CN205239484U - 基于智能手环的车辆防撞预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，目的在于，使系统简单有效，研发成本低，能够有效减少碰撞事故发生，本实用新型的系统所采用的技术方案为：包括设置在手环内的GPS模块、CPU处理器、第一无线传输模块和预警模块，以及设置在车辆上用于实时获取与前后方车辆相对车速和相对距离的雷达，所述CPU处理器分别与GPS模块、第一无线传输模块和预警模块连接，所述雷达上设置有第二无线传输模块，第二无线传输模块与第一无线传输模块连接；所述GPS模块和雷达将车辆速度、与前后方车辆相对车速和相对距离的信息传送给CPU处理器，CPU处理器将传递的信息与设定的阈值进行比较后，控制预警模块发出预警信号，提示驾驶员。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车驾驶主动预警技术领域，特别涉及一种基于智能手环的车辆防撞预警系统。
背景技术
汽车在高速行驶时，如果驾驶员后方车辆出现速度过快、距离过近等不安全驾驶行为，或本车驾驶员对后方车辆行驶状态观察不足时，很容易造成碰撞事故。目前，国内外已经开发了多种碰撞预警系统，主要是利用高清摄像机、车速传感器等检测车辆行驶状态，做出预警，但需要额外添加很多设备，成本较高，系统复杂。
实用新型内容
为了解决现有技术中的问题，本实用新型提出一种系统简单有效，研发成本低，能够有效减少碰撞事故发生的基于智能手环的车辆防撞预警系统。
为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，包括设置在手环内的GPS模块、CPU处理器、第一无线传输模块和预警模块，以及设置在车辆上用于实时获取与前后方车辆相对车速和相对距离的雷达，所述CPU处理器分别与GPS模块、第一无线传输模块和预警模块连接，所述雷达上设置有第二无线传输模块，第二无线传输模块与第一无线传输模块连接；所述GPS模块和雷达将车辆速度、与前后方车辆相对车速和相对距离的信息传送给CPU处理器，CPU处理器将传递的信息与设定的阈值进行比较后，控制预警模块发出预警信号，提示驾驶员。
所述第一无线传输模块和第二无线传输模块均采用蓝牙模块实现数据传输。
所述蓝牙模块采用nRF51822蓝牙模块。
所述预警模块为蜂鸣器。
所述蜂鸣器为压电式蜂鸣器。
所述CPU处理器通过I/O接口分别与GPS模块、第一无线传输模块和预警模块连接。
所述CPU处理器采用S1处理器。
所述雷达采用毫米雷达。
与现有技术相比，本实用新型的预警系统使用GPS模块获取当前车速，并通过CPU处理器判断是否为高速行驶状态，当处于高速行驶状态时，通过雷达监测前、后方车辆与本车的相对距离和相对速度，判断是否出现碰撞危险状态，当判定出现碰撞危险时，通过智能手环内置的预警模块提醒驾驶员，当碰撞危险状态解除后，预警模块停止发出预警，实现驾驶员高速车辆防撞预警；并且在进行整个驾驶员车辆防撞预警系统过程中，只需要智能手环和一个雷达即可实现预警功能，结构简单，技术可靠，利于市场推广。
进一步，CPU处理器为S1处理器，如果当前时刻前、后方车辆与本车的相对距离和相对速度超过车辆速度、相对距离和相对车速设定阈值时，CPU处理器认为当前时刻汽车驾驶员处于碰撞危险状态，并触发蜂鸣器，处理速度快，性能稳定。
进一步，蜂鸣器安装于汽车驾驶员的智能手环内，当CPU处理器触发蜂鸣器时，蜂鸣器以声音模式对汽车驾驶员进行提醒，预警模块采用压电式蜂鸣器，声音强度大，功率小。
进一步，蓝牙模块为nRF51822低功耗蓝牙4.0模块，传输稳定，速度快。
附图说明
图1为本实用新型的方法流程图；
图2为本实用新型系统构成示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例和说明书附图对本实用新型作进一步解释说明。
参见图1，本实用新型系统包括：手环内置的GPS模块、CPU处理器、蓝牙模块和蜂鸣器，以及设置在车辆上的一个毫米雷达，毫米雷达内置蓝牙模块。其中CPU处理器通过I/O接口分别与GPS模块、蓝牙模块和蜂鸣器连接，毫米雷达通过蓝牙模块和CPU处理器连接。
GPS模块安装于汽车驾驶员的智能手环内，用于实时获取汽车的速度，并发送至CPU处理器。
毫米雷达安装在汽车前、后保险杠正中央，用于实时获取汽车驾驶员前后方车辆与本车的相对车速和相对距离，并通过蓝牙模块传送给智能手环。
蓝牙模块分别安装于汽车驾驶员的智能手环内和毫米雷达内，用于向智能手环传送毫米雷达监测到的相对车速与相对距离；蓝牙模块为nRF51822低功耗蓝牙4.0模块，传输稳定，速度快。
CPU处理器安装于汽车驾驶员的智能手环内，用于实时接收汽车的速度和、与前车相对车速和相对距离；当前时刻汽车的速度、与前车的相对距离和相对速度超过汽车速度、相对距离和相对车速设定阈值时，CPU处理器认为当前时刻汽车驾驶员处于碰撞危险状态，并触发蜂鸣器；CPU处理器型号为S1处理器，处理速度快，性能稳定；
蜂鸣器安装于汽车驾驶员的智能手环内，当CPU处理器触发蜂鸣器时，蜂鸣器以声音模式对汽车驾驶员进行提醒，蜂鸣器为压电式蜂鸣器，声音强度大，功率小。
参见图1，本实用新型的方法包括以下步骤：
S1，分别确定汽车的速度设定阈值、汽车与前车的相对速度设定阈值和相对距离设定阈值；
具体地，对于汽车的速度设定阈值，直接为智能手环出厂时的默认值60km/h，也可由汽车驾驶员根据实际情况或驾驶习惯手动确定汽车的速度设定阈值，汽车的速度设定阈值用于判定汽车驾驶员是否处于安全驾驶状态，当汽车的速度小于汽车的速度设定阈值时，表示当前时刻汽车处于安全驾驶状态；当汽车的速度超过汽车的速度设定阈值时，则汽车可能会发生危险。
