| 专利名称： | 汽车防追尾碰撞预警装置及方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Automobile anti-collision warning apparatus and method | ||
| 专利号： | CN201510936894.X | 申请时间： | 20151216 |
| 公开号： | CN105469640A | 公开时间： | 20160406 |
| 申请人： | 山东科技大学 | ||
| 申请地址： | 266510 山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号 | ||
| 发明人： | 任传祥; 张梁; 尹唱唱; 张营杰; 杨玲玲; 管德永; 卢晓 | ||
| 分类号： | G08G1/16 | 主分类号： | G08G1/16 |
| 代理机构： | 北京国智京通知识产权代理有限公司 11501 | 代理人： | 孙文彬 |
| 摘要： | 本发明提供一种汽车防追尾碰撞预警装置及方法，其中该装置包括：信息采集模块、通信模块、微控制模块、报警与制动模块；所述信息采集模块、通信模块与微控制模块的信号输入端连接，报警与制动模块与微控制模块的信号输出端连接。本发明提供的汽车防追尾碰撞预警装置与方法，通过通信模块及时获得头车的制动信息和前方障碍信息，然后通过微处理器对获得的信息进行处理，从而让跟随车辆及时减速从而减少车辆之间的碰撞追尾。 | ||
| 摘要(英文)： | The present invention provides an automobile anti-collision warning apparatus and method, wherein the apparatus includes : the information collecting module, communication module, micro-control module, alarm and the brake module; said information acquisition module, communication module and the micro-control module is connected with the signal input terminal, the alarm and the brake module is connected with the signal output of the micro-control module. The present invention provides rear-end collision of the automobile collision warning device and method, through the communication module vehicle brake information is obtained in a timely manner and in the front obstacle information, then the information obtained by the microprocessor to carry out processing, so as to allow follow the vehicle deceleration in a timely manner so as to reduce the collision of the collision between the vehicles. | ||
1.一种汽车防追尾碰撞预警装置，其特征在于，包括：信息 采集模块、通信模块、微控制模块、报警与制动模块；所述信息 采集模块、通信模块与微控制模块的信号输入端连接，报警与制 动模块与微控制模块的信号输出端连接。
2.根据权利要求1所述的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征 在于，所述信息采集模块包括：测距传感器、测速传感器、转向 传感器、制动传感器。
3.根据权利要求2所述的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征 在于，所述测距传感器为超声波传感器。
4.根据权利要求2所述的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征 在于，所述测速传感器为霍尔车速传感器。
5.根据权利要求1所述的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征 在于，所述报警与制动模块包括：声音报警单元、指示灯报警单 元、制动电机制动单元。
