CN104240537B - 一种中继式高速公路汽车防碰撞系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中继式高速公路汽车防碰撞系统，包括安装于车辆的探测器、发射器、控制器，安装于高速公路出入口的频道关闭装置、频道开启装置；探测器的输出接至控制器的输入，控制器的输出接至发射器的输入，探测器将频道开启装置和频道关闭装置发送的信号传输给控制器，使控制器开启发射器并设定发射器的频道，或关闭发射器，控制器将本车的车况信息和/或探测器所传输的前方车辆的中继信号传输给发射器，使发射器传输给后方车辆的探测器；控制器根据接收到的中继信号产生预警信号，对驾驶员进行提醒干预。本发明采用中继(接力)的方式依次传递车辆的车况信息，使后方车辆的驾驶员及时知道前方车辆的车况信息，避免车辆发生碰撞事故。

Description

一种中继式高速公路汽车防碰撞系统

技术领域

本发明涉及一种汽车防碰撞系统，特别是涉及一种中继式高速公路汽车防碰撞系统。

背景技术

近年来，随着高速公路的快速发展，高速公路的交通事故也逐年增加。究其原因，高速公路发生的交通事故多为前后两车跟车距离过短，制动距离不足，如遇上雨雪雾等恶劣天气，发生追尾事故的可能性更高。在高速公路上，车辆追尾碰撞事故(包括连环追尾)已成为高速公路交通事故的主要形式，严重威胁着人们的生命、财产安全。欧洲一项研究表明，高速公路上，若驾驶员在事故发生的前0.5秒得到预警，就能避免50％的碰撞事故，若驾驶员在事故发生的前1秒得到预警，则可避免90％的事故发生。因此，研制出一种能够在事故发生前有效提醒驾驶员的汽车防碰撞系统十分必要，目前，这样的安全系统比较少见。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种中继式高速公路汽车防碰撞系统，其采用中继(接力)的方式依次传递车辆的车况信息，使后方车辆的驾驶员及时知道前方车辆的车况信息，避免车辆发生碰撞事故。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中继式高速公路汽车防碰撞系统，包括：

探测器，安装于车辆，用于接收高速公路上同向行驶的前方车辆传输的中继信号，以及下述频道开启装置、频道关闭装置所传输的信号，前方车辆传输的中继信号包括前方车辆本身的车况信息和/或其前面车辆的车况信息；

频道开启装置，安装于高速公路的入口，用于向驶入高速公路入口的车辆的探测器发送信号，并开启探测器和设定探测器的频道；

频道关闭装置，安装于高速公路的出口，用于向驶出高速公路出口的车辆的探测器发送信号，并关闭探测器；

发射器，安装于车辆，用于向高速公路上同向行驶的后方车辆的探测器发送中继信号，该中继信号包括本车产生的车况信息和/或前方车辆传输的中继信号；

控制器，安装于车辆，用于获取本车的车况信息，并用于根据接收到的前方车辆传输的中继信号产生预警信号；

其中，同一车辆中，探测器的输出接至控制器的输入，控制器的输出接至发射器的输入，探测器将频道开启装置和频道关闭装置发送的信号传输给控制器，使控制器开启发射器并设定发射器的频道，或关闭发射器，控制器将本车产生的车况信息和/或探测器所传输的高速公路上同向行驶的前方车辆的中继信号传输给发射器，通过发射器向高速公路上同向行驶的后方车辆的探测器传递这些信息；该控制器根据接收到的前方车辆传输的中继信号产生预警信号，对驾驶员进行提醒干预。

进一步的，还包括安装于车辆的备用电源，同一车辆中，所述发射器还通过车辆的惯性开关与备用电源电连接，以在车辆无法启动时，通过惯性开关强行启动所述发射器，并将车辆的故障信息或碰撞信息传输给所述发射器。

