一種車輛防追尾系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種車輛主動(dòng)安全防護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種車輛防追尾系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與汽車科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，公路交通呈現(xiàn)出行駛高速化、車流密集 化和駕駛員非職業(yè)化的趨勢(shì)。同時(shí)，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車的產(chǎn)量和保有量都在 急劇增加。在我國(guó)，汽車的產(chǎn)量和保有量逐年增加，但公路發(fā)展、交通管理卻相對(duì)落后，導(dǎo)致 車禍連年上升。在這些車禍當(dāng)中，追尾事故占其中很大部分，其往往造成后排乘坐人員極大 的損失。
[0003] 在過去20~30年中，人們主要把精力集中于汽車的被動(dòng)安全性方面，例如，在汽 車的前部或后部安裝保險(xiǎn)杠、在車內(nèi)相關(guān)部位安裝各種形式的安全帶及安全氣囊等等，以 減輕汽車碰撞帶來的危害。所有這些被動(dòng)安全措施僅依靠后面的防撞桿對(duì)后排乘客進(jìn)行保 護(hù)，在高速公路上或者是在霧霾天氣，如果發(fā)生追尾事故，不能夠有效減少?zèng)_擊對(duì)后排乘客 造成的損傷，會(huì)造成很大的人員傷亡，不能從根本上解決汽車在行駛中發(fā)生碰撞造成破壞 的問題。從預(yù)防撞車事故發(fā)生的角度著眼，研宄一種主動(dòng)的安全防護(hù)系統(tǒng)，在夜間、霧霾天 氣、地面附著系數(shù)較低的情況下，有效減少追尾事故的發(fā)生，保護(hù)后排乘客的安全，是非常 有必要的。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種主動(dòng)防護(hù)的車輛防追尾系統(tǒng)及其方 法，能夠有效減少在夜間、霧霾、地面附著系數(shù)較低等能見度較低的天氣下發(fā)生汽車追尾事 故的概率，極大的保護(hù)后排乘客的安全。
[0005] 本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種車輛防追尾系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元、防 追尾等級(jí)選擇單元、ECU中央控制單元和警示單元；
[0006] 所述防追尾等級(jí)選擇單元與所述ECU中央控制單元連接，用于選擇不同的防追尾 等級(jí)；
[0007] 所述數(shù)據(jù)采集單元包括車載雷達(dá)和自車傳感器；所述車載雷達(dá)安裝在汽車尾部中 間位置，用于測(cè)得后方車輛的相對(duì)速度，相對(duì)加速度及相對(duì)距離，所述車載雷達(dá)將采集到的 數(shù)據(jù)傳送到所述ECU中央控制單元；所述自車傳感器用于測(cè)的自車的速度和加速度；
[0008] 所述ECU中央控制單元與所述警示單元連接，所述ECU中央控制單元能夠?qū)崟r(shí)對(duì) 傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和判斷，并產(chǎn)生車輛的控制變化數(shù)據(jù)指示所述警示單元執(zhí)行相應(yīng)的指 令；
[0009] 所述警示單元包括燈光顯示裝置、聲音報(bào)警裝置和防撞緩沖裝置，所述燈光顯示 裝置用于引起后方車輛的注意；所述聲音報(bào)警裝置用于提醒駕駛員注意后面車輛；所述防 撞緩沖裝置安裝在汽車尾部底盤一可容納空間內(nèi)，用于減少后方車輛對(duì)自車的沖擊。
[0010] 上述方案中，所述防撞緩沖裝置包括防撞桿套、彈簧、防撞桿縱桿、電磁開關(guān)和防 撞桿橫桿；所述防撞桿縱桿套在所述防撞桿套內(nèi)，所述防撞桿縱桿一端固定在所述防撞桿 橫桿上，另一端通過所述彈簧與所述防撞桿套底部連接；所述電磁開關(guān)固定在所述防撞桿 縱桿上，所述電磁開關(guān)上固定有限位鎖緊塊，所述防撞桿套上設(shè)有限位鎖緊孔，所述限位鎖 緊塊卡在所述限位鎖緊孔當(dāng)中。
[0011] 進(jìn)一步的，所述防撞桿縱桿為吸能材料做的緩沖桿。
[0012] 進(jìn)一步的，所述彈簧為勢(shì)能彈簧。
[0013] 上述方案中，所述防追尾等級(jí)分為高等級(jí)、中等級(jí)和低等級(jí)。
[0014] 上述方案中，所述車載雷達(dá)為毫米波雷達(dá)，具有較強(qiáng)的距離探測(cè)能力，以及一定的 穿透能力，能夠在能見度較低的情況下，檢測(cè)到后方車輛。
[0015] 上述方案中，所述自車傳感器型號(hào)為MEAS 52。
