CN103303239B - 防碰撞控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防碰撞控制装置及方法，属于车辆安全领域。所述防碰撞控制装置包括：距离检测装置、模糊控制器、防碰撞控制器以及刹车装置，距离检测装置用于实时检测车辆与前方物体之间的距离，并根据预设一段时间内检测的距离计算在此段时间内的距离变化值；模糊控制器用于获取预先存储的控制规则表，并将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配，并得到控制量；防碰撞控制器用于获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车。本发明通过在控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时则控制刹车装置进行刹车，从而避免了碰撞事故的发生。

Description

防碰撞控制装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种防碰撞控制装置及方法。

背景技术

随着汽车工业的发展和人们生活水平的不断提高，全球车辆越来越多，由车辆增加引起的交通事故等问题也会随之越来越多，据统计，在所有的交通事故中，汽车碰撞事故（包括车车碰撞和车与固定物碰撞）约占交通事故的60～70%。其中，汽车碰撞事故大多是因为行车速度过快、行车间距过小、刹车不及时等因素造成，这种事故在驾驶员疲劳驾驶、注意力不集中等状态和雨、雪、雾等环境下最容易发生。

目前，市场上的车辆防碰撞装置大多是采用雷达发射超声波探测前后车距，当车距较小时便报警提醒驾驶员。这样的装置当车辆在红绿灯路口、交通拥挤环境低速跟进时以及靠近停车时，便会产生误报警现象。另外，此装置仅在车辆行驶过程中对驾驶员起到提示作用，不能自动进行制动过程来避免面临的碰撞，此装置在提醒驾驶员后，驾驶员开始制动减速的反应时间差异明显，尤其是新手，若制动减速不及时将会造成碰撞事故的发生，进而给自己或他人带来严重的损失。

发明内容

本发明提供一种防碰撞控制装置及方法，以解决驾驶员在驾驶车辆过程中，不能自动避免所面临的碰撞等问题。

具体地，本发明实施例提供了一种防碰撞控制装置，所述防碰撞控制装置，包括：距离检测装置、模糊控制器、防碰撞控制器以及刹车装置，其中，距离检测装置，用于实时检测车辆与前方物体之间的距离，并根据预设一段时间内检测的距离计算在预设一段时间内的距离变化值，将距离和距离变化值提供给模糊控制器；模糊控制器，用于获取预先存储的控制规则表，并将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，将控制量对应的控制信号提供给防碰撞控制器；防碰撞控制器，用于接收模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车。

另外，本发明实施例提供了一种防碰撞控制方法，所述防碰撞控制方法，包括：利用距离检测装置实时检测车辆与前方物体之间的距离，并根据预设一段时间内检测的距离计算在预设一段时间内的距离变化值，将距离和距离变化值提供给模糊控制器；利用模糊控制器获取预先存储的控制规则表，并将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，将控制量对应的控制信号提供给防碰撞控制器；利用防碰撞控制器接收模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过模糊控制器获取预先存储的控制规则表，并将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，再通过防碰撞控制器接收模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车。解决了驾驶员在驾驶车辆过程中，不能自动避免所面临的碰撞等问题，仅需查询已存储的控制规则表即可获得控制量以进一步自动控制刹车装置进行刹车，从而实现了对车辆防碰撞的精确控制和自动控制，并保证了实时性，避免了碰撞事故的发生。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的防碰撞控制装置的主要架构框图；

图2是本发明另一个实施例提供的防碰撞控制装置的主要架构框图；

图3是本发明再一个实施例提供的防碰撞控制装置的主要架构框图；

图4是本发明一个实施例提供的防碰撞控制方法的方法流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的防碰撞控制装置及方法其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参考图1，其示出了本发明一个实施例提供的防碰撞控制装置的主要架构框图。所述防碰撞控制装置，包括：距离检测装置101、模糊控制器103、防碰撞控制器105、以及刹车装置107。

