CN102991416B - 一种汽车行车安全距离控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种汽车行车安全距离控制系统及其方法，包括主控制器、本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器、本车与后方车辆距离测量传感器、语音提示模块以及显示模块，通过信号采集来判断道路交通状况，通过合理的控制前后车辆的距离既可以保证安全行驶，同时也可以保证道路交通的正常运行，对缓解交通压力、减少道路追尾交通事故有很好的效果。

Description

一种汽车行车安全距离控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种距离控制系统及其方法，特别是一种汽车行车安全距离控制系统及其方法。

背景技术

有研究机构对大量交通事故进行了统计分析后发现，汽车追尾事故占交通事故总数的交通事故总数的35％。造成汽车追尾的主要原因是两车之间的距离保持不足。因此汽车在行驶时必须保持充足的距离。但是由于人民的生活水平的提高，汽车已经进入了家庭，道路交通压力越来越大，车辆运行时行车距离也不可太大，太大的行车距离又带来了交通压力。因此，汽车行驶过程中必须要保持一定的安全行车距离。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能的、有明显效果的汽车行车安全距离控制系统及其方法。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：一种汽车行车安全距离控制系统，包括主控制器、本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器、本车与后方车辆距离测量传感器、语音提示模块以及显示模块，所述的本车车速测量仪连接在主控制器上用于测量本车的当前车速，所述的本车与前方车辆距离测量传感器连接在主控制器上用于测量本车与前方车辆的行车距离，所述的本车与后方车辆距离测量传感器连接在主控制器上用于测量本车与后方车辆之间的行车距离，所述的语音提示模块和显示模块连接在主控制器上，所述的主控制器接收本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器和本车与后方车辆距离测量传感器传入的数据并处理，通过语音提示模块用来提醒本车驾驶员、显示模块提示后方车辆的驾驶员。所述的主控制器内设有定时器。

一种汽车行车安全距离控制方法，其步骤包括：

1)利用主控制器内的定时器进行定时，主控制器控制本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器以及本车与后方车辆距离测量传感器每过一个时间周期T进行一次数据采集，并且将采集的数据传输给主控制器，之后执行步骤2)；

2)主控制器根据本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器以及本车与后方车辆距离测量传感器采集的本车车速V_n、本车与前方车辆距离S_Fn、本车与后方车辆距离S_Bn、上次测量本车与前方车辆距离S_F(n-1)和上次测量本车与后方车辆距离S_B(n-1)数据进行信息处理，利用处理公式： $\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{Fn}}=\frac{S_{\mathrm{Fn}}-S_{F(n-1)}}{T},\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{Bn}}=\frac{S_{\mathrm{Bn}}-S_{B(n-1)}}{T}$ 得到本车与前车的车速差ΔV_Fn以及本车与后的车速差ΔV_Bn，之后执行步骤3)；

3)主控制器将得到的数据进行二进制处理，设A表示本车与前方车辆相对速度关系，当ΔV_Fn≥0时，则A输出1，当ΔV_Fn＜0时，则A输出0；设B表示本车与前方车辆行车距离是否在安全距离内，S_safe表示安全行车距离，当时，则B输出1，当时，则B输出0；设C表示本车与后方车辆相对速度关系，当ΔV_Bn≥0时，则C输出1，当ΔV_Bn＜0，则C输出0；设D表示本车与后方车辆行车距离是否在安全距离内，当时，则D输出1，当时，则D输出0；设E表示本车与前车的车速差是否为本车速度，当|ΔV_Fn|＝V_n时，则E输出1，当|ΔV_Fn|≠V_n时，则E输出0，之后执行步骤4)；

