CN104786927A - 一种汽车防追尾的智能监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种汽车防追尾的智能监控系统，其包括：GPS导航仪；与所述GPS导航仪中微控制器电性相连的毫米波雷达；与所述微控制器相连的车距确定模块，用于对所述毫米波雷达输出的测距结果数据进行处理得到实际车距；与所述微控制器相连的酒精检测模块，用于检测汽车驾驶员附近位置的车内酒精浓度；连接在油路控制开关与所述微控制器之间的防撞监控模块，用于根据汽车行驶的自身车速、与前车(或前方障碍物)之间的实际差距、是否酒驾等信息进行智能监控。本发明结构简单、实现建议且方便使用。

Description

一种汽车防追尾的智能监控系统
技术领域
本发明涉及汽车安全领域，尤其是涉及一种汽车防追尾的智能监控系统。
背景技术
随着汽车走进千家万户，汽车数量也逐年递增。据统计，追尾碰撞事故是汽车在高速公路上的主要事故形态。据戴姆勒-奔驰公司的研究表明，驾驶员如果能在碰撞发生前0.5秒得到预警，就能避免50％的碰撞事故；若在1秒前得到预警，则可避免90％的碰撞事故。因此，开发研制汽车防追尾碰撞报警装置，在追尾碰撞发生之前给予驾驶员警示，提醒驾驶员采取制动或换道等措施，防止自车追尾前车，对于提高汽车行驶安全，减少追尾事故的发生，具有重要的意义。
目前，汽车上已经采取很多方式来预防或者减小追尾撞车事故造成的伤害。例如，在汽车前后方加装保险杠、为驾驶员和乘员装备安全带以及安全气囊等被动防护方式。此外，随着电子传感器技术及计算机技术的飞速发展，一些汽车厂商纷纷推出了主动防追尾装置。
比如，美国的通用汽车公司以及日本的丰田和本田汽车公司已将防追尾控制系统的研究从科研阶段进入了商品生产阶段，并且此系统在国外的商品车上得到了很好地应用，在汽车主动性安全方面起到了非常大的作用。但是这些装置往往成本较高，大多数只通过预警及辅助制动的方式来预防追尾事故的发生，且成本较高，因此仅使用在一些高端车型中，尚未得到普及。
又如，中国专利CN201310260313.6提出公开了一种汽车追尾碰撞预警方法和系统，所述系统包括：获取当前车的车速信息；接收全球定位系统发送的当前车的位置信息，位置信息包括：经度、纬度和地面航向角；接收预定范围内其他车的车速信息和位置信息；判断当前车与其他车是否在同一条道路上，当前车和其他车是否同向行驶，确定当前车与其他车的安全距离，并计算当前车和其他车的实际距离，比较安全距离与实际距离的大小；当当前车与其他车在同一条道路上、同向行驶、且实际距离小于安全距离时，确定当前车会与其他车发生追尾。该技术方案虽然简单，但仅仅是通过GPS反馈的位置信息来判断与前车距离及是否再同一车道上，由于GPS反馈的位置信息的误差较大，难于精确的判断与前车距离及是否再同一车道上，故难以实现。
发明内容
本发明提出一种汽车防追尾的智能监控系统，能检测汽车行驶的自身车速、与前车(或前方障碍物)之间的实际差距、是否酒驾等信息进行智能监控，并提醒驾驶员注意行车安全，以避免发生追尾、碰撞等事故。
本发明采用如下技术方案实现：一种汽车防追尾的智能监控系统，该系统包括：GPS导航仪；与所述GPS导航仪中微控制器电性相连的毫米波雷达；
与所述微控制器相连的车距确定模块，用于对所述毫米波雷达输出的测距结果数据进行处理得到实际车距；与所述微控制器相连的酒精检测模块，用于检测汽车驾驶员附近位置的车内酒精浓度；连接在油路控制开关与所述微控制器之间的防撞监控模块，用于在时刻t1监测到所述实际车距小于预设的安全距离时发出第一提醒信号，由所述微控制器根据所述第一提醒信号触发所述GPS导航仪的语音模块播报预设的提示信息，并经过预设的时间间隔的时刻t2仍检测到所述实际车距仍小于预设的安全距离，所述防撞监控模块发出第二提醒信号，由所述微控制器根据所述第二提醒信号控制所述油路控制开关间隔性的打开和关闭，使汽车被动减速；当所述酒精检测模块的输出结果大于酒精浓度阈值时发出第三提醒信号，由所述微控制器根据所述第三提醒信号触发所述语音模块播报预设的提示信息并控制所述油路控制开关间隔性打开和关闭。
