[发明专利]一种汽车防追尾碰撞系统、方法及单片机

摘要

本发明涉及一种汽车防追尾碰撞系统、方法及单片机，其中主控单元(20)通过外设通信接口与环境感知模块(10)相连，通过线路与自车的执行单元(30)相连；通过专用短程通信DSRC接口与自车的车载单元(40)相连；自车的车载单元(40)通过车载自组网的DSRC技术与前车上的车载单元(40)通信；前车上的车载单元(40)通过电子硬件接口产生的中断信号控制前车中执行单元(30)的前车制动灯。主控单元(20)通过单片机预设的程序，根据自车车速、相对车速和前后两车车距信息，计算行车临界安全车距以及判断行进中与前车发生碰撞的危险程度，然后触发执行单元的相关动作。本发明能够大大减少追尾事故发生的概率。

主权项

1.一种汽车防追尾碰撞系统，其特征在于，所述汽车防追尾碰撞系统包括：环境感知模块(10)、主控单元(20)、执行单元(30)、车载单元(40)；所述主控单元(20)通过外设通信接口与环境感知模块(10)相连，通过线路与自车的执行单元(30)相连；通过专用短程通信DSRC接口与自车的车载单元(40)相连；所述自车的车载单元(40)通过车载自组网的DSRC技术与前车上的车载单元(40)通信；所述前车上的车载单元(40)通过电子硬件接口产生的中断信号控制前车中执行单元(30)的前车制动灯；所述环境感知模块(10)包括：前方车辆检测单元、车辆信号采集单元和信号处理电路；所述前方车辆检测单元包括机器视觉传感器，通过所述机器视觉传感器对前方障碍物进行检测，将检测到的车辆前方图像进行数字化处理，并对处理后的图像进行模式识别，若识别到前方车辆信息则继续对其进行追踪；所述车辆信号采集单元包括激光雷达测距传感器和速度传感器；通过所述激光雷达测距传感器实时测量前后两车之间的距离和相对车速，并对距离数据进行处理使其更加接近实际值，得到处理后的激光雷达测距信号；对相对车速数据进行处理使其更加接近实际值，得到处理后的相对车速信息；通过所述速度传感器实时感知自车车速，对感知到的自车车速进行相关处理使其更加接近实际值，得到处理后的自车速度信号；所述信号处理电路对所述车辆信号采集单元处理后的激光雷达测距信号、相对车速信息和自车速度信号进行滤波处理，并输送出去；所述执行单元(30)包括：设置在自车的LED指示灯、蜂鸣器、辅助制动电机、安全带预紧电机、节气门驱动电机，以及设置在前车中的前车制动灯；所述主控单元(20)包括：单片机、第一电磁继电器和第二电磁继电器；所述单片机通过I/O接口与所述第一电磁继电器和第二电磁继电器相接；所述第一电磁继电器通过线路与所述LED指示灯、蜂鸣器和辅助制动电机相连；所述第二电磁继电器通过线路与所述辅助制动电机、安全带预紧电机、节气门驱动电机相接；所述前车中的前车制动灯由前车上的车载单元(40)通过电子硬件接口产生的中断信号控制；所述单片机通过外设通信接口接收到处理后的激光雷达测距信号、自车速度信号和相对车速信号；根据提取到的激光雷达测距信号得到前后两车之间的实际车距S实，以及，根据自车速度信号和相对车速信号计算得到第一临界安全车距D临1和第二临界安全车距D临2；若确定S实≤D临2成立，则确定碰撞不可避免，发送指令触发第二电磁继电器闭合；若确定S实≤D临2不成立，则继续判断D临2其中，u0为驾驶员接到紧急制动信号时的自车车速；ur为前后两车的相对速度；τ1为驾驶员反应时间、τ2为制动协调时间、τ3为减速度增长时间；αmax表示制动过程中最大制动减速度；d1表示对应可能发生碰撞情况下的制动后两车间第一安全距离；d2表示对应碰撞不可避免情况下的制动后两车间第二安全距离。