一种防追尾的后向预警方法及其系统与流程

1.本发明涉及车辆控制方法技术领域，具体涉及一种防追尾的后向预警方法及其系统。


背景技术：

2.车辆“转向灯双闪提醒”功能是指当车辆处于异常状态或者某些特殊行驶情况下让左右转向灯同时闪烁的一项灯光提示功能，该功能警示信号明显且操作方便，可以很好的提醒过往车辆和路人，减少交通事故。在高速道路或者在城市道路上，比较常见的交通事故是追尾事故，追尾事故的主要原因在于驾驶员对前方车辆的行驶状态判断不准确而无法做到提前足够减速。一般情况下车辆减速有“制动灯”(亦称“刹车灯”)亮起，但不管是轻微制动还是紧急制动，都是同样的制动灯亮起，无法起到足够的示警作用，因此如果用双闪灯作为补充提示，能够起到更好的示警作用。
3.现有技术中，公开号为“cn205468757u”的一种机动车自动双闪减速警示装置公开其方案通过驾驶人对油门的操作进行控制双闪灯通断。具体为在驾驶人松开油门的时候，自动点亮双闪警示灯，驾驶人踩油门加速的时候，双闪灯不亮。另外也还有公开号为“cn203832339u”的机动车刹车提示装置公开其方案通过驾驶人对刹车踏板的操作进行控制双闪灯通断。具体为在踩下刹车踏板时亮起机动车的双闪灯，当机动车取消刹车时，机动车双闪灯自动熄灭。这个方案仅仅是将刹车灯替换为双闪灯或者让双闪灯具有与刹车灯一样的启动机制。
4.上述的两个技术方案中，都会导致双闪灯频繁亮起，无法在紧急情况下起到示警的效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的之一在于提供一种防追尾的后向预警方法，以解决现有技术中双闪灯频繁亮起导致的示警效果差的问题；目的之二在于提供一种防追尾的后向预警系统。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种防追尾的后向预警方法，包括如下步骤：
8.步骤一：计算车辆在预设的时间段内的平均减速度值；
9.步骤二：判断平均减速度值是否大于预设的阈值；若小于阈值，则抑制后向预警功能开启；若大于阈值则执行下一步；
10.步骤三：判断车辆后方是否有来车，若没有来车则抑制后向预警功能开启；若有来车则执行下一步；
11.步骤四；判断油门踏板是否被踩下，若被踩下则抑制后向预警功能开启；若油门踏板没有被踩下则触发后向预警功能。
12.根据上述技术手段，后向预警功能的开启基于平均减速度值是否大于预设的阈值，该阈值可以由车辆制造商经过实车测验进行设定，其中可以是将容易产生追尾事故的
车速变动情况进行总结得出。当平均减速度值大于预设的阈值，则能够初步判断无论驾驶人基于什么原因，在车速的体现上就是采取紧急制动，让车速快速降低，预设的阈值可以排除轻踩踏板或松开油门而产生的轻微减速导致的误判。判断大于阈值后，为了避免后车继续以较快车速接近，就要考虑触发后向预警功能进行提醒。为了进一步让后向预警功能不会频繁被触发，先后进行后方是否有来车和是否有踩下油门踏板的判断，其中若是踩下油门踏板说明车速再次开始提升，紧急制动的状态结束，可以抑制后向预警功能开启，反之则说明车辆还处于车辆还持续在低速状态，就触发后向预警功能向后车发出预警。
13.进一步，在步骤一中，通过采集车辆的车速信号计算平均减速度值，具体如下：
14.d＝(vn-v)/n
15.式中，d为平均减速度值；vn为预设时间段内的初始时刻的车速；v为预设时间段内的最后时刻的车速；n为预设的时间段的长度。
16.根据上述技术手段，时间段长度也是由车辆制造商经过实车测验进行设定，由于车辆的变化往往在几秒之间，因为时间段的长度也是以秒为单位且时间不宜太长。其中时间段长度为2秒，则共有三个时刻，相邻两个时刻之间的时间距离为1秒。若是时间长度为3秒，则共有四个时刻，相邻两个时刻之间的时间距离为1秒。
