CN107499314A - 基于imu的汽车防追尾系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于IMU的汽车防追尾系统，包括刹车系统和车速检测，还包括与刹车系统和车速检测系统连接的处理器，所述处理器上还连接有设置在车尾的后方测距模块和设置在车上的IMU模块；本方案通过在车尾设置距离传感器，当驾驶员进行急刹时，IMU模块检测到车辆加速度的变化，处理器根据车辆的行驶速度、加速度和与后车的距离，通过计算生成对刹车系统的控制参数，控制刹车系统采用较合适的刹车而非急刹，预防碰撞发送。本发明的优点是：避免了不必要的急刹导致的后车追尾；同时保证了与前车的安全距离，可靠性更高。

Description

基于IMU的汽车防追尾系统
技术领域
本发明涉及一种辅助驾驶系统，具体涉及基于IMU的汽车防追尾系统。
背景技术
利用三轴地磁解耦和三轴加速度计，受外力加速度影响很大，在运动/振动等环境中，输出方向角误差较大，此外地磁传感器有缺点，它的绝对参照物是地磁场的磁力线，地磁的特点是使用范围大，但强度较低，约零点几高斯，非常容易受到其它磁体的干扰，如果融合了Z轴陀螺仪的瞬时角度，就可以使系统数据更加稳定。加速度测量的是重力方向，在无外力加速度的情况下，能准确输出ROLL/PITCH两轴姿态角度并且此角度不会有累积误差，在更长的时间尺度内都是准确的。但是加速度传感器测角度的缺点是加速度传感器实际上是用MEMS技术检测惯性力造成的微小形变，而惯性力与重力本质是一样的,所以加速度计就不会区分重力加速度与外力加速度，当系统在三维空间做变速运动时，它的输出就不正确了。陀螺仪输出角速度，是瞬时量，角速度在姿态平衡上是不能直接使用，需要角速度与时间积分计算角度，得到的角度变化量与初始角度相加，就得到目标角度，其中积分时间Dt越小，输出角度越精确,但陀螺仪的原理决定了它的测量基准是自身，并没有系统外的绝对参照物，加上Dt是不可能无限小,所以积分的累积误差会随着时间流逝迅速增加，最终导致输出角度与实际不符，所以陀螺仪只能工作在相对较短的时间尺度内。一般的，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。在导航中有着很重要的应用价值。为了提高可靠性，还可以为每个轴配备更多的传感器。一般而言IMU要安装在被测物体的重心上。IMU大多用在需要进行运动控制的设备，如汽车和机器人上。也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合，如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备等。
现有的刹车辅助系统一般都是检测与前车的距离，预防碰撞发送，没有检测后车与自己的距离来避免急刹导致的追尾的系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的刹车辅助系统一般都是检测与前车的距离，预防碰撞发送，没有检测后车与自己的距离来避免急刹导致的追尾，目的在于提供基于IMU的汽车防追尾系统，解决现有的刹车辅助系统一般都是检测与前车的距离，预防碰撞发送，没有检测后车与自己的距离来避免急刹导致的追尾的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
基于IMU的汽车防追尾系统，包括刹车系统和车速检测，还包括与刹车系统和车速检测系统连接的处理器，所述处理器上还连接有设置在车尾的后方测距模块和设置在车上的IMU模块；
刹车系统：接收处理器发送的控制信号，根据控制信号进行动作；
车速检测系统：检测车辆行驶速度作为速度参数发送给处理器；
处理器：接收IMU模块发送的加速度数据、车速检测系统发送的速度参数和后方测距模块发送的后方车距数据，处理后发送控制信号到刹车系统；
后方测距模块：检测正后方车辆与自己的车距作为后方车距数据发送到处理器；
IMU模块：检测车辆加速度的变化，将车辆的加速度数据发送处理器。本方案通过在车尾设置距离传感器，当驾驶员进行急刹时，IMU模块检测到车辆加速度的变化，处理器根据车辆的行驶速度、加速度和与后车的距离，通过计算生成对刹车系统的控制参数，控制刹车系统采用较合适的刹车而非急刹，预防碰撞发送。
所述处理器上还连接有设置在车头的前方测距模块。检测前车与前方障碍物的距离后发送给处理器，处理器根据车辆的速度、加速度和与前方障碍物的距离判断是否会与前方障碍物发生碰撞，据此来调整刹车系统
所述处理器上还连接有设置在车头的灯光模块。当检测到距前方障碍物较近时，处理器控制灯光模块开启，示意前方障碍物。
所述处理器上还连接有设置在车内的报警提示模块。提示车内驾驶员。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明基于IMU的汽车防追尾系统，避免了不必要的急刹导致的后车追尾；
2、本发明基于IMU的汽车防追尾系统，同时保证了与前车的安全距离，可靠性更高。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本发明基于IMU的汽车防追尾系统，包括刹车系统和车速检测系统，还包括与刹车系统和车速检测系统连接的ARM处理器，所述处理器上还连接有设置在车尾的HZH-D80后方测距模块和设置在车上的NV-IMU150IMU模块；所述处理器上还连接有前方测距模块。所述处理器上还连接有设置在车头HZH-D80的前方测距模块。所述处理器上还连接有设置在车头的灯光模块。所述处理器上还连接有设置在车内的声光报警器报警提示模块。
刹车系统：接收处理器发送的控制信号，根据控制信号进行动作；
车速检测系统：检测车辆行驶速度作为速度参数发送给处理器；
处理器：接收IMU模块发送的加速度数据、车速检测系统发送的速度参数和后方测距模块发送的后方车距数据，处理后发送控制信号到刹车系统；
后方测距模块：检测正后方车辆与自己的车距作为后方车距数据发送到处理器；
IMU模块：检测车辆加速度的变化，将车辆的加速度数据发送处理器。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.基于IMU的汽车防追尾系统，包括刹车系统和车速检测系统，其特征在于，还包括与刹车系统和车速检测系统连接的处理器，所述处理器上还连接有设置在车尾的后方测距模块和设置在车上的IMU模块；
刹车系统：接收处理器发送的控制信号，根据控制信号进行动作；
车速检测系统：检测车辆行驶速度作为速度参数发送给处理器；
处理器：接收IMU模块发送的加速度数据、车速检测系统发送的速度参数和后方测距模块发送的后方车距数据，处理后发送控制信号到刹车系统；
后方测距模块：检测正后方车辆与自己的车距作为后方车距数据发送到处理器；
IMU模块：检测车辆加速度的变化，将车辆的加速度数据发送处理器。
2.根据权利要求1所述的基于IMU的汽车防追尾系统，其特征在于，所述处理器上还连接有设置在车头的前方测距模块。
3.根据权利要求2所述的基于IMU的汽车防追尾系统，其特征在于，所述处理器上还连接有设置在车头的灯光模块。
4.根据权利要求2所述的基于IMU的汽车防追尾系统，其特征在于，所述处理器上还连接有设置在车内的报警提示模块。
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