6.一种汽车防追尾碰撞预警方法，其特征在于，包括以下步 骤: 步骤一：利用信息采集模块将前车的信息进行收集，并将收 集的信息发送给微控制模块； 步骤二：微控制模块将接收的信息通过通信模块发送给后两 辆车的微处理器模块； 步骤三：后两辆车的微控制模块根据接收的信息对当前的行 车安全状态进行判断处理； 步骤四：若处理的结果符合一级报警，则微控制模块向报警 与制动模块发送报警信息，进行以及报警；所述一级报警为通过 亮灯和语音提示信息提示驾驶员做出反应防止追尾； 若处理的结果符合二级报警，则微控制模块向报警与制动模 块发送报警信息，进行二级报警；所述二级报警为通过亮灯、语 音报警和启动制动电机马上做出车辆制动防止追尾。
1.一种汽车防追尾碰撞预警装置，其特征在于，包括：信息 采集模块、通信模块、微控制模块、报警与制动模块；所述信息 采集模块、通信模块与微控制模块的信号输入端连接，报警与制 动模块与微控制模块的信号输出端连接。
2.根据权利要求1所述的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征 在于，所述信息采集模块包括：测距传感器、测速传感器、转向 传感器、制动传感器。
3.根据权利要求2所述的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征 在于，所述测距传感器为超声波传感器。
4.根据权利要求2所述的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征 在于，所述测速传感器为霍尔车速传感器。
5.根据权利要求1所述的汽车防追尾碰撞预警装置，其特征 在于，所述报警与制动模块包括：声音报警单元、指示灯报警单 元、制动电机制动单元。
6.一种汽车防追尾碰撞预警方法，其特征在于，包括以下步 骤: 步骤一：利用信息采集模块将前车的信息进行收集，并将收 集的信息发送给微控制模块； 步骤二：微控制模块将接收的信息通过通信模块发送给后两 辆车的微处理器模块； 步骤三：后两辆车的微控制模块根据接收的信息对当前的行 车安全状态进行判断处理； 步骤四：若处理的结果符合一级报警，则微控制模块向报警 与制动模块发送报警信息，进行以及报警；所述一级报警为通过 亮灯和语音提示信息提示驾驶员做出反应防止追尾； 若处理的结果符合二级报警，则微控制模块向报警与制动模 块发送报警信息，进行二级报警；所述二级报警为通过亮灯、语 音报警和启动制动电机马上做出车辆制动防止追尾。
翻译：技术领域
本发明涉及车辆智能辅助驾驶装置，尤其涉及一种基于车间 通信的汽车防追尾碰撞预警装置及方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，汽车拥有量快速增加，汽车驾驶 员的需求增加，而汽车驾驶员的驾驶水平不一；同时，由于驾驶 员培训监管方面存在不足，产生了大量驾驶技术水平较低的驾驶 员。道路车辆增加，驾驶环境变差，同时存在较多的驾驶员驾驶 技术不足，这使得车辆追尾事故时常发生；而且在多车跟随的情 况下，即使驾驶技术较高的驾驶员也存在着跟车距离和车辆制动 判断不准确的问题，特别是车辆突然加速和减速，这种情况下如 果不能较好的控制跟车距离和车速则极易造成追尾事故发生，特 别是导致随行车辆发生连环追尾事故。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种 能够在车辆行驶过程中，根据车辆的行驶趋势和车间通信技术实 时计算出车辆的安全跟车距离，并结合实际跟车距离，以防止追 尾碰撞发生的基于车间通信的汽车防追尾碰撞预警装置。
一种汽车防追尾碰撞预警装置，包括：信息采集模块、通信 模块、微控制模块、报警与制动模块；所述信息采集模块、通信 模块与微控制模块的信号输入端连接，报警与制动模块与微控制 模块的信号输出端连接。
进一步地，如上所述的汽车防追尾碰撞预警装置，所述信息 采集模块包括：测距传感器、测速传感器、转向传感器、制动传 感器。
进一步地，如上所述的汽车防追尾碰撞预警装置，所述测距 传感器为超声波传感器。
进一步地，如上所述的汽车防追尾碰撞预警装置，所述测速 传感器为霍尔车速传感器。
进一步地，如上所述的汽车防追尾碰撞预警装置，所述报警 与制动模块包括：声音报警单元、指示灯报警单元、制动电机制 动单元。
一种汽车防追尾碰撞预警方法，包括以下步骤:
步骤一：利用信息采集模块将前车的信息进行收集，并将收 集的信息发送给微控制模块；
步骤二：微控制模块将接收的信息通过通信模块发送给后两 辆车的微处理器模块；
步骤三：后两辆车的微控制模块根据接收的信息对当前的行 车安全状态进行判断处理，若处理的结果符合一级报警，则微控 制模块向报警与制动模块发送报警信息，进行以及报警；所述一 级报警为通过亮灯和语音提示信息提示驾驶员做出反应防止追 尾；
若处理的结果符合二级报警，则微控制模块向报警与制动模 块发送报警信息，进行以及报警；所述二级报警为通过亮灯、语 音报警和启动制动电机马上做出车辆制动防止追尾。