进一步的，所述控制器与车辆的刹车灯电路、双闪警示灯电路、惯性开关中的一种或几种相连接，从中获取本车的车况信息。

进一步的，还包括预警装置，安装于车辆，用于将所接收的预警信号传递给驾驶员；所述控制器的输出还接至预警装置的输入，所述控制器将产生的预警信号传输给预警装置，通过预警装置提醒驾驶员注意。

进一步的，所述控制器还与所述备用电源相连接，对所述备用电源进行充电、开启或关闭。

进一步的，所述探测器为毫米波探测器，所述发射器为毫米波发射器；还包括接收天线和发射天线，该接收天线和发射天线分别安装于各车辆，所述探测器通过该接收天线接收前方车辆的发射器传输的信号，所述发射器通过发射天线向后方车辆的探测器传输信号。

进一步的，所述探测器和接收天线分别安装于车辆的前部，所述发射器和发射天线分别安装于车辆的后部。

进一步的，所述车况信息包括车辆的刹车信号、双闪警示信号、碰撞信号中的一种或几种。

进一步的，所述预警装置包括中控显示屏和/或语音提醒装置。

本发明的有益效果是：

1、由于本发明包括探测器、频道开启装置、频道关闭装置、发射器、控制器，并能够在高速公路上将前方车辆的车况信息采用中继(接力)方式依次传输给同向行驶的后方各车辆，对后方车辆的驾驶员进行有效预警，使后方车辆的驾驶员能够及时获知前方车辆的车况信息，并及时采取相应的应对措施，避免高速公路上车辆发生碰撞及连环追尾，从中提高高速公路上汽车驾驶的安全性，保障车辆人员的人身和财产安全；

2、由于还包括安装于车辆的备用电源，且每一车辆中，发射器还通过惯性开关与备用电源电连接，使得在车辆无法启动时，能够通过惯性开关强行启动发射器，并及时将车辆的故障信息或碰撞信息依次发送给后方车辆，进一步避免高速公路上车辆发生碰撞和连环追尾；

3、由于探测器优选采用毫米波探测器，发射器优选采用毫米波发射器，使得发明本发明还具有结构简单、分辨率高、尺寸小、探测性能稳定、穿透能力强等特点。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种中继式高速公路汽车防碰撞系统不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明的车辆行驶示意图。

具体实施方式

实施例，请参见图1、图2所示，本发明的一种中继式高速公路汽车防碰撞系统，包括：

探测器1，其安装于车辆，用于接收高速公路上同向行驶的前方车辆的发射器传输过来的中继信号，以及下述频道开启装置2、频道关闭装置3所传输的信号；前方车辆传输的中继信号包括前方车辆本身的车况信息和/或其前面车辆的车况信息；

频道开启装置2，安装于高速公路的入口，用于通过无线设备向驶入高速公路入口的车辆的探测器1发送信号，并开启探测器1和设定探测器1的频道，使高速公路上同一方向行驶的车辆采用统一频率或编码进行信号传递，从而可以进行有效的信号中继(接力)，防止受到反向行驶的车辆的干扰；

频道关闭装置3，安装于高速公路的出口，用于通过无线设备向驶出高速公路出口的车辆的探测器1发送信号，并关闭探测器1；

发射器4，安装于车辆，用于向高速公路上同向行驶的后方车辆的探测器1发送中继信号，该中继信号包括本车产生的车况信息和/或前方车辆传输的中继信号；

控制器5，安装于车辆，用于获取本车的车况信息，并用于根据接收到的前方车辆传输的中继信号产生预警信号；具体，该控制器5与车辆的刹车灯电路9、双闪警示灯电路10、惯性开关7相连接，从中获取本车的车况信息；

