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原文传递安全距离计算模块及其计算方法

专利名称：	安全距离计算模块及其计算方法
摘要：	本发明公开了一种用于AEB和或FCW的安全距离计算模块，包括：用于获取自车与目标车辆相对距离、自车和目标车辆速度、自车和目标车辆加速度以及制动反应时间的数据采集单元；用于确定最危险时刻的最危险时刻计算单元；根据自车停止和目标车辆停止的先后顺序以及目标车辆和自车停止所需时间是否在制动反应时间内，计算最小紧急制动距离的最小紧急制动距离计算单元。本发明还公开了一种用于车辆自动紧急制动和或车辆前方碰撞预警安全距离计算的安全距离计算方法。本发明通过分析自车与目标车辆停车的先后顺序及等速点的数量及位置计算车辆紧急制动不发生碰撞的最小距离，使用该最小距离能够降低FCW的误警率和AEB的误触率，能够提高增强产品的竞争力。
专利类型：	发明专利
申请人：	联创汽车电子有限公司
发明人：	徐强;张春雷;胡小路;芦畅;杜思伟;管登诗;杨少磊
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN201911376160.5
公开号：	CN111169462A
代理机构：	上海浦一知识产权代理有限公司
代理人：	焦天雷
分类号：	B60W10/18;B60W30/095;B60W40/105;B60W40/107;B60T7/12;B;B60;B60W;B60T;B60W10;B60W30;B60W40;B60T7;B60W10/18;B60W30/095;B60W40/105;B60W40/107;B60T7/12
申请人地址：	201206 上海市浦东新区金吉路33弄4幢4楼
主权项：	1.一种安全距离计算模块，其用于车辆自动紧急制动系统和或车辆前方碰撞预警系统，其特征在于，包括：数据采集单元，其适用于获取自车与目标车辆相对距离、自车速度、目标车辆速度、自车加速度、目标车辆加速度和制动反应时间；最危险时刻计算单元，其适用于根据自车速度、自车停止所需时间、目标车辆速度、目标车停止所需时间、自车加速度和目标车辆加速度确定最危险时刻；最小紧急制动距离计算单元，根据自车停止和目标车辆停止的先后顺序以及目标车辆停止所需时间和自车停止所需时间是否在制动反应时间内，计算最危险时刻自车行驶距离目标车辆行驶距离的差值，该距离差值是最小紧急制动距离。 2.如权利要求1所述的安全距离计算模块，其特征在于：所述制动反应时间包括数据采集时间、数据分析时间、做出紧急制动决策时间、消除制动间隙时间和制动力由零增加到最大时间。 3.如权利要求1所述的安全距离计算模块，其特征在于：自车停止所需时间计算方式如下； (Vs+as×T)＞0时,自车停止所需时间为 (Vs+as×T)≤0时,自车停止所需时间为 T是制动反应时间，Vs是自车速度，as是自车加速度，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。 4.如权利要求3所述的安全距离计算模块，其特征在于：目标车辆停止所需时间计算方式如下； at＞0，则tts＝∞； at＝0且Vt≠0，则tts＝∞； at＝0且Vt＝0，则tts＝0； at＜0，则 at是目标车加速度，Vt是目标车速度，tts是目标车停止所需时间。 5.如权利要求4所述的安全距离计算模块，其特征在于：当前方目标车辆先停,自车后停，自车停止时是最危险时刻。 6.如权利要求4所述的安全距离计算模块，其特征在于：若目标车辆和自车无论在制动反应时间内还是在制动反应时间外，均不存在等速时刻，则自车速度始终低于目标车辆速度，保持安全所需安全距离d＝0。 7.如权利要求4所述的安全距离计算模块，其特征在于：前方目标车辆后停，tss＜tts,且自车在时间T内先停tss＜T；若目标车辆和自车仅存在一个等速时刻，且该等速时刻在制动反应时间内，则该等速时刻是最危险时刻； T是制动反应时间，tss是自车停止所需时间，tts是目标车辆停止所需时间。 8.如权利要求4所述的安全距离计算模块，其特征在于：前方目标车辆后停tss＜tts,且自车在制动反应时间外先停tss＞T；若目标车辆和自车仅存在一个等速时刻，且该等速时刻在制动反应时间外，则该等速时刻是最危险时刻；若目标车辆和自车存在两个等速时刻，且两个等速时刻在制动反应时间外，则第二个来临等速时刻是最危险时刻； T是制动反应时间，tss是自车停止所需时间，tts是目标车辆停止所需时间。 9.