刹车距离计算方法及装置与流程

本发明涉及车辆安全行驶技术领域，尤其涉及刹车距离计算方法及装置。

背景技术：

目前，在车辆行驶事故中存在一类主要事故就是碰撞事故，究其发生的原因除了驾驶员分神、前车突发状况等原因外，还有一个非常重要的原因就是驾驶员不能准确判断本车的刹车距离，进而导致与前车发生碰撞。

车辆的刹车距离具体是指车辆从刹车至静止时的行驶距离，通常都是驾驶员根据自身经验来进行估算的，比如驾驶员根据当前车辆的实时车速而估算出当前车速所对应的刹车距离，进而确定与前车的安全车距以避免发生碰撞，但现有方式过于主观且不准确，因而并不适用于某些驾驶人群，比如处于实习期内的驾驶员。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种刹车距离计算方法及装置，旨在解决现有技术中对于刹车距离的估算不准确的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种刹车距离计算方法，所述刹车距离计算方法包括：

在车辆处于行驶状态时，获取当前车辆的相关信息，所述相关信息至少包括车辆自身信息、车辆环境信息；

根据所述相关信息以及预置刹车力度，计算当前车辆的刹车距离。

优选地，所述车辆自身信息至少包括车辆重量、行驶速度；所述车辆环境信息至少包括天气信息、路况信息。

优选地，所述根据所述相关信息以及预置刹车力度，计算当前车辆的刹车距离之后包括：

根据当前车辆的行驶速度及预置刹车反应时间，计算刹车反应距离；

根据所述刹车距离与所述刹车反应距离，计算当前车辆与前车之间的安全距离。

优选地，所述刹车距离计算方法还包括：

在车辆处于行驶状态且存在刹车操作时，还获取车辆的当前刹车力度；

根据所述相关信息以及当前刹车力度，计算当前车辆的实时刹车距离。

优选地，所述在车辆处于行驶状态且存在刹车操作时，还获取车辆的当前刹车力度包括：

在车辆处于行驶状态且存在刹车操作时，还获取车辆的当前刹车力度以及当前车辆与前方目标对象之间的实时距离；

所述根据所述相关信息以及当前刹车力度，计算当前车辆的实时刹车距离之后包括：

判断当前车辆的所述实时刹车距离是否大于所述实时距离；

若是，则提示驾驶员增大刹车力度。

进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种刹车距离计算装置，所述刹车距离计算装置包括：

获取模块，用于在车辆处于行驶状态时，获取当前车辆的相关信息，所述相关信息至少包括车辆自身信息、车辆环境信息；

计算模块，用于根据所述相关信息以及预置刹车力度，计算当前车辆的刹车距离。

优选地，所述车辆自身信息至少包括车辆重量、行驶速度；所述车辆环境信息至少包括天气信息、路况信息。

优选地，所述计算模块还用于：

根据当前车辆的行驶速度及预置刹车反应时间，计算刹车反应距离；

根据所述刹车距离与所述刹车反应距离，计算当前车辆与前车之间的安全距离。

优选地，所述获取模块还用于：在车辆处于行驶状态且存在刹车操作时，还获取车辆的当前刹车力度；

所述计算模块还用于：根据所述相关信息以及当前刹车力度，计算当前车辆的实时刹车距离。

优选地，所述获取模块还用于：在车辆处于行驶状态且存在刹车操作时，还获取车辆的当前刹车力度以及当前车辆与前方目标对象之间的实时距离；

所述刹车距离计算装置还包括：

判断模块，用于判断当前车辆的所述实时刹车距离是否大于所述实时距离；

提示模块，用于在当前车辆的所述实时刹车距离大于所述实时距离时，提示驾驶员增大刹车力度。

本发明中，具体通过采集车辆的相关信息，包括车辆自身信息、车辆环境信息，比如车重、车速、晴天、高速路等，同时进一步综合驾驶员踩踏刹车踏板的刹车力度，并基于相关的数理计算方式而计算出当前车辆的刹车距离，进而可使驾驶员实时了解车辆行驶时的刹车距离，并促使驾驶员根据该刹车距离而保持与前车安全车距以进行安全行车。

附图说明

图1为本发明刹车距离计算方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明刹车距离计算方法第二实施例的流程示意图；

图3为本发明刹车距离计算方法一实施例的应用场景示意图；

图4为本发明刹车距离计算方法第三实施例的流程示意图；

图5为本发明刹车距离计算方法另一实施例的应用场景示意图；

图6为本发明刹车距离计算方法第四实施例的流程示意图；

图7为本发明刹车距离计算装置第一实施例的功能模块示意图；

图8为本发明刹车距离计算装置第二实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明刹车距离计算方法第一实施例的流程示意图。本实施例中，刹车距离计算方法包括：