更具体地，距离检测装置101，用于实时检测车辆与前方物体之间的距离，并根据预设一段时间内检测的距离计算在此预设一段时间内的距离变化值，将距离和距离变化值提供给模糊控制器103。

距离检测装置101可以采用雷达测距仪发射超声波检测到车辆与前方物体之间的距离。当然，在本发明实施例中，距离检测装置201也可以根据实际需要而采用其它的检测设备。若前方物体也是车辆等其它物体时，则检测的距离是指车辆的车头与前方物体的尾端（例如车辆的车尾）之间的距离。

预设一段时间可以为预设的任意时间间隔。预设一段时间内的距离变化值可以为当前时刻的距离与一段时间前的距离之间的差值。

模糊控制器103，与距离检测装置101及防碰撞控制器105连接，用于获取预先存储的控制规则表，并根据控制规则表及距离检测装置101提供的距离和距离变化值得到控制量，将控制量对应的控制信号提供给防碰撞控制器105。

控制规则表可以为距离、距离变化值和控制量的对应关系表。

模糊控制器103，可以将距离检测装置101提供的距离和距离变化值与预先存储的控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量。

防碰撞控制器105，与模糊控制器103及刹车装置107连接，用于接收控制器105提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置107进行刹车。

刹车装置107可以为车辆的现有任意制动刹车设备。

刹车踏板所处的状态包括踏下或未踏下的状态，若处于踏下的状态，则表示车辆已被采取紧急刹车，若未踏下，则表示车辆未被刹车。

综上所述，本实施例提供的防碰撞控制装置，通过模糊控制器获取预先存储的控制规则表，并将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，再通过防碰撞控制器接收模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车。解决了驾驶员在驾驶车辆过程中，不能自动避免所面临的碰撞等问题，仅需查询已存储的控制规则表即可获得控制量以进一步自动控制刹车装置进行刹车，从而实现了对车辆防碰撞的精确控制和自动控制，并保证了实时性，避免了碰撞事故的发生。

请参考图2，其示出了本发明另一个实施例提供的防碰撞控制装置的主要架构框图。图2是在图1的基础上改进而来的。所述防碰撞控制装置，包括：距离检测装置201、模糊控制器203、防碰撞控制器205、以及刹车装置207。

更具体地，距离检测装置201，用于实时检测车辆与前方物体之间的距离，并根据预设一段时间内检测的距离计算在此预设一段时间内的距离变化值，将距离和距离变化值提供给模糊控制器203。

距离检测装置201可以采用雷达测距仪发射超声波检测到车辆与前方物体之间的距离。当然，在本发明实施例中，距离检测装置201也可以根据实际需要而采用其它的检测设备。若前方物体也是车辆等其它物体时，则检测的距离是指车辆的车头与前方物体的尾端（例如车辆的车尾）之间的距离。

预设一段时间可以为预设的任意时间间隔。预设一段时间内的距离变化值可以为当前时刻的距离与一段时间前的距离之间的差值。

模糊控制器203，与距离检测装置201及防碰撞控制器205连接，用于获取预先存储的控制规则表，并根据控制规则表及距离检测装置201提供的距离和距离变化值得到控制量，将控制量对应的控制信号提供给防碰撞控制器205。

控制规则表可以为距离、距离变化值和控制量的对应关系表。

模糊控制器203，可以将距离检测装置201提供的距离和距离变化值与预先存储的控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量。

防碰撞控制器205，与模糊控制器203及刹车装置207连接，用于接收控制器205提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置207进行刹车。

刹车装置207可以为车辆的现有任意制动刹车设备。

刹车踏板所处的状态包括踏下或未踏下的状态，若处于踏下的状态，则表示车辆已被采取紧急刹车，若未踏下，则表示车辆未被刹车。

优选地，所述防碰撞控制装置，还可以包括：预警装置209。

预警装置209可以为扬声器、显示屏、指示灯等。

扬声器用于在防碰撞控制器205的控制下发出声音、显示屏用于在防碰撞控制器205的控制下显示预警信息、指示灯用于在防碰撞控制器205的控制下发出不同颜色的光以提示驾驶员。