如权利要求5所述的安全距离计算模块，其特征在于：当前方目标车辆先停,自车后停，且tts＜tss＜T时，所需安全距离为 d＝(0-Vs2)/(2as)-(0-Vt2)/(2at)； T是制动反应时间，Vs是自车速度，Vt是目标车辆速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，tss是自车停止所需时间，tts是目标车辆停止所需时间。 10.如权利要求5所述的安全距离计算模块，其特征在于：当前方目标车辆先停,自车后停，tts＜tss＞T时，所需安全距离为 d＝VsT+1/2asT2+(0-(Vs+asT)2)/(2amin)-(0-Vt2)/(2at)； T是制动反应时间，d是所需安全距离，Vs是自车速度，Vt是目标车辆速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，tss是自车停止所需时间，tts是目标车辆停止所需时间，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。 11.如权利要求7所述的安全距离计算模块，其特征在于：若t∈(0,tss)，所需安全距离为d＝(Vs-Vt)t+1/2(as-at)t2； d是所需安全距离，Vs是自车速度，Vt是目标车辆速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，t是两车达到等速所需时间。 12.如权利要求8所述的安全距离计算模块，其特征在于：若tts＜tss＞T，若仅存在一个等速时刻所需安全距离为 d＝VsT+1/2asT2+(Vs+asT)tx+1/2amintx2-(Vt(T+tx)+1/2at(T+tx)2)； T是制动反应时间，d是所需安全距离，Vs是自车速度，Vt是目标车辆速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，tx是T后两车等速所需时间，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。 13.如权利要求8所述的安全距离计算模块，其特征在于：第二个等速时刻所需安全距离为 d是所需安全距离，Vs是自车速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，Vt是目标车辆速度，ty是T后两车第二次达到等速所需时间，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。 14.如权利要求1所述的安全距离计算模块，其特征在于：若目标车辆与自车速度相等匀速行驶，则所需安全距离为d＝VsT,T是制动反应时间，Vs是自车速度。 15.如权利要求1所述的安全距离计算模块，其特征在于： at＝0，Vt＝0，若自车在制动反应时间内Vs＝0，所需安全距离为 d＝(0-Vs2)/(2as)；若自车在制动反应时间内Vs＞0,则所需安全距离为 d＝VsT+1/2asT2+(0-(Vs+asT)2)/(2amin)； T是制动反应时间，d是所需安全距离，Vs是自车速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，Vt是目标车辆速度，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。 16.一种安全距离计算方法，其用于车辆自动紧急制动安全距离计算和或车辆前方碰撞预警安全距离计算，其特征在于，包括以下步骤： S1,获取自车与目标车辆相对距离、自车速度、目标车辆速度、自车加速度、目标车辆加速度和制动反应时间； S2，根据自车速度、自车停止所需时间、目标车辆速度、目标车停止所需时间、自车加速度和目标车辆加速度确定最危险时刻； S3，根据自车停止和目标车辆停止的先后顺序以及目标车辆停止所需时间和自车停止所需时间是否在制动反应时间内，计算最危险时刻自车行驶距离目标车辆行驶距离的差值，该距离差值是最小紧急制动距离。 17.如权利要求16所述的安全距离计算方法，其特征在于：步骤S3中，所述制动反应时间包括数据采集时间、数据分析时间、做出紧急制动决策时间、消除制动间隙时间和制动力由零增加到最大时间。 18.如权利要求16所述的安全距离计算方法，其特征在于：步骤S2中，自车停止所需时间计算方式如下； (Vs+as×T)＞0时,自车停止所需时间为 (Vs+as×T)≤0时,自车停止所需时间为 T是制动反应时间，Vs是自车速度，as是自车加速度，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。 19.如权利要求18所述的安全距离计算方法，其特征在于：目标车辆停止所需时间计算方式如下； at＞0，则tts＝∞； at＝0且Vt≠0，则tts＝∞； at＝0且Vt＝0，则tts＝0； at＜0，则 at是目标车加速度，Vt是目标车速度，tts是目标车停止所需时间。 