步骤S110，在车辆处于行驶状态时，获取当前车辆的相关信息，相关信息至少包括车辆自身信息、车辆环境信息；

本实施例中，对于车辆处于行驶状态的判断基准不限，比如车速大于5km/h则认为车辆处于行驶状态。当车辆处于行驶状态时，获取当前车辆的相关信息，其中，对于车辆的相关信息的类型不限。

可选的，车辆自身信息至少包括车辆重量、行驶速度；车辆环境信息至少包括天气信息、路况信息，比如雨天、雪天，高速公路、乡村道路等。其中，不同的天气以及路况将对应不同的摩擦系数，进而可对车辆刹车距离产生不同影响，比如同等情况下，雨天、雪天行车的刹车距离要大于晴天行车的刹车距离，乡村道路的刹车距离要大于高速公路的刹车距离。

此外，本实施例中，对于获取车辆的相关信息的方式不限。比如，车辆上安装有各种监测传感器，例如速度传感器、刹车力度传感器、车重传感器、胎压传感器、湿度传感器、光线传感器、温度传感器等，各传感器将监测到的数据实时上传给车载系统，进而可通过OBD(On-Board Diagnostic，车载诊断系统)接头，或T-BOX装置(一种车联网智能终端)，直接或间接与CAN线相连接，进而可直接从车载系统上读取到车辆的各种相关信息。同时，车辆相关信息既可以是实时获取，同时也可以是周期性获取。

步骤S120，根据所述相关信息以及预置刹车力度，计算当前车辆的刹车距离。

通常，车辆刹车主要取决于车辆轮胎与地面之间的摩擦力，而与车辆运行有关的摩擦力大致可以分为静止摩擦力、滚动摩擦力以及滑动摩擦力，比如车辆从静止状态到运动状态需要克服静止摩擦力，而车辆行驶需要克服滚动摩擦力，而车辆刹车则需要通过滑动摩擦力进行减速。

本实施例中，刹车力度具体是指驾驶员踩踏刹车板的力度，理论上讲，通常刹车力度越大，则刹车盘对轮胎的作用力越大，进而可增大轮胎与地面之间的滑动摩擦力而对车辆行驶产生制动能力，制动能力越大则刹车距离也就相应越短。同时，本实施例中对于刹车力度的衡量方式不限，比如通过测量驾驶员的脚踩压力值进行衡量，或者通过测量刹车踏板的制动行程长短进行衡量，或者通过测量刹车踏板关联弹簧的拉伸力度大小进行衡量等。

此外，本实施例中具体根据采集到的车辆相关信息以及预置刹车力度，计算当前车辆的刹车距离，同时对于计算车辆的刹车距离的计算方式不限，比如在刹车力度一定的情况下，设置相关信息与刹车距离之间的经验值映射关系表，进而再根据该经验值映射关系表进行刹车距离的估算。当然也可以建立刹车距离的数学模型，进而在根据该数学模型计算出准确的刹车距离。考虑到实际场景下，刹车距离长短的影响因素比较多，比如外界环境、轮胎胎压、车辆载重等，因此，优选采用经验值估算的方式计算刹车距离。

此外需要进一步说明的是，车辆刹车距离的长短主要与驾驶员踩踏刹车板的力度大小相关，比如在某一刹车力度范围内，刹车力度越大，则刹车距离越短，但并不是说最大刹车力度一定对应最短的刹车距离，最短的刹车距离所对应的刹车力度值具体在轮胎由滚动摩擦临近滑动摩擦时出现。但需要进一步说明的是，通常较大的刹车力度也会对本车内的驾驶员及乘客产生危险，比如急刹车产生较大惯性而将乘客甩出车外等。因此，本实施例中所述的刹车距离既可以是理论上的理论最小值，也可以是满足本车驾驶员及乘客乘车安全意愿的意愿最小值，其具体根据刹车力度的大小而定，因此，本实施例中对于预置刹车力度的设置不限，具体可根据经验值进行设置。

假设驾驶员踩踏刹车板的最大力度为K_max，则预设的刹车力度K可以设定为90％K_max，进而在刹车时可以保证驾驶员及乘客乘坐安全性，同时也达到了最佳的刹车效果(也即刹车距离相对最小)。

