CN206278020U - 一种防止车辆碰撞的综合预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防止车辆碰撞的综合预警系统，包括：设置在汽车尾部且反射角度可调的反射片；设置在汽车尾部的第一超声波测距仪；设置在汽车头部两侧的第二超声波测距仪；连接至所述第一超声波测距仪和第二超声波测距仪的预警控制器；以及连接至所述预警控制器的按钮和预警提示装置。本实用新型不仅可以大大降低两车相撞的风险，而且易于实现。

Description

一种防止车辆碰撞的综合预警系统

技术领域

本实用新型涉及汽车主动安全领域，尤其涉及一种防止车辆碰撞的综合预警系统。

背景技术

随着经济的发展，家庭轿车越来越普及，随之而来的道路交通拥堵、空气污染和交通事故越来越严重。对此，目前我国已有多个城市采取了限行措施，这在一定程度上缓解了城市的拥堵和空气污染。然而，由于汽车保有量的不断增长，交通事故数量仍一直上升，不仅造成财产上的巨大损失，而且造成严重的人员伤亡，影响了社会生活的方方面面。据某汽车公司研究，如果驾驶员能有1s的反应时间，则可避免90％的碰撞事故。

现有的汽车预防碰撞措施主要有以下几种：1、通过踩制动踏板连通制动灯回路，从而打开制动灯，以警示后车减速避免碰撞；2、在天气恶劣的情况下，通过打开危险警示灯，提醒后车注意车速和控制距离；3、当汽车出现故障停在高速公路应急车道时，在故障车后50米外放置三角警示架，提醒后车注意避让；4、安装激光测距仪预警系统(如专利申请CN103978933A公开的机动车辆防后车追尾的警示系统)获取前后方车辆与本车的距离，并通过视觉和听觉提示提醒驾驶员，该方案的优点是精度高、能识别路况和相对距离；5、安装毫米波雷达预警系统(如专利申请CN104786928A公开的基于毫米波雷达的汽车防追尾系统)检测前后方车辆与本车的距离，由控制器判断是否小于安全距离，并通过视觉听觉等提示方式提醒前后车和本车驾驶员，与前述措施相比，该方案目前是最常使用的，主要优点在于探测距离远、运行可靠、可获得车辆之间的相对距离和速度。

在上述几种措施中，前三点措施是被动安全措施，只能降低车辆和人身伤害的程度，而不能从根本上消除；后两点措施是主动安全措施，但也都有各自的缺点，例如，毫米波雷达测距仪容易受到恶劣天气、周围车辆、隔离带以及道路两边的金属的影响，而且价格昂贵；激光测距仪会对人体造成伤害，且制作难度大，易受环境干扰等。

此外，前述几种措施主要针对防追尾的情况，还有其它几种车辆碰撞形式目前还没有有效的措施或者还未引起关注：1、夜间行驶时，若同车道的后车打开远光灯，将对前车驾驶员的视线造成较大影响，容易引发交通事故；2、前车变道时，在没有注意相邻车道后方车辆的情况下，如果两车距离较近，容易发生碰撞，导致的后果一般很严重；3、在汽车左转或右转横穿一般人行道的情况下，来自右方或左方的电瓶车车主有视野盲区，看不到转向灯，如果电瓶车车主注意力不集中，很容易发生两车相撞的危险；4、汽车行驶在不同路况(高速、省道、县道和城市拥挤道路)的道路上，没有一套通用的预警系统来解决以上各种路况上遇到的风险。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中的不足，提供一种防止车辆碰撞的综合预警系统，该系统不仅可以大大降低两车相撞的风险，而且易于实现。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种防止车辆碰撞的综合预警系统，包括：

设置在汽车尾部且反射角度可调的反射片；

设置在汽车尾部的第一超声波测距仪；

设置在汽车头部两侧的第二超声波测距仪；

连接至所述第一超声波测距仪和第二超声波测距仪的预警控制器；以及

连接至所述预警控制器的按钮和预警提示装置。

进一步地，所述反射片通过一连接机构安装在汽车尾部，所述连杆机构与一反射角度控制器连接。

进一步地，所述综合预警系统还包括与所述预警控制器连接的制动灯。

进一步地，所述综合预警系统还包括与所述预警控制器连接的高位刹车灯。

进一步地，所述预警控制器还包括与所述预警控制器连接的速度检测仪和温度检测仪。

优选地，所述预警提示装置为声音报警器或声光报警器。

优选地，所述反射片设置在汽车后保险杠两侧的尾灯下方。

优选地，所述第一超声波测距仪设置在汽车后保险杠的中间位置。

优选地，所述第二超声波测距仪设置在汽车前保险杠左右侧的翼子板处。

优选地，所述按钮设置在汽车方向盘上。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

1、在汽车尾部安装了反射片，当前车驾驶员发现后车打开远光灯后，可通过反射片将远光反射回去，以提醒后车关闭远光灯或者变道，从而防止前车驾驶员视线被影响而发生危险；此外，反射片的角度可调，当后车未开远光灯时，可调整反射片的角度以避免其对后车驾驶员的视野造成影响。

