CN107919028A - 一种高速公路汽车防碰撞预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路汽车防碰撞预警系统，包括信息采集单元、信息处理单元和信息输出装置，所述信息处理单元内设有中央处理器，所述信息采集单元包括激光雷达、车速度传感器、转向角传感器、制动传感器、加速踏板传感器、车道偏离检测模块、疲劳监控模块和夜视辅助模块，其中，中央处理器均通过导线依次与激光雷达、车速度传感器、转向角传感器、制动传感器、加速踏板传感器、车道偏离检测模块、疲劳监控模块以及夜视辅助模块电连接，信息输出装置包括显示屏、报警蜂鸣器和报警指示灯，且所述显示屏、报警蜂鸣器以及报警指示灯均与所述中央处理器电性连接。有益效果：提高了高速路道路交通的安全性，实用性强。

Description

一种高速公路汽车防碰撞预警系统

技术领域

本发明涉及汽车安全技术领域，具体来说，涉及一种高速公路汽车防碰撞预警系统。

背景技术

汽车防撞预警系统主要用于协助驾驶员避免高速、低速追尾，高速中无意识偏离车道，与行人碰撞等重大交通事故。像第三只眼一样帮助驾驶员，持续不断的检测车辆前方道路状况，系统可以识别判断各种潜在的危险情况，并通过不同的声音和视觉提醒，以帮助驾驶员避免或减缓碰撞事故。同时，由于其检测的方向性、距离和弯道的限制，行车的左、右和后方的车辆行驶状况还是需要驾驶员自己观察把握，当检测高速公路上的行车交通状况后通过在显示器中显示，如果发现安全异常情况，可以及时的锁定路段和车辆，通知交警处理；在计算机中也可以设计图像处理程序主动锁定发生安全异常情况的路段和车辆，从而及时通知交警进行处理和在高速公路用喇叭通知予以警示。而传统的高速公路驾驶只能依靠驾驶员自己去识别高度公路上存在的隐患以及依靠自身的安全驾驶知识和经验去控制速度，在特殊情况下，需要靠警车在前方引路控制车流的速度，从而增加路段的交通堵塞。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种高速公路汽车防碰撞预警系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高速公路汽车防碰撞预警系统，包括信息采集单元、信息处理单元和信息输出装置，所述信息处理单元内设有中央处理器，所述信息采集单元包括激光雷达、车速度传感器、转向角传感器、制动传感器、加速踏板传感器、车道偏离检测模块、疲劳监控模块和夜视辅助模块，其中，所述中央处理器均通过导线依次与所述激光雷达、所述车速度传感器、所述转向角传感器、所述制动传感器、所述加速踏板传感器、所述车道偏离检测模块、所述疲劳监控模块以及所述夜视辅助模块电连接，所述信息输出装置包括显示屏、报警蜂鸣器和报警指示灯，且所述显示屏、所述报警蜂鸣器以及所述报警指示灯均与所述中央处理器电性连接。

进一步的，所述中央控制器内设有行车环境监测模块、防碰撞预测模块和车辆控制模块。

进一步的，所述行车环境监测模块通过所述激光雷达与所述中央控制器连接，所述防碰撞预测模块通过操纵机构与所述中央控制器连接，所述车辆控制模块通过控制单元与所述中央控制器连接。

进一步的，所述信息处理单元内的发射电路模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、变压器TM、三极管Q1，所述电阻R1的两端分别连接所述变压器TM一侧和电源，所述电阻R2的一端连接电源，所述电阻R2的另一端与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述三极管Q1的基级连接，所述三极管Q1的集电极与所述变压器TM的一侧连接，所述三极管Q1的发射级接地，所述变压器TM的另一侧连接发射端。