本实施例中，刹车距离对应本车与前车的最小安全距离，因此，驾驶员可根据当前车辆行驶状况下所对应的刹车距离来调整车速，从而使本车与前车保持安全车距。

本实施例中，具体通过采集车辆的相关信息，包括车辆自身信息、车辆环境信息，比如车重、车速、晴天、高速路等，同时进一步综合驾驶员踩踏刹车踏板的刹车力度，并基于相关的数理计算方式而计算出当前车辆的刹车距离，进而可使驾驶员实时了解车辆行驶时的刹车距离，并促使驾驶员根据该刹车距离而保持与前车安全车距以进行安全行车。

参照图2，图2为本发明刹车距离计算方法第二实施例的流程示意图。本实施例中，在上述步骤S120之后还包括：

步骤S130，根据当前车辆的行驶速度及预置刹车反应时间，计算刹车反应距离；

步骤S140，根据刹车距离与刹车反应距离，计算当前车辆与前车之间的安全距离。

本实施例中，在计算出本车当前车况下所对应的刹车距离后，为避免与前车发生碰撞，还需进一步确定本车与前车之间的安全距离。由于刹车距离主要是根据驾驶员踩踏刹车踏板的力度而计算的，因此，在计算与前车之间的安全距离之前，还需进一步考虑驾驶员踩下刹车前的人为反应时间内所对应的车辆行驶距离，也即刹车反应距离。

本实施例中，刹车反应距离以及安全距离的计算公式如下：

公式(1)刹车反应距离 S₁＝V_行驶速度*T_反应时间；

公式(2)安全距离 S₂＝S_刹车距离+S₁；

本实施例中，还可进一步获取本车与前车的实际车距，假设本车与前车的实际车距为S₃，则只有在S₃＞S₂时，才能真正保证本车与前车之间的行驶车距安全，若S₃＜S₂，则可向驾驶员预警，提醒驾驶员降低车速或变道，如图3所示。

本实施例中，基于计算得到的刹车距离，进而可便于驾驶员进一步调整与前车之间的安全车距，提升车辆行驶时的安全性。

参照图4，图4为本发明刹车距离计算方法第三实施例的流程示意图。基于上述第一实施例，本实施例中，刹车距离计算方法还包括：

步骤S210，在车辆处于行驶状态且存在刹车操作时，还获取车辆的当前刹车力度；

步骤S220，根据相关信息以及当前刹车力度，计算当前车辆的实时刹车距离。

本实施例中，考虑到驾驶员在实际行车场景中不仅需要关注正常行车状态下的刹车距离，同时还需关注在车辆处于刹车状态下的实时刹车距离，因此，本实施例中，进一步在车辆处于行驶状态时，监测车辆是否存在刹车操作，若存在，则在获取车辆的相关信息的同时，还进一步获取车辆的当前刹车力度，并根据获取的车辆的相关信息以及获取的当前刹车力度，计算当前车辆的实时刹车距离。

如图5所示，例如车辆行驶过程中在位置A处检测到刹车操作，而在位置B处检测到刹车操作消失，则在位置A处开始进一步还获取车辆的当前刹车力度，直至到达位置B处时停止获取，同时，在位置A-B区间，计算出车辆的实时刹车距离。

本实施例中，考虑到刹车操作会对车速产生影响，而车速又进一步会对刹车距离产生影响，因而在刹车状态下，驾驶员是比较难以把握实时刹车距离的，进而不便于驾驶员准确控制车速以及与前车的安全车距。

参照图6，图6为本发明刹车距离计算方法第四实施例的流程示意图。

基于上述第三实施例，本实施例中，上述步骤S210具体包括：在车辆处于行驶状态且存在刹车操作时，还获取车辆的当前刹车力度以及当前车辆与前方目标对象之间的实时距离；其中，目标对象既可以是车辆，比如客车、货车、摩托车、单车等，也可以是行人、动物、固定障碍物等。

此外，本实施例中，在上述步骤S220之后包括：

步骤S230，判断当前车辆的所述实时刹车距离是否大于所述实时距离；

步骤S240，若是，则提示驾驶员增大刹车力度。

本实施例具体应用于驾驶员踩踏刹车的应用情景下。为便于驾驶员监测并控制安全车距，因此，在本实施例中，在计算出当前车辆的实时距离与实时刹车距离后，可进一步通过车载屏幕实时显示出来，以便驾驶员进行参考。

需要说明的是，本实施例中，实时距离、实时刹车距离都与车辆的行驶速度相关，因此，若车辆的行驶速度实时变化，则实时距离、实时刹车距离也将相应发生实时变化。

本实施例中，在当前车速下的实时刹车距离大于当前车速下的实时距离时，提示驾驶员增大刹车力度，进而快速缩短当前车速下的实时刹车距离而相对拉大本车与前方目标对象之间的实时距离，避免驾驶员误判所导致的追尾等交通事故的发生。