4)通过运算得到本车减速信号L_SD，当L_SD＝1时，执行步骤5)，否则执行步骤6)；

5)通过语音提示本车驾驶员进行减速行驶，之后执行步骤10)；

6)通过运算得到本车停车信号L_SS，当L_SS＝1时，执行步骤7)，否则执行步骤8)；

7)通过语音提示本车驾驶员停车，之后执行步骤10)；

8)通过运算得到本车加速行驶信号L_SA，当L_SA＝1时，执行步骤9)，否则执行步骤10)；

9)通过语音提示模块对本车驾驶员进行加速行驶，本方法结束；

10)通过运算得到后方车辆减速信号L_BD，当L_BD＝1时，执行步骤11)，否则执行步骤12)；

11)通过显示模块提示后方车辆驾驶员进行减速行驶，本方法结束；

12)通过逻辑运算得到后方车辆停车信号L_BS，当L_BS＝1时，执行步骤13)，否则本方法结束；

13)通过显示模块提示后方车辆驾驶员停车，本方法结束。

采取以上的技术方案，本发明具有以下的有益效果：通过信号采集来判断道路交通状况，通过合理的控制前后车辆的距离既可以保证安全行驶，同时也可以保证道路交通的正常运行，对缓解交通压力、减少道路追尾交通事故有很好的效果。

附图说明

图1是本发明一种汽车行车安全距离控制系统的结构示意图。

图2是一种汽车行车安全距离控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释。

一种汽车行车安全距离控制系统，包括主控制器、本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器、本车与后方车辆距离测量传感器、语音提示模块以及显示模块，所述的本车车速测量仪连接在主控制器上用于测量本车的当前车速，所述的本车与前方车辆距离测量传感器连接在主控制器上用于测量本车与前方车辆的行车距离，所述的本车与后方车辆距离测量传感器连接在主控制器上用于测量本车与后方车辆之间的行车距离，所述的语音提示模块和显示模块连接在主控制器上，所述的主控制器接收本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器和本车与后方车辆距离测量传感器传入的数据并处理，通过语音提示模块用来提醒本车驾驶员、显示模块提示后方车辆的驾驶员。所述的主控制器内设有定时器。

一种汽车行车安全距离控制方法，其步骤包括：

1)利用主控制器内的定时器进行定时，主控制器控制本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器以及本车与后方车辆距离测量传感器每过一个时间周期T(20ms-50ms)进行一次数据采集，并且将采集的数据传输给主控制器，之后执行步骤2)；

2)主控制器根据本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器以及本车与后方车辆距离测量传感器采集的本车车速V_n、本车与前方车辆距离S_Fn、本车与后方车辆距离S_Bn、上次测量本车与前方车辆距离S_F(n-1)和上次测量本车与后方车辆距离S_B(n-1)数据进行信息处理，利用处理公式： $\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{Fn}}=\frac{S_{\mathrm{Fn}}-S_{F(n-1)}}{T},\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{Bn}}=\frac{S_{\mathrm{Bn}}-S_{B(n-1)}}{T}$ 得到本车与前车的车速差ΔV_Fn以及本车与后的车速差ΔV_Bn，之后执行步骤3)；

3)主控制器将得到的数据进行二进制处理，设A表示本车与前方车辆相对速度关系，当ΔV_Fn≥0时，则A输出1，当ΔV_Fn＜0时，则A输出0；设B表示本车与前方车辆行车距离是否在安全距离内，S_safe表示安全行车距离，

其中f为摩擦系数，定义如下：

当时，则B输出1，当时，则B输出0；设C表示本车与后方车辆相对速度关系，当ΔV_Bn≥0时，则C输出1，当ΔV_Bn＜0，则C输出0；设D表示本车与后方车辆行车距离是否在安全距离内，当时，则D输出1，当时，则D输出0；设E表示本车与前车的车速差是否为本车速度，当|ΔV_Fn|＝V_n时，则E输出1，当|ΔV_Fn|≠V_n时，则E输出0，之后执行步骤4)；

4)当已经检测到前方已经停车但是本车与前方车距在安全距离之外本车开始减速，或者本车已经检测到前方车辆减速，并且本车与前方车辆之间的距离已经在安全范围内时，提醒本车减速，通过运算得到本车减速信号L_SD，当L_SD＝1时，执行步骤5)，否则执行步骤6)；

5)通过语音提示本车驾驶员进行减速行驶，之后执行步骤10)；

6)当已经检测到前方车辆停车，并且本车与前方车辆之间的距离已经在安全距离内时，本车需要停车，通过运算得到本车停车信号L_SS，当L_SS＝1时，执行步骤7)，否则执行步骤8)；

