CN103568991A - 辅助行车安全系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辅助行车安全系统以及方法。该辅助行车安全系统包括：一前置测距设备，获取本车与前车的距离s；一GPS设备，获取本车的车速v；一数据接收处理设备，接收该前置测距设备和该GPS设备获取得到的信息，并预置有一计算安全距离d的公式和一预警模块，当计算出的s<d的时候，该预警模块发出提示警告驾驶者。该辅助行车安全方法包括了利用该系统保障行车安全的步骤。本发明提供了一种通过及时预警避免追尾风险的辅助行车安全系统及方法，通过实时获得本车与前车的间距和即时的车速信息并加以计算，得出当前车距是否安全，并在间距过小时发出提示，从而保障行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种辅助行车安全系统及方法。
背景技术
随着民用车越来越普及，家用车持有量越来越多，学习驾车者以及不少本本族在初上手时往往判定不了行车中与前车的车距，易发生擦碰，而遇到复杂路况，更会容易发生意外、而另一方面，实际的交通路况事故过程中，往往对追尾方(即后车)追究的责任比例更多。大量的交通事故都是由于后车的速度过快、与前车的间距过短导致后车驾驶者反应不及追尾，造成人员伤亡。
现有的防止车辆发生擦碰的手段，是用于车载前后的防碰撞系统，主要采用雷达装置或联合可视影像接收器，其应用范围是在倒车，进出车库，侧方移位时对车体接近物体时进行警告，部分装载车前监控系统的装置，仅仅在车体启动或低速状况下给驾驶员用以保持车距的提示。在车辆正常行驶或者高速行驶状态下无法及时的提示驾驶员保持与前车的车距，因此无法有效避免追尾风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的防碰撞系统无法在正常行驶状态下实时的监控与前车的间距，并在间距过小时发出提示，从而控制追尾风险的缺陷，提出一种能够实时获得本车与前车的间距和即时的车速信息并加以计算，得出当前车距是否安全并在车距过小时发出提示的辅助行车安全系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种辅助行车安全系统，其特点在于，其包括：
一前置测距设备，用于获取本车与前车的距离s，其设置有一无线通讯装置；
一GPS设备，用于获取本车的车速v，其设置有与该前置测距设备上相同的一无线通讯装置；
一数据接收处理设备，其设置有与该前置测距设备上相同的一无线通讯装置，能够接收到该前置测距设备和该GPS设备获取得到的信息，该数据接收处理设备还预置有一计算安全距离d的公式和一预警模块，当计算出的s<d的时候，该预警模块发出提示警告驾驶者与前车的距离小于安全距离。
其中，该前置测距设备、该GPS设备以及该数据接收处理设备上分别设置有相同的一无线通讯装置，能够通过相同的无线通讯装置传输数据，对于所述无线通讯装置的种类不做限制。基于现有的测距原理，利用超声波、激光、红外线等手段均能制造出相应的测距仪，本发明对该前置测距设备的具体原理不作限制，只需要能够即时的获取准确的距离信息，都可适用。利用GPS设备获取本车的车速，是现有的GPS设备可以完成的功能。
另外，该数据接收处理设备需要能够完成无线数据传输，同时还能对收到的数据进行计算和处理。可以理解的，能够内置软件模块的无线通讯设备均可适用，比如手机。
较佳地，该辅助行车安全系统还包括一设置在该GPS设备或者该数据接收处理设备上的网络数据模块，用于从网上获取道路的天气信息和/或道路的坡度指数∠。
该网络数据模块只需要能从网上获取信息即可，该模块可以是一软件，能自动登陆预设的网址并下载道路的天气信息和/或道路的坡度指数∠，故该网络数据模块是设置在该GPS设备还是该数据接收处理设备并不影响其功能和作用。
较佳地，该计算安全距离d的公式采用方案一：
d=v*h/1000，其中v的单位为km/h，d的单位为m。
较佳地，该计算安全距离d的公式采用方案二：