参照图7，图7为本发明刹车距离计算装置第一实施例的功能模块示意图。本实施例中，刹车距离计算装置包括：

获取模块10，用于在车辆处于行驶状态时，获取当前车辆的相关信息，相关信息至少包括车辆自身信息、车辆环境信息；

本实施例中，对于车辆处于行驶状态的判断基准不限，比如车速大于5km/h则认为车辆处于行驶状态。当车辆处于行驶状态时，获取当前车辆的相关信息，其中，对于车辆的相关信息的类型不限。

可选的，车辆自身信息至少包括车辆重量、行驶速度；车辆环境信息至少包括天气信息、路况信息，比如雨天、雪天，高速公路、乡村道路等。其中，不同的天气以及路况将对应不同的摩擦系数，进而可对车辆刹车距离产生不同影响，比如同等情况下，雨天、雪天行车的刹车距离要大于晴天行车的刹车距离，乡村道路的刹车距离要大于高速公路的刹车距离。

此外，本实施例中，对于获取车辆的相关信息的方式不限。比如，车辆上安装有各种监测传感器，例如速度传感器、刹车力度传感器、车重传感器、胎压传感器、湿度传感器、光线传感器、温度传感器等，各传感器将监测到的数据实时上传给车载系统，进而可通过OBD(On-Board Diagnostic，车载诊断系统)接头，或T-BOX装置(一种车联网智能终端)，直接或间接与CAN线相连接，进而可直接从车载系统上读取到车辆的各种相关信息。同时，车辆相关信息既可以是实时获取，同时也可以是周期性获取。

计算模块20，用于根据相关信息以及预置刹车力度，计算当前车辆的刹车距离。

通常，车辆刹车主要取决于车辆轮胎与地面之间的摩擦力，而与车辆运行有关的摩擦力大致可以分为静止摩擦力、滚动摩擦力以及滑动摩擦力，比如车辆从静止状态到运动状态需要克服静止摩擦力，而车辆行驶需要克服滚动摩擦力，而车辆刹车则需要通过滑动摩擦力进行减速。

本实施例中，刹车力度具体是指驾驶员踩踏刹车板的力度，理论上讲，通常刹车力度越大，则刹车盘对轮胎的作用力越大，进而可增大轮胎与地面之间的滑动摩擦力而对车辆行驶产生制动能力，制动能力越大则刹车距离也就相应越短。同时，本实施例中对于刹车力度的衡量方式不限，比如通过测量驾驶员的脚踩压力值进行衡量，或者通过测量刹车踏板的制动行程长短进行衡量，或者通过测量刹车踏板关联弹簧的拉伸力度大小进行衡量等。

此外，本实施例中具体根据采集到的车辆相关信息以及预置刹车力度，计算当前车辆的刹车距离，同时对于计算车辆的刹车距离的计算方式不限，比如在刹车力度一定的情况下，设置相关信息与刹车距离之间的经验值映射关系表，进而再根据该经验值映射关系表进行刹车距离的估算。当然也可以建立刹车距离的数学模型，进而在根据该数学模型计算出准确的刹车距离。考虑到实际场景下，刹车距离长短的影响因素比较多，比如外界环境、轮胎胎压、车辆载重等，因此，优选采用经验值估算的方式计算刹车距离。

此外需要进一步说明的是，车辆刹车距离的长短主要与驾驶员踩踏刹车板的力度大小相关，比如在某一刹车力度范围内，刹车力度越大，则刹车距离越短，但并不是说最大刹车力度一定对应最短的刹车距离，最短的刹车距离所对应的刹车力度值具体在轮胎由滚动摩擦临近滑动摩擦时出现。但需要进一步说明的是，通常较大的刹车力度也会对本车内的驾驶员及乘客产生危险，比如急刹车产生较大惯性而将乘客甩出车外等。因此，本实施例中所述的刹车距离既可以是理论上的理论最小值，也可以是满足本车驾驶员及乘客乘车安全意愿的意愿最小值，其具体根据刹车力度的大小而定，因此，本实施例中对于预置刹车力度的设置不限，具体可根据经验值进行设置。

假设驾驶员踩踏刹车板的最大力度为K_max，则预设的刹车力度K可以设定为90％K_max，进而在刹车时可以保证驾驶员及乘客乘坐安全性，同时也达到了最佳的刹车效果(也即刹车距离相对最小)。