7)通过语音提示本车驾驶员停车，之后执行步骤10)；

8)当检测到本车与前方车辆的相对速度加大、本车与后方车辆的相对速度减小，同时本车与前方车辆的距离在安全距离之外时，本车可以加速行驶，通过运算得到本车加速行驶信号L_SA，当L_SA＝1时，执行步骤9)，否则执行步骤10)；

9)通过语音提示模块对本车驾驶员进行加速行驶，本方法结束；

10)当本车已经停车而且本车与后方车辆的相对速度减小时提示后方车辆减速，或者本车已经减速行驶，而本车与后方车辆之间的距离在安全距离内，此时也应该提示后方车辆减速，通过运算得到后方车辆减速信号L_BD，当L_BD＝1时，执行步骤11)，否则执行步骤12)；

11)通过显示模块提示后方车辆驾驶员进行减速行驶，本方法结束；

12)当本车已经停车，而且本车与后方车辆的距离达到了安全距离范围，此时应该提醒后方车辆停车，通过逻辑运算得到后方车辆停车信号L_BS，当L_BS＝1时，执行步骤13)，否则本方法结束；

13)通过显示模块提示后方车辆驾驶员停车，本方法结束。

Claims (1)

1.一种汽车行车安全距离控制方法，其步骤包括：

1)利用主控制器内的定时器进行定时，主控制器控制本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器以及本车与后方车辆距离测量传感器每过一个时间周期T进行一次数据采集，并且将采集的数据传输给主控制器，之后执行步骤2)；

2)主控制器根据本车车速测量仪、本车与前方车辆距离测量传感器以及本车与后方车辆距离测量传感器采集的本车车速V_n、本车与前方车辆距离S_Fn、本车与后方车辆距离S_Bn、上次测量本车与前方车辆距离S_F(n-1)和上次测量本车与后方车辆距离S_B(n-1)数据进行信息处理，利用处理公式： ${\mathrm{\ΔV}}_{\mathrm{Fn}}=\frac{S_{\mathrm{Fn}}-S_{F(n-1)}}{T},{\mathrm{\ΔV}}_{\mathrm{Bn}}=\frac{S_{\mathrm{Bn}}-S_{B(n-1)}}{T}$ 得到本车与前车的车速差ΔV_Fn以及本车与后的车速差ΔV_Bn，之后执行步骤3)；

3)主控制器将得到的数据进行二进制处理，设A表示本车与前方车辆相对速度关系，当ΔV_Fn≥0时，则A输出1，当ΔV_Fn＜0时，则A输出0；设B表示本车与前方车辆行车距离是否在安全距离内，S_safe表示安全行车距离，当时，则B输出1，当时，则B输出0；设C表示本车与后方车辆相对速度关系，当ΔV_Bn≥0时，则C输出1，当ΔV_Bn＜0，则C输出0；设D表示本车与后方车辆行车距离是否在安全距离内，当时，则D输出1，当时，则D输出0；设E表示本车与前车的车速差是否为本车速度，当|ΔV_Fn|＝V_n时，则E输出1，当|ΔV_Fn|≠V_n时，则E输出0，之后执行步骤4)；

4)通过运算得到本车减速信号L_SD，当L_SD＝1时，执行步骤5)，否则执行步骤6)；

5)通过语音提示本车驾驶员进行减速行驶，之后执行步骤10)；

6)通过运算得到本车停车信号L_SS，当L_SS＝1时，执行步骤7)，否则执行步骤8)；

7)通过语音提示本车驾驶员停车，之后执行步骤10)；

8)通过运算得到本车加速行驶信号L_SA，当L_SA＝1时，执行步骤9)，否则执行步骤10)；

9)通过语音提示模块对本车驾驶员进行加速行驶，本方法结束；

10)通过运算得到后方车辆减速信号L_BD，当L_BD＝1时，执行步骤11)，否则执行步骤12)；

11)通过显示模块提示后方车辆驾驶员进行减速行驶，本方法结束；

12)通过逻辑运算得到后方车辆停车信号L_BS，当L_BS＝1时，执行步骤13)，否则本方法结束；

13)通过显示模块提示后方车辆驾驶员停车，本方法结束。