CN105291977A - 一种汽车安全驾驶预警系统及其预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车安全驾驶预警系统，包括控制器ECU，所述控制器ECU分别连接发动机转速传感器、两个压敏传感器、计时器、横摆角速度传感器、车速传感器、报警设备和刹车控制设备；所述两个压敏传感器分别安装于方向盘的两侧；本发明在方向盘的两侧各安装一个压敏传感器，来检测汽车在行驶过程中，驾驶员是否出现了单手或脱手操作方向盘的现象，并通过3个震动元件以及声光报警模块进行及时预警，提醒驾驶员安全驾驶，若还不能到达警示效果，则启动刹车控制设备，强制车辆减速。

Description

一种汽车安全驾驶预警系统及其预警方法

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，特别涉及一种汽车安全驾驶预警系统及其预警方法。

背景技术

随着城市生活节奏的加快，驾驶员虽然明白单手行车的安全隐患巨大，但迫于生活压力或者抱以侥幸心理仍然在行车途中接打电话或者玩手机。在城市交通红灯等待时间较长时，驾驶员玩手机行为更为常见，该行为加长了汽车启动时间，易造成后车追尾、强行超车发生碰撞事故等后果，加重城市拥堵。上海市公安局交警总队公布了开车接听电话、玩手机等“其他妨碍安全行车的违法行为”是2014年1月至10月上海交通事故致人死亡的十大原因之一，期间由该行为引发的死亡事故高达204起，占全市致人死亡交通事故的29.6%。由此可见，行车接打电话和玩手机已经成为汽车驾驶的新“隐患”。

目前人们提出了不少技术手段，期望减少甚至解除该安全隐患。如专利号为CNIO427608OA的发明专利通过安装摄像头采集驾驶员操作方向盘的图像来识别其单手或脱手的驾驶状态并进行预警，但图像不清晰导致的漏报情况达不到预警要求；专利号为CNIO4486485A的发明专利中公布了一种主动防止司机接打电话的方法，通过车速达到某一相对高速时检测手机接通时磁通量的变化来判断司机接打电话行为，但该方法不能对低速行驶于复杂路况上的接打电话行为以及等待路口信号或刚启动时的接打电话行为起到警示作用。若为驾驶员提供多危险级别预警的同时又能在危险超过一定级别时主动辅以减速措施，这样将极大地降低司机单手或脱手行车导致的事故发生。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种汽车安全驾驶预警系统及其预警方法，以解决现有技术中的问题。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车安全驾驶预警系统，包括控制器ECU，所述控制器ECU分别连接发动机转速传感器、两个压敏传感器、计时器、横摆角速度传感器、车速传感器、报警设备和刹车控制设备；所述两个压敏传感器分别安装于方向盘的两侧。

进一步的，所述报警设备包括3个震动元件以及声光报警模块，其中2个震动元件分别安装于方向盘的两侧，1个震动元件安装于主驾驶位坐垫下。

一种汽车安全驾驶预警方法，发动机转速传感器发送信号至控制器ECU，控制器ECU判断汽车是否启动，当汽车启动时，系统开始运行，否则系统不运行；系统通过速度传感器检测汽车速度、横摆角速度传感器检测汽车横摆角速度；压敏传感器在无压力时会产生中断信号，计时器记录信号中断时间；当中断时间超过N秒，设定为单手或脱手操作；单手或脱手操作情况下，根据车速以及汽车横摆角速度将危险程度分为轻度危险、中度危险、深度危险三种级别；控制器ECU根据不同危险级别发出不同级别的预警信息指令，启动报警设备。

优选的，所述信号中断时间N秒为3秒。

进一步的，在单手或脱手操作情况时，车速低于M₁时，设定为轻度危险级别；在车速高于M₁低于M₂时，设定为中度危险级别；在车速高于M₂时，同时检测到汽车横摆角速度大于X时，汽车可能处于较高速的偏离道路、弯道或颠簸状态，设定为深度危险级别。

优选的，所述车速M₁为10km/h，车速M₂为30km/h，汽车横摆角速度X为0.02rad/s。

进一步的，达到轻度危险级别时，激活震动元件；达到中度危险级别时，激活震动元件，且声光报警模块发出低频声光报警；达到深度危险级别时，激活震动元件，且声光报警模块发出高频声光报警，同时刹车控制模块发送刹车信号至控制器ECU，进而车辆强制减速。