[0016] 上述方案中，所述E⑶中央控制單元型號(hào)為碟虎X8S。
[0017] 上述方案中，所述燈光顯示裝置為汽車尾部高位制動(dòng)燈。
[0018] 本實(shí)用新型還提供一種車輛防追尾系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：
[0019] (1)首先駕駛員根據(jù)車外的能見度，天氣情況，以及路面潮濕度等情況設(shè)置所述防 追尾等級(jí)，當(dāng)下雨、下雪、霧霾等天氣時(shí)，將選擇高等級(jí)；當(dāng)天氣一般，但是路面不錯(cuò)，或者路 面潮濕，但是天氣好時(shí)選擇中等級(jí)；當(dāng)天氣晴朗，能見度較高的時(shí)選擇低等級(jí)；
[0020] (2)通過所述車載波雷達(dá)來實(shí)時(shí)檢測(cè)后方車輛的相對(duì)速度、相對(duì)加速度和相對(duì)距 離并且通過計(jì)算，得出自車防追尾的安全等級(jí)，所述警示單元根據(jù)不同的安全等級(jí)執(zhí)行不 同的指令。
[0021] 上述方案中，所述步驟（2)具體包括以下步驟：
[0022] ①通過所述車載雷達(dá)監(jiān)測(cè)出后方物體的相對(duì)速度vMl、相對(duì)加速度aMl和相對(duì)距離 s，通過傳感器測(cè)出自車現(xiàn)有的速度V、加速度a，計(jì)算出前方物體的絕對(duì)速度Vj，Vj= v+vral， 和絕對(duì)加速度a』=a+a μ1;
[0023] ②若ν」< v，則自車沒有被追尾的危險(xiǎn)，屬于安全狀態(tài)；
[0024] ③若Vj彡v，a > a」，其中：
[0025] S0= [vX (v_v』）/ (a-aj)+l/2XaX (v-Vj)2/ (a_aj)2]_Vj X (v-Vj)/ (a-aj)-1/2 X aj X (v-Vj-)2/ (a-aj)2
[0026] sQ為v』彡v，a > a』情況下一級(jí)危險(xiǎn)的安全距離；
[0027] 若s > Stl，則自車屬于安全狀態(tài)，沒有被后車追尾的危險(xiǎn)，并繼續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)的兩車 相對(duì)距離、相對(duì)速度和相對(duì)加速度；
[0028] 若s < Stl，則自車屬于一級(jí)危險(xiǎn)，有被后車追尾的危險(xiǎn)，所述燈光顯示裝置將自動(dòng) 閃爍，提醒后車注意；
[0029] 在v，a > a /倩況下，當(dāng)所述燈光顯示裝置閃爍之后，后車仍舊不采取減速措 施，此時(shí)所述車載雷達(dá)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)后車相對(duì)于前車的相對(duì)距離為s，S 1為該情況下二級(jí)危險(xiǎn) 的安全距離，
[0030] S1= v(t +t J 2)+Y2/2^^ A1
[0031] 其中：
[0032] ta:制動(dòng)力協(xié)調(diào)時(shí)間；
[0033] ts:制動(dòng)力增長(zhǎng)時(shí)間s ;
[0034] a1:汽車在路面上最大加速度；
[0035] d1:兩車停止時(shí)的相對(duì)距離；
[0036] 若s > S1時(shí)，則自車屬于安全狀態(tài)，沒有被后車追尾的危險(xiǎn)，并繼續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)的兩 車相對(duì)距離、相對(duì)速度和相對(duì)加速度；
[0037] 若s < S1時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)所述聲音報(bào)警裝置，提醒駕駛員注意后方車輛，采取必要的 加速措施；
[0038] 在v，a > a』中，若駕駛員在所述聲音報(bào)警裝置提示之后，任然沒有采取必要 措施，此時(shí)所述車載雷達(dá)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)后車相對(duì)于前車的相對(duì)距離為s，S 2為該情況下三級(jí)危 險(xiǎn)的安全距離，若s < S2，自車自動(dòng)彈出所述防撞緩沖裝置，來減少追尾車輛對(duì)后排乘客的 沖擊，最大限度的保護(hù)后排乘客的安全。
