CN101638079A - 触觉提醒方式的汽车安全预警系统 - Google Patents
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Abstract
一种触觉提醒方式的汽车安全预警系统，汽车各个部位的传感器分别通过模数转换器连接微处理器的输入端；微处理器的输出的一端经过数模转换连接触觉预警信号的电机，微处理器的输出的二端经过数模转换连接转动收紧安全带的电机，微处理器的输出的三端经过数模转换连接解除预警信号的电机和收紧安全带的电机控制器。本系统是应用目前汽车安全装置形成的组合最好最快的方式触觉提醒驾驶员的系统。触摸式预警信号，尤其针对疲劳驾驶和注意力分散的情况，明显优于传统的视觉和听觉警示信号。本系统可以更直接地有效地及时地提醒驾驶员。及时反应进行操作纠正，大大减小从预警信号到驾驶员的操作反应链的时间差，这样大大地提高了汽车安全行驶的保证。
Description
技术领域
本发明属于汽车行驶安全预警系统，特别涉及一种触觉提醒方式的汽车安全预警系统。
背景技术
汽车的安全性能由两部分组成，一部分是预知和规避危险、并防止事故于未然的主动安全；另一部分则是当事故发生时防范驾乘人员受到伤害的被动安全。与之相对应，汽车的安全配置也分为主动安全配置和被动安全配置两大类。主动安全配置是指防范事故发生的装置。这些装置有的是辅助驾驶员以及周边车辆获取足够的信息量从而使其处于安全的行车环境之中，有的则是介入或干涉驾驶员的操作，辅助驾驶员保持车辆的可操控状态，避免车祸的发生。主动安全配置主要有：ABS(防抱死制动系统)、EBD(电子制动力分配)、TCS(牵引力控制系统)、ESP(电子稳定程序)。被动安全配置顾名思义就是指事故发生后，能尽量减轻事故中人员受伤害程度的车身结构和安全设备。被动安全配置主要有：安全的车身结构、安全带及安全带预收紧装置、安全气囊、转向柱能量吸收装置、制动踏板能量吸收装置、头枕。
具备触觉预警功能的汽车安全装置集成汽车主动与被动安全系统的最新技术，该装置接收并解析制动系统和稳定控制传感器输送的数据，预测碰撞事故发生的可能性，在必要情况下将安全带预先收紧，以消除织带与乘员身体的间隙，把乘员身体的前移拉回座椅，从而防止或降低碰撞带来的伤害。这个系统包括一个电机驱动的回卷器和模块化的电机控制器。在汽车的前向雷达或其他探测系统(例如，汽车稳定系统VSC)提供预警信号的情况下，自动预紧式安全带回卷器，不仅能够降低由于汽车安全气囊爆发所导致的负面伤害程度，而且可以提高安全带使用的舒适度。
国外在汽车安全技术方面的研究较早，目前在汽车安全领域的已取得很多进展，据国外最新资料表明，由于工程学、生物学、医学等多种学科的互相交叉、互相渗透，及欧美13个大汽车公司比以往更加重视人机工程学的研究成果，汽车安全性研究的重点已经转向为“以人为本”的汽车安全性研究。主要表现为以下几个方面：
(1)距离警示系统：自动刹车这是VOLVO最新安全技术的核心部分，它的主要特点是在自适应巡航系统被关闭时也可以帮助司机保持与前车的安全距离，当距离警示系统被激活后，司机可以预先设定自己与前车的时间问隔(共有5种选择)，汽车行驶时，系统探测到您的汽车与前面的汽车时间间隔低于您的设定时，会在前挡风玻璃发出警示，同时发出警告铃声，如果司机仍然没有采取任何安全措施，这个系统将会主动帮你刹车。
(2)车道偏离警示系统：主动修正方向车道偏离警示使用摄像头监测汽车在车道标线之间的位置，如果未使用变道信号而越过车道标线，即发出声音信号向司机报警，在此基础上，VOL-VO开发出了自动转向规避碰撞功能，它比车道偏离系统更为先进。该系统利用摄像头和雷达监测汽车本身与对面来车的位置，在设计上保证了能够帮助防止司机一时疏忽造成的迎面碰撞。如果汽车即将进入错误车道，同时系统探测到对面车辆处在碰撞路线上，汽车会自动转向，回到原车道中的安全位置。
(3)驾驶员警示系统：监控行车安全这是一项最新的汽车安全技术，它能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的司机发出警示，在我们还在要采取各种强制措施要求疲劳驾驶的司机进行休息时，这项技术的发生已经让汽车主动充当交通警察的角色。这项系统被激活后，无论是白天还是黑夜，只要汽车进入司机容易放松的平直车道和容易让司机分神的道路时，该系统就会主动介入工作，通过摄像头不断检测汽车与道路两边以及周围汽车的距离，并通过传感器发送到控制单元之中，控制单元不断对这些数据进行计算，以评估汽车是否存在失控的危险，如果评估的结果是高风险，就会发出警告铃声，同时在仪表盘上显示您需要休息的信号，值得一提的是，担心隐私被汽车监控的司机大可不必有这个担心，因为这个系统不会监控您个人的眼神移动这样的小动作。