d=[1.47*v*t+v*（0.348-0.01∠）/30]*N，其中v的单位为km/h，d的单位为m，∠为道路的坡度指数，N为天气指数，根据该天气信息确定数值，∠和N均为无量纲系数，t为驾驶员的反应时间，为一预设值。
只有在设置有该网络数据模块的情况下，该计算安全距离d的公式才采用方案二，该公式为车辆制动距离的经验公式。其中坡度指数∠的取值，上坡时取正值下坡时取负值。天气指数N根据获得的天气信息确定数值。确定N的数值的规则可以如下：晴天，N=1；小到中雨，N=2；大到暴雨，N=3；雪天，N=10。
驾驶员的反应时间t预设为一经验值，可以选择0.5-1.0秒中的某一数值，选定该预设值后，不再变动。
较佳地，该前置测距设备为一车载雷达。
较佳地，所述的无线通讯装置为蓝牙或ZigBee或NFC装置。其中，ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协定，ZigBee装置为现有的使用该协定的一种短距离无线通讯装置，具有低价、低传输率、短距离的特点。NFC装置是现有的一种高频无线通讯装置，具有连接建立较快速的优点。
较佳地，该预警模块发出的提示为语音提示。
本发明还提供了一种利用如上所述的辅助行车安全系统实现的辅助行车安全方法，包括以下步骤：
S1、设置该辅助行车安全系统；
S2、该前置测距设备实时测量本车与前车的距离s，该GPS设备获取本车的车速v；
S3、该数据接收处理设备通过该无线通讯装置接收该前置测距设备测得的距离s和该GPS设备测得的车速v；
S4、该数据接收处理设备通过预置的该计算安全距离d的公式计算出d；
S5、该数据接收处理设备的预警模块比较安全距离d和本车与前车距离s的大小，当s<d时，该预警模块发出提示警告驾驶者与前车的距离小于安全距离。
较佳地，所述步骤S2还包括：在该GPS设备或者该数据接收处理设备上还设置有一网络数据模块，该网络数据模块从网上获取道路的天气信息和/或道路的坡度指数∠。
较佳地，所述步骤S4中，该计算安全距离d的公式采用方案一：
d=v*h/1000，其中v的单位为km/h，d的单位为m。
较佳地，所述步骤S4中，该计算安全距离d的公式采用方案二：
d=[1.47*v*t+v*（0.348-0.01∠）/30]*N；
其中v的单位为km/h，d的单位为m，∠为道路的坡度指数，N为天气指数，根据天气信息确定数值，∠和N均为无量纲系数，t为驾驶员的反应时间，为一预设值。天气指数N根据获得的天气信息确定数值。确定N的数值的规则可以如下：晴天，N=1；小到中雨，N=2；大到暴雨，N=3；雪天，N=10。
驾驶员的反应时间t预设为一经验值，可以选择0.5秒-1.0秒中的某一数值，选定该预设值后，不再变动。
较佳地，所述步骤S5中，该预警模块的发出的提示为语音提示。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供了一种辅助行车安全系统，能够实时测量与前车的间距以及本车车速，通过预置的公式判断本车与前车的间距是否在安全距离范围内，并在车距小于安全距离时发出提示警告驾驶者。另外，本发明还提供一种利用上述辅助行车安全系统实现的辅助行车安全方法，通过该方法能够实时地根据车速和车距计算自动判断当前的车距是否小于安全距离从而有追尾风险，并及时的发出提示警告驾驶者，从而尽可能避免车辆追尾前车的风险，提高了行车的安全性。
附图说明
图1为本发明的辅助行车安全系统的结构框图。
图2为本发明的辅助行车安全方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
图1所示为本发明的一种辅助行车安全系统，其包括：
一前置测距设备1，用于获取本车与前车的距离s，其设置有一无线通讯装置；
一GPS设备2，用于获取本车的车速v，其设置有与该前置测距设备1上相同的一无线通讯装置；
一数据接收处理设备3，其设置有与该前置测距设备1上相同的一无线通讯装置，能够接收到该前置测距设备1和该GPS设备2获取得到的信息，该数据接收处理设备3还预置有一计算安全距离d的公式和一预警模块，当计算出的s<d的时候，该预警模块发出提示警告驾驶者与前车的距离小于安全距离。
