CN108515934B

CN108515934B - 一种基于多雷达的汽车防撞预警方法及系统

Info

Publication number: CN108515934B
Application number: CN201810443792.8A
Authority: CN
Inventors: 芮敏敏; 查文
Original assignee: Wuhu Hangfei Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhu Hangfei Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2038-05-10
Also published as: CN108515934A

Abstract

本发明公开了一种基于多雷达的汽车防撞预警方法及系统，预警方法包括雷达模块即时地测量汽车外侧前、后、左、右方物体的距离并测量汽车前方和后方车子行进速度，车载测速仪测量汽车本身的速度，根据测量的数据与标准数值对比而发出警报或语音提示，预警系统包括雷达模块、静态测距模块、车载测速仪、第一控制模块、第二控制模块、声光报警模块和语音提醒模块，语音警报器能准确及时的播报出汽车周围的危险的方向和距离，从而使车主能更快、更准确地做出相应的操作，增强了车主驾车的安全性和危险应急能力，静态测距模块会在汽车停车过程中检测汽车与停车附近障碍物的距离，语音提醒模块发出提示音，大大提高了停车的安全性。

Description

一种基于多雷达的汽车防撞预警方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车防撞预警和系统领域，具体为一种基于多雷达的汽车防撞预警方法及系统。

背景技术

随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，家庭汽车的拥有量也逐年增加，从而道路上发生的事故率也越来越高，交通越来越拥堵。

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。可全天候、长时间稳定运行，极大提高了汽车驾驶的舒适性和安全性。

但是，现有的汽车防撞预警系统存在以下缺陷：

(1)大多数防撞预警系统只能播报警报语音，而不能辅助刹车，而在车主收到警报语音和操作之间有一段距离，即反应时间，有的新手司机反应较慢或慌神，未来得及刹车，会造成与汽车前方障碍物或车辆相撞的事故；

(2)防撞预警系统一般只针对行车过程中的测距或测速然后给予提示或警报，而在汽车停车过程中或停车后，防撞预警系统一般不再工作，以免发出错误警报信息，但停车过程中若不是经验丰富的老司机，汽车的外壳极易因与停车棚、墙壁或其他车体刮擦或碰撞，从而造成不必要的损失。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于多雷达的汽车防撞预警方法及系统，车主驾驶汽车过程中语音警报器能准确及时的播报出危险的方向和距离，从而使车主能更快、更及时、更准确地做出相应的操作，第一控制模块能自动控制汽车的刹车系统进行刹车，大大增强了车主驾车的安全性和危险应急能力，静态测距模块会在汽车停车过程中检测汽车与停车附近障碍物的距离，语音提醒模块发出提示音，避免了车子与障碍物的刮擦，大大提高了停车的安全性，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于多雷达的汽车防撞预警方法，包括如下步骤：

S100、汽车在行车过程中，第一控制模块控制雷达模块和车载测速仪通电且第二控制模块控制静态测距模块断电，汽车在停车过程中和停车后，第一控制模块控制雷达模块和车载测速仪断电且第二控制模块控制静态测距模块通电；

S200、汽车行车过程中，雷达模块即时地测量汽车外侧前、后、左、右方物体的距离并测量汽车前方和后方车子行进速度，车载测速仪测量汽车本身的速度，若汽车与障碍物或车体的距离小于安全距离，则声光报警模块发出语音警告，若汽车与障碍物或车体的距离小于危险距离，则声光报警模块开始发出紧急警报；

S300、汽车停车过程中和停靠后，静态测距模块测量汽车外侧的障碍物距离，若障碍物与汽车的距离小于设定的停靠防擦距离，则第二控制模块开始控制语音提醒模块提醒车主远离障碍物或其他车子。

进一步地，所述汽车的行车状态和停车状态的判断方法和依据为：车载测速仪测量汽车本身的速度，若汽车本身速度低于2m/s，此时为汽车的停车状态，若汽车本身速度大于2m/s,则汽车处于行驶状态。

进一步地，所述步骤S200中声光报警模块的触发条件如下：

S201、设定汽车的安全距离为L、防刮距离为S、危险距离为D(S<D<L),汽车外壳外的前、后、左、右四个面上的雷达测距仪测量汽车与其他车子或障碍物的距离分别为S₁、S₂、S₃、S₄，而汽车外壳前端、后端上的雷达测速仪测得汽车前面的车体速度为v₁汽车后面的车子速度为v₂，车载测速仪测得本车的速度为v₀。

S202、若S1、S2的任意一个距离数值小于L，则第一控制模块控制声光报警模块发出语音警告，若S₃、S₄的任意一个距离数值小于S，则第一控制模块控制声光报警模块发出语音警示，提醒车主汽车与左右侧的障碍物距离过近；

