CN214648219U - 一种汽车防追尾辅助安全系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车防追尾辅助安全系统，包括数据采集系统、数据处理系统、动作执行系统；所述数据采集系统包括激光测距模块、环境定位模块、传感器系统，主要用以采集道路环境条件、前车车距、汽车实时车速、驾驶员的操作状态等信息；所述数据处理系统主要是微控制器，用以处理输入信号分析安全距离、选择报警类型、决定是否启动智能减速；所述动作执行系统包括智能减速模块、警示模块，用以具体执行智能减速、安全提醒、报警等动作。本实用新型基于环境定位系统，考虑实时路况限制条件，准确性高；基于微控制器设计，结构简单易于实现、成本不高而且性能可靠。

Description

一种汽车防追尾辅助安全系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车防追尾辅助安全系统，具体属于汽车电子技术领域。

背景技术

汽车追尾是高速公路上常发生的交通事故，汽车追尾事故分为被动追尾和主动追尾。据统计，汽车追尾事故约占我国高速公路交通事故的1/3左右, 已成为近几年我国高速公路交通事故的主要形式之一。对追尾事故形成原因的分析表明，80%以上的事故是由于司机反映不及时或判断失误引起的。研究一种实时、可靠、适应性好的汽车防追尾系统是提高车辆安全的一项非常重要的内容。

随着对交通安全的不断重视，汽车防追尾设计方案不断涌现：在汽车的前后加气囊、空气弹簧或在汽车的后备箱里安装减速伞，此类措施侧重于在追尾后减少碰撞伤害，缺少主动预防；主动预防方案多为在汽车上安装红外线、毫米波雷达等测距装置等，但上述设计方案缺乏对于行驶环境和道路路况的考虑，仍然存在系统适用性较差、预警失误等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种基于微控制器和环境定位模块的新型汽车防追尾辅助安全系统，能够综合考虑行驶道路环境，提高风险预警的精准度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

包括数据采集系统、数据处理系统、动作执行系统；所述数据采集系统包括激光测距模块、环境定位模块、传感器系统，主要用以采集道路环境条件、前车车距、汽车实时车速、驾驶员的操作状态信息；所述数据处理系统主要是微控制器，用以处理输入信号分析安全距离、选择报警类型、决定是否启动智能减速；所述动作执行系统包括智能减速模块、警示模块，用以具体执行智能减速、安全提醒、报警动作。

所述的激光测距模块、传感器系统、环境定位模块与微控制器的输入端相连，警示模块、智能减速模块与微处理器的输出端相连。

进一步地，所述激光测距模块包括激光发射单元、激光接收单元、距离计算单元、准直与聚焦单元，安装于车辆前侧，用于感知前向汽车或障碍物的距离。

进一步地，所述环境定位模块包括GPS单元、电子地图单元、气象单元，安装于车辆顶部，GPS单元用于定位车辆当前位置（经纬度、时区），通过串口与电子地图进行通信，获取所处道路类型，通过串口与气象单元进行通信，获取当前位置气象条件。

进一步地，所述微控制器能够实时的对传递的信号数据进行计算和判断，基于本车速度和环境综合指数预测车辆行驶特征，在国家标准安全车距的基础上进行修正并判断是否超出以及警示类型，并生成执行指令。

进一步地，所述智能减速模块包括缓慢辅助制动与紧急制动两种模式，以车速40km/h为临界值，智能减速模块通过线控技术实现辅助制动踏板操作。

本实用新型比较现有技术的优点。

1、基于微控制器设计结构简单、易于实现、成本不高而且性能可靠。

2、基于环境定位模块的安全车距修正，考虑道路环境特征，提高了该系统的适应性以及准确性。

3、报警策略采取柔性警示措施，提示由弱长音至短促音，警示灯由双闪至频闪，给与驾驶员风险心理预期，当检测到司机没有执行操作时可实现智能减速，由缓慢制动至紧急制动，提高汽车行驶安全性。

附图说明

图1为本实用新型所述汽车防追尾辅助安全系统结构图。

图2为本实用新型所述汽车防追尾辅助安全系统电子系统框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清晰明确，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步详细说明。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第—”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1所示，本实用新型所述汽车防追尾辅助安全系统包括微控制器1，传感器系统2，激光测距模块3，警示模块4，环境定位模块5，智能减速模块6。

如图2所示，本实用新型所述汽车防追尾安全系统的电子工作单元包括车速传感器201、制动踏板位置传感器202、油门踏板位置传感器203、离合器踏板位置传感器204、警示灯401、报警器402、GPS单元501、电子地图单元502、气象单元503。

所述微控制器1的输入端与激光测距模块3、传感器系统2、环境定位模块5相连，其输出端与警示模块4和智能减速模块6相连，实现对于安全车距的阈值标准计算，确定报警策略。