本发明提供的汽车防追尾碰撞预警装置及方法，通过通信模 块及时获得头车的制动信息和前方障碍信息，然后通过微处理器 对获得的信息进行处理，从而让跟随车辆及时减速从而减少车辆 之间的碰撞追尾。
附图说明
图1为本发明汽车防追尾碰撞预警装置结构框图；
图2为本发明汽车防追尾碰撞预警方法流程图；
图3为本发明信息接收流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发 明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明汽车防追尾碰撞预警装置结构框图，如图1所 示，本发明提供的汽车防追尾碰撞预警装置，包括：信息采集模 块、通信模块、微控制模块、报警与制动模块；所述信息采集模 块、通信模块与微控制模块的信号输入端连接，报警与制动模块 与微控制模块的信号输出端连接。
具体地，所述信息采集模块包括：测距传感器、测速传感器、 转向传感器、制动传感器。所述测距传感器为超声波传感器。所 述测速传感器为霍尔车速传感器。所述报警与制动模块包括：声 音报警单元、指示灯报警单元、制动电机制动单元。
本发明的微控制器为单片机，采用型号为STC12C5A60S2。
整个系统采用了无线通信技术实现车间通信，进行车速和车 辆制动信息的传输，使得汽车预警更加敏捷。无线通信采用ZigBee 技术，型号为WeBeeCC2530。
本发明还提供一种汽车防追尾碰撞预警方法，如图2所示， 包括以下步骤:
步骤一：利用信息采集模块将前车的信息进行收集，并将收 集的信息发送给微控制模块；
步骤二：微控制模块将接收的信息通过通信模块发送给后两 辆车的微处理器模块；
步骤三：后两辆车的微控制模块根据接收的信息对当前的行 车安全状态进行判断处理；
步骤四：若处理的结果符合一级报警，则微控制模块向报警 与制动模块发送报警信息，进行以及报警；所述一级报警为通过 亮灯和语音提示信息提示驾驶员做出反应防止追尾；
若处理的结果符合二级报警，则微控制模块向报警与制动模 块发送报警信息，进行二级报警；所述二级报警为通过亮灯、语 音报警和启动制动电机马上做出车辆制动防止追尾。
具体地，整个系统包括测距传感器、测速传感器、转向传感 器、制动传感器、微处理器、蜂鸣器、指示灯、制动电机和ZigBee 无线通信，测距传感器、转向传感器、制动传感器与微处理器的 输入端相连，蜂鸣器和制动电机分别与微处理器的输出端相连。
汽车防追尾碰撞预警系统的工作原理:如图2所示，当三车的 跟随车距达到预定的通信距离(通信距离根据车速不同分为近、 中、远三档)时完成三车间通信连接实时传输车速和制动信息， 利用安装在汽车前保险杠和车尾上的超声波传感器实时测量自车 与前方目标物间的距离和相对速度等信息，并发送到微处理器模 块；利用安装在车上的霍尔车速传感器测得车速信号，发送微处理 器模块中进行处理计算，计算出实时速度值；制动和转向信息通 过电磁传感器获得输入到微处理器模块；通信模块获得的前车发 送的信息输入到微处理器模块。微处理器模块根据采集的数据对 当前的行车安全状态进行判断处理，并给出处理结果，然后把处 理好的结果发送给报警输出单元；报警输出单元根据发过来的信 息，进行报警。如果车辆处于不安全状态会进行相应的报警，即： 前车或后车制动的同时制动信息发出，其余两车获得其制动信息 根据三车车速和位置得到预警时间，如果时间大于一级报警时间 不报警，反之报警，同时继续进行二级判定，如预警时间大于二 级报警时间则不报警，反之语音报警，同时期启动制动电机进行 制动，从而使三车间保持安全车距。
报警装置流程如下：前车发送收集的前方障碍信息和本车制 动等信息，其余两车通过通信模块获得前车所述信息并通过微处 理器处理得到结果，然后根据处理结果来进行一级判断，如果如 果处理结果符合一级报警(需提示驾驶员做出反应防止追尾)， 则进行报警，反之不报警；报警同时继续进行二级判定，如果处 理结果符合二级报警(必须马上做出车辆制动否则就会追尾)则 报警，同时启动制动电机进行制动，从而使三车间保持安全车距。
如图3所示，信息接收流程：1号车收集前方障碍信息和本车 制动等信息并传送到微控制模块，通过通信模块发送给后面跟随2、 3号车，两车接受信息并根据信息处理做出判断车辆是否安全。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而 非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领 域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技 术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修 改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方 案的精神和范围。
