CN110782702A - 一种车辆防碰撞预警***和方法 - Google Patents

一种车辆防碰撞预警***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆防碰撞预警***和方法，该***包括：数据获取模块，用于获取目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数；前车状态确定模块，用于根据目标车辆的前车车速判断目标车辆的前车所处状态；数据处理模块，用于根据目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数以及目标车辆的前车所处状态计算防碰撞预警安全车距；车距获取模块，用于获取目标车辆与前车的车距；危险判断模块，用于判断标车辆与前车的车距是否小于防碰撞预警安全车距；警报模块，用于在危险判断模块的判断结果为是时，发出警报提醒。

Description

一种车辆防碰撞预警***和方法
技术领域
本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种车辆防碰撞预警***和方法。
背景技术
2005年之后，在世界范围内，机动车交通事故发生率呈下降趋势，其中很大程度得益于中国在交通事故预防方面所做出的努力和取得的成就。但业内专家、学者和技术人员普遍表示，交通事故预防相关的科学技术还可以乘着高新技术和科研成果的迅猛发展势头继续向前推进。车载主动安全技术也理所当然的成为了世界各国在智能车辆和车载驾驶辅助***研发的重点。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种车辆防碰撞预警***和方法；
本发明提出的一种车辆防碰撞预警***，包括：
数据获取模块，用于获取目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
前车状态确定模块，与数据获取模块连接，前车状态确定模块用于根据目标车辆的前车车速判断目标车辆的前车所处状态，所述所处状态包括匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态；
数据处理模块，分别与数据获取模块和前车状态确定模块连接，数据处理模块用于根据目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数以及目标车辆的前车所处状态计算防碰撞预警安全车距；
车距获取模块，用于获取目标车辆与前车的车距；
危险判断模块，分别与数据处理模块和车距获取模块连接，危险判断模块用于判断标车辆与前车的车距是否小于防碰撞预警安全车距；
警报模块，与危险判断模块连接，警报模块用于在危险判断模块的判断结果为是时，发出警报提醒。
优选地，所述数据处理模块，具体用于：
在目标车辆的前车处于匀速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，
Figure BDA0002247644730000022
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀加速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000023
其中，vr为为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，
Figure BDA0002247644730000024
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀减速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000025
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，v为目标车辆的速度，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
优选地，所述警报模块，具体用于：通过视觉提醒、听觉提醒、车载终端语音提醒中一者或多者方式发出警报提醒。
一种车辆防碰撞预警方法，包括：
S1、获取目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
S2、根据目标车辆的前车车速判断目标车辆的前车所处状态，所述所处状态包括匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态；
S3、根据目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数以及目标车辆的前车所处状态计算防碰撞预警安全车距；
S4、获取目标车辆与前车的车距；
S5、判断标车辆与前车的车距是否小于防碰撞预警安全车距，在判断结果为是时，发出警报提醒。
优选地，步骤S3，具体包括：
在目标车辆的前车处于匀速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000031
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，
Figure BDA0002247644730000032
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀加速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000033
其中，vr为为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，
Figure BDA0002247644730000034
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀减速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000041
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，v为目标车辆的速度，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
优选地，步骤S5中，所述发出警报提醒，具体包括：通过视觉提醒、听觉提醒、车载终端语音提醒中一者或多者方式发出警报提醒。
本发明，首先根据目标车辆的前车车速判断目标车辆的前车所处状态，所述所处状态包括匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态，其次根据目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数以及目标车辆的前车所处状态计算防碰撞预警安全车距，再获取目标车辆与前车的车距，判断标车辆与前车的车距是否小于防碰撞预警安全车距，在判断结果为是时，发出警报提醒，如此，让驾驶员实时了解自己的车辆与前面车辆之间的车距是否安全，并在自己的车辆与前面车辆之间的车距不安全时，提醒驾驶员，防患于未然，保障汽车行驶的安全。
附图说明
图1为本发明提出的一种车辆防碰撞预警***的模块示意图；
图2为本发明提出的一种车辆防碰撞预警方法的流程示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种车辆防碰撞预警***，包括：
数据获取模块，用于获取目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
在具体方案中，可以通过CAN总线、车载传感器***、GPS方式获取目标车辆的前车车速；在驾驶员进入目标车辆时，接收驾驶员手动输入的反应时间；通过目标车辆车载设备上GPS确定目标车辆的位置，然后接收目标车辆的所处位置相应的信息提供商提供的道路信息，即目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
前车状态确定模块，与数据获取模块连接，前车状态确定模块用于根据目标车辆的前车车速判断目标车辆的前车所处状态，所述所处状态包括匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态。
在具体方案中，根据预设时间间隔内的目标车辆的前车车速即可判断目标车辆的前车处于匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态。
数据处理模块，分别与数据获取模块和前车状态确定模块连接，数据处理模块用于根据目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数以及目标车辆的前车所处状态计算防碰撞预警安全车距。
数据处理模块具体用于：
在目标车辆的前车处于匀速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000051
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，
Figure BDA0002247644730000052
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀加速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
其中，vr为为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，
Figure BDA0002247644730000061
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀减速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000062
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，
Figure BDA0002247644730000063
