CN102582555A

CN102582555A - 车辆安全车距预警控制装置

Info

Publication number: CN102582555A
Application number: CN2011101931685A
Authority: CN
Inventors: 陈雪梅; 魏中华; 王学伟; 高薪
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种车辆安全车距预警控制装置，包括信息采集单元(1)、信息处理单元(2)和信息输出装置(3)。信息采集单元主要包括毫米波雷达(4)、本车速度传感器(5)、转向角传感器(6)、制动传感器(7)、加速踏板传感器(8)、路面情况监测器(9)和驾驶员类型选择(10)；信息处理单元为中央处理器(11)；信息输出装置包括显示屏(12)、报警蜂鸣器(13)、报警指示灯(14)。中央处理器(11)接收毫米波雷达(4)、本车速度传感器(5)、转向角传感器(6)、制动传感器(7)、加速踏板传感器(8)和路面情况监测器(9)发送来的信号，基于车辆安全车距控制模型，给出控制策略，进而触发显示屏(12)、报警蜂鸣器(13)、报警指示灯(14)给出相应的预警信息。

Description

车辆安全车距预警控制装置

技术领域

本发明涉及一种车辆安全车距预警控制装置。

背景技术

目前，车辆安全车距预警控制装置当前的主要问题是误报率高，再者就是要依靠车辆的制动系统实现车辆的主动制动。对车辆速度的调节主要是通过控制发动机节气门开度和自动降低档位来实现的。

随着中国经济的高速发展，汽车已经越来越普遍，随之而来的是交通事故的频发。在高速公路上追尾碰撞是交通事故的主要原因，不仅给社会带来极大的经济损失，还严重危害了人的生活及生命健，因此，防追尾碰撞的研究就显得十分重要。防追尾碰撞一个很重要的问题就是安全模型的问题。安全距离模型有很多种，各种模型都是在一定的假设条件下分析计算得到的，然而由于实际路况的复杂，安全车距并不是一成不变的。通过MATLAB仿真分析了安全车距的影响因素，得出不同运动状态下安全距离和速度、附着系数的变化规律，对安全距离模型的选择有一定的参考作用。为满足行车安全要求而需要保持的最小车头间距，称为安全距离；也就是在同一条车道上，保证同向行驶前后两车安全、高效行驶时的距离。安全距离过小，容易发生追尾事故，不利于车辆的安全行驶；反之，距离过大，又会降低道路通行能力。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术的不足，提供一种基于驾驶员类型选择的车辆安全车距预警控制装置。

本发明的车辆安全车距预警控制装置，包括信息采集单元、信息处理单元和信息输出装置三部分构成。信息采集单元主要包括毫米波雷达、本车速度传感器、转向角传感器、制动传感器、加速踏板传感器、路面情况监测器等；信息处理单元主要为中央处理器；信息输出装置包括显示屏、报警蜂鸣器、报警指示灯等。其特征在于中央处理器接收毫米波雷达、本车速度传感器、转向角传感器、制动传感器、加速踏板传感器、路面情况监测器发送来的信号，基于车辆安全车距控制模型，给出控制策略，进而触发显示屏、报警蜂鸣器、报警指示灯给出相应的预警信息。

优选的是，所述的数字信号处理机(10)采用TMS320VC5402和ADC芯片THS1206、flash存储芯片28F160B3BA90等器件设计，该处理机可实时计算目标的距离和速度，并提供了一个多媒体的报警显示平台，方便司机使用。

优选的是，所述当目标在1～100m之内时，该输入信号的频率保持在7.1～711.7kHz之间，幅度保持在-1～+1之间由低噪声宽带运算放大器THS4022构成的电平移位电路将输入信号的电平搬移到+1.5～+3.5之间，以满足ADC芯片THS1206对输入信号电平范围的要求。

THS1206以2MHz的频率对中信号(CH1)采样，A/D转换后的数据被VC5402接收。VC5402对采样数据进行2048点FFT运算，得到输入信号的频谱和中频频率，再根据公式计算处前方目标的距离和速度。

优选的是，所述液晶显示屏用于显示前车的轨迹、两车间实际距离、相对速度及角度。

优选的是，所述报警蜂鸣器可分为长音和短音两种，报警指示灯可以分为红、黄、绿三种颜色。当提醒报警时，黄灯闪，同时蜂鸣器长音报警；当危险报警时，红灯闪，同时蜂鸣器急促短音报警；安全状态时，绿灯亮，没有声音提示。当然也可以录入人的说话声报警。

优选的是，目标距离和速度通过显示屏实时显示。

优选的是，所述通过蜂鸣器以及发光二极管进行声光报警闪存用来存放处理主程序代码，当信号处理机脱机运行时，主程序代码能够在系统加电后自动装载到DSP片内RAM中运行。

显而易见，本发明的车辆安全车距预警控制装置，特征在于中央处理器接收毫米波雷达、本车速度传感器、转向角传感器、制动传感器、加速踏板传感器、路面情况监测器发送来的信号，基于车辆安全车距控制模型，给出控制策略，进而触发显示屏、报警蜂鸣器、报警指示灯给出相应的预警信息。提高了报警的质量。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明；