[0039] ④Vj彡v，a彡a」，巧表示該情況下一級(jí)危險(xiǎn)的安全距離；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種車輛防追尾系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集單元（I)、防追尾等級(jí)選擇單元 (2)、ECU中央控制單元（3)和警示單元（4); 所述防追尾等級(jí)選擇單元（2)與所述ECU中央控制單元（3)連接，用于選擇不同的防 追尾等級(jí)； 所述數(shù)據(jù)采集單元（1)包括車載雷達(dá)（102)和自車傳感器（101);所述車載雷達(dá)（102) 安裝在汽車尾部（5)中間位置，用于測(cè)得后方車輛的相對(duì)速度，相對(duì)加速度及相對(duì)距離， 所述車載雷達(dá)（102)將采集到的數(shù)據(jù)傳送到所述E⑶中央控制單元（3);所述自車傳感器 (101)用于測(cè)的自車的速度和加速度； 所述ECU中央控制單元（3)與所述警示單元（4)連接，所述ECU中央控制單元（3)能 夠?qū)崟r(shí)對(duì)傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和判斷，并產(chǎn)生車輛的控制變化數(shù)據(jù)指示所述警示單元（4) 執(zhí)行相應(yīng)的指令； 所述警示單元（4)包括燈光顯示裝置（401)、聲音報(bào)警裝置（402)和防撞緩沖裝置 (403)，所述燈光顯示裝置（401)用于引起后方車輛的注意；所述聲音報(bào)警裝置（402)用于 提醒駕駛員注意后面車輛；所述防撞緩沖裝置（403)安裝在汽車尾部（5)底盤一可容納空 間內(nèi)，用于減少后方車輛對(duì)自車的沖擊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述防撞緩沖裝置（403) 包括防撞桿套（4031)、彈簧（4032)、防撞桿縱桿（4033)、電磁開關(guān)（4034)和防撞桿橫桿 (4037);所述防撞桿縱桿（4033)套在所述防撞桿套（4031)內(nèi)，所述防撞桿縱桿（4033) - 端固定在所述防撞桿橫桿（4037)上，另一端通過所述彈簧（4032)與所述防撞桿套（4031) 底部連接；所述電磁開關(guān)（4034)固定在所述防撞桿縱桿（4033)上，所述電磁開關(guān)（4034) 上固定有限位鎖緊塊（4035)，所述防撞桿套（4031)上設(shè)有限位鎖緊孔（4036)，所述限位鎖 緊塊（4035)卡在所述限位鎖緊孔（4036)當(dāng)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種車輛防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述防撞桿縱桿（4033) 為吸能材料做的緩沖桿。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的一種車輛防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述防追尾 等級(jí)分為高等級(jí)、中等級(jí)和低等級(jí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的一種車輛防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述車載雷 達(dá)（102)為毫米波雷達(dá)。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于車輛主動(dòng)安全防護(hù)領(lǐng)域的一種車輛防追尾系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元、防追尾等級(jí)選擇單元、ECU中央控制單元和警示單元；所述警示單元包括燈光顯示裝置、聲音報(bào)警裝置和防撞緩沖裝置；通過數(shù)據(jù)采集單元來實(shí)時(shí)檢測(cè)后方車輛的相對(duì)速度、相對(duì)加速度和相對(duì)距離，通過實(shí)際距離和理論安全距離進(jìn)行比較，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的輸入量，能夠精確快速的判斷自車的安全狀態(tài)，并且在不同的危險(xiǎn)狀態(tài)下自車會(huì)自動(dòng)采取不同的規(guī)避措施，在最危險(xiǎn)的情況下自動(dòng)彈出防撞緩沖裝置；本實(shí)用新型減少了對(duì)駕駛員操作的干涉，能夠有效減少在夜間、霧霾、地面附著系數(shù)較低等能見度較低的天氣下發(fā)生汽車追尾事故的概率，極大的保護(hù)后排乘客的安全。
【IPC分類】B60Q9-00, B60Q5-00, B60R21-013, B60R19-02
【公開號(hào)】CN204526986
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520087886
【發(fā)明人】袁朝春, 劉逸群, 李道宇, 吳飛
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日