其中，对于上述三个设备上设置的无线通讯装置的种类不作限制，只需完成无线数据传输功能即可，但上述三个设备上设置的无线通讯装置均相同，通过握手协议相互匹配，从而避免发生本车的无线通讯装置与其他车辆上的无线通讯装置发生数据传输。
基于现有的测距原理，利用超声波、激光、红外线等手段均能制造出相应的测距仪，本发明对该前置测距设备1的具体原理不作限制，只需要能够即时的获取准确的距离信息，都可适用。利用GPS设备获取本车的车速，是现有的GPS设备就可以完成的功能，在此不作赘述。
该数据接收处理设备3需要能够完成无线数据传输，同时还能对收到的数据进行计算和处理。可以理解的，能够内置软件模块的无线通讯设备均可适用，比如手机。
为了更全面的考虑其他和行车安全相关的因素，该辅助行车安全系统还包括一设置在该GPS设备2或者该数据接收处理设备3上的网络数据模块，用于从网上获取道路的天气信息和/或道路的坡度指数∠。该网络数据模块只需要能从网上获取信息即可，该模块可以是一软件，能自动登陆预设的网址并下载相关数据。故该网络数据模块是设置在该GPS设备还是该数据接收处理设备并不影响其功能和作用。如果采用可建立网络连接的手机作为该数据接收处理设备3，上述网络数据模块只要是手机中安装的能完成对应功能的软件，即可适用。
较为简便的，可以将该计算安全距离d的公式设置如方案一：
d=v*h/1000，其中v的单位为km/h，d的单位为m。这样的情况下只需要实时测量本车车速v，就能计算出安全距离d。
为了更全面的考虑影响行车安全的因素，并得出更为准确的安全距离d，该计算安全距离d的公式可以采用方案二：
d=[1.47*v*t+v*（0.348-0.01∠）/30]*N，该公式为车辆制动距离的经验公式。其中v的单位为km/h，d的单位为m，∠为道路的坡度指数，N为天气指数，根据该天气信息确定数值，∠和N均为无量纲系数，t为驾驶员的反应时间，为一预设值。其中坡度指数∠的取值，上坡时取正值下坡时取负值。天气指数N根据获得的天气信息确定数值。确定N的数值的规则可以如下：晴天，N=1；小到中雨，N=2；大到暴雨，N=3；雪天，N=10。采用方案二的前提是必须设置有该网络数据模块，从而能够获取道路的坡度指数∠和天气指数N。驾驶员的反应时间t预设为一经验值，可以选择0.5-1.0秒中的某一数值，选定该预设值后，t在公式中作为一个常数。
为了保证该前置测距设备1的工作稳定，可选用一前置的车载雷达。雷达的原理是利用对方目标对电磁波的反射来发现并测定其位置。车载雷达大都采用30GHz以上毫米波雷达，使用车载雷达测距有抗干扰性高，性能稳定，适应性强的优点。
所述的无线通讯装置可以为蓝牙或ZigBee或NFC装置。当计算出的安全距离d小于当前车距s时，该预警模块发出提示警告驾驶者，为了更便于使用，该提示为语音提示。这样能使驾驶者在不转移注意力也无需做任何动作的情况下第一时间知晓存在追尾风险，从而及时减速避免追尾事故的发生。
如图2所示为本发明的辅助行车安全方法的流程图，该方法包括以下步骤：
S1、设置该辅助行车安全系统；
S2、该前置测距设备实时测量本车与前车的距离s，该GPS设备获取本车的车速v；
S3、该数据接收处理设备通过该无线通讯装置接收该前置测距设备测得的距离s和该GPS设备测得的车速v；
S4、该数据接收处理设备通过预置的该计算安全距离d的公式计算出d；
S5、该数据接收处理设备的预警模块比较安全距离d和本车与前车距离s的大小，当s<d时，该预警模块发出提示警告驾驶者与前车的距离小于安全距离。
本领域技术人员应当理解，上述步骤S4中所述的计算安全距离d的公式并不唯一。因为计算行车安全距离的公式是一种近似经验公式，不同的公式中所考虑的因素不完全相同。最为简单的计算公式可以采用方案一：
d=v*h/1000，其中v的单位为km/h，d的单位为m。这样计算安全距离d仅需要测量本车车速d。
考虑更多对行车安全有影响的因素，所述步骤S2还包括：在该GPS设备或者该数据接收处理设备上还设置有一网络数据模块，该网络数据模块从网上获取道路的天气信息和/或道路的坡度指数∠。通过设置该网络数据模块，获得更多相关因素的数据后，计算安全距离d的公式可以选择方案二：
d=[1.47*v*t+v*（0.348-0.01∠）/30]*N；