S203、若S₁、S₂的任意一个距离数值小于D，则声光报警模块发出紧急警报提醒车主加速、刹车或超车，又分为以下几种情况：

S2031、若S₁<D且v₁<v₀，这时说明两车在危险距离内，前面车子比汽车速度慢，两车极有可能相撞，这时车主采用超车或者减速的方式处理危险情况，避免两车相撞；

S2032、若S₁<2/3D且v_1<v₀，这时车主处于及其危险的状态，第一控制模块自动控制汽车的刹车系统采取刹车措施，可避免车主慌神而忘记操作，防止汽车撞上前面车体；

S2033、若S₂<D且v₂>v₀，这时后面车子比汽车速度快，后面的车子极有可能对汽车造成追尾，所以这时车主听到紧急警报语音提示后立马加速或让道或让后面的车子超车，避免追尾。

进一步地，所述步骤S300中语音提醒模块的工作过程如下：

S301、设定汽车的停靠防擦距离为S₀,汽车在停车过程中和停靠后，位于汽车前、后、左、右的静态测距模块测得汽车外壳与障碍物的距离分别为S₅、S₆、S₇、S₈，若S₅、S₆、S₇、S₈任意一个距离数值小于S₀，则语音提醒模块发出语音提醒，提醒车主汽车的某个方向与障碍物距离过近，在其他车子距离汽车的距离小于S0的时候，语音提醒模块也会发出语音提醒其他车主保持适当车距，以保证车子的安全停靠。

另外，本发明还提供了一种基于多雷达的汽车防撞预警系统，包括安装在汽车外壳的前端、后端、左侧、右侧的若干个雷达模块和若干静态测距模块，汽车驾驶室的前端安装有车载测速仪，所述雷达模块和车载测速仪均连接有第一控制模块，所述静态测距模块连接有第二控制模块，所述第一控制模块连接有声光报警模块，所述第二控制模块连接有语音提醒模块。

进一步地，所述静态测距模块采用超声波测距仪、无线电测距仪、激光测距仪三个测距仪中的任意一种。

进一步地，所述雷达模块包括雷达测距仪和雷达测速仪，若干个雷达测距仪分别安装在汽车外壳的前、后、左、右侧，若干个雷达测速仪分别安装在汽车外壳的前端和后端。

进一步地，所述第一控制模块还与汽车的刹车系统相连接。

进一步地，所述声光报警模块包括固定在汽车内侧的报警LED灯、显示屏和语音警报器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的安全距离L、防刮距离S、危险距离D三个距离的设定大大保证了汽车行驶过程中的安全，且给予了车主大量的反应时间，语音警报器能准确及时的播报出危险的方向和距离，从而使车主能更快、更及时、更准确地做出相应的操作，而且在司机没来及做出刹车操作的时候，第一控制模块会自动控制汽车的刹车系统进行刹车，从而避免了事故的发生，大大增强了车主驾车的安全性和危险应急能力；

(2)本发明的静态测距模块会在汽车停车过程中检测汽车与停车附近障碍物的距离，一旦汽车外侧与障碍物距离小于停靠防擦距离，则第二控制器会控制语音提醒模块发出提示音，车主会发现车子与哪个方向的障碍物距离过近，避免了车子与障碍物的刮擦，从而保证了车子开进和低速启动开出停车场所的安全，且在汽车停车后还能提示过于靠近的后来车辆从而保持了安全的停车间距，大大提高了停车的安全性。

附图说明

图1为本发明的防撞预警系统结构示意图；

图2为本发明的防撞预警方法的预警流程图。

图中标号：

1-雷达模块；2-静态测距模块；3-车载测速仪；4-第一控制模块；5-第二控制模块；6-声光报警模块；7-语音提醒模块；

11-雷达测距仪；12-雷达测速仪；

61-报警LED灯；62-显示屏；63-语音警报器。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种基于多雷达的汽车防撞预警系统，包括安装在汽车外壳的前端、后端、左侧、右侧的若干个雷达模块1和若干静态测距模块2，所述雷达模块1包括雷达测距仪11和雷达测速仪12，若干个雷达测距仪11分别安装在汽车外壳的前、后、左、右侧，若干个雷达测速仪12分别安装在汽车外壳的前端和后端，雷达测距仪12能测量车外的前后左右侧的障碍物距离，且不受阴雨或雪天雾天影响，更加安全可靠，雷达测速仪12能测量汽车前后的车子的速度，从而更好地提出安全预警。

需补充说明的是，本发明的防撞预警系统由汽车的车载蓄电池供电，而第一控制系统4和第二控制系统5提供合适的电流和电压给雷达模块1和报警模块，这样整个预警系统都能正常工作，且不会用车内太多的空间。