其中，所述酒精检测模块，其包括依次串接的酒精传感器、放大电路及采样电路组成，由采样电路的输出端连接所述微控制器的一个采样端口。
其中，所述车距确定模块包括相连的车距数据处理单元及车距修正单元；所述车距数据处理单元用于将连续的多个测距结果数据进行加权平均计算，输出计算得到的初步车距；所述车距修正单元用于对所述初步车距进行修正处理，得到所述实际车距。
其中，所述微控制器通过USB接口电路连接远程通信模块，该远程通信模块用于实现所述GPS导航仪与预设的通信终端或预设的通信服务器进行通信。
其中，所述微控制器为具有USB通信端口的ARM芯片，所述毫米波雷达的输出端也通过USB接口电路连接至微控制器的USB通信端口。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过对车速及与前车(或前方障碍物)之间的实际差距、是否酒驾等信息进行智能监控，播放提示信息并提醒驾驶员注意行车安全，以避免发生追尾、碰撞等事故，并在特殊情况下通过控制油路控制开关间隔的(或交替的)打开关闭来达到减速或迫使驾驶员尽快采取规避发送事故的风险，提高行车安全。本发明结构简单、实现建议且方便使用。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构框图。
具体实施方式
分析发生汽车追尾事故的诱因，主要包括：①驾驶汽车超速；②与前车之间的车距过小，前车急刹车时后车来不及刹车；③在驾驶员精神不集中(比如醉酒驾驶状态下)时。因此，若能检测上述这种状况，尽早发出警示信号提醒驾驶员，则在很大程度上能避免汽车发送追尾、碰撞事故。
现有汽车上大多装有GPS导航仪，GPS导航仪能够获取汽车实时的地理位置信息、车速检测及语音提示等功能。本发明提出一种汽车防追尾的智能监控系统，是与现有的GPS导航仪相结合，通过检测车速、车距、酒驾等状态进行智能监控，提高行车安全。
如图1所示，本发明包括：用于检测与前车距离的毫米波雷达2，所述毫米波雷达2一般是装配在车头；GPS导航仪1，所述毫米波雷达2的输出端与所述GPS导航仪1中微控制器11电性相连；与所述微控制器11相连的车距确定模块3，该车距确定模块3用于对所述毫米波雷达2的测距结果数据进行处理得到初步车距d0，并根据由所述GPS导航仪1提供的自身车速v0对所述初步车距进行动态修正，从而确定自身与前车之间的实际车距；与所述微控制器11相连的酒精检测模块4，其包括依次串接的酒精传感器、放大电路及采样电路组成，由采样电路的输出端连接所述GPS导航仪的微控制器11的一个采样端口，该酒精检测模块4用于检测汽车驾驶员附近位置的车内酒精浓度以判断驾驶员是否有酒驾或醉驾行为；分别与所述车距确定模块3及所述微控制器11相连的防撞监控模块5，该防撞监控模块5用于对汽车行驶进行智能监控。
另外，在汽车的供油线路上设有油路控制开关7，比如，该油路控制开关7为安装在汽车油路上的电磁阀，该电磁阀受到所述GPS导航仪的微控制器11的控制进行打开或关闭。
其中，自身车速v0是GSP导航仪2可以获取的一个已知数据，可以通过GSP导航仪2根据地理位置信息计算获取，也可以根据汽车上安装的车速传感器检测获取，或其他现有技术手段获取，在此不再加以详细说明。
在一个优选实施例中，微控制器11为具有USB通信端口的ARM芯片，所述毫米波雷达2的输出端也通过USB接口电路(图中未画出)连接至微控制器11的USB通信端口。
在一个优选实施例中，所述车距确定模块3包括相连的车距数据处理单元31及车距修正单元32。在所述微控制器11接收到所述毫米波雷达2的测距结果数据后，所述车距数据处理单元31将预设连续n次(考虑到数据准确性及计算时间，预设n次等于6-12次为佳)的测距结果数据D1、D2、…、Dn-1及Dn进行加权平均计算，输出计算得到的初步车距d0。并所述初步车距d0将至车距修正单元32。由所述车距修正单元32根据所述毫米波雷达2的检测简单、经验误差值等信息对所述初步车距d0进行修正处理，得到所述实际车距d。