进一步的，所述电阻R1阻值的大小为500Ω，所述电阻R2的阻值为5KΩ，所述电阻R3的阻值为1KΩ。

进一步的，所述信息处理单元内的接受电路模块包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电容C2、电容C3，所述中央控制器的引脚P1与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端连接电源，所述中央控制器的引脚P2与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与所述电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电阻R10的一端连接，所述中央控制器的引脚P3均与所述电阻R8以及所述电阻R9的一端连接，所述中央控制器的引脚P4与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端分别与所述中央控制器引脚P5、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端以及所述电阻R12的一端连接，且所述电阻R12的另一端与所述中央控制器引脚P8连接，所述中央控制器引脚P6与所述电容C2的另一端连接，所述中央控制器引脚P7与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与所述电容C3的另一端连接。

进一步的，所述电阻R7的阻值为100KΩ，所述电阻R8的阻值为20KΩ，所述电阻R11的阻值为47KΩ，所述电容C1的大小为330pF。

进一步的，所述信息输出装置包括电阻R13、电阻R14、电阻R15、扬声器BL和三极管Q2，所述电阻R13的一端连接电源，所述电阻R13的另一端与所述扬声器BL的一端连接，所述扬声器BL的另一端与所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的基级与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端连接电源。

进一步的，所述电阻R13的阻值为10KΩ，所述电阻R14的阻值为5KΩ，所述电阻R15的阻值为5KΩ。

本发明的有益效果：通过激光雷达对汽车在公路上行驶的时候检测汽车周边的环境状况，并且判断车辆速度是否低于高速公路设定的安全值，并且检测车辆的转向角度以及车辆的偏离轨道，从而判断是否触动报警系统进行报警提示，并且驾驶员在夜间驾驶或者处于疲劳状态下驾驶的时候能够及时提醒驾驶员安全驾驶，防止车辆在高速公路上发生碰撞事故，通过防碰撞预警对汽车进行实时监测并接受前方安全异常警示信息，提高了高速路道路交通的安全性，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种高速公路汽车防碰撞预警系统的原理框图；

图2是根据本发明实施例的一种高速公路汽车防碰撞预警系统的防追尾碰撞原理框图；

图3是根据本发明实施例的一种高速公路汽车防碰撞预警系统的发射与接收之间连接的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种高速公路汽车防碰撞预警系统的中央控制器局部原理框图；

图5是根据本发明实施例的一种高速公路汽车防碰撞预警系统的发射电路图；

图6是根据本发明实施例的一种高速公路汽车防碰撞预警系统的接收电路图；

图7是根据本发明实施例的一种高速公路汽车防碰撞预警系统的报警装置电路图。

图中：

1、信息采集单元；2、信息处理单元；3、信息输出装置；4、中央处理器；5、激光雷达；6、车速度传感器；7、转向角传感器；8、制动传感器；9、加速踏板传感器；10、防碰撞预测模块；11、车道偏离检测模块；12、疲劳监控模块；13、夜视辅助模块；14、显示屏；15、报警蜂鸣器；16、报警指示灯；17、行车环境监测模块；18、控制单元；19、车辆控制模块；20、操纵机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种公路隧道自然分散排风装置。

如图1-7所示，根据本发明实施例的一种公路隧道自然分散排风装置，包括信息采集单元1、信息处理单元2和信息输出装置3，所述信息处理单元2内设有中央处理器4，所述信息采集单元1包括激光雷达5、车速度传感器6、转向角传感器7、制动传感器8、加速踏板传感器9、车道偏离检测模块11、疲劳监控模块12和夜视辅助模块13，其中，所述中央处理器4均通过导线依次与所述激光雷达5、所述车速度传感器6、所述转向角传感器7、所述制动传感器8、所述加速踏板传感器9、所述车道偏离检测模块11、所述疲劳监控模块12以及所述夜视辅助模块13电连接，所述信息输出装置3包括显示屏14、报警蜂鸣器15和报警指示灯16，且所述显示屏14、所述报警蜂鸣器15以及所述报警指示灯16均与所述中央处理器4电性连接。