预警装置6，安装于车辆，用于将所接收的预警信号传递给驾驶员；

其中，同一车辆中，探测器1的输出接至控制器5的输入，控制器5的输出接至发射器4的输入，探测器1将频道开启装置2和频道关闭装置3发送的信号传输给控制器5，使控制器5开启发射器4并设定发射器4的频道，或关闭发射器4，控制器5将本车产生的车况信息和/或探测器1所传输的高速公路上同向行驶的前方车辆的中继信号传输给发射器4，使发射器4向高速公路上同向行驶的后方车辆的探测器发送中继信号，该中继信号包括本车的车况信息和/或前方车辆的中继信号；控制器5的输出还接至预警装置6的输入，该控制器5根据接收到的前方车辆的中继信号产生预警信号，并传输给预警装置6，通过预警装置6提醒驾驶员注意。除此，控制器5也可以采用其他方式将预警信号传输给驾驶员，例如，控制器5与驾驶员的手机进行连接，控制器5直接将预警信号传输给驾驶员的手机，由驾驶员的手机对应发出语音报警信号；或者，使控制器5将预警信号传输给远端的交通管理系统，通过远端的交通管理系统间接对驾驶员进行提醒干预；或者，使控制器5本身包含语音播报器，通过语音播报器发出语音提醒驾驶员注意。

作为一种优选，本发明还包括安装于各车辆的备用电源8，每一车辆中，所述发射器4还通过惯性开关7与备用电源8电连接，以在车辆无法启动时，通过惯性开关7强行启动发射器4，并将车辆的故障信息或碰撞信息传输给所述发射器4。

作为一种优选，所述控制器5还与所述备用电源8相连接，对所述备用电源8进行充电、开启或关闭。具体，控制器5内部具有一继电器，当车辆内部的主电源正常工作时，控制器5中的继电器得电吸合，使备用电源8得到充电，当车辆发生碰撞，且主电源断电时，控制器5中的继电器释放，备用电源8开启，惯性开关7闭合，使发射器4启动。

作为一种优选，所述探测器1为毫米波探测器，其具有稳定的探测性能，不受被测物体表面的形状、颜色等的影响，对大气紊流、气涡等具有适应性；所述发射器4为毫米波发射器，其具有良好的环境适应性和很强的穿透能力，受雨、雪、雾及阳光等天气因素和杂音、污染等环境的影响较小。本发明还包括接收天线9和发射天线10，所述探测器1通过该接收天线9接收前方车辆的发射器4传输的信号，所述发射器4通过发射天线10向后方车辆的探测器1传输信号。具体，所述探测器1和接收天线9分别安装于车辆的前部，所述发射器4和发射天线10分别安装于车辆的后部。

所述车况信息包括车辆的刹车信号、双闪警示信号、碰撞信号中的一种或几种；其中，刹车信号通过车辆的刹车灯获取，双闪警示信号通过双闪警示灯电路的开关获取，碰撞信号通过车辆的惯性开关7产生。

作为一种优选，所述预警装置6包括中控显示屏和/或语音提醒装置。

本发明的一种中继式高速公路汽车防碰撞系统，当车辆驶入高速公路的入口时，频道开启装置2向车辆的探测器1发送统一频率或统一编码的信号，并开启探测器1和设定探测器1的频道；探测器1接收到频道开启装置2传输的信号后，将该信号传输给控制器5，使控制器5根据该信号开启发射器4，同时设定发射器4的频道。如此，驶入高速公路的各车辆的探测器1和发射器4具有相同或相应的频道，从而使同一方向行驶的各车辆之间采用统一频率或编码进行信号传递，并进行有效的信号中继(接力)，防止受到反向行驶车辆的干扰。以下如图2所示，以在高速公路上行驶的车辆A、车辆B、车辆C为例说明其工作过程，其中，车辆A为最前方行驶的车辆，车辆C为最后方行驶的车辆，车辆B位于车辆A和车辆C之间：