控制量的第一预设值还可以表示使防碰撞控制器205控制预警装置进行防碰撞预警以提示驾驶员必须进行刹车，并自动控制刹车装置207进行刹车。

防碰撞控制器205，还用于在控制信号对应的控制量为第一预设值（例如数值3）及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置209进行防碰撞预警以提示驾驶员必须进行刹车，并自动控制刹车装置207进行刹车。

例如可以控制预警装置209的显示屏显示“必须进行刹车”的预警信息，或者控制预警装置209的扬声器发出声音“必须进行刹车”，或者控制指示灯发出红色光以提示驾驶员必须进行刹车。

综上所述，本实施例提供的防碰撞控制装置，通过模糊控制器获取预先存储的控制规则表，并将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，再通过防碰撞控制器接收模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车。解决了驾驶员在驾驶车辆过程中，不能自动避免所面临的碰撞等问题，仅需查询已存储的控制规则表即可获得控制量以进一步自动控制刹车装置进行刹车，从而实现了对车辆防碰撞的精确控制和自动控制，并保证了实时性，避免了碰撞事故的发生。

此外，本实施例还通过设置预警装置可以发出预警信号以提示驾驶员进行相应的防碰撞操作，从而使驾驶员能够提前发现潜在的碰撞危险，为驾驶员争取更多的反应时间，使其能够拥有充裕的时间来对潜在危险采取正确应对措施，避免碰撞事故的发生。

请参考图3，其示出了本发明再一个实施例提供的防碰撞控制装置的主要架构框图。图3是在图2的基础上改进而来的。所述防碰撞控制装置，包括：距离检测装置301、模糊控制器303、防碰撞控制器305、以及刹车装置307。

更具体地，距离检测装置301，用于实时检测车辆与前方物体之间的距离，并根据预设一段时间内检测的距离计算在此预设一段时间内的距离变化值，将距离和距离变化值提供给模糊控制器303。

距离检测装置301可以采用雷达测距仪发射超声波检测到车辆与前方物体之间的距离。当然，在本发明实施例中，距离检测装置301也可以根据实际需要而采用其它的检测设备。若前方物体也是车辆等其它物体时，则检测的距离是指车辆的车头与前方物体的尾端（例如车辆的车尾）之间的距离。

预设一段时间可以为预设的任意时间间隔。预设一段时间内的距离变化值可以为当前时刻的距离与一段时间前的距离之间的差值，例如前一秒测得车辆与前方物体之间的距离为10米，当前时刻测得车辆与前方物体之间的距离为5米，则在1秒内距离变化值为-5米。

模糊控制器303，与距离检测装置301及防碰撞控制器305连接，用于获取预先存储的控制规则表，并根据控制规则表及距离检测装置301提供的距离和距离变化值得到控制量，将控制量对应的控制信号提供给防碰撞控制器305。

控制规则表可以为距离、距离变化值和控制量的对应关系表。

模糊控制器303，可以将距离检测装置301提供的距离和距离变化值与预先存储的控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量。

更进一步地，模糊控制器303包括模糊集和论域确定模块303a，模糊化处理模块303b以及控制规则确定模块303c。

模糊集和论域确定模块303a，用于确定距离和距离变化值的论域，并确定在距离和距离变化值的论域上的模糊集。

假设距离为D，距离变化值为ED，将距离D、距离变化值ED分别进行离散化即可得到各自的论域，具体可以根据实际情况或经验对距离和距离变化值进行离散化，例如，可以将距离D的论域分为8个等级：{0，5，10，15，20，25，30，35}，将距离变化值ED的论域分为15个等级：{-7，-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6，7}；其中，距离D和距离变化值ED的论域中的元素的单位为米。距离变化值ED的论域中的元素为负数表示距离变小，而为正数表示距离变大。例如若前一秒测得车辆与前方物体之间的距离为10米，当前时刻测得车辆与前方物体之间的距离为5米，则在1秒内距离变化值为-5米，即对应于距离变化值ED论域中的元素-5。

