CN108766030B - 车载防追尾的预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开车载防追尾的预警系统，包括安装在路面的车辆监测模块以及安装在当前车辆上的数据管理模块以及预警执行模块；所述车辆监测模块用于确定当前车辆及后方车辆的瞬时位置和车速；所述数据管理模块基于车辆监测模块确定的瞬时位置和速度来计算出后方车辆与当前车辆的相对速度和两车距离，根据预设条件判断后方车辆与当前车辆之间是否存在追尾危险，并将结果反馈给所述预警执行模块；所述预警执行模块基于数据管理模块反馈的结果来执行对后方车辆和/或当前车辆的司机的预警。能够在各种环境中运用，且可以有效提醒后方所有较近车辆车距过小，需要保持安全车距，以及提醒本车驾驶员后方有车处于不安全距离，尽量避免刹车等行为。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，尤其涉及车载防追尾的预警系统。
背景技术
随着社会经济的快速发展，汽车保有量不断增加，其在给人类社会带来便利的同时，也造成交通事故逐年上升的事实。根据中国公安部发布的统计数据，2011年全国共接报涉及人员伤亡的道路交通事故210812起，共造成62387人死亡，交通事故已经成为现代社会的第一公害。
在各种类型的交通事故中，追尾事故是交通事故的主要形式之一。当两辆机动车处于同向行驶的状态时，后方车辆有责任根据车速与前车保持一个安全的距离，但在实际行驶中，后方车辆可能因判断不准确、盲目自信、注意力分散、雨雾天气、前车故障降速等等各种原因而导致追尾。
另据研究表明，如果驾驶员有0.5秒的额外警告时间，大约60％的追尾事故是可以避免的，而提前1秒的警告则会避免90％的追尾事故，CN201310118999.5中介绍了一种防后车追尾的预警系统，但其采用雷达测速及距离，容易受到湿度，天气等影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供车载防追尾的预警系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
车载防追尾的预警系统，包括安装在路面的车辆监测模块以及安装在当前车辆上的数据管理模块以及预警执行模块；所述车辆监测模块用于确定当前车辆及后方车辆的瞬时位置和车速，并将监测数据发送至所述数据管理模块；所述数据管理模块基于车辆监测模块确定的瞬时位置和速度来计算出后方车辆与当前车辆的相对速度和两车距离，根据预设条件判断后方车辆与当前车辆之间是否存在追尾危险，并将结果反馈给所述预警执行模块；所述预警执行模块基于数据管理模块反馈的结果来执行对后方车辆和/或当前车辆的司机的预警。
具体的，所述数据管理模块包括数据接收单元、数据处理单元、数据存储单元及第一数据发送单元。
具体的，所述车辆监测模块包括多组光敏传感器、测速单元、射频识别单元和第二数据发送单元，所述光敏传感器还连接有计时器，当传感器触发时即开始计时。
具体的，所述车辆监测模块包括多组超声波传感器、测速单元、射频识别单元和第二数据发送单元，所述超声波传感器还连接有计时器，当传感器触发时即开始计时。
具体的，所述车辆监测模块包括多组光敏传感器、多组超声波传感器、光敏开关控制单元、测速单元、射频识别单元和第二数据发送单元，所述光敏传感器、超声波传感器还连接有计时器，当传感器触发时即开始计时。
所述光敏开关控制单元与所述多组光敏传感器、多组超声波传感器、测速单元电连接，用于控制所述超声波传感器在无光条件下代替所述光敏传感器工作。
具体的，所述多组光敏传感器、超声波传感器中每一组设有两个光敏传感器、超声波传感器，且所述两个光敏传感器超声波传感器之间的距离是固定的，所述光敏传感器、超声波传感器均用于对路面车辆进行测速。
具体的，所述射频识别单元包括安装在车内的射频卡和设置在路面的读写器，所述射频卡内存储有车主的身份信息和车辆的信息，每组所述光敏传感器、超声波传感器之间均设有所述读写器。