2、在汽车尾部安装了第一超声波测距仪，当其测到前后两车相对距离小于预警控制器中预设的前后安全距离时，预警控制器驱动预警提示装置发出警报，以提醒驾驶员及时作出反应，防止引起追尾。相对于现有预警系统采用的毫米波雷达测距仪和激光测距仪，超声波测距仪的架构简单、体积小、信息处理可靠、易于小型化集成化；而且成本低，只需60元左右，而激光测距仪需要200元左右，毫米波雷达测距仪更贵；此外，预警距离大幅缩短，一般在25m以内，而采用毫米波雷达测距仪和激光测距仪的预警距离为60～80米，而且预警精度相当，大大过滤了距离上的噪声，减少了驾驶员的分心。

3、在汽车头部两侧安装了第二超声波测距仪，当汽车左、右转弯时，若第二超声波测距仪测到汽车与右方或左方行驶过来的电瓶车的相对距离小于预警控制器中预设的侧向安全距离时，预警控制器驱动预警提示装置发出警报，以提醒驾驶员及时作出反应，防止发生侧碰，提高了汽车整体安全性。

4、通过预警控制器实现预警的指令简单，节约了人力成本，也大大提高了稳定性。

5、增设了按钮，当相应路况的按钮按下时，预警控制器中的相应参数切换到该路况对应的预设值，从而可适应不同的路况，大大提高了汽车的安全性能，减少了人员伤亡和财产损失。

附图说明

图1为本实用新型一种防止车辆碰撞的综合预警系统的系统结构框图。

具体实施方式

首先，针对夜间行驶时，同车道后车远光灯给前车驾驶员视线造成的影响，本实用新型如图1所示，在汽车尾部(优选在汽车后保险杠两侧的尾灯正下方)增设高强度反射片1。该反射片1通过一连杆机构2安装在汽车上，该连杆机构2与一反射角度控制器3连接。当前车驾驶员发现后车打开远光灯后，通过该反射角度控制器3控制连杆机构2执行相应动作，以将反射片1的反射角度调整至可将后车发射的远光反射回去。当后车驾驶员接收到反射信号后，通过关闭远光灯或者变道防止前车驾驶员视线被影响而发生危险。然而，对于一般道路而言，当后车打开近光灯时，并不会对前车驾驶员视野造成任何影响，但前车上的反射片1可能会对后车驾驶员的视野造成影响，因此将反射片1设计成角度可调是必要的。

其次，针对同一车道后车速度太快或者相邻车道前车变道且后车距离很近，容易引起追尾和侧碰的情况，本实用新型在汽车尾部(优选后保险杠的中间位置)增设第一超声波测距仪4，同时在汽车内部(优选中控台)增设预警控制器5和预警提示装置6，且将该预警控制器5与汽车上的制动灯和高位刹车灯连接。当第一超声波测距仪4测到前后两车相对距离小于预警控制器5中预设的前后安全距离时，预警控制器5向预警提示装置6发送一控制指令，以驱动预警提示装置6发出警报，使前车驾驶员及时作出反应，同时预警控制器5还向制动灯和高位刹车灯发送控制指令，以控制制动灯7和高位刹车灯8连续闪烁，提醒同车道或邻车道后车驾驶员作出反应。

再次，针对汽车左转弯或右转弯横穿人行道时，驾驶员右方或者左方行驶过来的电瓶车车主有视野盲区看不到汽车转向灯提醒的情况，本实用新型在汽车头部两侧(优选前保险杠左右侧翼子板位置)增设第二超声波测距仪9，并使其同样与前述预警控制器5连接。当汽车左、右转弯时，若第二超声波测距仪9测到汽车与电瓶车的相对距离小于预警控制器5中预设的侧向安全距离时，预警控制器5向预警提示装置6发送一控制指令，以驱动预警提示装置6发出警报，提醒电瓶车主和汽车驾驶员及时作出反应。

最后，针对不同路况(如汽车行驶速度不同、温度不同)，上述前后安全距离及侧向安全距离参数的预设值应不同。对此，本实用新型在汽车内部(优选方向盘)上安装有对应于不同路况的按钮10。当相应路况的按钮10按下时，预警控制器5将上述前后安全距离及侧向安全距离切换到该路况对应的预设值，以适应不同的路况。此外，除了通过手动切换不同路况对应的安全距离预设值外，本实用新型还可以实现自动切换，具体地，将预警控制器5与汽车上的速度检测仪11和温度检测仪12连接，使得该预警控制器5可以根据速度检测仪11和温度检测仪12测到的汽车速度和室外温度切换上述前后安全距离及侧向安全距离的预设值。