20.如权利要求19所述的安全距离计算方法，其特征在于：当前方目标车辆先停,自车后停，自车停止时是最危险时刻。 21.如权利要求19所述的安全距离计算方法，其特征在于：若目标车辆和自车无论在制动反应时间内还是在制动反应时间外，均不存在等速时刻，则自车速度始终低于目标车辆速度，保持安全所需安全距离d＝0。 22.如权利要求19所述的安全距离计算方法，其特征在于：前方目标车辆后停，tss＜tts,且自车在时间T内先停tss＜T；若目标车辆和自车仅存在一个等速时刻，且该等速时刻在制动反应时间内，则该等速时刻是最危险时刻； T是制动反应时间，tss是自车停止所需时间，tts是目标车辆停止所需时间。 23.如权利要求19所述的安全距离计算方法，其特征在于：前方目标车辆后停tss＜tts,且自车在制动反应时间外先停tss＞T；若目标车辆和自车仅存在一个等速时刻，且该等速时刻在制动反应时间外，则该等速时刻是最危险时刻；若目标车辆和自车存在两个等速时刻，且两个等速时刻在制动反应时间外，则第二个来临等速时刻是最危险时刻； T是制动反应时间，tss是自车停止所需时间，tts是目标车辆停止所需时间。 24.如权利要求20所述的安全距离计算方法，其特征在于：当前方目标车辆先停,自车后停，且tts＜tss＜T时，所需安全距离为 d＝(0-Vs2)/(2as)-(0-Vt2)/(2at)； T是制动反应时间，Vs是自车速度，Vt是目标车辆速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，tss是自车停止所需时间，tts是目标车辆停止所需时间。 25.如权利要求20所述的安全距离计算方法，其特征在于：当前方目标车辆先停,自车后停，tts＜tss＞T时，所需安全距离为 d＝VsT+1/2asT2+(0-(Vs+asT)2)/(2amin)-(0-Vt2)/(2at)； T是制动反应时间，d是所需安全距离，Vs是自车速度，Vt是目标车辆速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，tss是自车停止所需时间，tts是目标车辆停止所需时间，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。 26.如权利要求22所述的安全距离计算方法，其特征在于：若t∈(0,tss)，所需安全距离为d＝(Vs-Vt)t+1/2(as-at)t2； d是所需安全距离，Vs是自车速度，，Vt是目标车辆速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，t是两车达到等速所需时间。 27.如权利要求23所述的安全距离计算方法，其特征在于：若tts＜tss＞T，若仅存在一个等速时刻所需安全距离为 d＝VsT+1/2asT2+(Vs+asT)tx+1/2amintx2-(Vt(T+tx)+1/2at(T+tx)2)； T是制动反应时间，d是所需安全距离，Vs是自车速度，Vt是目标车辆速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，tx是T后两车达到等速所需时间，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。 28.如权利要求23所述的安全距离计算模块，其特征在于：第二个等速时刻所需安全距离为 d是所需安全距离，Vs是自车速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，Vt是目标车辆速度，ty是T后两车第二次达到等速所需时间，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。 29.如权利要求16所述的安全距离计算方法，其特征在于：步骤S3中，若目标车辆与自车速度相等匀速行驶，则所需安全距离为d＝VsT,T是制动反应时间，Vs是自车速度。 30.如权利要求16所述的安全距离计算方法，其特征在于：步骤S3中，at＝0，Vt＝0，若自车在制动反应时间内Vs＝0，所需安全距离为d＝(0-Vs2)/(2as)；若自车在制动反应时间内Vs＞0,则所需安全距离为 d＝VsT+1/2asT2+(0-(Vs+asT)2)/(2amin)； T是制动反应时间，d是所需安全距离，Vs是自车速度，as是自车加速度，at是目标车辆加速度，Vt是目标车辆速度，amin是由车轮制动产生的最大减速度，单位：m/s2。
所属类别：	发明专利