图1为本发明的车辆安全车距预警控制装置的最佳实施例的示意图。

附图标记：

1.信息采集单元

2.信息处理单元

3.信息输出装置

4.毫米波雷达

5.本车速度传感器

6.转向角传感器

7.制动传感器

8.加速踏板传感器

9.路面情况监测器

10.中央处理器

11.信息输出装置包括显示屏

12.报警蜂鸣器

13.报警指示灯

具体实施方式

图1所示为本发明的一最佳实施例。

如图1所示，本发明的最佳实施例的车辆安全车距预警控制装置，包括：信息采集单元(1)，主要包括毫米波雷达(4)、本车速度传感器(5)、转向角传感器(6)、制动传感器(7)、加速踏板传感器(8)和路面情况监测器(9)；信息处理单元(2)，主要为中央处理器(11)；信息输出装置(3)，包括显示屏(12)、报警蜂鸣器(13)、报警指示灯(14)；其特征在于：中央处理器(11)接收毫米波雷达(4)、本车速度传感器(5)、转向角传感器(6)、制动传感器(7)、加速踏板传感器(8)和路面情况监测器(9)发送来的信号，基于车辆安全车距控制模型，给出控制策略，进而触发显示屏(12)、报警蜂鸣器(13)、报警指示灯(14)，给出相应的预警信息。

本实施例的车辆安全车距预警控制装置工作原理如下：

由信息采集单元不断地采集相关信息，如车间距离、相对速度、自车速度、有无转向、有无制动等，并将此信息传送至信息处理单元。信息处理单元根据自车速度、相对速度以及所建立的安全距离计算模型，计算出当时应保持的安全距离并与实测车间距离相比较。若实测车间距离大于提醒报警距离，则进入下一工作循环；若实测车间距离小于提醒报警距离，则进行一次报警，提醒驾驶员松油门并做好刹车准备；当实测车间距离大于危险报警距离，则进行二次报警，促使驾驶员立即制动，以免追尾事故的发生。液晶显示屏用于显示两车间距离及相对速度，报警蜂鸣器和报警指示灯用于提供声音报警和指示灯报警。及时的报警可以有效地提醒驾驶员，促使其采取合适的应对措施。当驾驶员没有反应时，车辆将自动采取相应的措施。

本装置在考虑驾驶员特性的驾驶员模型算法的基础上进行安全车距判定具有以下特点：

(1)精度更高：基于多个传感器的数据采集，进行综合的分析；

(2)虚警率低：在以下情况下不进行预警：

1)驾驶员采取了安全措施时不予报警；

2)在车速较低时不予报警；

3)根据驾驶员不同特征设定报警时机；

4)根据不同路况设定报警时机。

上面结合附图对本发明的描述虽然有助于理解本发明，但本发明绝不限于此图示实施例。相反，在权利要求书所限定的范围内，可以对本发明作出各种改进和替换。

Claims

1.一种车辆安全车距预警控制装置，包括：

信息采集单元(1)，主要包括毫米波雷达(4)、本车速度传感器(5)、转向角传感器(6)、制动传感器(7)、加速踏板传感器(8)和路面情况监测器(9)；

信息处理单元(2)，主要为中央处理器(11)；

信息输出装置(3)，包括显示屏(12)、报警蜂鸣器(13)、报警指示灯(14)；

其特征在于：中央处理器(11)接收毫米波雷达(4)、本车速度传感器(5)、转向角传感器(6)、制动传感器(7)、加速踏板传感器(8)、路面情况监测器(9)和驾驶员类型选择(10)发送来的信号，基于车辆安全车距控制模型，给出控制策略，进而触发显示屏(12)、报警蜂鸣器(13)、报警指示灯(14)，给出相应的预警信息。

2.如权利要求1所述的车辆安全车距预警控制装置，其特征在于：中央处理器(11)采用TMS320VC5402和ADC芯片THS1206、flash存储芯片28F160B3BA90设计，该处理机可实时计算目标的距离和速度，并提供了一个多媒体的报警显示平台，方便司机使用。

3.如权利要求1或2所述的车辆安全车距预警控制装置，其特征在于：当目标在1～100m之内时，信号的频率保持在7.1～711.7kHz之间，幅度保持在-1～+1之间由低噪声宽带运算放大器THS4022构成的电平移位电路将输入信号的电平搬移到+1.5～+3.5之间，以满足ADC芯片THS1206对输入信号电平范围的要求；THS1206以2MHz的频率对中信号(CH1)采样，A/D转换后的数据被VC5402接收；VC5402对采样数据进行2048点FFT运算，得到输入信号的频谱和中频频率，再根据公式计算处前方目标的距离和速度。THS1206共有4个单输入通道，中频信号进入输入通道CH1，而输入通道CH2没有接任何信号；通过对ADC控制寄存器的设置，使THS1206工作在双通道连续转换方式。

4.如权利要求1或3所述的车辆安全车距预警控制装置，其特征在于：液晶显示屏用于显示前车的轨迹、两车间实际距离、相对速度及角度。

5.如权利要求1或3所述的车辆安全车距预警控制装置，其特征在于：报警蜂鸣器分为长音和短音两种，报警指示灯采用红、黄、绿三种颜色，

当提醒报警时，黄灯闪，同时蜂鸣器长音报警；

当危险报警时，红灯闪，同时蜂鸣器急促短音报警；

安全状态时，绿灯亮，没有声音提示。

6.如权利要求1或3所述的车辆安全车距预警控制装置，其特征在于：目标的距离和速度通过显示屏实时显示。

7.如权利要求1或3所述的车辆安全车距预警控制装置，其特征在于：通过蜂鸣器以及发光二极管进行声光报警闪存用来存放处理主程序代码，当信号处理机脱机运行时，主程序代码能够在系统加电后自动装载到DSP片内RAM中运行。