所述数据接收单元用于接收第二数据发送单元发送的所述车辆监测模块确定的当前车辆及后方车辆的瞬时位置及车速；所述数据处理单元基于车辆监测模块确定的瞬时位置和速度来计算出后方车辆与当前车辆的相对速度和两车距离，根据预设条件判断后方车辆与当前车辆之间是否存在追尾危险，所述第一数据发送单元将结果反馈给所述预警执行模块；所述预警执行模块基于第一数据发送单元发送的结果来执行对后方车辆和/或当前车辆的司机的预警。
具体的，通过铺设在路面相邻的射频识别单元配合数据存储单元捕捉当前车辆和后方车辆的不同时刻的瞬时位置；所述数据存储单元内存储有全部光敏传感器/超声波传感器的位置信息。
具体地，所述光敏传感器将光信号转换为电信号，当有车辆驶过路面时，位于路面的光敏传感器能检测到光信号的瞬间变化，当车辆驶过一组光敏传感器时，所述光敏传感器还连接有计时器，当传感器触发时即开始计时，所述测速单元根据光信号瞬间变化的时间和一组光敏传感器之间的距离即可计算出车辆的行驶速度；所述超声波传感器通过向路面上方发射超声波信号，当有车辆驶过路面时，所述超声波传感器能马上接收到反射回来的超声波信号，当车辆驶过一组超声波传感器时，所述超声波传感器还连接有计时器，当传感器触发时即开始计时，即可通过所述测速单元计算出车辆的行驶速度。
所述车载防追尾的预警系统还可应用于光伏公路上，具体的，车辆监测模块由电信号监测单元、计时单元、射频识别单元和第二数据发送单元构成，通过电信号监测单元测出车辆通过光伏板时每块光伏板的电信号变化，计时单元测出所述电信号变化的持续时间，根据单块光伏板上电信号变化的持续时间、光伏板的两端间距及速度公式分析可以得到前后车辆行驶速度，根据预设条件判断后方车辆与当前车辆之间是否存在追尾危险。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过光敏传感器和超声波传感器交替对路面车辆进行监测，不仅能在夜间达到和白天同样的监测效果，还能防止传感器因长时间工作而损坏，从而保障了所述车辆自动驾驶控制的稳定性，延长本发明的使用寿命；
(2)能够有效提醒后方所有较近车辆车距过小，需要保持安全车距；
(3)能够提醒本车驾驶员后方有车处于不安全距离，尽量避免刹车等行为。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明数据管理模块结构示意图；
图3为本发明车辆监测模块结构示意图；
图4为实施例2中车辆监测模块结构示意图；
图5为实施例3中车辆监测模块结构示意图；
图6为实施例4应用于光伏公路时的车辆监测模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1-3所示，本发明所涉及的车载防追尾的预警系统由安装在路面的车辆监测模块以及安装在当前车辆上的数据管理模块以及预警执行模块构成。
车辆监测模块包括多组光敏传感器、多组超声波传感器、光敏开关控制单元、测速单元、射频识别单元和第二数据发送单元；所述超声波传感器、光敏传感器还连接有计时器，当传感器触发时即开始计时，进一步地，所述多组光敏传感器、超声波传感器中每一组设有两个光敏传感器、超声波传感器，且所述两个光敏传感器、超声波传感器之间的距离是固定的L米，假设一辆车的车头经过一组光敏传感器、超声波传感器所用的时间为T1，且该辆车整体经过一个光敏传感器、超声波传感器所用的时间为T2，则可由所述测速单元计算得出该辆车驶过该组光敏传感器、超声波传感器时的瞬时速度V为L/T1、车身长度为(L/T1)*T2。
进一步的，数据管理模块包括数据接收单元、数据处理单元、数据存储单元及第一数据发送单元。
进一步地，所述光敏开关控制单元与所述多组光敏传感器、多组超声波传感器、测速单元电连接，用于控制所述超声波传感器在无光条件下代替所述光敏传感器工作。