17.进一步，预设的时间段以车辆的当前时刻为时间段的最后时刻，vn为车辆n秒前的车速，v为车辆当前车速。
18.根据上述技术手段，平均减速度值的判断是根据车辆的当前车速与n秒前的车速对比，这样可以从车速更快反应是否要触发后向预警功能，具有反应速度快，安全性好的效果。
19.进一步，预设的时间段为车辆的当前时刻的前一个长度为n的时间段，vn为车辆n+1秒前的车速，v为车辆1秒前的车速。
20.根据上述技术手段，平均减速度值的判断是根据车辆当前时刻前的一个时间段进行判断，这样的判断准确性会更好。由于在实际操作中，人的操作均有一定的操作时间，所以若是驾驶员在当前时刻想要踩下油门踏板加速，但是由于反应时间、身体运动时间、数据传输时间和触发油门踏板时间等因素，有可能会在当前的时刻没有被判断为踩下油门踏板而延误到下一个时刻，因此通过判断车辆当前时刻前的时间段的平均减速度值是否大于阈值，若是大于阈值则说明有紧急制动，然后再判断当前时刻是否有踩下油门踏板，若是有踩下油门踏板，则说明紧急制动状态已经过去，车速已经在提升，若是没有踩下油门踏板，说明还在进行紧急制动。
21.进一步，在步骤四中通过获取油门踏板的行程信号判断油门踏板是否被踩下。
22.根据上述技术手段，油门踏板的行程信号说明油门踏板具有一定的行程移动，此时来判断油门踏板是否被踩下能够更准确，避免驾驶员仅仅是将脚放在油门踏板上导致的误判。
23.进一步，所述后向预警功能包括双闪灯的开启和关闭。
24.根据上述的技术手段，抑制后向预警功能开启是让双闪灯处于关闭状态，而触发后向预警功能则是让双闪灯处于开启状态。由于车辆每个时刻都在执行上述步骤的判断，因此在该时刻内的双闪灯就保持开启或关闭的状态，所有时刻的双闪灯的状态连在一起，对外展示的效果就是双闪灯能够在一个时间段内持续关闭、持续开启或短暂开启。
25.一种用于实现上述防追尾的后向预警方法的后向预警系统，包括控制器、油门踏板、车速传感器、安装于车辆尾部的双闪灯和安装于车辆尾部的后向传感器；所述油门踏板、所述双闪灯、所述车速传感器和所述后向传感器均与所述控制器电连接，所述控制器包括用于采集车速信号、油门踏板行程信号和后向传感器信号的采集单元以及用于计算平均减速度值和进行数值比较的运算单元。
26.根据上述技术手段，车速信号可以在车辆的车速传感器处采集，通过采集单元采集车速信号后，运算单元根据车速信号进行运算，通过采集单元采集油门踏板行程信号和后向传感器信号用作进行条件判断，其中油门踏板行程信号和后向传感器信号可以是数字信号也可以是高低电平信号。运算单元进行车速运算后，将计算得到的平均减速度值与预设的阈值进行比较，向控制器输出高低电平结果，如大于阈值为高电平，低于阈值为低电平。控制器根据运算单元的输出结果和采集单元采集到的信号来将工作信号输送给双闪灯，该工作信号为让双闪灯开启或关闭的信号。
27.进一步的，所述后向传感器可以是任何获取后方是否有目标物的器件，如雷达、摄像头或红外传感器，其中雷达可以是毫米波雷达或激光雷达等。
28.根据上述技术手段，雷达和红外传感器可以判断后方一定距离内是否有物体，若是有物体则说明后方有来车。摄像头则通过拍摄图像或视频，通过在图像或视频数据识别后方是否有来车。
29.进一步的，所述后向传感器安装于车辆尾部的中心处。
30.根据上述的技术手段，后向传感器位于车辆的中心位置可以避免侧向来车对检测结果造成误判。
31.进一步的，还包括显示器，所述控制器与所述显示器电连接，所述显示器用于在所述双闪灯被触发后显示双闪灯的工作信息。