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，v为目标车辆的速度，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
在具体方案中，在目标车辆的前车处于匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态时，防碰撞预警安全车距均不相同，需要分别计算。
车距获取模块，用于获取目标车辆与前车的车距。
在具体方案中，目标车辆与前车的车距可以通过车载雷达测距传感器实时测量。
危险判断模块，分别与数据处理模块和车距获取模块连接，危险判断模块用于判断标车辆与前车的车距是否小于防碰撞预警安全车距；
警报模块，与危险判断模块连接，警报模块用于在危险判断模块的判断结果为是时，发出警报提醒。
警报模块，具体用于：通过视觉提醒、听觉提醒、车载终端语音提醒中一者或多者方式发出警报提醒。
在具体方案中，可通过视觉提醒、听觉提醒或嵌入车载终端***语音提醒中一者或多者方式发出警报提醒提醒驾驶员，防患于未然，保障汽车行驶的安全。
参照图2，本发明提出的一种车辆防碰撞预警方法，包括：
步骤S1，获取目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
在具体方案中，可以通过CAN总线、车载传感器***、GPS方式获取目标车辆的前车车速；在驾驶员进入目标车辆时，接收驾驶员手动输入的反应时间；通过目标车辆车载设备上GPS确定目标车辆的位置，然后接收目标车辆的所处位置相应的信息提供商提供的道路信息，即目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
步骤S2，根据目标车辆的前车车速判断目标车辆的前车所处状态，所述所处状态包括匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态。
在具体方案中，根据预设时间间隔内的目标车辆的前车车速即可判断目标车辆的前车处于匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态。
步骤S3，根据目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数以及目标车辆的前车所处状态计算防碰撞预警安全车距。
本步骤具体包括：
在目标车辆的前车处于匀速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000071
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，
Figure BDA0002247644730000072
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀加速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000073
其中，vr为为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，
Figure BDA0002247644730000081
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀减速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure BDA0002247644730000082
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，
Figure BDA0002247644730000083
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，v为目标车辆的速度，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
在具体方案中，在目标车辆的前车处于匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态时，防碰撞预警安全车距均不相同，需要分别计算。
步骤S4，获取目标车辆与前车的车距。
在具体方案中，目标车辆与前车的车距可以通过车载雷达测距传感器实时测量。
步骤S5，判断标车辆与前车的车距是否小于防碰撞预警安全车距，在判断结果为是时，发出警报提醒。
本步骤中，所述发出警报提醒，具体包括：通过视觉提醒、听觉提醒、车载终端语音提醒中一者或多者方式发出警报提醒。
在具体方案中，可通过视觉提醒、听觉提醒或嵌入车载终端***语音提醒中一者或多者方式发出警报提醒提醒驾驶员，防患于未然，保障汽车行驶的安全。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车辆防碰撞预警***，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
前车状态确定模块，与数据获取模块连接，前车状态确定模块用于根据目标车辆的前车车速判断目标车辆的前车所处状态，所述所处状态包括匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态；
数据处理模块，分别与数据获取模块和前车状态确定模块连接，数据处理模块用于根据目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数以及目标车辆的前车所处状态计算防碰撞预警安全车距；
车距获取模块，用于获取目标车辆与前车的车距；
危险判断模块，分别与数据处理模块和车距获取模块连接，危险判断模块用于判断标车辆与前车的车距是否小于防碰撞预警安全车距；
警报模块，与危险判断模块连接，警报模块用于在危险判断模块的判断结果为是时，发出警报提醒。
2.根据权利要求1所述的车辆防碰撞预警***，其特征在于，所述数据处理模块，具体用于：
在目标车辆的前车处于匀速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure FDA0002247644720000011
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，
Figure FDA0002247644720000012
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀加速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure FDA0002247644720000021
其中，vr为为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，
Figure FDA0002247644720000022
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀减速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure FDA0002247644720000023
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，v为目标车辆的速度，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
3.根据权利要求1所述的车辆防碰撞预警***，其特征在于，所述警报模块，具体用于：通过视觉提醒、听觉提醒、车载终端语音提醒中一者或多者方式发出警报提醒。
4.一种车辆防碰撞预警方法，其特征在于，包括：
S1、获取目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
S2、根据目标车辆的前车车速判断目标车辆的前车所处状态，所述所处状态包括匀速行驶状态、匀加速行驶状态或匀减速行驶状态；
S3、根据目标车辆的前车车速、驾驶目标车辆的驾驶员的反应时间、目标车辆的轮胎与地面的附着系数以及目标车辆的前车所处状态计算防碰撞预警安全车距；
S4、获取目标车辆与前车的车距；
S5、判断标车辆与前车的车距是否小于防碰撞预警安全车距，在判断结果为是时，发出警报提醒。
5.根据权利要求4所述的车辆防碰撞预警***，其特征在于，步骤S3，具体包括：
在目标车辆的前车处于匀速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure FDA0002247644720000031
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，
Figure FDA0002247644720000032
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀加速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure FDA0002247644720000033
其中，vr为为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，
Figure FDA0002247644720000034
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数；
在目标车辆的前车处于匀减速行驶状态时，防碰撞预警安全车距l：
Figure FDA0002247644720000035
其中，vr为目标车辆与前车的相对速度，a0为目标车辆的前车的加速度，
Figure FDA0002247644720000036
t1为驾驶员的反应时间，t2为目标车辆制动启动时间，t3为目标车辆的前车和后车的制动作用时间，v为目标车辆的速度，g为重力加速度，ψ为目标车辆的轮胎与地面的附着系数。
6.根据权利要求4所述的车辆防碰撞预警***，其特征在于，步骤S5中，所述发出警报提醒，具体包括：通过视觉提醒、听觉提醒、车载终端语音提醒中一者或多者方式发出警报提醒。
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