在有光条件下(白天)，所述光敏开关控制单元控制所述光敏传感器与所述测速单元电连接，并断开所述超声波传感器与测速单元的电连接；在无光的条件下(黑夜)，所述光敏开关控制单元控制所述超声波传感器与、测速单元电连接，并断开所述光敏传感器与所述测速单元的电连接；通过所述光敏开关控制单元实现所述光敏传感器与超声波传感器的交替工作，既能在夜晚也同样实现对车辆的监控，同时还能减少传感器的负担，避免长时间工作而损坏。
进一步地，所述射频识别单元包括安装在车内的射频卡和设置在高速公路路面的读写器，所述射频卡内存储有车主的身份信息和车辆的信息，每组所述光敏传感器、超声波传感器之间均设有一个读写器。
具体的，通过铺设在路面相邻的射频识别单元配合数据存储单元捕捉当前车辆和后方车辆的不同时刻的瞬时位置；所述数据存储单元内存储有全部光敏传感器/超声波传感器的位置信息。
所述读写器与射频卡之间通过微波5.8GHz频段实现通信连接，通信距离可达到8～30米，当车辆驶过装有读写器的路面时，所述读写器通过读取车辆内的射频卡即可识别车主的身份信息及车辆的信息。
具体举例如下：
车辆监测模块监测到当前车辆及后方车辆的瞬时速度，通过铺设在路面相邻的射频识别单元配合数据存储单元捕捉当前车辆和后方车辆的不同时刻的瞬时位置，并将监测结果通过第二数据发送单元发送至所述数据接收单元，所述数据接收单元接收到监测到的速度及位置，所述数据处理单元根据接收到的数据计算出后方车辆与当前车辆的相对速度和两车距离，根据预设条件判断后方车辆与当前车辆之间是否存在追尾危险，所述第一数据发送单元将结果发送至预警执行模块，所述预警执行模块基于结果来执行对后方车辆和/或当前车辆的司机的预警。
实施例2：
如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述车辆监测模块由多组光敏传感器、测速单元、射频识别单元和第二数据发送单元构成，所述光敏传感器还连接有计时器，当传感器触发时即开始计时，所述多组光敏传感器中每一组设有两个光敏传感器，且所述两个光敏传感器之间的距离是固定的L米，假设一辆车的车头经过一组光敏传感器所用的时间为T1，且该辆车整体经过一个光敏传感器所用的时间为T2，则可由所述测速单元计算得出该辆车驶过该组光敏传感器时的瞬时速度V为L/T1、车身长度为(L/T1)*T2。通过铺设在路面相邻的射频识别单元配合数据存储单元捕捉当前车辆和后方车辆的不同时刻的瞬时位置，并通过第二数据发送单元将监测结果发送至所述数据接收单元，所述数据接收单元接收到监测到的速度及位置，所述数据处理单元根据接收到的数据计算出后方车辆与当前车辆的相对速度和两车距离，根据预设条件判断后方车辆与当前车辆之间是否存在追尾危险，所述第一数据发送单元将结果发送至预警执行模块，所述预警执行模块基于结果来执行对后方车辆和/或当前车辆的司机的预警。
实施例3：
如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述车辆监测模块由多组超声波传感器、测速单元、射频识别单元和第二数据发送单元构成，所述超声波传感器还连接有计时器，当传感器触发时即开始计时，所述多组超声波传感器中每一组设有两个超声波传感器，且所述两个超声波传感器之间的距离是固定的L米，假设一辆车的车头经过一组超声波传感器所用的时间为T1，且该辆车整体经过一个超声波传感器所用的时间为T2，则可由所述测速单元计算得出该辆车驶过该组超声波传感器时的瞬时速度V为L/T1、车身长度为(L/T1)*T2。通过铺设在路面相邻的射频识别单元配合数据存储单元捕捉当前车辆和后方车辆的不同时刻的瞬时位置，并通过第二数据发送单元将监测结果发送至所述数据接收单元，所述数据接收单元接收到监测到的速度及位置，所述数据处理单元根据接收到的数据计算出后方车辆与当前车辆的相对速度和两车距离，根据预设条件判断后方车辆与当前车辆之间是否存在追尾危险，所述第一数据发送单元将结果发送至预警执行模块，所述预警执行模块基于结果来执行对后方车辆和/或当前车辆的司机的预警。