确定距离D和距离变化值ED的论域上的模糊集时也可以根据实际情况或经验进行确定，例如，可以将距离D的模糊集分为4档、用词汇表达为：{零（ZO），正小（PD），正中（PM），正大（PB）}，可以称为{零（ZO），正小（PD），正中（PM），正大（PB）}为论域{0，5，10，15，20，25，30，35}上的模糊集。可以将距离变化值ED的模糊集分为7档，用词汇表达为：{负大（NB），负中（NM），负小（ND），零（ZO），正小（PD），正中（PM），正大（PB）}，可以称为{负大（NB），负中（NM），负小（ND），零（ZO），正小（PD），正中（PM），正大（PB）}为论域{-7，-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6，7}上的模糊集。当然，在本发明实施例中，距离D的模糊集和距离变化值ED的模糊集也可以被分为不同于上述的档位个数。

此外，模糊集和论域确定模块303a，还可以将控制量进行划分等级得到控制量的论域，并确定在控制量的论域上的模糊集。假设控制量为U，则可以将控制量U的论域分为4个等级：{0，1，2，3}，控制量U的模糊集分为4档，分别为：{零（ZO），正小（PD），正中（PM），正大（PB）}。

模糊化处理模块303b，用于确定距离D和距离变化值ED的论域中的元素分别对于距离D和距离变化值ED的模糊集的隶属度，即将距离D和距离变化值ED转化为合适的语言值，分别如下表1和表2所示。

模糊化处理模块303b可以首先确定距离和距离变化值的模糊集的隶属函数，并根据隶属函数确定距离D和距离变化值ED的论域中的元素对于距离D和距离变化值ED的模糊集的隶属度。本发明所采用的隶属函数主要根据驾驶经验和大量实验数据统计得出。此外，模糊化处理模块303b，还可以采用如上方法得到控制量U的论域中的元素对于模糊集的隶属度，如下表3所示。

表1距离D的论域中的元素对于模糊集的隶属度

表2距离变化值ED的论域中的元素对于模糊集的隶属度

表3控制量U的论域中的元素对于模糊集的隶属度

控制规则确定模块303c，用于根据距离和距离变化值建立控制规则库，并根据建立的控制规则库及表1、表2获得控制规则表，如表4所示。

另外，控制规则确定模块303c还可进一步根据表3而获得控制规则表。

控制规则表可以为距离、距离变化值和控制量的对应关系表。

控制规则库用于存储控制规则，控制规则还可以根据专业人员驾驶经验和专家知识库总结得出的。其还可以综合考虑确定距离D、距离变化值ED，得到若干控制规则，例如其中一条控制规则可以是若距离D为0米，距离变化值ED为任意值，则控制量设定为3。一条控制规则可以是若距离变化值ES小于一阈值（例如5），即为-6或-7（即距离突然缩短很大），车辆与前方物体之间的距离为任意值，则将控制量均设定为第一预设值（即数值3）。此条规则有预见性，虽然当前车辆与前方物体之间的距离为35米或其他值，有可能并不短，但距离变化值突然变小很多，可以预知到下一个时刻距离有可能会突然拉短，此时将控制量设定为3。

控制量可以根据实际需要而包括第一预设值、第二预设值、第三预设值以及第四预设值分别对应控制规则表中的3（第3等级）、2（第2等级）、1（第1等级）、0（第0等级）。且第3等级表示需要进行防碰撞控制的程度最高，第2等级、第1等级、第0等级表示需要进行防碰撞控制的程度依次降低。。控制量的具体数值可以根据实际需要而进行设定，例如，可以设定为字母或数字等任意数值。控制量的具体数值所代表的含义也可以预先在模糊控制器中进行相应设定。