国外部分企业在汽车安全方面的成绩：
丰田——VDIM(车辆动态集成控制)丰田VDIM技术可以说是车辆稳定控制系统(vsc)的新发展，它的开发思路是集成现有的ABS、TCS、VSC、电动动力转向(EPS)等既有技术，在尽量使用原有技术和总成部件的基础上，增加适当的新技术，又应用了新的集成手段或方法，获得优异的性价比，按照丰田的想法，在实现汽车智能控制后，今后交通事故的伤亡率可能为零。
奔驰——PRE-SAFE安全防护系统这套安全保护系统的主要设计原理是，当系统检测到潜在的事故状态时，能够帮助驾驶员和乘客以及车辆本身，在撞击发生前进入预备状态。例如，系统将收紧前排坐椅的安全带，将坐椅调节到最有利的位置，天窗和玻璃自动关闭等等。PRE-SAFE防护系统的这些功能，可以使碰撞在无法避免的情况下，大幅度减少事故引发的严重后果，从而将对人员的伤害降到最低。
大众——CISS安全技术CISS的英文全称是Core-CompetitanceIntegrated Safety Systems，意思是“集成性安全核心系统”，构成该系统基础的运算流程是以人脑这样的生物模型为建模依据的。CISS安全技术可以借助气囊控制设备这一最佳范例来说明车辆安全功能的复杂性，并视具体碰撞情形，气囊控制设备会激活相应的约束系统，确保安全。
通用——车辆稳定系统(vehicle stability control(VSC)，该系统的传感装置可被分为两大类：一类监控驾驶者的操作，一类监控汽车行驶的动力学指标。车辆稳定系统的输出信号带来一些相应的辅助应用，比如，TRW汽车配件公司就应用VSC信号来控制自主型安全带回卷器(active controlretractor(ACR).，这个ACR其实就是一种电机驱动的安全带回卷器。ACR可以在碰撞前消除安全带的松弛量，从而在VSC探测到可能的碰撞或驾驶失控情况下，将乘客置于针对安全气囊爆发的有利位置。由VSC提供信号给ACR是一个现实世界里将汽车主动与被动安全结合的很好应用实例，这个标准性的汽车前碰撞系统，目前已经应用于奔驰S级轿车中，今后会在汽车行业新的M级SUV中应用。
综上所述，目前汽车行驶安全有了科技上的保证，但是汽车总是有人来操作的，驾驶汽车的人员是避免消除安全事故的主要因素。正确地及时地操作可以最大限度的消除隐患保证安全。因此提前将预警汽车行驶过程中的不安全因素，并以最好最快的方式提醒驾驶员这是一个重要的问题。目前的汽车安全预警只限于声光信号的提醒。不能更直接地有效地及时地提醒驾驶员。因为声光信号需要驾驶员先注意反应到，在反应过来时再操作纠正，这个从预警信号检测出到声光信号的提醒，再由驾驶员听觉视觉反应，再到驾驶员的操作反应链会有时间差的。如果将此时间差压缩到最小，这样安全的保证会大大的提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种触觉提醒方式的汽车安全预警系统。可以更直接地有效地及时地将汽车行驶状态的不安全因素以最快的速度提醒给驾驶员，使驾驶员能够更及时地处理消除不安全因素，保证行驶安全。同时在自主判断可能发生碰撞的情况下，预先收紧安全带，从而可以极大地提高安全带的效用。
本发明的技术方案是：
一种触觉提醒方式的汽车安全预警系统，其特征在于：有安装在汽车各个部位的传感器：前向雷达传感器、质心加速度传感器、方向盘转角传感器、紧急制动传感器，这些传感器分别通过模数转换器连接微处理器的输入端；微处理器的输出的一端经过数模转换连接触觉预警信号的电机，微处理器的输出的二端经过数模转换连接转动收紧安全带的电机，微处理器的输出的三端经过数模转换连接解除预警信号的电机和收紧安全带的电机控制器。
微处理器是：有中央处理器MCU-LPC2290，中央处理器MCU-LPC2290连接NVRAM用户存储器，中央处理器MCU-LPC2290连接NVRAM系统存储器，中央处理器MCU-LPC2290连接功能接口前后端处理电路，中央处理器MCU-LPC2290连接是实时时钟。
中央处理器MCU-LPC2290连接SRAM存储器，中央处理器MCU-LPC2290连接通讯接口，中央处理器MCU-LPC2290连接调试接口。