32.根据上述的技术手段，当因为平均减速度值大于预设的阈值而导致双闪灯开启，显示器就显示双闪灯开启的工作信息用以提醒驾驶员也要注意后方来车，这样既可以提醒后车，也可以提醒驾驶员，进一步防范追尾事故的发生。
33.本发明的有益效果：通过设置平均减速度值的阈值，当平均减速度值大于阈值的时候才考虑开启后向预警功能，避免因为轻踩踏板或松开油门等情况就启动后向预警功能，而在考虑是否开启后向预警功能后再进行是否有来车和是否进行再次提速的判断，最终让后向预警功能在必要且紧急的情况下才会启动，提醒后车前方危险，进而达到提醒后车注意减速或者避让的效果，示警效果比频繁启动预警更好。
附图说明
34.图1为本发明的一种防追尾的后向预警方法的流程图；
35.图2为本发明中一种防追尾的后向预警方法的逻辑流程图；
36.图3为本发明一种防追尾的后向预警系统的模块示意图；
37.图4为本发明一种防追尾的后向预警系统的工作状态示意图。
38.其中，1-车辆；2-双闪灯；3-后向传感器；4-后车。
具体实施方式
39.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
40.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
41.本实施例提出了如图1所示的一种防追尾的后向预警方法，包括如下步骤：
42.步骤一：通过采集车辆的车速信号计算车辆在预设的时间段内的平均减速度值，具体如下：
43.d＝(vn-v)/n
44.式中，d为平均减速度值；vn为预设时间段内的初始时刻的车速；v为预设时间段内的最后时刻的车速；n为预设的时间段的长度。
45.步骤二：判断平均减速度值是否大于预设的阈值；若小于阈值，则抑制后向预警功能开启；若大于阈值则执行下一步；
46.步骤三：判断车辆后方是否有来车，若没有来车则抑制后向预警功能开启；若有来车则执行下一步；
47.步骤四；判断油门踏板是否被踩下，若被踩下则抑制后向预警功能开启；若油门踏板没有被踩下则触发后向预警功能。
48.本实施例中，所述后向预警功能包括双闪灯的开启和关闭。抑制后向预警功能开启是让双闪灯关闭或处于关闭状态，而触发后向预警功能则是让双闪灯开启或处于开启状态。由于车辆每个时刻都在执行上述步骤的判断，因此在该时刻内的双闪灯就保持开启或关闭的状态，所有时刻的双闪灯的状态连在一起，对外展示的效果就是双闪灯能够在一个时间段内持续关闭、持续开启或短暂开启
49.后向预警功能的开启基于平均减速度值是否大于预设的阈值，阈值和时间段的长度均可以由车辆制造商经过实车测验进行设定，其中可以是将容易产生追尾事故的车速变动情况进行总结得出。当平均减速度值大于预设的阈值，则能够初步判断无论驾驶人基于什么原因，在车速的体现上就是采取紧急制动，让车速快速降低，预设的阈值可以排除轻踩踏板或松开油门而产生的轻微减速导致的误判。预设的阈值优先大于6m/s2，时间段最好是在2-4秒之间。在本实施例中，预设的时间段为2秒，预设的阈值为8m/s2。
50.判断大于阈值后，为了避免后车继续以较快车速接近，就要考虑触发双闪灯开启进行提醒。为了进一步让双闪灯不会频繁被触发，先后进行后方是否有来车和是否有踩下油门踏板的判断，其中若是踩下油门踏板说明车速再次开始提升，紧急制动的状态结束，可以抑制双闪灯开启，也就是关闭双闪灯或者维持双闪灯关闭状态，反之则说明车辆还处于车辆还持续在低速状态，就触发双闪灯开启或维持开启状态以向后车发出预警。本实施例的逻辑控制流程如图2所示。
