述步骤S107之后还包括：
[0040] 步骤S108,记录碰撞时间T;
[0041] 步骤S109,判断当前时间是否大于碰撞时间T+t，其中所述t为设定时间阈值，若大 于，则发送指令断开第二电磁继电器，放松制动卡钳和安全带，让节气门位置恢复正常；否 则继续步骤S107。
[0042] 更进一步地，所述一种汽车防追尾碰撞方法还包括：
[0043]确定S实2 时，保持第一电磁继电器呈断开状态，同时自车的车载单元将安全信 息发送给前车上的；前车上的车载单元解析到安全情况信号为安全信息，使前车刹车开关 处于断开状态。
[0044] 本发明还提供一种单片机，所述单片机中内置上述的一种汽车防追尾碰撞方法。
[0045] 由上述本发明的技术方案可以看出，本发明与现有技术相比，有如下优点：
[0046] (1)本发明将前车制动灯巧妙的应用在防追尾预警中。若主控单元判断碰撞可能 发生，本车车载单元将预警信息发送到前车，主动激发前方车辆制动灯亮起，保证驾驶员能 够及时发现危险，从而有充足的时间正确操作车辆，大大减少追尾事故发生的概率，促进汽 车防追尾碰撞系统的发展与完善；
[0047] (2)由于每辆汽车的尾部都安装有制动灯，此种预警方式成本相对较低，具有良好 的社会效益和相当广阔的应用前景。
[0048] (3)本发明将车联网中的专用短程通信DSRC技术应用到防追尾碰撞系统中，提高 了系统的可靠性和兼容性、减少系统的延迟。
【附图说明】
[0049] 图1为本发明的一种汽车防追尾碰撞系统的基本组成框图；
[0050] 图2是本发明中的单片机的处理流程图。
[0051 ] 附图中：
[0052] 环境感知模块10、主控单元20、执行单元30、车载单元40。
【具体实施方式】
[0053]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0054] 实施例一
[0055]本发明实施例一提供一种汽车防追尾碰撞系统，如图1所示，包括:环境感知模块 10、主控单元20、执行单元30、车载单元(On Board Unit，0BU)40。
[0056]主控单元20通过外设通信接口与环境感知模块10相连，通过线路与自车的执行单 元30相连;通过专用短程通信（Dedicated Short Range Communications，DSRC)接口与自 车的车载单元40相连；自车的车载单元40通过车载自组网的DSRC技术与前车上的车载单元 40通信；
[0057]前车上的车载单元40通过电子硬件接口产生的中断信号控制前车中执行单元30 的前车制动灯。
[0058] 1)环境感知模块10
[0059]环境感知模块10包括前方车辆检测单元、车辆信号采集单元和信号处理电路。
[0060] 其中前方车辆检测单元包括机器视觉传感器。在车辆行驶过程中，前方车辆检测 通过机器视觉传感器对前方障碍物进行检测，将检测到的车辆前方图像进行数字图像处 理，并对经过数字图像处理后的图形进行模式识别，若识别到前方车辆则会继续对其进行 追踪；
[0061] 车辆信号采集单元包括激光雷达测距传感器和速度传感器。通过激光雷达测距传 感器实时测量前后两车之间的距离和相对车速，并对距离数据进行补偿，使其更加接近实 际值，得到处理后的激光雷达测距信号。对相对车速数据进行相关处理，使其更加接近实际 值，得到处理后的相对车速信息;通过速度传感器实时感知自车车速，对感知到的自车车速 进行相关处理，使其更加接近实际值，得到处理后的自车速度信号。
[0062]处理后的激光雷达测距信号、自车速度信号和相对车速信号经过信号处理电路处 理，之后送到主控单元20。
[0063] 2)主控单元20
[0064]该主控单元20包括存储器、单片机、第一电磁继电器和第二电磁继电器，并且单片 机上设置DSRC接口、I/O接口，以及外设通信接口。
[0065]单片机和存储器通过外设通信接口接收到处理后的激光雷达测距信号、自车速度 信号和相对车速信号;存储器将其存储以便后续研究使用。