对于驾驶员前、后方车辆与本车的相对距离设定阈值和相对速度设定阈值，用于判定驾驶员是否处于碰撞危险状态，通常，汽车驾驶员前、后方车辆与本车的相对距离过近，并且有一定的相对速度，视为本车处于碰撞危险状态，默认设置驾驶员所在车辆与前、后车的相对距离阈值为6m，相对速度阈值为0m/s，如果当前时刻驾驶员前、后方车辆与本车的相对距离小于6m，且相对速度大于0m/s时，视为汽车驾驶员处于碰撞危险状态，可能发生碰撞危险，需要提醒驾驶员脱离危险；
S2，利用GPS模块实时获取汽车的速度，并传送到CPU处理器；
具体地，通过智能手环内置的GPS模块实时获取汽车的速度，并将获取的汽车的速度实时发送至CPU处理器；
S3，CPU处理器实时接收汽车的速度，如果获知当前的汽车速度不大于汽车的设定速度阈值时，返回S2；
如果获知当前汽车的速度大于汽车的设定速度阈值时，进行S4；
具体地，判断当前时刻汽车的速度是否大于汽车的速度设定阈值，CPU处理器通过I/O接口实时接收汽车的速度，并与汽车的速度设定阈值60km/h对比，如果当前时刻汽车的速度大于汽车的速度设定阈值60km/h时，进行S4；
S4，利用毫米雷达实时获取驾驶员后方车辆与本车的相对距离和相对速度，并通过蓝牙模块发送至CPU处理器；
具体地，当毫米雷达检测到驾驶员前、后方存在车辆时，根据两车相对角度和相对车速对目标车辆锁定，实时监测驾驶员前、后方车辆与本车的相对距离和相对速度，通过蓝牙发送模块将相对距离和相对速度等数据发送至CPU处理器；
S5，CPU处理器实时接收驾驶员前、后方车辆与本车的相对距离和相对速度，并根据驾驶员前、后方车辆与本车的相对距离设定阈值和相对速度设定阈值，判断当前时刻汽车驾驶员是否处于碰撞危险状态；
如果获知当前时刻驾驶员后方车辆与本车的相对距离和相对车速，分别未超过驾驶员后方车辆与本车的相对距离设定阈值和相对速度设定阈值时，返回S4；
如果获知当前时刻驾驶员后方车辆与本车的相对距离和相对车速，分别超过驾驶员后方车辆与本车的相对距离设定阈值和相对速度设定阈值时，进行S6；
具体地，CPU处理器通过I/O接口实时接收驾驶员前、后方车辆与本车的相对距离和相对速度，并作出决策和控制，如果当前时刻驾驶员前、后方车辆与本车的相对距离小于所述相对距离阈值6m，且相对速度大于所述相对速度设定阈值0m/s时，则CPU处理器视为汽车驾驶员处于碰撞危险状态，并触发蜂鸣器。
S6，当CPU处理器认为当前时刻汽车驾驶员处于碰撞危险状态时，触发蜂鸣器，蜂鸣器以声音模式对汽车驾驶员进行提醒；
具体地，参照图2，为报警装置的电路结构示意图，智能手环内置CPU处理器、GPS模块、蜂鸣器和蓝牙模块，车前后安装一个毫米雷达，并且CPU处理器通过I/O接口分别与GPS模块、蓝牙模块和蜂鸣器连接，毫米雷达通过蓝牙模块和智能手环连接；
当CPU处理器判定汽车驾驶员处于碰撞危险状态时，触发蜂鸣器，蜂鸣器以声音模式对汽车驾驶员进行提醒，并且随着时间推移，声音增强，直至汽车驾驶员脱离碰撞危险状态。
当汽车当前车速或驾驶员前、后方车辆与本车的相对距离、相对速度分别小于车速设定阈值、相对速度阈值和相对距离阈值时，CPU处理器不触发蜂鸣器或蜂鸣器停止声音提醒。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干替代或明显变形，而且性能或用途相同，都应视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，其特征在于，包括设置在手环内的GPS模块、CPU处理器、第一无线传输模块和预警模块，以及设置在车辆上用于实时获取与前后方车辆相对车速和相对距离的雷达，所述CPU处理器分别与GPS模块、第一无线传输模块和预警模块连接，所述雷达上设置有第二无线传输模块，第二无线传输模块与第一无线传输模块连接；所述GPS模块和雷达将车辆速度、与前后方车辆相对车速和相对距离的信息传送给CPU处理器，CPU处理器将传递的信息与设定的阈值进行比较后，控制预警模块发出预警信号，提示驾驶员。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，其特征在于，所述第一无线传输模块和第二无线传输模块均采用蓝牙模块实现数据传输。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，其特征在于，所述蓝牙模块采用nRF51822蓝牙模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，其特征在于，所述预警模块为蜂鸣器。
5.根据权利要求4所述的一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，其特征在于，所述蜂鸣器为压电式蜂鸣器。
6.根据权利要求1所述的一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，其特征在于，所述CPU处理器通过I/O接口分别与GPS模块、第一无线传输模块和预警模块连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，其特征在于，所述CPU处理器采用S1处理器。
8.根据权利要求1所述的一种基于智能手环的车辆防撞预警系统，其特征在于，所述雷达采用毫米雷达。
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