在上述实施例中，反射角度控制器3和预警控制器5可以集成在同一个控制器中；预警提示装置可以是声音报警器或声光报警器等。

下面列举本实用新型的三个应用实例：

应用实例1，对于高速公路或一般城市道路，若后车打开远光灯，前车驾驶员接收到后车远光灯信号后，即可调整汽车尾部反射片1的反射角度对后车远光进行反射，后车驾驶员接收到反射信号后可通过关闭远光灯或者变道行驶来消除对前车驾驶员视线的影响，防止发生危险。

应用实例2，在高速公路上，前车速度80KM/h，后车速度160KM/h，在15℃的温度下，声波传播速度为340m/s，若要给驾驶员1S的反应时间，则前后安全距离应大于22m(计算过程为：前后车的相对速度为80KM/h，乘以反应时间1S，则相对距离为(80*1000m/3600S)*1S＝22.2mm)。而在极寒天气-40℃温度下，根据公式v＝340+0.6t(v是声波传播速度，t是与15℃之间的温度差)，声波传播速度为307m/s，则可计算得到声波产生的误差是3.18m(计算过程为:从前车传感器发出的声波传播到后车后将再反射回前车传感器，由于前面得到的安全距离为22m，则声波来回距离为44m，从而引起声波延迟到达的时间为44m/307m/s＝0.143s，在这个时间内两车相对行驶了0.143s*22.2mm＝3.18mm)，所以此时前后安全距离的预设值应大于25.4m，这样后车驾驶员才能得到至少1s的反应时间，以减少90％以上的交通事故。具体来说，当采用本实用新型综合预警系统的汽车在极寒天气行驶于高速公路上时，位于汽车尾部的第一超声波测距仪4将发出超声波信号，该超声波信号碰到后方车辆后返回；然后预警控制器5根据返回的信号判断两车距离是否小于前后安全距离25.4m，若小于25.4m，则触发预警提示装置6、制动灯7和高位刹车灯8启动。这样，前车驾驶员可在预警提示装置6的提示下加速或者变道，后车驾驶员看到前车的制动灯7和刹车灯闪烁后，也可做出减速或者变道的反应，由于两者各自得到1S钟的反应时间，因此几乎可以避免100％的交通事故。

同理，本实用新型在县道或者城市道路上也是相同的工作过程，区别仅在于前后安全距离的预设值不同。

应用实例3，在一般十字路口，汽车左转弯通过人行道，右方电瓶车以50KM/h的速度向汽车行驶过来，在15℃的温度下，声波传播速度为340m/s，若要给驾驶员1S的反应时间，则两车的侧向安全距离应大于13.9m。而在-10℃的寒冷温度下，根据公式v＝340+0.6t(v是声波传播速度，t是与15℃之间的温度差)，声波传播速度为334m/s，则计算得到声波产生的误差是0.54m，所以此时侧向安全距离的预设值应大于14.5米，这样汽车驾驶员和电瓶车车主得到至少1s的反应时间，以减少90％以上的交通事故。具体来说，当采用本实用新型综合预警系统的汽车在-10℃寒冷天气左转或右转时，位于汽车头部两侧的第二超声波测距仪9将发出超声波信号，该超声波信号碰到右侧或左侧电瓶车后返回；然后预警控制器5根据返回的信号判断两车距离是否小于侧向安全距离14.5m，若小于14.5m，则触发预警提示装置6。这样，汽车驾驶员可在预警提示装置6的提示下加速或者变道，电瓶车车主也可在预警提示装置6的提示下做出减速或者变道的反应，由于两者各自得到1S钟的反应时间，因此几乎可以避免100％的交通事故。

需要说明的是，本实用新型中虽然采用了控制器，但控制器在本申请中执行的操作属于本领域的公知常识，因而本实用新型实质上是仅对硬件部分的组成及连接关系进行的改进，而不涉及对软件程序(方法)本身进行的改进，属于专利法第二条第三款所规定的实用新型保护客体。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，包括：

设置在汽车尾部且反射角度可调的反射片；

设置在汽车尾部的第一超声波测距仪；

设置在汽车头部两侧的第二超声波测距仪；

连接至所述第一超声波测距仪和第二超声波测距仪的预警控制器；以及

连接至所述预警控制器的按钮和预警提示装置。

2.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，所述反射片通过一连杆机构安装在汽车尾部，所述连杆机构与一反射角度控制器连接。

3.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，所述综合预警系统还包括与所述预警控制器连接的制动灯。

4.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，所述综合预警系统还包括与所述预警控制器连接的高位刹车灯。

5.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，所述预警控制器还包括与所述预警控制器连接的速度检测仪和温度检测仪。

6.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，所述预警提示装置为声音报警器或声光报警器。

7.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，所述反射片设置在汽车后保险杠两侧的尾灯正下方。

8.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，所述第一超声波测距仪设置在汽车后保险杠的中间位置。

9.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，所述第二超声波测距仪设置在汽车前保险杠左右侧的翼子板处。

10.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞的综合预警系统，其特征在于，所述按钮设置在汽车方向盘上。