其中v的单位为km/h，d的单位为m，∠为道路的坡度指数，N为天气指数，根据天气信息确定数值，∠和N均为无量纲系数，t为驾驶员的反应时间，为一预设值。天气指数N根据获得的天气信息确定数值。确定N的数值的规则可以如下：晴天，N=1；小到中雨，N=2；大到暴雨，N=3；雪天，N=10。驾驶员的反应时间t预设为一经验值，可以选择0.5秒-1.0秒中的某一数值，选定该预设值后，不再变动。
在所述步骤S5中，该预警模块的发出的提示可以是语音提示，从而更方便的对驾驶者示警，同时不会干扰其驾驶。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种辅助行车安全系统，其特征在于，其包括：
一前置测距设备，用于获取本车与前车的距离s，其设置有一无线通讯装置；
一GPS设备，用于获取本车的车速v，其设置有与该前置测距设备上相同的一无线通讯装置；
一数据接收处理设备，其设置有与该前置测距设备上相同的一无线通讯装置，能够接收到该前置测距设备和该GPS设备获取得到的信息，该数据接收处理设备还预置有一计算安全距离d的公式和一预警模块，当计算出的s<d的时候，该预警模块发出提示警告驾驶者与前车的距离小于安全距离。
2.如权利要求1所述的辅助行车安全系统，其特征在于，该辅助行车安全系统还包括一设置在该GPS设备或者该数据接收处理设备上的网络数据模块，用于从网上获取道路的天气信息和/或道路的坡度指数∠。
3.如权利要求1所述的辅助行车安全系统，其特征在于，该计算安全距离d的公式采用方案一：d=v*1h/1000，其中v的单位为km/h，1h为1小时，d的单位为m。
4.如权利要求2所述的辅助行车安全系统，其特征在于，该计算安全距离d的公式采用方案二：d=[1.47*v*t+v*（0.348-0.01∠）/30]*N，其中v的单位为km/h，d的单位为m，∠为道路的坡度指数，N为天气指数，根据该天气信息确定数值，∠和N均为无量纲系数，t为驾驶员的反应时间，为一预设值。
5.如权利1-4中任意一项所述的辅助行车安全系统，其特征在于，该前置测距设备为一车载雷达。
6.如权利1-4中任意一项所述的辅助行车安全系统，其特征在于，所述的无线通讯装置为蓝牙或ZigBee或NFC装置。
7.如权利1-4中任意一项所述的辅助行车安全系统，其特征在于，该预警模块发出的提示为语音提示。
8.一种利用如权利要求1所述的辅助行车安全系统实现的辅助行车安全方法，包括：
S1、设置该辅助行车安全系统；
S2、该前置测距设备实时测量本车与前车的距离s，该GPS设备获取本车的车速v；
S3、该数据接收处理设备通过该无线通讯装置接收该前置测距设备测得的距离s和该GPS设备测得的车速v；
S4、该数据接收处理设备通过预置的该计算安全距离d的公式计算出d；
S5、该数据接收处理设备的预警模块比较安全距离d和本车与前车距离s的大小，当s<d时，该预警模块发出提示警告驾驶者与前车的距离小于安全距离。
9.如权利要求8所述的辅助行车安全方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：
在该GPS设备或者该数据接收处理设备上还设置有一网络数据模块，该网络数据模块从网上获取道路的天气信息和/或道路的坡度指数∠。
10.如权利要求8所述的辅助行车安全方法，其特征在于，所述步骤S4中，该计算安全距离d的公式采用方案一：
d=v*h/1000；
其中v的单位为km/h，d的单位为m。
11.如权利要求9所述的辅助行车安全方法，其特征在于，所述步骤S4中，该计算安全距离d的公式采用方案二：
d=[1.47*v*t+v*（0.348-0.01∠）/30]*N；
其中v的单位为km/h，d的单位为m，∠为道路的坡度指数，N为天气指数，根据天气信息确定数值，∠和N均为无量纲系数，t为驾驶员的反应时间，为一预设值。
12.如权利要求9所述的辅助行车安全方法，其特征在于，所述步骤S5中，该预警模块的发出的提示为语音提示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |