专利名称：利用无线电通信防止车辆碰撞的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种利用无线电通信防止车辆碰撞的装置和方法。本发明更具体地涉及一种适于在车辆发生碰撞时处于备用工作模式的制动系统，从而减少它的制动距离。
背景技术：
总的来说，当由于外面环境的因素(例如路况、车祸、其它车辆情况或类似原因)使驾驶员意识到需要减速或停止车辆时，他或她会踩踏制动踏板。如果驾驶员踏下制动踏板时，车辆后部制动灯会点亮。这就提醒后面行驶的车辆前车正在减速或停止。
然而，当前车突然急刹车，或在拥挤的交通中两车间距离达不到安全距离时，由于前车的视觉障碍或较慢的制动操作，车辆容易彼此相撞。因此，为避免车祸，应该减少制动距离。
配置为可以很大程度地调整在车辆突然停止期间的助力器的助力率(boosting ratio)的制动辅助系统(BAS)在传统上用于在紧急情况下减少制动距离。然而，由于在操纵踏板时BAS增加了原始制动力，所以系统不能防止在后行驶的车辆突然踩下踏板时，保险杠的相互碰撞。
发明内容
本发明的一个实施例提供一种利用无线电通信防止车辆碰撞的装置和方法。本发明适于通过无线电通信将前车预期紧急情况(例如，突然停车)传送给后面行驶的车辆，因而使车辆的制动系统处于备用工作模式，以减少制动距离。
根据本发明的一个典型实施例的利用无线电通信防止车辆碰撞的装置，包括用来检测加速踏板的操作状态的加速踏板传感器。接收通过加速踏板传感器检测的信号的控制单元决定汽车是否处于危险情况以输出一个相应的控制信号。无线电通信发送/接收模块接收来自控制单元的控制信号，并向汽车发送或从其接收危险情况信息。液压控制单元(HCU)接收控制单元的控制信号，并使制动系统保持备用工作模式。
控制单元包括加速踏板释放速度计数器，其接收加速踏板传感器的信号，并计算加速踏板的释放速度。加速踏板释放速度比较器，用于将加速踏板释放速度的数值和预定标准数值相比较。危险情况仪基于加速踏板释放速度比较器的结果判断加速踏板释放速度的数值是否超过标准数值。如果加速踏板释放速度值超过标准值，则表明汽车处于危险情况。
利用无线电通信防止车辆碰撞的方法，包括的步骤有发送或接收基于加速踏板释放速度的附近车辆危险情况的信息；以及当相邻汽车发送危险情况信息后，保持制动系统处于备用工作模式。
该方法还包括计算加速踏板释放速度；比较加速踏板释放速度和标准值；以及如果加速踏板释放速度大于标准值，则向邻近车辆发送危险情况信息并保持制动系统处于备用工作模式的步骤。
最后，该方法还包括如果制动系统处于备用工作模式，且制动踏板没有在预定时间内工作，则解除制动系统的备用工作模式的步骤。
为更好理解本发明的本质和目的，下面参考附图对其进行详细说明，其中图1是根据本发明一个实施例的利用无线电通信防止车辆碰撞的装置的方块图。
图2是根据本发明一个实施例的利用无线电通信防止车辆碰撞的方法的流程图。
图3表示确定车辆制动距离的元件。
具体实施例方式
本发明的一个优选实施例将参考附图进行详细说明。
参考图1，根据本发明的一个典型实施例的利用无线电通信防止车辆碰撞的装置包括用来检测加速踏板的操纵状态加速踏板传感器2。控制单元10接收通过加速踏板传感器2检测的信号，并判定车辆是否处于危险状况以输出一个相应的控制信号。无线电通信发送/接收模块12接收来自控制单元10的控制信号，并向车辆发送或从其接收处于危险情况的信息。液压控制单元(HCU)14接收控制单元10的控制信号，并使制动系统保持备用工作模式。
根据本发明实施例的控制单元10包括加速踏板释放速度计数器4，用来接收加速踏板传感器2的信号和统计加速踏板释放速度；加速踏板释放速度比较器6用于比较加速踏板释放速度值和预定的标准值，其中，加速踏板释放速度是通过加速踏板释放速度计数器4来计算的；危险情况仪8基于加速踏板释放速度比较器6的结果判断加速踏板释放速度值是否超过标准值。如果加速踏板释放速度值超过标准值，则表明汽车处于危险情况。
下面参考流程图2，详细说明根据本发明的利用无线电通信防止车辆碰撞的方法。
如图2所示，如果驾驶员意识到车辆处于危险情况(S10)，驾驶员会通过从加速踏板上移走他或她的脚而执行加速踏板释放步骤(S20)。
如果在步骤20时释放了加速踏板，控制单元从加速踏板传感器接收信号，并计算加速踏板的释放速度(S30)。然后，控制单元比较加速踏板释放速度值和预定标准值(S40)。这个步骤判定突然制动的预期危险情况。
作为步骤40的结果，如果控制单元计算的加速踏板释放速度值小于预定标准值，由于驾驶情况不认为会出现突然停车的危险，则可以执行普通的制动(S50)。另一方面，如果计算到的加速踏板释放速度值大于预定标准值，这就表明前车处于预期的危险情况(例如，突然停车)。