一种汽车安全驾驶预警方法，包括以下步骤：

步骤401，发动机转速传感器用于检测汽车是否启动，若汽车启动，然后进入步骤402、步骤403、步骤404；

步骤402，车速传感器检测汽车速度；

步骤403，横摆角速度传感器检测汽车横摆角速度；

步骤404，根据压敏传感器提供的信号判断是否为单手或脱手操作；若是单手或脱手操作，进入步骤405；否则进入步骤411；

步骤405，若判断为轻度危险级别，进入步骤408，采取震动措施，再进入步骤411,；否则进入步骤406；

步骤406，若判断为中度危险级别，进入步骤409，采取震动、低频报警措施，再进入步骤411；否则进入步骤407；

步骤407，若判断为深度危险级别，进入步骤410，采取震动、高频报警、刹车减速措施，再进入步骤411；

步骤411，系统默认继续下一轮监控循环；否则结束整个监控。

有益效果：本发明在方向盘的两侧各安装一个压敏传感器，来检测汽车在行驶过程中，驾驶员是否出现了单手或脱手操作方向盘的现象，并通过3个震动元件以及声光报警模块进行多安全级别预警，提醒驾驶员安全驾驶，若还不能到达警示效果，则启动刹车控制设备，强制车辆减速。

附图说明

图1是本发明装置结构示意图；

图2是本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种汽车安全驾驶预警系统，包括控制器ECU2，所述控制器ECU2分别连接发动机转速传感器1、两个压敏传感器3、4、计时器5、横摆角速度传感器6、车速传感器7、报警设备和刹车控制设备12；所述两个压敏传感器3、4分别安装于方向盘的两侧。

进一步的，所述报警设备包括3个震动元件8、9、10以及声光报警模块11，其中2个震动元件8、9分别安装于方向盘的两侧，1个震动元件10安装于主驾驶位坐垫下。

如图2所示，一种汽车安全驾驶预警方法，发动机转速传感器1发送信号至控制器ECU2，控制器ECU2判断汽车是否启动，当汽车启动时，系统开始运行，否则系统不运行；系统通过速度传感器7检测汽车速度、横摆角速度传感器6检测汽车横摆角速度；压敏传感器3、4在无压力时会产生中断信号，计时器5记录信号中断时间；当中断时间超过N秒，设定为单手或脱手操作；单手或脱手操作情况下，根据车速以及汽车横摆角速度将危险程度分为轻度危险、中度危险、深度危险三种级别；控制器ECU2根据不同危险级别发出不同级别的预警信息指令，启动报警设备。所述的信号中断时间可以设定为3秒。

进一步的，在单手或脱手操作情况时，车速低于M₁时，设定为轻度危险级别；在车速高于M₁低于M₂时，设定为中度危险级别；在车速高于M₂时，同时检测到汽车横摆角速度大于X时，汽车可能处于较高速的偏离道路、弯道或颠簸状态，设定为深度危险级别。

优选的，所述车速M₁为10km/h，车速M₂为30km/h，汽车横摆角速度X为0.02rad/s。

即在单手或脱手操作情况时，车速低于1010km/h时，设定为轻度危险级别；在车速高于10km/h低于30km/h时，设定为中度危险级别；在车速高于30km/h时，同时检测到汽车横摆角速度大于0.02rad/s时，汽车可能处于较高速的偏离道路、弯道或颠簸状态，设定为深度危险级别。

进一步的，达到轻度危险级别时，激活震动元件8、9、10；达到中度危险级别时，激活震动元件8、9、10，且声光报警模块11发出低频声光报警；达到深度危险级别时，激活震动元件8、9、10，且声光报警模块11发出高频声光报警，同时刹车控制模块12发送刹车信号至控制器ECU2，进而车辆强制减速。