借助于上述技术方案，通过激光雷达5对汽车在公路上行驶的时候检测汽车周边的环境状况，并且判断车辆速度是否低于高速公路设定的安全值，并且检测车辆的转向角度以及车辆的偏离轨道，从而判断是否触动报警系统进行报警提示，并且驾驶员在夜间驾驶或者处于疲劳状态下驾驶的时候能够及时提醒驾驶员安全驾驶，防止车辆在高速公路上发生碰撞事故，通过防碰撞预警对汽车进行实时监测并接受前方安全异常警示信息，提高了高速路道路交通的安全性，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

此外，所述中央控制器内设有行车环境监测模块17、防碰撞预测模块10和车辆控制模块19，所述行车环境监测模块17通过所述激光雷达5与所述中央控制器连接，所述防碰撞预测模块10通过操纵机构20与所述中央控制器连接，所述车辆控制模块19通过控制单元18与所述中央控制器连接。通过激光雷达5监测行车环境，并且把监测到的行车环境数据传输到中央处理器4内进行处理，同时采用操纵机构20进行车辆控制，使得监测车辆之间是否会发生碰撞的现象，当检测车辆存在碰撞的可能性的时候触动报警装置进行报警提示。

另外，所述信息处理单元2内的发射电路模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、变压器TM、三极管Q1，所述电阻R1的两端分别连接所述变压器TM一侧和电源，所述电阻R2的一端连接电源，所述电阻R2的另一端与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述三极管Q1的基级连接，所述三极管Q1的集电极与所述变压器TM的一侧连接，所述三极管Q1的发射级接地，所述变压器TM的另一侧连接发射端，所述电阻R1阻值的大小为500Ω，所述电阻R2的阻值为5KΩ，所述电阻R3的阻值为1KΩ。

此外，所述信息处理单元2内的接受电路模块包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电容C2、电容C3，所述中央控制器的引脚P1与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端连接电源，所述中央控制器的引脚P2与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与所述电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电阻R10的一端连接，所述中央控制器的引脚P3均与所述电阻R8以及所述电阻R9的一端连接，所述中央控制器的引脚P4与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端分别与所述中央控制器引脚P5、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端以及所述电阻R12的一端连接，且所述电阻R12的另一端与所述中央控制器引脚P8连接，所述中央控制器引脚P6与所述电容C2的另一端连接，所述中央控制器引脚P7与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与所述电容C3的另一端连接，所述电阻R7的阻值为100KΩ，所述电阻R8的阻值为20KΩ，所述电阻R11的阻值为47KΩ，所述电容C1的大小为330pF。

另外，所述信息输出装置3包括电阻R13、电阻R14、电阻R15、扬声器BL和三极管Q2，所述电阻R13的一端连接电源，所述电阻R13的另一端与所述扬声器BL的一端连接，所述扬声器BL的另一端与所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的基级与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端连接电源，所述电阻R13的阻值为10KΩ，所述电阻R14的阻值为5KΩ，所述电阻R15的阻值为5KΩ。