本发明效果是：
本发明是应用目前汽车安全装置形成的组合最好最快的方式触觉提醒驾驶员的系统。触摸式预警信号，可有效应用于各种行驶状态下，尤其针对疲劳驾驶和注意力分散的情况，明显优于传统的视觉和听觉警示信号。本系统可以更直接地有效地及时地提醒驾驶员。及时反应进行操作纠正，大大减小从预警信号到驾驶员的操作反应链的时间差，这样大大地提高了汽车安全行驶的保证。
此发明首次利用环境和汽车动态传感装置，通过碰撞前自动控制调节车内被动安全装置，来提高这些装置的安全效用。为传统被动安全装置添加了主动安全新功能，提供了新型的触摸式预警信号。中央控制器及信号的测控、调理技术将信息化技术与机械控制融为一体。系统根据被控对象或汽车运行环境变化，对自身参数或结构进行修正。适合传统被动安全装置的通用的智能化控制平台专用的机械电控装置和伺服电机控制技术。
附图说明
图1是触觉提醒方式的汽车安全预警系统结构示意图
图2是触觉提醒方式的汽车安全预警系统的微处理器结构示意图
图3是触觉提醒方式的汽车安全预警系统运行程序结构框图
具体实施方式
如图1所示的一种触觉提醒方式的汽车安全预警系统，有安装在汽车各个部位的传感器：前向雷达传感器、质心加速度传感器、方向盘转角传感器、紧急制动传感器，这些传感器分别通过模数转换器连接微处理器的输入端；微处理器的输出的一端经过数模转换连接触觉预警信号的电机，微处理器的输出的二端经过数模转换连接转动收紧安全带的电机，微处理器的输出的三端经过数模转换连接解除预警信号的电机和收紧安全带的电机控制器。
如图2所示的微处理器是：有中央处理器MCU-LPC2290，中央处理器MCU-LPC2290连接NVRAM用户存储器，中央处理器MCU-LPC2290连接NVRAM系统存储器，中央处理器MCU-LPC2290连接功能接口前后端处理电路，中央处理器MCU-LPC2290连接是实时时钟。
中央处理器MCU-LPC2290连接SRAM存储器，中央处理器MCU-LPC2290连接通讯接口，中央处理器MCU-LPC2290连接调试接口。
Claims (3)
1、一种触觉提醒方式的汽车安全预警系统，其特征在于：有安装在汽车各个部位的传感器：前向雷达传感器、质心加速度传感器、方向盘转角传感器、紧急制动传感器，这些传感器分别通过模数转换器连接微处理器的输入端；微处理器的输出的一端经过数模转换连接触觉预警信号的电机，微处理器的输出的二端经过数模转换连接转动收紧安全带的电机，微处理器的输出的三端经过数模转换连接解除预警信号的电机和收紧安全带的电机控制器。
2、根据权利要求1所述的触觉提醒方式的汽车安全预警系统，其特征在于：微处理器是：有中央处理器MCU-LPC2290，中央处理器MCU-LPC2290连接NVRAM用户存储器，中央处理器MCU-LPC2290连接NVRAM系统存储器，中央处理器MCU-LPC2290连接功能接口前后端处理电路，中央处理器MCU-LPC2290连接是实时时钟。
3、根据权利要求2所述的触觉提醒方式的汽车安全预警系统，其特征在于：中央处理器MCU-LPC2290连接SRAM存储器，中央处理器MCU-LPC2290连接通讯接口，中央处理器MCU-LPC2290连接调试接口。
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| CN200810053964A CN101638079A (zh) | 2008-07-28 | 2008-07-28 | 触觉提醒方式的汽车安全预警系统 |
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Publications (1)
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ID=41613321
Family Applications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN101638079A (zh) |
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2008
- 2008-07-28 CN CN200810053964A patent/CN101638079A/zh active Pending
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