表4控制规则表

此外，模糊控制器303，还用于在将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配时，若未得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，则根据距离检测装置301提供的距离和距离变化值，对控制规则表采用重心法进行计算得到控制量。

重心法可以为MIN-MAX重心法，此重心法可以实现模糊推理及其模糊量的去模糊化过程，以得到精确控制量。

例如若距离检测装置301提供的距离为5.3米，提供的距离变化值为1米，则在控制规则表中查询不到与此距离和距离变化值对应的控制量，则通过现有的重心法就可以估算出未在控制规则表中出现的此距离和距离变化值所对应的控制量。

防碰撞控制器305，与模糊控制器303及刹车装置307连接，用于接收模糊控制器303提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置307进行刹车。

刹车装置307可以为车辆的现有任意制动刹车设备。

刹车踏板所处的状态包括踏下或未踏下的状态，若处于踏下的状态，则表示车辆已被采取紧急刹车，若未踏下，则表示车辆未被刹车。

由模糊控制器303计算出的控制量的第一预设值例如可以设定为3，表示使防碰撞控制器305自动控制刹车装置307进行刹车。

优选地，所述防碰撞控制装置，还可以包括：预警装置309。

预警装置309，用于发出预警信号以提示驾驶员进行相应的防碰撞操作。其可以为扬声器、显示屏、指示灯等。

扬声器用于在防碰撞控制器305的控制下发出声音、显示屏用于在防碰撞控制器305的控制下显示预警信息、指示灯用于在防碰撞控制器305的控制下发出不同颜色的光以提示驾驶员。

控制量的第一预设值（例如数值3）还可以表示使防碰撞控制器305控制预警装置进行防碰撞预警以提示驾驶员必须进行刹车，并自动控制刹车装置307进行刹车。防碰撞控制器305，还用于在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置309进行防碰撞预警以提示驾驶员必须进行刹车，并自动控制刹车装置307进行刹车。

例如可以控制预警装置309的显示屏显示“必须进行刹车”的预警信息，或者控制预警装置309的扬声器发出声音“必须进行刹车”，或者控制指示灯发出红色光以提示驾驶员必须进行刹车。

第二预设值可以设定为数值2，表示使防碰撞控制器305控制预警装置309执行防碰撞预警以提示驾驶员请减速。防碰撞控制器305，还用于在控制信号对应的控制量为第二预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置309执行防碰撞预警以提示驾驶员进行减速。

例如可以控制预警装置309的显示屏显示“请减速”的预警信息，或者控制预警装置309的扬声器发出声音“请减速”，或者控制指示灯发出绿色光以提示驾驶员请进行减速。

第三预设值可以设定为数值1，表示使防碰撞控制器305控制预警装置309执行防碰撞预警以提示驾驶员注意保持安全距离。防碰撞控制器305，还用于在控制信号对应的控制量为第三预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置309执行防碰撞预警以提示驾驶员注意保持安全距离。例如可以控制预警装置309的显示屏显示“请注意保持安全距离”的预警信息，或者控制预警装置309的扬声器发出声音“请注意保持安全距离”，或者控制指示灯发出黄色光以提示驾驶员请注意保持安全距离。

第四预设值可以设定为数值0，表示使防碰撞控制器305不执行防碰撞动作，即不会发送控制信号给防碰撞控制器305。

防碰撞控制器305，还用于若刹车踏板处于踏下的状态，则不控制刹车装置进行刹车，但可以根据实际需要而控制预警装置309执行上述的防碰撞预警提示。

综上所述，本实施例提供的防碰撞控制装置，通过模糊控制器获取预先存储的控制规则表，并将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，再通过防碰撞控制器接收模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车。解决了驾驶员在驾驶车辆过程中，不能自动避免所面临的碰撞等问题，仅需查询已存储的控制规则表即可获得控制量以进一步自动控制刹车装置进行刹车，从而实现了对车辆防碰撞的精确控制和自动控制，并保证了实时性，避免了碰撞事故的发生。

