CN102756730B - 一种基于毫米波检测的汽车防撞装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于毫米波检测的汽车防撞装置，包括处理器，与处理器连接的测速模块、毫米波雷达、接口模块、报警模块、第一通信模块，其中：测速模块用于测量汽车的车速；毫米波雷达用于探测障碍物与汽车的实际距离；接口模块用于接收用户输入的减速控制指令；处理器用于根据车速和实际距离判断障碍物是否是移动物体，如果是，则计算汽车和障碍物之间的相对速度，还用于判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于该相对速度对应的安全距离。本发明还涉及基于毫米波检测的汽车防撞系统和方法。实施本发明，当障碍物与汽车距离太近时，提醒驾驶员减速，如果驾驶员没有执行减速操作，则由服务中心远程控制进行减速，可以最大限度地避免事故的发生。

Description

一种基于毫米波检测的汽车防撞装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及汽车防撞系统和方法，更具体地说，涉及一种基于毫米波检测的汽车防撞装置、系统和方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车安全性能受到厂商和消费者越来越多的重视。汽车交通事故频发，造成了重大的生命、财产损失，汽车的行驶安全问题也得到了社会的广泛关注，我国是多自然灾害的国家，经常某个地区出现长久的多雾天气，尤其是在高速公路上行驶的车辆，遇到雾天或者雨天，由此产生的汽车追尾造成的交通事故极易发生。现有的车辆安全主要是被动式，有以下几种方式：一、汽车超速时，测试装置（如GPS测量到速度）及时提醒驾驶员减速；而这种方式在雨天、雾天能见度较差天气状况下很难发挥作用。二、当汽车发生碰撞时，有可能会促发安全气囊，以此保护人们的生命安全，但本质上并不是避免交通事故发生的预警机制。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能避免事故发生的预警机制缺陷，提供一种可解决以上缺陷的基于毫米波检测的汽车防撞装置、系统和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于毫米波检测的汽车防撞装置，包括：包括处理器，与处理器连接的测速模块、毫米波雷达、接口模块、报警模块、第一通信模块，其中：

测速模块：用于测量汽车的车速，并将该车速传递给处理器；

毫米波雷达：用于按照固定周期向前方发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离，并将该实际距离传送给处理器；

接口模块：用于接收用户输入的减速控制指令；

处理器：用于根据从测速模块接收的车速和从毫米波雷达接收到的实际距离判断障碍物是否是移动物体，如果为移动物体，则计算汽车和障碍物之间的相对速度；还用于判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于该相对速度对应的安全距离；还用于接收根据接口模块传送过来的减速控制指令执行减速动作；

报警模块，用于当处理器判断该障碍物与汽车之间的实际距离大于该相对速度对应的安全距离时进行报警；

第一通信模块，用于与客服中心连接，发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令。

在本发明所述的基于毫米波检测的汽车防撞装置中，还包括与处理器连接的存储模块，所述存储模块用于存储相对速度-安全距离表。

在本发明所述的基于毫米波检测的汽车防撞装置中，所述处理器从存储模块的相对速度－安全距离表中读取汽车相对速度对应的安全距离，并判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于安全距离。

在本发明所述的基于毫米波检测的汽车防撞装置中，所述报警模块是语音报警模块。

在本发明所述的基于毫米波检测的汽车防撞装置中，所述报警模块是发光报警模块。

本发明还构造一种基于毫米波的汽车防撞系统，包括上述的基于毫米波检测的汽车防撞装置和客服中心，所述客服中心包括控制器及与所述控制器连接的第二通信模块，所述汽车防撞装置通过第一通信模块发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令；所述客服中心通过第二通信单元接收汽车防撞装置发送过来的紧急通知，控制器根据该紧急通知下发远程控制指令；所述远程控制指令包括断油控制指令。

本发明还构造一种基于毫米波的汽车防撞方法，使用上述的基于毫米波检测的汽车防撞系统，包括以下步骤：

S1、通过测速模块测量汽车的车速，并将该车速传递给处理器；

S2、通过毫米波雷达按照固定周期向前方发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离，并将该实际距离传送给处理器；

S3、处理器根据接收到的车速和接收到的实际距离判断障碍物是否是移动物体，如果是，则执行步骤S4；如果否，则执行步骤S6；

S4、处理器计算汽车和障碍物之间的相对速度；

S5、处理器判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于该相对速度对应的安全距离，如果是，则执行步骤S6；如果否，则执行步骤S1；

S6、处理器判断在预设时间内是否接收到接口模块传送过来的减速控制指令；如果是，则执行步骤S7；如果否，则执行步骤S8；

S7、处理器根据接收到的减速控制指令执行减速动作；

S8、处理器通过第一通信模块与客服中心连接，发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令。

在本发明所述的基于毫米波检测的汽车防撞方法中，所述步骤S6前进一步包括，处理器通过报警模块进行报警。

在本发明所述的基于毫米波检测的汽车防撞方法中，所述步骤S5进一步包括，处理器从存储模块的相对速度－安全距离表中读取汽车相对速度对应的安全距离，并判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于安全距离。

