一种汽车防后车追尾的预警装置及预警方法

摘要

本发明公开了一种汽车防后车追尾的预警装置及预警方法，该预警装置包括了毫米波雷达、单片机和预警指示装置，预警指示装置由灯具驱动电路和预警指示灯组成，单片机能根据毫米波雷达采集到的本车的位置、速度及前车的位置、速度，输出控制信号给灯具驱动电路；利用本预警装置采集到的本车的位置、速度及前车的位置、速度，及装载在单片机内的已训练的Sugeno类型的模糊推理系统模型，该预警方法得到一个本车的期望加速度，当单片机判断本车的期望加速度小于加速度设定值时，单片机输出控制信号驱使预警指示灯闪烁，及时地在本车采取急刹之前向后车驾驶员发出警报，有效地避免了因后车驾驶员反应不及时而诱发的追尾事故，提高了行车安全性。

主权项

一种汽车防后车追尾的预警方法，该预警方法相对应的预警装置包括用于安装在汽车前部的毫米波雷达、用于安装在汽车内的单片机和用于安装在汽车尾部的预警指示装置，所述的预警指示装置由灯具驱动电路和预警指示灯组成，所述的毫米波雷达与所述的单片机连接，所述的单片机的输出端与所述的灯具驱动电路的输入端连接，所述的灯具驱动电路的输出端与所述的预警指示灯连接；所述的毫米波雷达采集本车的位置、速度及前车的位置、速度，所述的单片机读取本车的位置、速度及前车的位置、速度，所述的单片机输出控制信号给所述的灯具驱动电路；其特征在于该预警方法包括以下步骤：①单片机控制毫米波雷达每隔一个时间周期实时地采集本车的位置、速度及前车的位置、速度，毫米波雷达实时地传输采集到的本车的位置、速度及前车的位置、速度给单片机；②单片机读取本车的位置、速度及前车的位置、速度，然后单片机根据本车的位置和前车的位置计算得到本车与前车的位置差值，并根据本车的速度和前车的速度计算得到本车与前车的速度差值，再根据本车与前车的位置差值及本车的速度计算得到本车与前车的位置差异度；③将本车与前车的速度差值及本车与前车的位置差异度作为单片机中装载的已训练的Sugeno类型的模糊推理系统模型的输入参数，已训练的Sugeno类型的模糊推理系统模型根据输入参数计算得到本车的期望加速度；所述的步骤③中已训练的Sugeno类型的模糊推理系统模型的模型参数包括速度差值隶属度函数和位置差异度隶属度函数，其中，速度差值隶属度函数为：(1)快速接近，如果DV1<＝‑6.0m/s,隶属度＝1；如果DV1>＝‑2.2m/s,隶属度＝0；如果‑6m/s<DV1<‑2.2m/s,隶属度＝1‑(DV1+6)/3.8；(2)接近，如果DV1<＝‑6.0m/s,隶属度＝0；如果‑6m/s<DV1<＝‑2.2m/s,隶属度＝(DV1+6)/3.8；如果‑2.2m/s<DV1<‑0.2m/s,隶属度＝1‑(DV1+2.2)/2；如果DV1>＝‑0.2m/s,隶属度＝0；(3)等速，如果DV1<＝‑0.2m/s,隶属度＝0；如果‑0.2m/s<DV1<＝1.8m/s,隶属度＝(DV1+0.2)/2；如果‑0.2m/s<DV1<1.8m/s,隶属度＝1‑(DV1+0.2)/2；如果DV1>＝1.8m/s,隶属度＝0；(4)加大，如果DV1<＝‑0.2m/s,隶属度＝0；如果‑0.2m/s<DV1<＝1.8m/s,隶属度＝(DV1+0.2)/2；如果1.8m/s<DV1<3m/s,隶属度＝1‑(DV1‑1.8)/1.2；如果DV1>＝1.8m/s,隶属度＝0；(5)快速加大，如果DV1<＝1.8m/s,隶属度＝0；如果‑6m/s<DV1<＝‑2.2m/s,隶属度＝(DV1‑1.8)/1.2；如果DV1>＝3m/s,隶属度＝1，其中，DV1表示前后两辆车的速度差值；位置差异度隶属度函数为：(1)近，如果DSSD1<＝0.45s,隶属度＝1；如果DSSD1>＝1.25s,隶属度＝0；如果0.45s<DSSD1<1.25s,隶属度＝1‑(DSSD1‑0.45)/0.8；(2)适中，如果DSSD1<＝0.45s,隶属度＝0；如果0.45s<DSSD1<＝1.25s,隶属度＝(DSSD1‑0.45)/0.8；如果1.25s<DSSD1<1.75s,隶属度＝1‑(DSSD1‑1.25)/0.5；如果DSSD1>＝1.75s,隶属度＝0；(3)远，如果DSSD1<＝1.25s,隶属度＝0；如果1.25s<DSSD1<＝1.75s,隶属度＝(DSSD1‑1.25)/0.5；如果DSSD1>＝1.75s,隶属度＝1，其中，DSSD1表示前后两辆车的位置差异度值；已训练的Sugeno类型的模糊推理系统模型中的模糊规则为：如果DV1为快速接近且DSSD1为近，则a为‑2.745m/s²；如果DV1为快速接近且DSSD1为适中，则a为‑1.989m/s²；如果DV1为快速接近且DSSD1为远，则a为‑1.5238m/s²；如果DV1为接近且DSSD1为近，则a为‑1.2769m/s²；如果DV1为接近且DSSD1为适中，则a为‑0.9527m/s²；如果DV1为接近且DSSD1为远，则a为‑0.3487m/s²；如果DV1为等速且DSSD1为近，则a为‑0.3424m/s²；如果DV1为等速且DSSD1为适中，则a为‑0.0582m/s²；如果DV1为等速且DSSD1为远，则a为0.3183m/s²；如果DV1为加大且DSSD1为近，则a为0.4479m/s²；如果DV1为加大且DSSD1为适中，则a为0.578m/s²；如果DV1为加大且DSSD1为远，则a为0.762m/s²；如果DV1为快速加大且DSSD1为近，则a为0.8639m/s²；如果DV1为快速加大且DSSD1为适中，则a为0.421m/s²；如果DV1为快速加大且DSSD1为远，则a为1.02m/s²，其中，a表示前后两辆车中的后车的期望加速度；④单片机判断本车的期望加速度与加速度设定值之间的关系，当本车的期望加速度小于加速度设定值时，单片机输出控制信号给灯具驱动电路驱使预警指示灯闪烁一段时间，以向本车后方的车辆发出追尾警报，当本车的期望加速度大于或等于加速度设定值时，预警指示灯不工作。