此外，本实施例还通过设置预警装置可以发出预警信号以提示驾驶员进行相应的防碰撞操作，还通过防碰撞控制器在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置进行防碰撞预警以提示驾驶员必须进行刹车，并自动控制刹车装置进行刹车；还在控制信号对应的控制量为第二预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员进行减速；还在控制信号对应的控制量为第三预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员注意保持安全距离，从而使驾驶员能够提前发现潜在的碰撞危险，为驾驶员争取更多的反应时间，使其能够拥有充裕的时间来对潜在危险采取正确应对措施，避免碰撞事故的发生。

还通过模糊推理方式计算出控制量，采用各种控制规则进而进一步确定控制量，模糊控制器在将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配时，若未得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，则根据距离检测装置提供的距离和距离变化值，对控制规则表采用重心法进行计算得到控制量，从而可以实现对碰撞的预见控制，可以提前发现潜在的碰撞危险，提前给予有效控制，还能够自动推算出控制量。

以下为本发明的方法实施例，在方法实施例中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的装置实施例。

请参考图1至图4，图4示出了本发明一个实施例提供的防碰撞控制方法的方法流程图。所述防碰撞控制方法，可包括以下步骤401-405：

步骤401：利用距离检测装置实时检测车辆与前方物体之间的距离，并根据预设一段时间内检测的距离计算在预设一段时间内的距离变化值，将距离和距离变化值提供给模糊控制器。

步骤403：利用模糊控制器获取预先存储的控制规则表，并将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，将控制量对应的控制信号提供给防碰撞控制器。

步骤405：利用防碰撞控制器接收模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车。

优选地，步骤403中，还可包括：

将距离、距离变化值分别进行离散化得到距离和距离变化值的论域，并确定在距离和距离变化值的论域上的模糊集；

确定距离和距离变化值的论域中的元素分别对于距离和距离变化值的模糊集的隶属度；

根据距离和距离变化值建立控制规则库，并根据建立的控制规则库及距离和距离变化值的论域中的元素对于距离和距离变化值的模糊集的隶属度获得控制规则表。

其中，确定隶属度的方法可以如下：确定距离和距离变化值的模糊集的隶属函数，并根据隶属函数确定距离和距离变化值的论域中的元素对于距离和距离变化值的模糊集的隶属度。

优选地，步骤403中，还可包括：

将控制量进行划分等级得到控制量的论域，并确定在控制量的论域上的模糊集；

确定控制量的论域中的元素分别对于控制量的模糊集的隶属度；

根据建立的控制规则库及距离、距离变化值和控制量的论域中的元素对于距离、距离变化值和控制量的模糊集的隶属度获得控制规则表。

优选地，步骤403中，还可包括：

模糊控制器在将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配时，若未得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，则根据距离检测装置提供的距离和距离变化值，对控制规则表采用重心法进行计算得到控制量。

优选地，步骤405中，还可包括：

防碰撞控制器在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置进行防碰撞预警以提示驾驶员必须进行刹车，并自动控制刹车装置进行刹车；

防碰撞控制器在控制信号对应的控制量为第二预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员进行减速；

防碰撞控制器在控制信号对应的控制量为第三预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员注意保持安全距离。

综上所述，本实施例提供的防碰撞控制装置，通过模糊控制器获取预先存储的控制规则表，并将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配，并得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，再通过防碰撞控制器接收模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车。解决了驾驶员在驾驶车辆过程中，不能自动避免所面临的碰撞等问题，仅需查询已存储的控制规则表即可获得控制量以进一步自动控制刹车装置进行刹车，从而实现了对车辆防碰撞的精确控制和自动控制，并保证了实时性，避免了碰撞事故的发生。