在本发明所述的基于毫米波检测的汽车防撞方法中，所述报警模块包括语音报警模块、发光报警模块。

实施本发明的基于毫米波检测的汽车防撞装置、系统和方法，具有以下有益效果：通过毫米波雷达可以准确的探测到前方是否有障碍物,可以克服天气对形成安全的影响；处理器判断汽车与障碍物之间的实际距离是否大于汽车与障碍物之间的相对速度对应的安全距离，当大于时，通过报警模块提醒用户，当处理器未在预设时间接收到用户传送过来的减速控制指令时，发送紧急通知给客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令，对汽车进行强制断油达到减速的目的，因此可很好的避免事故的发生。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明基于毫米波检测的汽车防撞装置的结构框图；

图2是本发明基于毫米波检测的汽车防撞系统的结构框图；

图3是本发明基于毫米波检测的汽车防撞方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，在本发明的基于毫米波检测的汽车防撞装置的结构框图中，包括处理器，与处理器连接的测速模块、毫米波雷达、接口模块、报警模块、第一通信模块，其中：测速模块：用于测量汽车的车速，并将该车速传递给处理器；毫米波雷达：用于按照固定周期向前方发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离，并将该实际距离传送给处理器；接口模块：用于接收用户输入的减速控制指令；处理器：用于根据从测速模块接收的车速和从毫米波雷达接收到的实际距离判断障碍物是否是移动物体，如果为移动物体，则计算汽车和障碍物之间的相对速度；还用于判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于该相对速度对应的安全距离；还用于接收根据接口模块传送过来的减速控制指令执行减速动作；报警模块，用于当处理器判断该障碍物与汽车之间的实际距离大于该相对速度对应的安全距离时进行报警；第一通信模块，用于与客服中心连接，发送紧急通知给客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令。

进一步的，该汽车防撞装置还包括与处理器11连接的存储模块17，该存储模块17用于存储相对速度-安全距离表，用户可根据实际情况更新该相对数度-安全距离表。

进一步的，处理器11从存储模块17的相对速度-安全距离表中读取汽车相对速度对应的安全距离，并判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于安全距离。

进一步的，报警模块15是语音报警模块。

进一步的，报警模块15是发光报警模块。

在具体工作过程中，该测速模块12可以是GPS模块，即通过GPS模块测量汽车的行驶速度，并将该车速传递给处理器；毫米波雷达按照固定周期T向前方发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离，并将该实际距离传送给处理器；处理器：用于根据从测速模块接收的车速和从毫米波雷达接收到的实际距离判断障碍物是否是移动物体，具体计算如下：毫米波雷达首先向前方障碍物发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离S1＝V1*ΔT1，其中V1表示毫米波雷达的速度，ΔT1表示毫米波雷达发射出去碰到障碍物反射回来经过的时间；经过固定周期T后，毫米波雷达再次发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离S2＝V1*ΔT2，其中V1表示毫米波雷达的速度，ΔT2表示毫米波雷达发射出去碰到障碍物反射回来经过的时间；在两次毫米波雷达探测期间，汽车行驶的距离S3＝V0*T，其中V0是通过GPS模块测量的车速，T是毫米波雷达发射毫米波的周期；判断S1-S2是否等于S3，如果等于，则说明障碍物是静止物体，如果不等于，则说明障碍物是移动物体，则通过处理器计算汽车和障碍物之间的相对速度V’=|S1-S2|/T。当处理器检测到障碍物是静止物体时，处理器判断在预设时间内是否接收到接口模块传送过来的减速控制指令，如果是，则处理器根据接收到的减速控制指令执行减速动作，如果否，则处理器通过第一通信模块与客服中心连接，发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令。当处理器检测到障碍物是移动物体时，处理器计算根据该相对速度在存储器模块中的相对速度－安全距离表中读取汽车相对速度对应的安全距离，并判断该障碍物与汽车之间的实际距离S3是否大于安全距离，如果否，则继续检测；如果是，则报警模块进行报警提醒，且处理器继续判断在预设时间内是否接收到接口模块传送过来的减速控制指令，如果是，则处理器根据接收到的减速控制指令执行减速动作，如果否，则处理器11通过第一通信模块16与客服中心连接，发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令。该紧急通知包括汽车唯一标识、汽车与障碍物之间的实际距离、汽车的车速、汽车与障碍物之间的相对速度等，将汽车的行驶情况通知给服务中心。服务中心发送的远程控制指令包括断油控制指令。