汽车驾驶室的前端安装有车载测速仪3，车载测速仪3能测量本身速度，虽然汽车一般都有速度表，但表盘形式的速度表并不能精确地读取和送进控制模块内，而车载测速仪3就能将汽车本身的速度信号以数字信号形式传递给第一控制模块4。

所述雷达模块1和车载测速仪3均连接有第一控制模块4，所述静态测距模块2连接有第二控制模块5，所述第一控制模块4连接有声光报警模块6，所述第二控制模块5连接有语音提醒模块7。

第一控制模块4和第二控制单元5可以是汽车上的电子控制单元(EUC),EUC一般由输入接口电路、微处理器和输出接口电路组成。输入接口电路主要是完成外部传感器与微处理器之间的信息传递。汽车上用的微处理器主要是8位单片机或16位单片机，单片机将ECU做出的决策指令转变为控制信号来驱动执行元件进行工作，它起着控制信号的生成与放大等功能。常见的输出执行元件通常是一些继电器、电磁线圈或显示器等。

所述静态测距模块2采用超声波测距仪、无线电测距仪、激光测距仪三个测距仪中的任意一种，在汽车停车的时候均能测得汽车与障碍物如墙体、停车棚、其他车体的距离，从而使车主停车的时候更安全，车子不会刮到墙壁，且在其他车主停车过于靠近本汽车的时候，语音提醒模块7会发出提示音提醒他车保持安全车距，方便后续车子的挪动。

所述第一控制模块4还与汽车的刹车系统相连接，在汽车与前面障碍物或车子距离在危险距离的三分之二而且司机没来得及反应刹车的时候，第一控制模块4直接自动控制刹车系统做出刹车动作，车子会强制刹车，代替车主完成紧急刹车操作和命令，避免了汽车撞上前面障碍物的事故，提高了汽车的应急刹车能力，提高了车主驾车的安全性。

所述声光报警模块6包括固定在汽车内侧的报警LED灯61、显示屏62和语音警报器63，显示屏62安装在驾驶室内的速度显示仪表的一侧，更利于司机的观察，显示屏62能显示汽车与障碍物的距离、汽车的速度、汽车前方、后方的车子的距离。

报警LED灯61至少为八个，依次分布安装在汽车的前后左右的内壁上，从而使司机能更好地通过视线了解危险来源，安装在报警LED灯61分两种，一种是汽车与其前后障碍物之间距离在安全距离L内的时候的亮起黄灯，这时语音警报器63发出安全警示，提示车主开始减速或准备刹车；另一种是汽车与障碍物之间距离在危险距离D内的时候报警LED等61亮起红灯，提醒车主立即进行刹车或在后面车子距离在安全距离外的时候换道超车。

另外，语音警报器63还能提醒车主汽车外面哪一侧方向的障碍物进入危险距离或或安全距离内，从而使司机能更准确地判断并实施正确的操作以规避交通风险。

如图2所示，本发明提供了一种基于多雷达的汽车防撞预警方法，包括如下步骤：

所述汽车的行车状态和停车状态的判断方法和依据为：车载测速仪测量汽车本身的速度，若汽车本身速度低于2m/s，此时为汽车的停车状态，由于速度低于2m/s。因此在汽车低速启动的时候，还能判断汽车与障碍物是否保持了安全防刮擦距离，从而使汽车的启动和开出停车场所更加安全，若汽车本身速度大于2m/s,则汽车处于行驶状态。

所述步骤S200中声光报警模块的触发条件如下：

S201、设定汽车的安全距离为L、防刮距离为S、危险距离为D(S<D<L),汽车外壳外的前、后、左、右四个面上的雷达测距仪测量汽车与其他车子或障碍物的距离分别为S₁、S₂、S₃、S₄，而汽车外壳前端、后端上的雷达测速仪测得汽车前面的车体速度为v₁汽车后面的车子速度为v₂，车载测速仪测得本车的速度为v₀；

S202、若S1、S2的任意一个距离数值小于L，则第一控制模块控制声光报警模块发出语音警告，这时车主应该主动减速或准备刹车，若S₃、S₄的任意一个距离数值小于S，则第一控制模块控制声光报警模块发出语音警示，提醒车主汽车与左右侧的障碍物距离过近,这时车主可主动换道，防止汽车侧面的刮擦；

S2032、若S₁<2/3D且v_1<v₀，这时车主处于及其危险的状态，第一控制模块自动控制汽车的刹车系统采取刹车措施，可避免车主慌神而忘记操作，防止汽车撞上前面车体，另外，刹车的时候，第一控制模块还会控制车窗自动关闭、调整座椅位置、锁死反向盘等操作，尽量保证车主的安全，且在刹车的同时，汽车后端的报警LED灯61也会点亮充当刹车灯的作用，从而避免后面车子的追尾；