此外，本实施例还通过设置预警装置可以发出预警信号以提示驾驶员进行相应的防碰撞操作，还通过防碰撞控制器在控制信号对应的控制量为第一预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置进行防碰撞预警以提示驾驶员必须进行刹车，并自动控制刹车装置进行刹车；还在控制信号对应的控制量为第二预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员进行减速；还在控制信号对应的控制量为第三预设值及刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员注意保持安全距离，从而使驾驶员能够提前发现潜在的碰撞危险，为驾驶员争取更多的反应时间，使其能够拥有充裕的时间来对潜在危险采取正确应对措施，避免碰撞事故的发生。

还通过模糊控制器在将距离和距离变化值与控制规则表进行匹配时，若未得到与控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，则根据距离检测装置提供的距离和距离变化值，对控制规则表采用重心法进行计算得到控制量，从而还能够自动推算出控制量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种防碰撞控制装置，其特征在于，所述防碰撞控制装置包括：距离检测装置、模糊控制器、防碰撞控制器以及刹车装置，其中，所述距离检测装置，用于实时检测车辆与前方物体之间的距离，并根据预设一段时间内检测的距离计算在所述预设一段时间内的距离变化值，将所述距离和距离变化值提供给所述模糊控制器；所述模糊控制器，用于获取预先存储的控制规则表，并将所述距离和所述距离变化值与所述控制规则表进行匹配，并得到与所述控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，将所述控制量对应的控制信号提供给所述防碰撞控制器；所述防碰撞控制器，用于接收所述模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在所述控制信号对应的控制量为第一预设值及所述刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制所述刹车装置进行刹车；所述模糊控制器包括：

模糊集和论域确定模块，用于将所述距离、所述距离变化值分别进行离散化得到所述距离和所述距离变化值的论域，并确定在所述距离和所述距离变化值的论域上的模糊集；

模糊化处理模块，用于确定所述距离和所述距离变化值的论域中的元素分别对于所述距离和所述距离变化值的模糊集的隶属度；

控制规则确定模块，用于根据所述距离和所述距离变化值建立控制规则库，并根据建立的控制规则库及所述距离和所述距离变化值的论域中的元素对于所述距离和所述距离变化值的模糊集的隶属度获得所述控制规则表。

2.根据权利要求1所述的防碰撞控制装置，其特征在于，所述防碰撞控制装置进一步包括预警装置，所述防碰撞控制器还用于在所述控制信号对应的控制量为第一预设值及所述刹车踏板处于未踏下的状态时，控制所述预警装置进行防碰撞预警以提示驾驶员必须进行刹车，并自动控制所述刹车装置进行刹车；所述防碰撞控制器还用于在所述控制信号对应的控制量为第二预设值及所述刹车踏板处于未踏下的状态时，控制所述预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员进行减速；所述防碰撞控制器还用于在所述控制信号对应的控制量为第三预设值及所述刹车踏板处于未踏下的状态时，控制所述预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员注意保持安全距离。

3.根据权利要求1所述的防碰撞控制装置，其特征在于，所述模糊化处理模块，还用于确定所述距离和所述距离变化值的模糊集的隶属函数，并根据所述隶属函数确定所述距离和所述距离变化值的论域中的元素对于所述距离和所述距离变化值的模糊集的隶属度。

4.根据权利要求1所述的防碰撞控制装置，其特征在于，所述模糊集和论域确定模块，还用于将所述控制量进行划分等级得到所述控制量的论域，并确定在所述控制量的论域上的模糊集；所述模糊化处理模块，还用于确定所述控制量的论域中的元素分别对于所述控制量的模糊集的隶属度；所述控制规则确定模块，还用于根据建立的控制规则库及所述距离、所述距离变化值和所述控制量的论域中的元素对于所述距离、所述距离变化值和所述控制量的模糊集的隶属度获得所述控制规则表。

