了一種高速公路追尾碰撞預警和防護有效結合的系統及控制方法，該系統能夠利用行車環境監測模塊實時監測車況和路況信息，并根據預設控制算法實時準確地判斷后車行進的危險程度，進而在發生追尾之前對后車進行警示并對判斷出的不可避免的追尾碰撞進行駕乘人員的主動式保護。?

為了解決上述問題，本發明采用了一種高速公路追尾碰撞預警及防護系統，其中包括駕駛員路況選擇模塊、環境監測模塊、主控制模塊和執行模塊。在駕駛室的儀表板上設置一路面選擇開關，包括干燥路面，潮濕路面，冰雪路面三種情況，即駕駛員路況選擇模塊；環境監測模塊包括激光測距系統和自車速度傳感器；主控制模塊是單片機系統；執行模塊為主動安全頭枕觸發單元和高位制動燈。車輛駛入高速公路后，駕駛員根據實際路面情況選擇相對應的開關位置，安裝在汽車尾部的激光測距儀實時測量自車與后車的距離，距離信息、自車車速信息和路面選擇開關位置信息一起被送入主控制模塊預設程序進行處理，得到的實時臨界安全車距與測量的實際車距進行比較，并根據危險程度的大小控制高位制動燈的亮起和主動安全頭枕觸發單元的啟動。?

路面選擇開關分三種模式，三種開關位置分別對應于干燥，潮濕和冰雪三種路面，以兼顧大部分的行車情況，追尾碰撞預警及防護系統的主控制模塊內預置有對應于不同路面情況的不同程序算法。根據駕駛員選擇的路況選擇開關的位置，主控模塊自動選擇不同的?值，對具體道路情況和行車情況進行具體處理，從而更具有針對性。?

本系統執行部件之一為安裝在車輛尾部上方的高位制動燈，所述的高位制動燈，采用LED冷光源，響應時間非常短，能盡可能的為高速公路上疾速行駛的后車爭取更多的反應時間，以便能及早發現前方車輛的預警而快速的實施制動，而且所述本系統高位制動燈的亮滅和剎車信號引起的高位制動燈的亮滅是并聯關系，即互不影響；本系統執行部件之二的主動安全頭枕觸發單元可以是電磁鐵或者是電機。?

本發明內置一套控制方法，預警及防護步驟如下：?

（1）根據駕駛員選擇的不同路面選擇開關位置，主控制模塊自動選擇所對應的路面附著系數。

（2）激光測距儀采集后車相對于自車的距離信息，速度傳感器采集自車速度信息；?