[发明专利]一种基于车车通信的多车协同避撞系统及其方法

权利要求书

1.一种基于车车通信的多车协同避撞系统的避撞方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)车辆安装避撞系统，避撞系统初始化，判断是否出现碰撞信号；

2)检测到目标车与前车出现碰撞信号时，目标车与前车进行两车协同避撞可行性判断，包括：

2-1)分别计算目标车的期望速度V_{o_d}和前车的期望速度V_{f_d}；

2-2)判断关系式V_o≥V_{o_d}≥V_f以及V_o≥V_{f_d}≥V_f是否同时成立，同时成立则满足两车协同避撞条件；否则不满足两车协同避撞条件；其中，V_o为目标车速度；V_f为前车速度；

3)当满足两车协同避撞条件时，进行目标车和前车两车的协同避撞，并将协同避撞的信息发送给其他协同避撞的车辆，实现多车辆的协同避撞；当不满足两车协同避撞条件时，则目标车进行换道避撞；

所述步骤2-1)的目标车的期望速度V_{o_d}和前车的期望速度V_{f_d}具体计算方法为：

其中，V_o为目标车速度；V_f为前车速度；S_of为目标车与前车的车距；L为停车安全距离，取值为5m，a_max为驾驶员可接受的最大加速度，取值为3m/s²；a_min为驾驶员可接受的最大减速度，取值为4m/s²。

2.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的多车协同避撞系统的避撞方法，其特征在于，所述步骤1)中判断是否出现碰撞的过程如下步骤：

1-1)目标车辆通过车载CAN总线、纵向加速度传感器、毫米波雷达测距传感器和通信模块实时获取目标车速度V_o和前车速度V_f、目标车加速度a_o、前车加速度a_f、两车车距S_of，并把这些信息传送给信息处理模块；

1-2)信息处理模块计算目标车与前车之间的安全距离S_a，并与目标车与前车间的距离S_of进行比较，当S_of≥S_a时，两车没有碰撞信号；当S_of＜S_a时，产生碰撞信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于车车通信的多车协同避撞系统的避撞方法，其特征在于，所述步骤1-2)中计算目标车与前车之间的安全距离S_a的方法为：

其中，t_r为驾驶员反应时间；t_i为制动器反应时间；V_o、a_o分别为目标车的速度、加速度；V_f为前车的速度。

4.根据权利要求3所述的一种基于车车通信的多车协同避撞系统的避撞方法，其特征在于，所述t_r取值为0.75s，所述t_i取值为0.15s。

5.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的多车协同避撞系统的避撞方法，其特征在于，所述步骤3)的具体实现过程包括：

3-1)首先计算出协同避撞时间T_d和期望速度V_d：

其中，S_of为目标车与前车的车距；L为停车安全距离，取值为5m；

3-2)然后分配前车加速度和目标车制动减速度；具体分配过程如下：目标车以制动减速度a_min＝4m/s²进行减速，当速度达到V_d时进行匀速运动；前车以加速度进行加速运动，当速度达到V_d时进行匀速运动；

3-3)最后进行同一车道内其他协同避撞车辆的加速度分配，实现同一车道内的多车协同避撞；具体分配为：

其中，a_i表示目标车前面车辆的加速度，a_j表示目标车后面车辆的加速度，V_i表示目标车前面车辆的速度，V_j表示目标车后面车辆的速度，f1,f2,f3…表示目标车前方的车辆，b1,b2,b3…表示目标车后方的车辆。