5.根据权利要求1所述的防碰撞控制装置，其特征在于，所述模糊控制器，还用于在将所述距离和所述距离变化值与所述控制规则表进行匹配时，若未得到与所述控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，则根据所述距离检测装置提供的所述距离和距离变化值，对所述控制规则表采用重心法进行计算得到控制量。

6.一种防碰撞控制方法，其特征在于，所述防碰撞控制方法包括：

利用距离检测装置实时检测车辆与前方物体之间的距离，并根据预设一段时间内检测的距离计算在所述预设一段时间内的距离变化值，将所述距离和距离变化值提供给模糊控制器；

利用所述模糊控制器获取预先存储的控制规则表，并将所述距离和所述距离变化值与所述控制规则表进行匹配，并得到与所述控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，将所述控制量对应的控制信号提供给防碰撞控制器；

利用所述防碰撞控制器接收所述模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在所述控制信号对应的控制量为第一预设值及所述刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车；

所述模糊控制器获取预先存储的控制规则表，包括：

将所述距离、所述距离变化值分别进行离散化得到所述距离和所述距离变化值的论域，并确定在所述距离和所述距离变化值的论域上的模糊集；

确定所述距离和所述距离变化值的论域中的元素分别对于所述距离和所述距离变化值的模糊集的隶属度；

根据所述距离和所述距离变化值建立控制规则库，并根据建立的控制规则库及所述距离和所述距离变化值的论域中的元素对于所述距离和所述距离变化值的模糊集的隶属度获得所述控制规则表。

7.根据权利要求6所述的防碰撞控制方法，其特征是：利用所述防碰撞控制器接收所述模糊控制器提供的控制信号，并获取刹车踏板所处的状态，在所述控制信号对应的控制量为第一预设值及所述刹车踏板处于未踏下的状态时，自动控制刹车装置进行刹车，包括：

所述防碰撞控制器在所述控制信号对应的控制量为第一预设值及所述刹车踏板处于未踏下的状态时，控制预警装置进行防碰撞预警以提示驾驶员必须进行刹车，并自动控制所述刹车装置进行刹车；

所述防碰撞控制器在所述控制信号对应的控制量为第二预设值及所述刹车踏板处于未踏下的状态时，控制所述预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员进行减速；

所述防碰撞控制器在所述控制信号对应的控制量为第三预设值及所述刹车踏板处于未踏下的状态时，控制所述预警装置执行防碰撞预警以提示驾驶员注意保持安全距离。

8.根据权利要求6所述的防碰撞控制方法，其特征在于，确定所述距离和所述距离变化值的论域中的元素分别对于所述距离和所述距离变化值的模糊集的隶属度，包括：

确定所述距离和所述距离变化值的模糊集的隶属函数，并根据所述隶属函数确定所述距离和所述距离变化值的论域中的元素对于所述距离和所述距离变化值的模糊集的隶属度。

9.根据权利要求6所述的防碰撞控制方法，其特征在于，所述模糊控制器获取预先存储的控制规则表，包括：

将所述控制量进行划分等级得到所述控制量的论域，并确定在所述控制量的论域上的模糊集；

确定所述控制量的论域中的元素分别对于所述控制量的模糊集的隶属度；

根据建立的控制规则库及所述距离、所述距离变化值和所述控制量的论域中的元素对于所述距离、所述距离变化值和所述控制量的模糊集的隶属度获得所述控制规则表。

10.根据权利要求6所述的防碰撞控制方法，其特征在于，所述模糊控制器获取预先存储的控制规则表，并将所述距离和所述距离变化值与所述控制规则表进行匹配，并得到与所述控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，包括：

所述模糊控制器在将所述距离和所述距离变化值与所述控制规则表进行匹配时，若未得到与所述控制规则表相匹配的距离和距离变化值所对应的控制量，则根据所述距离检测装置提供的所述距离和距离变化值，对所述控制规则表采用重心法进行计算得到控制量。