51.本实施例中，预设的时间段以车辆的当前时刻为时间段的最后时刻，vn为车辆n秒前的车速，v为车辆当前车速。平均减速度值的判断是根据车辆的当前车速与n秒前的车速对比，这样可以从车速更快反应是否要触发后向预警功能，具有反应速度快，安全性好的效果。以上述的预设的时间段为2秒，预设的阈值为8m/s2为例。当前时刻的车速为50km/h，约为13.9m/s，2秒前的车速为110km/h，约为30.65m/s，则平均减速度值约为8.4m/s2，大于预设的阈值，此时也检测到当前时刻后方有来车且没有踩下油门踏板，则双闪灯开启。而相近的情况，区别在于，在当前时刻已经踩下油门踏板或者后方没有来车，则双闪灯关闭。
52.本实施例中，在步骤四中通过获取油门踏板的行程信号判断油门踏板是否被踩下。油门踏板的行程信号说明油门踏板具有一定的行程移动，此时来判断油门踏板是否被踩下能够更准确，避免驾驶员仅仅是将脚放在油门踏板上导致的误判。
53.还提供另外一种平均减速度值的计算方式，具体为：预设的时间段为车辆的当前时刻的前一个长度为n的时间段，vn为车辆n+1秒前的车速，v为车辆1秒前的车速。由于在实际操作中，人的操作均有一定的操作时间，所以若是驾驶员在当前时刻想要踩下油门踏板加速，但是由于反应时间、身体运动时间、数据传输时间和触发油门踏板时间等因素，有可能会在当前的时刻没有被判断为踩下油门踏板而延误到下一个时刻，因此通过判断车辆当前时刻前的时间段的平均减速度值是否大于阈值，若是大于阈值则说明有紧急制动，然后再判断当前时刻是否有踩下油门踏板，若是有踩下油门踏板，则说明紧急制动状态已经过去，车速已经在提升，若是没有踩下油门踏板，说明还在进行紧急制动。平均减速度值的判断是根据车辆当前时刻前的一个时间段进行判断，这样的判断准确性会更好。以上述的预设的时间段为2秒，预设的阈值为8m/s2为例。车辆当前时刻的速度为50，车辆在当前时刻的前一秒车速为49km/h，约为13.6m/s，3秒前的车速为110，约为30.65m/s，则平均减速度值为8.5m/s2，大于预设的阈值，此时也检测到后方的来车且已经踩下油门踏板，则双闪灯关闭。
54.本实施例还提出了一种用于实现上述防追尾的后向预警方法的后向预警系统，如图3和图4所示，包括控制器、油门踏板、车速传感器、安装于车辆1尾部的双闪灯2和安装于车辆1尾部的后向传感器3；油门踏板、双闪灯2、车速传感器和后向传感器3均与控制器电连接，控制器包括用于采集车速信号、油门踏板行程信号和后向传感器3信号的采集单元以及用于计算平均减速度值和进行数值比较的运算单元。
55.在本实施例中，后向传感器3为摄像头且安装于车辆1尾部的中心处，摄像头则通过拍摄图像或视频，通过在图像或视频数据识别后方是否有来车。
56.在本实施例中，还包括显示器，控制器与显示器电连接，显示器用于在双闪灯2被触发后显示双闪灯2的工作信息。显示器可以是可人机交互的屏幕，当因为平均减速度值大于预设的阈值而导致双闪灯2开启，显示器就显示双闪灯2开启的工作信息并且将摄像头拍摄的图像显示在显示屏上用以提醒驾驶员也要注意后车4，这样既可以提醒后车4，也可以提醒驾驶员，进一步防范追尾事故的发生。
57.上述的技术方案中，车速信号可以在车辆1的车速传感器处采集，通过采集单元采集车速信号后，运算单元根据车速信号进行运算，通过采集单元采集油门踏板行程信号和后向传感器3信号用作进行条件判断，其中油门踏板行程信号和后向传感器3信号可以是数字信号也可以是高低电平信号。运算单元进行车速运算后，将计算得到的平均减速度值与预设的阈值进行比较，向控制器输出高低电平结果，如大于阈值为高电平，低于阈值为低电
平。控制器根据运算单元的输出结果和采集单元采集到的信号来将工作信号输送给双闪灯2，该工作信号为让双闪灯2开启或关闭的信号。