工作原理：通过防碰撞预测模块10对车辆的转向角、横向摆动率以及车辆的车速进行测算，同时对车辆的车间距离以及车辆行驶的方位进行测算，并且对车辆行驶的道路状况进行检测临界车距，然后判定是否触动报警装置。此外，通过接收电路接收障碍物发射的信息，然后进行检测预算，提高高度公路上的行驶安全性，并且，检测后的数据显示在液晶显示屏14上，通过报警蜂鸣器15和报警指示灯16提醒驾驶员的安全驾驶和道路的安全行驶。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过激光雷达5对汽车在公路上行驶的时候检测汽车周边的环境状况，并且判断车辆速度是否低于高速公路设定的安全值，并且检测车辆的转向角度以及车辆的偏离轨道，从而判断是否触动报警系统进行报警提示，并且驾驶员在夜间驾驶或者处于疲劳状态下驾驶的时候能够及时提醒驾驶员安全驾驶，防止车辆在高速公路上发生碰撞事故，通过防碰撞预警对汽车进行实时监测并接受前方安全异常警示信息，提高了高速路道路交通的安全性，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高速公路汽车防碰撞预警系统，其特征在于，包括信息采集单元（1）、信息处理单元（2）和信息输出装置（3），所述信息处理单元（2）内设有中央处理器（4），所述信息采集单元（1）包括激光雷达（5）、车速度传感器（6）、转向角传感器（7）、制动传感器（8）、加速踏板传感器（9）、车道偏离检测模块（11）、疲劳监控模块（12）和夜视辅助模块（13），其中，所述中央处理器（4）均通过导线依次与所述激光雷达（5）、所述车速度传感器（6）、所述转向角传感器（7）、所述制动传感器（8）、所述加速踏板传感器（9）、所述车道偏离检测模块（11）、所述疲劳监控模块（12）以及所述夜视辅助模块（13）电连接，所述信息输出装置（3）包括显示屏（14）、报警蜂鸣器（15）和报警指示灯（16），且所述显示屏（14）、所述报警蜂鸣器（15）以及所述报警指示灯（16）均与所述中央处理器（4）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路汽车防碰撞预警系统，其特征在于，所述中央控制器（4）内设有行车环境监测模块（17）、防碰撞预测模块（10）和车辆控制模块（19）。

3.根据权利要求1或2所述的一种高速公路汽车防碰撞预警系统，其特征在于，所述行车环境监测模块（17）通过所述激光雷达（5）与所述中央控制器（4）连接，所述防碰撞预测模块（10）通过操纵机构（20）与所述中央控制器（4）连接，所述车辆控制模块（19）通过控制单元（18）与所述中央控制器（4）连接。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路汽车防碰撞预警系统，其特征在于，所述信息处理单元（2）内的发射电路模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、变压器TM、三极管Q1，所述电阻R1的两端分别连接所述变压器TM一侧和电源，所述电阻R2的一端连接电源，所述电阻R2的另一端与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述三极管Q1的基级连接，所述三极管Q1的集电极与所述变压器TM的一侧连接，所述三极管Q1的发射级接地，所述变压器TM的另一侧连接发射端。

5.根据权利要求4所述的一种高速公路汽车防碰撞预警系统，其特征在于，所述电阻R1阻值的大小为500Ω，所述电阻R2的阻值为5KΩ，所述电阻R3的阻值为1KΩ。

6.根据权利要求1所述的一种高速公路汽车防碰撞预警系统，其特征在于，所述信息处理单元（2）内的接受电路模块包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电容C2、电容C3，所述中央控制器（4）的引脚P1与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端连接电源，所述中央控制器（4）的引脚P2与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与所述电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电阻R10的一端连接，所述中央控制器（4）的引脚P3均与所述电阻R8以及所述电阻R9的一端连接，所述中央控制器（4）的引脚P4与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端分别与所述中央控制器（4）引脚P5、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端以及所述电阻R12的一端连接，且所述电阻R12的另一端与所述中央控制器（4）引脚P8连接，所述中央控制器（4）引脚P6与所述电容C2的另一端连接，所述中央控制器（4）引脚P7与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与所述电容C3的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的一种高速公路汽车防碰撞预警系统，其特征在于，所述电阻R7的阻值为100KΩ，所述电阻R8的阻值为20KΩ，所述电阻R11的阻值为47KΩ，所述电容C1的大小为330pF。

8.根据权利要求1所述的一种高速公路汽车防碰撞预警系统，其特征在于，所述信息输出装置（3）包括电阻R13、电阻R14、电阻R15、扬声器BL和三极管Q2，所述电阻R13的一端连接电源，所述电阻R13的另一端与所述扬声器BL的一端连接，所述扬声器BL的另一端与所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的基级与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端连接电源。

9.根据权利要求8所述的一种高速公路汽车防碰撞预警系统，其特征在于，所述电阻R13的阻值为10KΩ，所述电阻R14的阻值为5KΩ，所述电阻R15的阻值为5KΩ。