优选的是，安全距离L、防刮距离S、危险距离D三个距离的设定大大保证了汽车行驶过程中的安全，且给予了车主大量的反应时间，语音警报器能准确及时的播报出危险的方向和距离，从而使车主能更快、更及时、更准确地做出相应的操作，而且在司机没来及做出刹车操作的时候，第一控制模块会自动控制汽车的刹车系统进行刹车，从而避免了事故的发生，大大增强了车主驾车的安全性和危险应急能力。

所述步骤S300中语音提醒模块的工作过程如下：

优选的是，在汽车停车过程中，静态测距模块会检测汽车与停车附近障碍物的距离，一旦汽车外侧与障碍物距离小于停靠防擦距离，则第二控制器会控制语音提醒模块发出提示音，车主会发现车子与哪个方向的障碍物距离过近，避免了车子与障碍物的刮擦，从而保证了车子开进和低速启动开出停车场所的安全，且在汽车停车后还能提示过于靠近的后来车辆从而保持了安全的停车间距，大大提高了停车的安全性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种基于多雷达的汽车防撞预警方法，其特征在于：包括如下步骤：

S100、汽车在行车过程中，第一控制模块控制雷达模块和车载测速仪通电且第二控制模块控制静态测距模块断电，汽车在停车过程中和停靠后，第一控制模块控制雷达模块和车载测速仪断电且第二控制模块控制静态测距模块通电，所述雷达模块包括用于测距的雷达测距仪和用于测量速度的雷达测速仪；

S200、汽车行车过程中，雷达模块即时地测量汽车外侧前、后、左、右方物体的距离并测量汽车前方和后方车体行进速度，车载测速仪测量汽车本身的速度，若汽车与障碍物或车体的距离小于安全距离，则声光报警模块发出语音警告，若汽车与障碍物或车体的距离小于危险距离，则声光报警模块开始发出紧急警报，声光报警模块的触发条件如下：

S201、设定汽车的安全距离为L、防刮距离为S、危险距离为D，S<D<L,汽车外壳外的前、后、左、右四个面上的雷达测距仪测量汽车与其他车体或障碍物的距离分别为S₁、S₂、S₃、S₄，而汽车外壳前面、后面上的雷达测速仪测得汽车前面的车体速度为v₁，汽车后面的车体速度为v₂，车载测速仪测得本车的速度为v₀；

S202、若S₁、S₂的任意一个距离数值小于L，则第一控制模块控制声光报警模块发出语音警告，S₃、S₄的任意一个距离数值小于S，则第一控制模块控制声光报警模块发出语音警告，提醒车主汽车与左右面的障碍物距离过近；

S2031、若S₁<D且v₁<v₀，这时说明两车在危险距离内，前面车体比汽车速度慢，两车极有可能相撞，这时车主采用超车或者减速的方式处理危险情况，避免两车相撞；

S2032、若

且v_1<v₀，这时车主处于及其危险的状态，第一控制模块自动控制汽车的刹车系统采取刹车措施，可避免车主慌神而忘记操作，防止汽车撞上前面车体；

S2033、若S₂<D且v₂>v₀，这时后面车体比汽车速度快，后面的车体极有可能对汽车造成追尾，所以这时车主听到紧急警报语音提示后立马加速或让道或让后面的车体超车，避免追尾；

S300、汽车停车过程中和停靠后，静态测距模块测量汽车外侧的障碍物距离，若障碍物与汽车的距离小于设定的停靠防擦距离，则第二控制模块开始控制语音提醒模块提醒车主远离障碍物或其他车体。

2.根据权利要求1所述的一种基于多雷达的汽车防撞预警方法，其特征在于：所述汽车的行车状态和停靠状态的判断方法和依据为：车载测速仪测量汽车本身的速度，若汽车本身速度低于2m/s，此时为汽车的停靠状态，若汽车本身速度大于2m/s,则汽车处于行驶状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于多雷达的汽车防撞预警方法，其特征在于：所述步骤S300中语音提醒模块的工作过程如下：

S301、设定汽车的停靠防擦距离为S₀,汽车在停车过程中和停靠后，位于汽车前、后、左、右的静态测距模块测得汽车外壳与障碍物的距离分别为S₅、S₆、S₇、S₈，若S₅、S₆、S₇、S₈任意一个距离数值小于S₀，则语音提醒模块发出语音提醒，提醒车主汽车的某个方向与障碍物距离过近，在其他车体距离汽车的距离小于S₀的时候，语音提醒模块也会发出语音提醒其他车主保持适当车距，以保证车体的安全停靠。