在所述防撞监控模块5中预设不同车速分别对应的安全距离、酒精浓度阈值。所述防撞监控模块5的智能监控主要包括：
①当在时刻t1监测到所述实际车距d小于预设的安全距离时，所述防撞监控模块5发出第一提醒信号，由所述微控制器11根据所述第一提醒信号触发所述GPS导航仪1的语音模块13播报预设的提示信息，从而提醒汽车驾驶员作出正确的驾驶动作以避免追尾来达到防撞(或防追尾)的目的。
②在时刻t1后经过预设的时间间隔(一般设为1～3秒后)的时刻t2，若继续检测到所述实际车距d仍小于预设的安全距离，所述防撞监控模块5发出第二提醒信号，由所述微控制器11根据所述第二提醒信号控制所述油路控制开关7以1秒间隔性打开和关闭，使汽车被动减速。
③当所述防撞监控模块5监控到所述酒精检测模块4的结果大于酒精浓度阈值时，所述防撞监控模块5发出第三提醒信号，由所述微控制器11根据所述第三提醒信号触发所述GPS导航仪1的语音模块13播报预设的提示信息，并在播放3-5遍提示信号后，由所述微控制器11控制所述油路控制开关7以1秒间隔性打开和关闭，使汽车被动减速并督促驾驶员靠边停车。
当然，超速驾驶时，所述GPS导航仪1会提示驾驶员行车过快，应减速行驶。
另外，所述微控制器11通过USB接口电路(图中未画出)连接远程通信模块6(比如，3G通信模块、4G通信模块，等)，通过该远程通信模块6可以将所述酒精检测模块4的酒精浓度检测数据、所述自身车速v0、所述实际车距d等发送给预设的通信终端或预设的通信服务器，为将汽车的重要行驶信息与警用系统联网提供了实现条件。
需要特别说明的是，本发明中所述车距确定模块3及所述防撞监控模块5均可以由计算机程序语言来实现，作为所述微控制器11的控制程序的一部分即可。
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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车防追尾的智能监控系统，其特征在于，该系统包括：
GPS导航仪；
与所述GPS导航仪中微控制器电性相连的毫米波雷达；
与所述微控制器相连的车距确定模块，用于对所述毫米波雷达输出的测距结果数据进行处理得到实际车距；
与所述微控制器相连的酒精检测模块，用于检测汽车驾驶员附近位置的车内酒精浓度；
连接在油路控制开关与所述微控制器之间的防撞监控模块，用于在时刻t1监测到所述实际车距小于预设的安全距离时发出第一提醒信号，由所述微控制器根据所述第一提醒信号触发所述GPS导航仪的语音模块播报预设的提示信息，并经过预设的时间间隔的时刻t2仍检测到所述实际车距仍小于预设的安全距离，所述防撞监控模块发出第二提醒信号，由所述微控制器根据所述第二提醒信号控制所述油路控制开关间隔性的打开和关闭，使汽车被动减速；当所述酒精检测模块的输出结果大于酒精浓度阈值时发出第三提醒信号，由所述微控制器根据所述第三提醒信号触发所述语音模块播报预设的提示信息并控制所述油路控制开关间隔性打开和关闭。
2.根据权利要求1所述一种汽车防追尾的智能监控系统，其特征在于，所述酒精检测模块，其包括依次串接的酒精传感器、放大电路及采样电路组成，由采样电路的输出端连接所述微控制器的一个采样端口。
3.根据权利要求1所述一种汽车防追尾的智能监控系统，其特征在于，所述车距确定模块包括相连的车距数据处理单元及车距修正单元；
所述车距数据处理单元用于将连续的多个测距结果数据进行加权平均计算，输出计算得到的初步车距；
所述车距修正单元用于对所述初步车距进行修正处理，得到所述实际车距。
4.根据权利要求1所述一种汽车防追尾的智能监控系统，其特征在于，所述微控制器通过USB接口电路连接远程通信模块，该远程通信模块用于实现所述GPS导航仪与预设的通信终端或预设的通信服务器进行通信。
5.根据权利要求1所述一种汽车防追尾的智能监控系统，其特征在于，所述微控制器为具有USB通信端口的ARM芯片，所述毫米波雷达的输出端也通过USB接口电路连接至微控制器的USB通信端口。
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