倘若步骤40确定车辆处于危险情况，则通过无线电通信发送/接收模块向相邻车辆发送或从其接收危险情况警告(S60a)。
如果步骤40的结果是汽车处于危险状况，则前车和后车的制动系统会通过HCU转换到备用工作模式，其中，一方发送危险情况警告，另一方接收传送来的信号(S60b)。
因此，在驾驶员把他或她的脚放在制动踏板前，通过预先挤压制动系统的液压，HCU减少了制动垫和制动盘之间的间隙，从而使制动系统保持在备用工作模式。
作为参考，S60a和S60b在图2所示的流程图中代表两个单独的步骤，然而，这些步骤几乎是同时完成的。
在S60b中，制动系统保持在备用工作模式后，确定驾驶员的制动踏板的操作是否在预定时间内执行(S70)。然后，如果在预定时间内操作制动踏板，则快速制动力的产生造成突然停止(S90)。另一方面，如果在预定时间内没有操纵制动踏板，则释放制动系统的备用工作模式(S80)。那是因为，前车发送的危险情况警告不仅发送给直接在后面的车辆，而且还有相邻的车辆。所以，这个步骤释放那些不需要突然停车的车辆制动系统的备用工作模式。
这样，本发明通过将前车危险情况警告发送给相邻车辆，来防止车辆的碰撞；并且使需要突然制动的车辆的制动系统处于备用工作模式。
参考图3，车辆的制动距离可以由驾驶员原始反应1、制动建立时间2，和减速时间3的总和来代表。在驾驶员原始反应1中，驾驶员意识到危险情况，移动他/她的脚到制动踏板上。制动建立时间2代表从驾驶员的脚接触到制动踏板时开始到完全施加制动效果为止的时段。减速时间3代表从摩擦力在盘鼓上完全施加到车辆到达完全停止的时段。
当预期车辆的危险发生时，为减少制动建立时间2和车辆的制动距离，本发明可使制动系统处于备用工作模式，从而防止车辆碰撞。
然而，本发明的技术方面不局限于本发明的典型实施例，而是根据权利要求中描述的合理阐述。
由上可见，本发明的优点在于根据本发明实施例的制动系统可以通过无线电通信从前车向后车快速发送产生的危险信息，并通过将制动系统转换到备用工作模式而减少制动系统的操作时间，由此防止车辆的碰撞。
另一个优点在于根据本发明实施例的制动系统可以包含在广泛地使用在车辆的通信系统，和制动系统的预装配控制逻辑的改进中，这样可避免由额外设备而增加的重量和制造费用。
权利要求
1.一种利用无线电通信防止车辆碰撞的装置，包括用于检测加速踏板的操纵状态的加速踏板传感器；接收由所述加速踏板传感器检测到的信号，并确定车辆是否处于危险情况以输出一个相应的控制信号的控制单元；用于接收来自所述控制单元的控制信号，并向相邻车辆发送或从其接收危险情况信息的无线电通信发送/接收模块；和接收所述控制单元的控制信号，并使制动系统处于备用工作模式的液压控制单元。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元包括接收来自所述加速踏板传感器的信号，并计算所述加速踏板释放速度的加速踏板释放速度计数器；用于比较所述加速踏板释放速度值与预定的标准值的加速踏板释放速度比较器；和基于所述加速踏板释放速度比较器的结果，判定所述加速踏板释放速度值是否超过所述标准值的危险情况仪，其中，超过标准数值则表明车辆处于危险中。
3.一种利用无线电通信防止车辆碰撞的方法，包括的步骤有基于加速踏板释放速度，向相邻车辆发送或从其接收危险情况信息；和当从相邻的车辆收到危险情况信息时，使制动系统保持在备用工作模式。
4.如权利要求3所述的方法，还包括以下步骤计算所述加速踏板释放速度；比较所述加速踏板释放速度值和标准值；和如果所述加速踏板释放速度的值大于标准值，则向相邻的车辆发送危险情况信息，并使所述制动系统保持在备用工作模式。
5.如权利要求3或4所述的方法，还包括的步骤是如果所述制动系统处于备用工作模式，且在预定时间内没有操作所述制动踏板，则释放所述制动系统的备用工作模式。
全文摘要
根据本发明一个典型的实施例所述的利用无线电通信防止车辆碰撞的装置，包括用于检测加速踏板的操作状态的加速踏板传感器；控制单元接收加速踏板传感器检测到的信号，并确定车辆是否处于危险状况，以输出相应的控制信号；无线电通信发送/接收模块，接收来自控制单元的控制信号并向车辆发送或从其接收危险情况信号；液压控制单元(HCU)接收控制单元的控制信号，并保持制动系统处于备用工作模式。当接收到前车发送的例如突然制动等预期危险情况信息后，后车的制动系统被预压，并转换到备用工作模式，由此减少车辆的制动距离，并防止车祸的发生。
文档编号B60W30/08GK1611386SQ20041007097
公开日2005年5月4日 申请日期2004年7月21日 优先权日2003年10月30日
发明者李寿赫 申请人:现代自动车株式会社