如图2所示，在本发明的基于毫米波检测的汽车防撞系统的结构框图中，包括如图1所示的基于毫米波检测的汽车防撞装置10和客服中心20，客服中心20包括控制器21及与控制器21连接的第二通信模块22，汽车防撞装置10通过第一通信模块16发送紧急通知给所述客服中心20，并接收客服中心20发送的远程控制指令；客服中心20通过第二通信模块22接收汽车防撞装置发送过来的紧急通知，控制器21根据该紧急通知下发远程控制指令；远程控制指令包括断油控制指令。

如图3所示，在本发明的基于毫米波检测的汽车防撞方法流程图中，使用如图2所示的基于毫米波检测的汽车防撞系统，包括以下步骤：

S1、通过测速模块12测量汽车的车速，并将该车速传递给处理器；

S2、通过毫米波雷达13按照固定周期向前方发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离，并将该实际距离传送给处理器；

S3、处理器11根据接收到的车速和接收到的实际距离判断障碍物是否是移动物体，如果是，则执行步骤S4；如果否，则执行步骤S6；

S4、处理器11计算汽车和障碍物之间的相对速度；

S5、处理器11判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于该相对速度对应的安全距离，如果是，则执行步骤S6；如果否，则执行步骤S1；

S6、处理器11判断在预设时间内是否接收到接口模块传送过来的减速控制指令；如果是，则执行步骤S7；如果否，则执行步骤S8；

S7、处理器11根据接收到的减速控制指令执行减速动作；

S8、处理器11通过第一通信模块16与客服中心连接，发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令。

进一步的，在步骤S6前进一步包括，处理器11通过报警模块15进行报警。

进一步的，在步骤S5还包括，处理器11从存储模块17的相对速度－安全距离表中读取汽车相对速度对应的安全距离，并判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于安全距离。

进一步的，报警模块15包括语音报警模块或发光报警模块。

在具体工作过程中，在步骤S1，该测速模块12可以是GPS模块，即通过GPS模块测量汽车的行驶速度，并将该车速传递给处理器；该测速模块还可以通过测量汽车轮子转速来计算汽车速度。在步骤S2中，毫米波雷达按照固定周期T向前方发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离S＝V1*ΔT，其中V1表示毫米波雷达的速度，ΔT表示毫米波雷达发射出去碰到障碍物反射回来经过的时间。在步骤S3中，处理器根据从测速模块接收的车速和从毫米波雷达接收到的实际距离判断障碍物是否是移动物体，具体计算如下：毫米波雷达首先向前方障碍物发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离S1＝V1*ΔT1，其中V1表示毫米波雷达的速度，ΔT1表示毫米波雷达发射出去碰到障碍物反射回来经过的时间；经过固定周期T后，毫米波雷达再次发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离S2＝V1*ΔT2，其中V1表示毫米波雷达的速度，ΔT2表示毫米波雷达发射出去碰到障碍物反射回来经过的时间；在两次毫米波雷达探测期间，汽车行驶的距离S3＝V0*T，其中V0是通过GPS模块测量的车速，T是毫米波雷达发射毫米波的周期；判断S1-S2是否等于S3，如果等于，则说明障碍物是静止物体，如果不等于，则说明障碍物是移动物体。在步骤S4中，处理器计算汽车和障碍物之间的相对速度V’=|S1-S2|/T。在步骤S5中，处理器判断该障碍物与汽车之间的实际距离S2是否大于该相对速度对应的安全距离，处理器还从存储模块17的相对速度－安全距离表中读取汽车相对速度V’对应的安全距离S’，如果是，则执行步骤S6；如果否，则执行步骤S1继续检测。在步骤S6中，处理器11判断在预设时间内是否接收到接口模块传送过来的减速控制指令，处理器11还通过报警模块15进行报警，提醒用户减速；该预设时间可以根据按照需要设定，该报警模块是语音报警模块、发光报警模块，该发光报警模块可以是LED灯，通过声音和光报警，警示效果更加理想，减少了被忽视的情况，特别是减少了夜间或光线差时被忽视的情况。在步骤S7中，处理器11根据接收到的减速控制指令执行减速动作。在步骤S8中，处理器11通过第一通信模块16与客服中心连接，发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令，该紧急通知包括汽车唯一标识、汽车与障碍物之间的实际距离、汽车的车速、汽车与障碍物之间的相对速度等，即处理器通过第一通信模块将将汽车的行驶情况通知给服务中心，服务中心根据该紧急通知下发远程控制指令给汽车，该远程控制指令包括断油控制指令，汽车接收到远程控制指令后执行相关动作。