车辆在行驶过程中，若车辆A的驾驶员出现紧急刹车、打开双闪警示灯、与前车发生碰撞(轻微碰撞，车辆仍能启动)中的一种或几种行为时，该车辆A的控制器5通过刹车灯电路、双闪警示灯电路、惯性开关获取到本车的车况信息(紧急刹车、打开双闪警示灯、发生碰撞中的一种或几种)，并将这些车况信息作为中继信号传输给该车的发射器4，使发射器4通过发射天线10将该中继信号传输给后方行驶的车辆B的探测器1(这里，若后方行驶的车辆B为并行的至少两辆车辆时，则同时传给这至少两辆并行车辆的探测器1)；

后方行驶的车辆B的探测器1通过接收天线9接收到车辆A传输的中继信号(包括紧急刹车、打开双闪警示灯、与前车发生碰撞中的一种或几种)后，将这些车况信息传输给该车的控制器5，控制器5一方面对这些中继信号进行处理，从中获取本车与车辆A的车距信息和前车的方位信息(车距信息通过控制器判断本车的探测器所接收的信号的强弱程度获取，方位信息通过控制器判断本车的探测器所接收的信号的入射角获取)，并产生相应的预警信息，并将本车与车辆A的车距信息、车辆A的方位信息以及相应的预警信息作为预警信号传输给预警装置6，通过预警装置6对驾驶员进行有效预警；车辆B的控制器另一方面将车辆A的中继信号传输给该车的发射器4，通过该车的发射器4及发射天线10将车辆A的中继信号传输给后方行驶的车辆C的探测器1。此过程中，若车辆B的驾驶员出现紧急刹车、打开双闪警示灯、与前车发生碰撞中的一种或几种行为时，则车辆B的控制器5同时获取本车的车况信息(紧急刹车、打开双闪警示灯、与前车发生碰撞中的一种或几种)，并传输给本车的发射器4，使本车的发射器4通过发射天线10将车辆B产生的车况信息也一并传输给后方行驶的车辆C；

后方行驶的车辆C的探测器1接收到车辆B传输的中继信号后，与车辆B一样，一方面继续向其后方行驶的车辆传输中继信号，另一方面其控制器根据所接收的中继信号产生相应的预警信号，并传输给其预警装置6，通过预警装置6对驾驶员进行有效预警，使驾驶员能够及时获知前方车辆的车况信息，并及时采取有效的应对措施，避免发生碰撞和连环追尾。

当车辆驶出高速公路的出口时，频道关闭装置3向该车辆的探测器1发送统一频率或统一编码的信号，并关闭探测器1；探测器1接受到频道关闭装置3的信号后，将该信号传输该车的控制器5，使控制器5根据该信号关闭本车的发射器4。

当车辆发生碰撞或紧急刹车时，车辆可能会发生断电而无法启动，使控制器5没本法工作时，车辆的惯性开关7闭合，通过车辆的备用电源8强行启动发射器4(惯性开关7为一种机械式开关，其依靠惯性或手动触发备用电源8)，同时，发射器4通过惯性开关7获取到本车的故障或碰撞信息，并将该车况信息依次发送给后车。当车辆的事故解除后，控制器5恢复正常工作，驾驶员对惯性开关7进行手动复位。

本发明的一种中继式高速公路汽车防碰撞系统，其控制器根据所接收到的中继信号所产生的预警信号除了包括本车与前车的车距信息和前车的方位信息外，还包括根据前方车辆的实际车况所产生的速度提醒等预警信息，例如，当前车的中继信号为紧急刹车时，本车的控制器根据该中继信号可产生如下的预警信息：前方车辆出现紧急刹车，请提前减速，保持安全车距；当前车的中继信号为打开双闪警示灯时，本车的控制器可产生如下的预警信息，前方车辆开启双闪警示灯，请提前减速并绕行；当前车的中继信号为与前面车辆发生碰撞时，本车的控制器可对应产生如下预警信息为：前方车辆发生碰撞事故，请提前减速并绕行。

