[发明专利]一种基于车车通信的协同避撞装置及避撞方法

说明书

技术领域

本发明属于智能交通/汽车安全控制技术领域，具体涉及一种解决车辆行驶过程中由于车距过近而造成的碰撞事故的协同避撞装置与避撞方法。

背景技术

随着现代交通的日益发达和汽车工业的不断发展，近年来高速公路建设在我国发展很快，随之而来的是交通事故的频繁发生。在高速公路上，如遇恶劣天气、路况较差、交通拥堵或驾驶员疲劳等情况，极易发生汽车追尾、迎面相撞甚至连环交通事故。这给人民的生命财产安全带来了极大威胁，也突显出了研制汽车智能主动安全系统的必要性和迫切性。欧洲的一项研究表明：驾驶员只要在有碰撞危险的0.5S前得到“预警”，就可以避免至少60％的追尾撞车事故发生；若有1S钟的“预警”时间，则可避免90％的事故发生。汽车智能主动安全系统是利用计算机存储量大，运算速度快的特点，通过专家系统将汽车驾驶知识作为各种情况下的辅助指导操作手段，在紧急情况下进行报警并代替人的操作，避开行人阻碍车辆或其它障碍物，或者紧急制动(刹车)避免交通事故发生，保证车辆的安全。这样既挽救了人们的生命，又避免了经济的损失。

目前国际上开发主动避撞系统较为成功的国家主要有德国、美国和日本。著名的Prometheus系统由欧洲17家著名汽车制造商和50多个研究所共同参与，它将传感器、通信、人工智能、计算机信息处理等多种技术集于一体，目的就是改进汽车安全性、有效性。并且该计划取得了相当令人瞩目的成果。在第76届日内瓦车展上，日本丰田公司发表了雷克萨斯LS460旗舰版，其配备的全新安全系统集合了先进障碍物检测系统、方向盘辅助系统、车位碰撞安全预警系统和驾驶员驾驶系统，也代表了现代汽车主动安全发展的新高度。

目前研究开发的汽车主动避撞系统有以下3种类型：

(1)车辆主动避撞报警CWS(collision warning system)

此系统对探测到的危害情况给出警报，美国已经在一些重型载货车和公交车辆上实现商用。

(2)车辆自适应巡航控制ACC(adaptive cruise control)

此系统可以实现简单交通情况下的主动避撞及巡航控制，一些汽车公司在高档车型上已经开始采用ACC技术。

(3)复合型车辆智能控制系统

该系统针对复杂交通情况，特别是市区交通环境，采用ACC系统辅以车辆停走(stop & go)系统，提高车辆智能控制的实用性。

申请号为201010181656的发明公开了一种激光扫描式车辆主动避撞系统，主要由激光扫描测距仪、自动转向机构、控制器等部件构成，能利用车载激光扫描测距仪测得的货物队列扫描测距信号、车辆的车体结构参数和行车状态信号、以及自动转向机构的转向位置信号等多种信息，依据主动避撞控制律实现车辆自动转向控制，使车辆与货物队列保持在安全距离范围内，避免车辆进退时与货物队列发生碰撞。该发明只是基于后车实现避撞，不具备与前车通信功能，无法与前车进行协同避撞。

目前，常用的避撞系统都是基于后车实现，通过实时测量与前车车距来完成对制动踏板的控制，从而实现避撞功能；当车距小于最小制动车距时，如果仅依靠后车制动已经无法达到避撞效果，现有避撞系统容易发生避撞不及时，从而发生碰撞等交通事故。此外，现有避撞系统后车和前车没有实时车车通信功能，无法进行车车之间信息交互。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于车车通信的协同避撞装置及避撞方法，主要用于解决两车行驶过程中由于车距过近而造成的碰撞事故的装置与方法。通过车车通信单元实时交互前后车状态信息，通过判断不同的情况对车辆采取紧急制动、紧急加速操作，从而保持车辆在公路上安全行驶，执行协同避撞的各个车辆必须同时加装协同避撞装置，否则单辆车只能执行普通避撞装置的功能。

本发明提出一种基于车车通信的协同避撞装置，包括车辆运行信息采集单元、车车通信单元、信息处理控制单元、数据存储单元、报警单元和执行单元；

所述车辆运行信息采集单元包括轮速传感器和测距模块；轮速传感器通过螺丝安装在每个车轮上，用来获取各个车轮轮速信息，并将信息发送到信息处理控制单元；测距模块为超声波模块，用来实时获取距离前方车辆的车距信息，并将该信息发送至信息处理控制单元，测距模块通过支架和螺丝安装固定在车辆的前端；

所述车车通信单元由无线模块、通讯电缆和配套电源组成；通过配套电源为本发明供电；无线模块通过通讯电缆与信息处理控制单元相连接；