[0066]单片机通过I/0接口与第一电磁继电器和第二电磁继电器相接;第一电磁继电器 通过线路与设置在自车上的执行单元中的LED指示灯、蜂鸣器和辅助制动电机相连;第二电 磁继电器通过线路与设置在自车上的辅助制动电机、安全带预紧电机、节气门驱动电机相 接。
[0067]单片机通过DSRC接口与自车的车载单元40相接。自车的车载单元40与前车上的车 载单元40通信，前车上的车载单元40通过电子硬件接口产生的中断信号控制上述前车中的 前车制动灯。
[0068]单片机通过外设通信接口接收到处理后的激光雷达测距信号、自车速度信号和相 对车速信号;根据提取到的激光雷达测距信号得到前后两车之间的实际车距S实，以及，根据 自车速度信号和相对车速信号计算得到第一临界安全车距和第二临界安全车距D临 2;并 根据计算结果判断行进中与前车发生碰撞的危险程度，然后根据危险程度经过I/O接口控 制第一电磁继电器和第二电磁继电器的开闭，进而触发执行单元30执行相关动作;根据危 险程度确定安全情况信息并经过DSRC接口发送到前车0BU，以便前车0BU控制前车制动灯。
[0069] 单片机的执行流程如图2所示，包括如下步骤：
[0070] 步骤S101，提取处理后的激光雷达测距信号、自车速度信号和相对车速信号。
[0071] 步骤S102,根据提取到的激光雷达测距信号得到前后两车之间的实际车距S实，以 及，根据自车速度信号和相对车速信号计算得到第一临界安全车距Dte和第二临界安全车 距D临2 〇
[0072]其中第一临界安全车距D|紐和第二临界安全车距的计算过程如下：
[0073]通常驾驶员的整个紧急制动过程分为四个阶段：驾驶员反应阶段，制动器起作用 阶段，持续制动阶段，放松制动阶段。
[0074]驾驶员反应阶段汽车行驶的距离为：
[0075] Di= u〇Xii
[0076]其中uo为驾驶员接到紧急制动信号时的自车车速为驾驶员反应时间。
[0077]制动器起作用阶段汽车行驶的距离为：
[0079]其中uo为驾驶员接到紧急制动信号时的自车车速为制动协调时间、为减速度 增长时间;amax表示制动过程中最大制动减速度。
[0080] 持续制动阶段汽车行驶的距离为：
[0082] 其中uo为驾驶员接到紧急制动信号时的自车车速为减速度增长时间；amax表示 制动过程中最大制动减速度；
[0083] 放松制动阶段制动减速度逐渐减小到零，故驾驶员接到紧急制动信号后汽车行驶 的距离为：
[0085] 其中uo为驾驶员接到紧急制动信号时的自车车速;为驾驶员反应时间、^为制动 协调时间、t3为减速度增长时间;amax表示制动过程中最大制动减速度。
[0086] 因为t3很小，故可以略去
项，实际中汽车车速的单位为km/h，将上式的距 离换成单位m后，汽车的制动行驶距离可写成：
[0088] 式中，uo为驾驶员接到紧急制动信号时的自车车速为驾驶员反应时间、^为制 动协调时间、t3为减速度增长时间;amax表示制动过程中最大制动减速度。
[0089] 由上式可以看出，决定汽车制动行驶距离的主要因素是：驾驶员和系统的反应时 间、起始制动车速(即驶员接到紧急制动信号时的自车车速）、最大制动减速度（即附着力）。 随车辆种类、车辆装载的不同，车辆的最大制动减速度会有区别。本文假设自车与前车的附 着力相同：一方面，可以使问题大大简化;另一方面，在实际中自车的制动减速度要比前车 的制动减速度大，假设他们相等会更偏向于安全。设前制动前的车车辆车速为ui，则前车和 自车两车的相对速度为：
[0090] Ur = U〇-Ul
[0091] 其中，uo为驾驶员接到紧急制动信号时的自车车速;m为制动前的前车车辆的车 速。
[0092]设两车的制动距离之差为A D，经计算并简化后：
[0094] Ur为前后两车的相对速度，U0为驾驶员接到紧急制动信号时的自车车速为驾驶 员反应时间、T2为制动协调时间、13为减速度增长时间；amax表示制动过程中最大制动减速 度。
[0095] 为避免追尾碰撞，最小安全车距为：
[0096] D= AD+d
[0097]其中，AD为两车的制动距离之差;d为制动后两车之间的安全距离。
[0098]可能发生碰撞情况下的临界安全车距记为第一临界安全车距，用符号表示，碰 撞不可避免情况下的临界安全车距记为