58.上述实施例中的防追尾的后向预警方法和防追尾的后向预警系统，通过设置平均减速度值的阈值，当平均减速度值大于阈值的时候才考虑打开双闪灯，避免因为轻踩踏板或松开油门等情况就启动双闪灯，而在考虑是否开启闪光等后再进行是否有来车和是否进行再次提速的判断，最终让双闪灯在必要且紧急的情况下才会启动，提醒后车前方危险，进而达到提醒后车注意减速或者避让的效果，让启动双闪灯的示警效果比现有技术中频繁启动双闪灯示警的效果更好。
59.以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种防追尾的后向预警方法，包括如下步骤：步骤一：计算车辆在预设的时间段内的平均减速度值；步骤二：判断平均减速度值是否大于预设的阈值；若小于阈值，则抑制后向预警功能开启；若大于阈值则执行下一步；步骤三：判断车辆后方是否有来车，若没有来车则抑制后向预警功能开启；若有来车则执行下一步；步骤四；判断油门踏板是否被踩下，若被踩下则抑制后向预警功能开启；若油门踏板没有被踩下则触发后向预警功能。2.根据权利要求1所述的防追尾的后向预警方法，其特征在于：在步骤一中，通过采集车辆的车速信号计算平均减速度值，具体如下：d＝(vn-v)/n式中，d为平均减速度值；vn为预设时间段内的初始时刻的车速；v为预设时间段内的最后时刻的车速；n为预设的时间段的长度。3.根据权利要求2所述的防追尾的后向预警方法，其特征在于：预设的时间段以车辆的当前时刻为时间段的最后时刻，vn为车辆n秒前的车速，v为车辆当前车速。4.根据权利要求2所述的防追尾的后向预警方法，其特征在于：预设的时间段为车辆的当前时刻的前一个长度为n的时间段，vn为车辆n+1秒前的车速，v为车辆1秒前的车速。5.根据权利要求1所述的防追尾的后向预警方法，其特征在于：在步骤四中通过获取油门踏板的行程信号判断油门踏板是否被踩下。6.根据权利要求1-5任一所述的防追尾的后向预警方法，其特征在于：所述后向预警功能包括双闪灯的开启和关闭。7.一种用于实现权利要求1-6任一所述防追尾的后向预警方法的防追尾的后向预警系统，包括控制器、油门踏板、车速传感器、安装于车辆(1)尾部的双闪灯(2)和安装于车辆(1)尾部的后向传感器(3)；所述油门踏板、所述双闪灯(2)、所述车速传感器和所述后向传感器(3)均与所述控制器电连接，其特征在于：所述控制器包括用于采集车速信号、油门踏板行程信号和后向传感器(3)信号的采集单元以及用于计算平均减速度值和进行数值比较的运算单元。8.根据权利要求7所述的防追尾的后向预警系统，其特征在于：所述后向传感器(3)为雷达、摄像头或红外传感器。9.根据权利要求7所述的防追尾的后向预警系统，其特征在于：所述后向传感器(3)安装于车辆(1)尾部的中心处。10.根据权利要求7所述的防追尾的后向预警系统，其特征在于：还包括显示器，所述控制器与所述显示器电连接，所述显示器用于在所述双闪灯被触发后显示双闪灯的工作信息。

技术总结
本发明涉及一种防追尾的后向预警方法及其系统，方法包括如下步骤：步骤一：计算车辆在预设的时间段内的平均减速度值；步骤二：判断平均减速度值是否大于预设的阈值；若小于阈值，则抑制后向预警功能开启；若大于阈值则执行下一步；步骤三：判断车辆后方是否有来车，若没有来车则抑制后向预警功能开启；若有来车则执行下一步；步骤四；判断油门踏板是否被踩下，若被踩下则抑制后向预警功能开启；若油门踏板没有被踩下则触发后向预警功能。还包括实现所述方法的系统。后向预警功能在必要且紧急的情况下才会启动，提醒后车前方危险，进而达到提醒后车注意减速或者避让的效果，示警效果比频繁启动预警更好。繁启动预警更好。繁启动预警更好。


技术研发人员：李昌龙
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/6/28