本实施例中，刹车距离对应本车与前车的最小安全距离，因此，驾驶员可根据当前车辆行驶状况下所对应的刹车距离来调整车速，从而使本车与前车保持安全车距。

本实施例中，具体通过采集车辆的相关信息，包括车辆自身信息、车辆环境信息，比如车重、车速、晴天、高速路等，同时进一步综合驾驶员踩踏刹车踏板的刹车力度，并基于相关的数理计算方式而计算出当前车辆的刹车距离，进而可使驾驶员实时了解车辆行驶时的刹车距离，并促使驾驶员根据该刹车距离而保持与前车安全车距以进行安全行车。

进一步可选的，在本发明刹车距离计算装置一实施例中，计算模块20还用于：

根据当前车辆的行驶速度及预置刹车反应时间，计算刹车反应距离；

根据刹车距离与刹车反应距离，计算当前车辆与前车之间的安全距离。

本实施例中，在计算出本车当前车况下所对应的刹车距离后，为避免与前车发生碰撞，还需进一步确定本车与前车之间的安全距离。由于刹车距离主要是根据驾驶员踩踏刹车踏板的力度而计算的，因此，在计算与前车之间的安全距离之前，还需进一步考虑驾驶员踩下刹车前的人为反应时间内所对应的车辆行驶距离，也即刹车反应距离。

本实施例中，刹车反应距离以及安全距离的计算公式如下：

公式(1)刹车反应距离 S₁＝V_行驶速度*T_反应时间；

公式(2)安全距离 S₂＝S_刹车距离+S₁；

本实施例中，还可进一步获取本车与前车的实际车距，假设本车与前车的实际车距为S₃，则只有在S₃＞S₂时，才能真正保证本车与前车之间的行驶车距安全，若S₃＜S₂，则可向驾驶员预警，提醒驾驶员降低车速或变道，如图3所示。

本实施例中，基于计算得到的刹车距离，进而可便于驾驶员进一步调整与前车之间的安全车距，提升车辆行驶时的安全性。

进一步可选的，在本发明刹车距离计算装置另一实施例中，为提升车辆刹车场景下的行车安全性，本实施例中，获取模块10还用于：在车辆处于行驶状态且存在刹车操作时，还获取车辆的当前刹车力度；计算模块20还用于：根据相关信息以及当前刹车力度，计算当前车辆的实时刹车距离。

本实施例中，考虑到驾驶员在实际行车场景中不仅需要关注正常行车状态下的刹车距离，同时还需关注在车辆处于刹车状态下的实时刹车距离，因此，本实施例中，进一步在车辆处于行驶状态时，监测车辆是否存在刹车操作，若存在，则在获取车辆的相关信息的同时，还进一步获取车辆的当前刹车力度，并根据获取的车辆的相关信息以及获取的当前刹车力度，计算当前车辆的实时刹车距离。

如图5所示，例如车辆行驶过程中在位置A处检测到刹车操作，而在位置B处检测到刹车操作消失，则在位置A处开始进一步还获取车辆的当前刹车力度，直至到达位置B处时停止获取，同时，在位置A-B区间，计算出车辆的实时刹车距离。

本实施例中，考虑到刹车操作会对车速产生影响，而车速又进一步会对刹车距离产生影响，因而在刹车状态下，驾驶员是比较难以把握实时刹车距离的，进而不便于驾驶员准确控制车速以及与前车的安全车距。

参照图8，图8为本发明刹车距离计算装置第二实施例的功能模块示意图。本实施例中，获取模块10还用于：在车辆处于行驶状态且存在刹车操作时，还获取车辆的当前刹车力度以及当前车辆与前方目标对象之间的实时距离；

此外，为提升刹车过程中的行车安全性，刹车距离计算装置包括：

判断模块30，用于判断当前车辆的实时刹车距离是否大于实时距离；

提示模块40，用于在当前车辆的实时刹车距离大于实时距离时，提示驾驶员增大刹车力度。

本实施例具体应用于驾驶员踩踏刹车的应用情景下。为便于驾驶员监测并控制安全车距，因此，在本实施例中，在计算出当前车辆的实时距离与实时刹车距离后，可进一步通过车载屏幕实时显示出来，以便驾驶员进行参考。

需要说明的是，本实施例中，实时距离、实时刹车距离都与车辆的行驶速度相关，因此，若车辆的行驶速度实时变化，则实时距离、实时刹车距离也将相应发生实时变化。

本实施例中，在当前车速下的实时刹车距离大于当前车速下的实时距离时，提示驾驶员增大刹车力度，进而快速缩短当前车速下的实时刹车距离而相对拉大本车与前方目标对象之间的实时距离，避免驾驶员误判所导致的追尾等交通事故的发生。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。