一种汽车安全驾驶预警方法，包括以下步骤：

步骤401，发动机转速传感器1用于检测汽车是否启动，若汽车启动，然后进入步骤402、步骤403、步骤404；

步骤402，车速传感器7检测汽车速度；

步骤403，横摆角速度传感器6检测汽车横摆角速度；

步骤404，根据压敏传感器3、4提供的信号判断是否为单手或脱手操作；若是单手或脱手操作，进入步骤405；否则进入步骤411；

步骤405，若判断为轻度危险级别，进入步骤408，采取震动措施，再进入步骤411，否则进入步骤406；

步骤406，若判断为中度危险级别，进入步骤409，采取震动、低频报警措施，再进入步骤411；否则进入步骤407；

步骤407，若判断为深度危险级别，进入步骤410，采取震动、高频报警、刹车减速措施，再进入步骤411；

步骤411，系统默认继续下一轮监控循环；否则结束整个监控。

所述发动机转速传感器1用于检测汽车是否启动；所述控制器ECU2用于对各个传感器收集到的信息综合分析，判断危险程度并发出预警命令给报警设备；所述两个压敏传感器分别安装在方向盘3点钟和9点钟方向上，用于检测双手操作方向盘状态；所述计时器5用以记录驾驶员单手或脱手操作方向盘持续时间；所述横摆角速度传感器6用于监测汽车是否处于偏离道路、弯道或颠簸状态；所述报警设备包含3个震动元件8、9、10以及声光报警模块11，其中2个震动元件8、9分别安装于方向盘3点钟和9点钟方向上，1个震动元件10安装于主驾驶位坐垫下；所述刹车控制设备12用于发送刹车信号至制动系统，进行车辆减速。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种汽车安全驾驶预警系统，其特征在于：包括控制器ECU（2），所述控制器ECU（2）分别连接发动机转速传感器（1）、两个压敏传感器（3、4）、计时器（5）、横摆角速度传感器（6）、车速传感器（7）、报警设备和刹车控制设备（12）；所述两个压敏传感器（3、4）分别安装于方向盘的两侧。

2.根据权利要求1所述的汽车安全驾驶预警系统，其特征在于：所述报警设备包括3个震动元件（8、9、10）以及声光报警模块（11），其中2个震动元件（8、9）分别安装于方向盘的两侧，1个震动元件（10）安装于主驾驶位坐垫下。

3.根据权利要求1或2所述的汽车安全驾驶预警方法，其特征在于：发动机转速传感器（1）发送信号至控制器ECU（2），控制器ECU（2）判断汽车是否启动，当汽车启动时，系统开始运行，否则系统不运行；系统通过速度传感器（7）检测汽车速度、横摆角速度传感器（6）检测汽车横摆角速度；压敏传感器（3、4）在无压力时会产生中断信号，计时器（5）记录信号中断时间；当中断时间超过N秒，设定为单手或脱手操作；单手或脱手操作情况下，根据车速以及汽车横摆角速度将危险程度分为轻度危险、中度危险、深度危险三种级别；控制器ECU（2）根据不同危险级别发出不同级别的预警信息指令，启动报警设备。

4.根据权利要求3所述的汽车安全驾驶预警方法，其特征在于：所述信号中断时间N秒为3秒。

5.根据权利要求3所述的汽车安全驾驶预警方法，其特征在于：在单手或脱手操作情况时，车速低于M₁时，设定为轻度危险级别；在车速高于M₁低于M₂时，设定为中度危险级别；在车速高于M₂时，同时检测到汽车横摆角速度大于X时，设定为深度危险级别。

6.根据权利要求5所述的汽车安全驾驶预警方法，其特征在于：所述车速M₁为10km/h，车速M₂为30km/h，汽车横摆角速度X为0.02rad/s。

7.根据权利要求5所述的汽车安全驾驶预警方法，其特征在于：达到轻度危险级别时，激活震动元件（8、9、10）；达到中度危险级别时，激活震动元件（8、9、10），且声光报警模块（11）发出低频声光报警；达到深度危险级别时，激活震动元件（8、9、10），且声光报警模块（11）发出高频声光报警，同时刹车控制模块（12）发送刹车信号至控制器ECU（2），进而车辆强制减速。

8.根据权利要求3所述的汽车安全驾驶预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤401，发动机转速传感器（1）用于检测汽车是否启动，若汽车启动，然后进入步骤402、步骤403、步骤404；

步骤402，车速传感器（7）检测汽车速度；

步骤403，横摆角速度传感器（6）检测汽车横摆角速度；

步骤404，根据压敏传感器（3、4）提供的信号判断是否为单手或脱手操作；若是单手或脱手操作，进入步骤405；否则进入步骤411；

步骤405，若判断为轻度危险级别，进入步骤408，采取震动措施，再进入步骤411；否则进入步骤406；

步骤406，若判断为中度危险级别，进入步骤409，采取震动、低频报警措施，再进入步骤411；否则进入步骤407；

步骤407，若判断为深度危险级别，进入步骤410，采取震动、高频报警、刹车减速措施，再进入步骤411；

步骤411，系统默认继续下一轮监控循环；否则结束整个监控。