实施例4：
如图6所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述车辆检测模块由电信号监测单元、计时单元、射频识别单元和第二数据发送单元构成，当车辆在光伏公路上行驶时，通过电信号监测单元测出车辆通过光伏板时每块光伏板的电信号变化，计时单元测出所述电信号变化的持续时间，根据单块光伏板上电信号变化的持续时间、光伏板的两端间距及速度公式分析可以得到车辆行驶速度，结合限速值判断是否超速。具体的，在实际应用中，所述光伏板为晶硅太阳能板，其尺寸为2000*1000*35mm，额定功率为P，转换效率为η，光伏板的两端中心位置设有端点A、B，端点A到端点B的距离为L，当无车辆行驶经过所述光伏板时，所述光伏板的输出功率W1＝W*η＝P*η，当有车辆行驶经过所述光伏板时，所述车辆前部经过端点A，所述输出功率W1开始逐渐降低，一直到所述车辆前部到达端点B，所述输出功率降到最低点W2，此时，所述光伏板被车辆完全遮挡住，无法获得光的直接照射，但是能通过照射在相邻光伏板上的光的反射、散射等获得间接的光照射，进而转换得到较低的输出功率，这里将W2定义为W2＝W1*10％，所述计时单元监测得到所述输出功率从W1降到W2的时间为T1，此后一直保持所述输出功率在W2，直到所述车辆尾部行驶离开端点A，所述输出功率保持在W2的时间为T2，所述输出功率开始逐渐升高，直到W1，此时所述车辆尾部行驶离开端点B，所述输出功率从W2升高到W1的时间为T1，根据速度公式v＝L/t，计算得到车辆的行驶速度v＝L/T1，通过车辆的行驶速度v和所述输出功率保持在W2的时间，计算得到车辆的长度S＝v*T2+L。通过铺设在路面相邻的射频识别单元配合数据存储单元捕捉当前车辆和后方车辆的不同时刻的瞬时位置，并通过第二数据发送单元将监测结果发送至所述数据接收单元，所述数据接收单元接收到监测到的速度及位置，所述数据处理单元根据接收到的数据计算出后方车辆与当前车辆的相对速度和两车距离，根据预设条件判断后方车辆与当前车辆之间是否存在追尾危险，所述第一数据发送单元将结果发送至预警执行模块，所述预警执行模块基于结果来执行对后方车辆和/或当前车辆的司机的预警。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.车载防追尾的预警系统，其特征在于，该系统应用于光伏公路上，包括安装在路面的车辆监测模块以及安装在当前车辆上的数据管理模块以及预警执行模块；所述车辆监测模块用于确定当前车辆及后方车辆的瞬时位置和车速，并将监测数据发送给所述数据管理模块；
所述数据管理模块包括数据接收单元、数据处理单元、数据存储单元及第一数据发送单元；
所述车辆监测模块包括电信号监测单元、计时单元、射频识别单元和第二数据发送单元，所述电信号监测单元测出车辆通过光伏板时每块光伏板的电信号变化，所述计时单元测出所述电信号变化的持续时间，根据单块光伏板上电信号变化的持续时间、光伏板的两端间距及速度公式分析得到前后车辆行驶速度；
通过铺设在路面相邻的射频识别单元配合数据存储单元捕捉当前车辆和后方车辆的不同时刻的瞬时位置，并通过第二数据发送单元将监测结果发送至所述数据接收单元，所述数据接收单元接收到监测到的速度及位置，所述数据处理单元根据接收到的数据计算出后方车辆与当前车辆的相对速度和两车距离，根据预设条件判断后方车辆与当前车辆之间是否存在追尾危险，所述第一数据发送单元将结果发送至预警执行模块，所述预警执行模块基于结果来执行对后方车辆和/或当前车辆的司机的预警。
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| GR01 | Patent grant | ||
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