本发明的一种中继式高速公路汽车防碰撞系统，其反应距离大于200米，其反应时间大于1秒，因而能够在前方车辆出现紧急刹车、打开双闪警示灯或碰撞等情况时，及时对本车的驾驶员进行有效预警，并对前方车辆及本车的车况信息进行中继(接力)，使后方车辆的驾驶员能够及时得到预警，避免高速公路上发生碰撞，甚至连环追尾的恶性事故。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种中继式高速公路汽车防碰撞系统，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种中继式高速公路汽车防碰撞系统，其特征在于：包括：

探测器，安装于车辆，用于接收高速公路上同向行驶的前方车辆传输的中继信号，以及下述频道开启装置、频道关闭装置所传输的信号，前方车辆传输的中继信号包括前方车辆本身的车况信息和/或其前面车辆的车况信息；

频道开启装置，安装于高速公路的入口，用于向驶入高速公路入口的车辆的探测器发送信号，并开启探测器和设定探测器的频道，使高速公路上同一方向行驶的车辆采用统一频率或编码进行信号传递；

频道关闭装置，安装于高速公路的出口，用于向驶出高速公路出口的车辆的探测器发送信号，并关闭探测器；

发射器，安装于车辆，用于向高速公路上同向行驶的后方车辆的探测器发送中继信号，该中继信号包括本车产生的车况信息和/或前方车辆传输的中继信号；

控制器，安装于车辆，用于获取本车的车况信息，并用于根据接收到的前方车辆传输的中继信号产生预警信号；

其中，同一车辆中，探测器的输出接至控制器的输入，控制器的输出接至发射器的输入，探测器将频道开启装置和频道关闭装置发送的信号传输给控制器，使控制器开启发射器并设定发射器的频道，或关闭发射器，控制器将本车产生的车况信息和/或探测器所传输的高速公路上同向行驶的前方车辆的中继信号传输给发射器，通过发射器向高速公路上同向行驶的后方车辆的探测器传递这些信息；该控制器根据接收到的前方车辆传输的中继信号产生预警信号，对驾驶员进行提醒干预；

所述探测器为毫米波探测器，所述发射器为毫米波发射器。

2.根据权利要求1所述的中继式高速公路汽车防碰撞系统，其特征在于：还包括安装于车辆的备用电源，同一车辆中，所述发射器还通过车辆的惯性开关与备用电源电连接，以在车辆无法启动时，通过惯性开关强行启动所述发射器，并将车辆的故障信息或碰撞信息传输给所述发射器。

3.根据权利要求1所述的中继式高速公路汽车防碰撞系统，其特征在于：所述控制器与车辆的刹车灯电路、双闪警示灯电路、惯性开关中的一种或几种相连接，从中获取本车的车况信息。

4.根据权利要求1所述的中继式高速公路汽车防碰撞系统，其特征在于：还包括预警装置，安装于车辆，用于将所接收的预警信号传递给驾驶员；同一车辆中，所述控制器的输出还接至预警装置的输入，所述控制器将产生的预警信号传输给预警装置，通过预警装置提醒驾驶员注意。

5.根据权利要求2所述的中继式高速公路汽车防碰撞系统，其特征在于：所述控制器还与所述备用电源相连接，对所述备用电源进行充电、开启或关闭。

6.根据权利要求1所述的中继式高速公路汽车防碰撞系统，其特征在于：还包括接收天线和发射天线，该接收天线和发射天线分别安装于各车辆，所述探测器通过该接收天线接收前方车辆的发射器传输的信号，所述发射器通过发射天线向后方车辆的探测器传输信号。

7.根据权利要求4所述的中继式高速公路汽车防碰撞系统，其特征在于：所述探测器和接收天线分别安装于车辆的前部，所述发射器和发射天线分别安装于车辆的后部。

8.根据权利要求1所述的中继式高速公路汽车防碰撞系统，其特征在于：所述车况信息包括车辆的刹车信号、双闪警示信号、碰撞信号中的一种或几种。

9.根据权利要求4所述的中继式高速公路汽车防碰撞系统，其特征在于：所述预警装置包括中控显示屏和/或语音提醒装置。