[发明专利]一种基于最小安全距离的车辆强制减速系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于最小安全距离的车辆强制减速系统，包括车距监测单元、车速监测单元、数据处理单元和控制执行单元；车距监测单元和车速监测单元将测得数据传输给数据处理单元，数据处理单元发出指令给控制执行单元，控制执行单元控制车辆的车速并提醒车辆驾驶人员；其特征在于：车距监测单元包括前测距仪和后测距仪；车速监测单元包括车速传感器、前测速仪和后测速仪；数据处理单元包括最小安全距离计算模块、第一判断模块、第二判断模块和制动减速度计算模块；所述控制执行单元包括提示装置、主控制模块、发动机动力控制模块和制动模块；

所述前测距仪测得车距值传输给第一判断模块，车速传感器和前测速仪测得的本车车速和前车车速值传输给最小安全距离计算模块，最小安全距离计算模块计算出与前车的最小安全距离传输给第一判断模块，第一判断模块的判断值传输给制动减速度计算模块；后测距仪测得的车距值传输给第二判断模块，车速传感器和后测速仪测得的本车车速和前车车速值传输给最小安全距离计算模块，最小安全距离计算模块计算出与后车的最小安全距离传输给第二判断模块，第二判断模块的判断值传输给制动减速度计算模块；制动减速度计算模块分别与提示装置和主控制模块连接，主控制模块通过发动机动力控制模块和制动模块控制车辆的车速。

2.根据权利要求1所述的基于最小安全距离的车辆强制减速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、车速传感器测量本车当前车速v_z，前测速仪测量前车车速v_f，后测速仪测量后车车速v_l，将上述车速发送至最小安全距离计算模块；

步骤二、最小安全距离计算模块计算出本车与前车之间的最小安全距离D_sf和本车与后车之间的最小安全距离D_sl，并将D_sf发送至第一判断模块，将D_sl发送至第二判断模块；

步骤三、前测距仪测量本车与前车的距离D_f，并发送至第一判断模块，第一判断模块将车距D_f与最小安全距离D_sf进行比较，若D_fD_sf，则执行步骤四，车辆进行强制减速，否则执行步骤七，车辆进行限速；

步骤四：后测距仪测量本车与后车距离D_l，并发送至第二判断模块；

步骤五：第二判断模块将判断结果发送至制动减速度计算模块，从而计算本车与前后车保持最小安全距离的前提下，车辆的制动减速度值，将强制减速指令发送给提示装置和主控制模块；

步骤六：提示装置提示司机车距过短，进入强制减速阶段，主控制模块根据最佳制动减速度采取相应的减速措施，控制发动机动力控制模块和制动模块，在相对制动减速距离下将车距调整到大于最小安全距离；

步骤七：当本车与前车的车距大于最小安全距离时，将前车车速v_f发送至主控制模块和提示装置下达限距和限速指令，主控制模块控制车辆发动机动力控制模块使车辆最高速度不超过v_f，提示装置提醒驾驶员限距和限速。

3.根据权利要求2所述的基于最小安全距离的车辆强制减速控制方法，其特征在于：所述D_sf最小安全距离计算如下：

式中：T_r为驾驶员反应时间与制动器协调时间之和，单位s；T_i为减速度的增长时间，单位s；a_max为最大制动减速度，单位m/s²；d为安全距离，单位m；v_z为本车车速，单位km/h；v_f为前车车速，单位km/h。