使用本发明的基于毫米波的汽车防撞装置、系统和方法，通过毫米波雷达可以准确的探测到前方是否有障碍物,可以克服天气对形成安全的影响；处理器判断汽车与障碍物之间的实际距离是否大于汽车与障碍物之间的相对速度对应的安全距离，当大于时，通过报警模块提醒用户，当处理器未在预设时间接收到用户传送过来的减速控制指令时，发送紧急通知给客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令，对汽车进行强制断油达到减速的目的，因此可很好的避免事故的发生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于毫米波检测的汽车防撞装置，其特征在于，包括处理器，与处理器连接的测速模块、毫米波雷达、接口模块、报警模块、第一通信模块，其中：测速模块：用于测量汽车的车速，并将该车速传递给处理器；

毫米波雷达：用于按照固定周期向前方发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离，并将该实际距离传送给处理器；

接口模块：用于接收用户输入的减速控制指令；

处理器：用于根据从测速模块接收的车速和从毫米波雷达接收到的实际距离判断障碍物是否是移动物体，如果为移动物体，则计算汽车和障碍物之间的相对速度；

还用于判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于该相对速度对应的安全距离；还用于接收根据接口模块传送过来的减速控制指令执行减速动作；

报警模块，用于当处理器判断该障碍物与汽车之间的实际距离大于该相对速度对应的安全距离时进行报警；

第一通信模块，用于与客服中心连接，发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令；

测速模块是GPS模块；固定周期为T；

处理器根据从测速模块接收的车速和从毫米波雷达接收到的实际距离判断障碍物是否是移动物体包括以下步骤：

毫米波雷达首先向前方障碍物发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离S1＝V1*ΔT1，其中V1表示毫米波雷达的速度，ΔT1表示毫米波雷达发射出去碰到障碍物反射回来经过的时间；经过固定周期T后，毫米波雷达再次发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离S2＝V1*ΔT2，其中V1表示毫米波雷达的速度，ΔT2表示毫米波雷达发射出去碰到障碍物反射回来经过的时间；在两次毫米波雷达探测期间，汽车行驶的距离S3＝V0*T，其中V0是通过GPS模块测量的车速，T是毫米波雷达发射毫米波的周期；判断S1-S2是否等于S3，如果等于，则说明障碍物是静止物体，如果不等于，则说明障碍物是移动物体，则通过处理器计算汽车和障碍物之间的相对速度V’＝|S1-S2|/T。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波检测的汽车防撞装置，其特征在于，还包括与处理器连接的存储模块，所述存储模块用于存储相对速度-安全距离表。

3.根据权利要求2所述的基于毫米波检测的汽车防撞装置，其特征在于，所述处理器从存储模块的相对速度－安全距离表中读取汽车相对速度对应的安全距离，并判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于安全距离。

4.根据权利要求3所述的基于毫米波检测的汽车防撞装置，其特征在于，所述报警模块是语音报警模块。

5.根据权利要求3所述的基于毫米波检测的汽车防撞装置，其特征在于，所述报警模块是发光报警模块。

6.一种基于毫米波检测的汽车防撞系统，其特征在于，包括如权利要求1－5任一项所述的基于毫米波检测的汽车防撞装置和客服中心，所述客服中心包括控制器及与所述控制器连接的第二通信模块，所述汽车防撞装置通过第一通信模块发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令；所述客服中心通过第二通信模块接收汽车防撞装置发送过来的紧急通知，控制器根据该紧急通知下发远程控制指令；所述远程控制指令包括断油控制指令。

7.一种基于毫米波检测的汽车防撞方法，使用如权利要求6所述的基于毫米波检测的汽车防撞系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过测速模块测量汽车的车速，并将该车速传递给处理器；

S2、通过毫米波雷达按照固定周期向前方发射毫米波探测障碍物与汽车的实际距离，并将该实际距离传送给处理器；

S3、处理器根据接收到的车速和接收到的实际距离判断障碍物是否是移动物体，如果是，则执行步骤S4；如果否，则执行步骤S6；

S4、处理器计算汽车和障碍物之间的相对速度；

S5、处理器判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于该相对速度对应的安全距离，如果是，则执行步骤S6；如果否，则执行步骤S1；

S6、处理器判断在预设时间内是否接收到接口模块传送过来的减速控制指令；如果是，则执行步骤S7；如果否，则执行步骤S8；

S7、处理器根据接收到的减速控制指令执行减速动作；

S8、处理器通过第一通信模块与客服中心连接，发送紧急通知给所述客服中心，并接收客服中心发送的远程控制指令。

8.根据权利要求7所述的基于毫米波检测的汽车防撞方法，其特征在于，所述步骤S6前进一步包括，处理器通过报警模块进行报警。

9.根据权利要求8所述的基于毫米波检测的汽车防撞方法，其特征在于，所述步骤S5进一步包括，处理器从存储模块的相对速度－安全距离表中读取汽车相对速度对应的安全距离，并判断该障碍物与汽车之间的实际距离是否大于安全距离。

10.根据权利要求9所述的基于毫米波检测的汽车防撞方法，其特征在于，所述报警模块包括语音报警模块或发光报警模块。