所述传感器系统2包括车速传感器201、制动踏板位置传感器202、油门踏板位置传感器203、离合器踏板位置传感器204，车速传感器通过对单位时间内的车轮转数进行测量获取车速，制动系统的三类传感器通过对制动位置角度的变化判断车辆状态。

所述激光测距模块3安装在车前保险杠处，工作时激光由发射单元发射，以光速到达目标后反射回来被接收单元接收，通过距离计算得到与前车距离。

所述警示模块4接收微控制器1的警示信号，将其输出的不同电子信号，控制警示灯401闪烁频率用以提醒后方车辆驾驶员，防止被动追尾；控制报警器402的点亮频率，提示驾驶员防止主动追尾。

所述环境定位模块5通过安装在汽车顶部的GPS单元501定位车辆实时位置，通过通信单元504的串口将其与电子地图单元502和气象模块503进行经纬度匹配，确定车辆实时道路环境和气候环境，确定修正因素系数。

所述智能减速模块6是在普通汽车刹车结构的基础上进行适当改进，当刹车板踩下或者微处理器给出减速信号时均能控制汽车减速，汽车车速小于40km/h时，智能减速模块6可使汽车减速刹停，汽车车速大于40km/h时，智能减速模块6可使汽车适当减速。

在具体的实施例中，道路环境影响系数依据传统气象条件在国家相关条例对于安全距离的要求进行一次修正，依据道路路况的事故发生率进行等级划分，继而统一化转化为修正系数，进行二次修正。

在具体的实施例中，一级警示策略为：当两车距离小于报警距离时，黄灯点亮并用弱声长音报警，警示灯亮，提醒后方驾驶员本车正在或将要刹车；二级警示策略为：两车距离小于报警行车安全距离时，红灯闪烁外加短促宏亮声音报警提醒驾驶人员采取相应的措施，智能减速模块启动，采取缓慢辅助制动；三级警示策略为：若此时驾驶员没有意识到或反应时间超时微控制器1则控制智能减速模块6采取强制减速，警示灯4双闪，提醒后方驾驶员本车处于意外紧急刹车状态。

进一步的，无论系统工作在何种状态，只要探测到驾驶员已采取措施（抬油门或踩制动）则报警抑制。另外车辆在转弯时智能减速及报警均将抑制。障碍物不构成威胁时，系统能使汽车处于正常状态，不影响汽车提速和超车，无论白天、夜晚，该系统都能有效发挥防止汽车追尾作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车防追尾辅助安全系统，其特征在于，所述汽车防追尾辅助安全系统包括环境定位模块、激光测距模块、微控制器、传感器系统、警示模块、智能减速模块；所述环境定位模块包括GPS单元、电子地图单元、气象单元，用于传输实时车辆道路环境和气象环境信息；所述激光测距模块包括激光发射与接收单元、距离计算单元、准直与聚焦单元，通过计算得到与前向障碍物距离；所述传感器系统是多传感器综合系统，包括车速传感器、制动踏板位置传感器、油门踏板位置传感器、离合器踏板位置传感器，判断车辆行驶状态；所述智能减速模块包括制动控制器、制动ECU，接收追尾判断信号并进行车辆制动动作；所述警示模块包括警示灯与报警器，用于对驾驶员以及后车进行追尾预警提示。

2.根据权利要求1所述的一种汽车防追尾辅助安全系统，其特征在于：所述环境定位模块通过GPS单元定位车辆信息，与电子地图单元和气象单元进行信息传输，终端输出车辆综合环境特征信息，包括道路环境信息：山区道路、弯坡道路、临崖路段，包括气候环境信息：大雾、雨雪、阴天环境，对安全距离阈值标准进行修正。

3.根据权利要求1所述的一种汽车防追尾辅助安全系统，其特征在于：所述智能减速模块在普通汽车刹车结构的基础上进行适当改进，当刹车板踩下或者微控制器给出减速信号时均能控制汽车减速，汽车车速小于40km/h时，智能减速模块可使汽车减速刹停，当汽车车速大于40km/h时，智能减速模块可使汽车适当减速，防止主动追尾。

4.根据权利要求1所述的一种汽车防追尾辅助安全系统，其特征在于：所述微控制器根据激光测距模块、传感器系统、环境定位模块发送的信号判断是否当前与前向汽车或障碍物距离小于安全距离，以及未来汽车行驶状态，确定报警类型并控制所述报警器报警，报警器安装在仪表盘上，向智能减速模块和警示灯模块传输预警信号。

5.根据权利要求1所述的一种汽车防追尾辅助安全系统，其特征在于：所述警示模块，采用警示灯与报警器组合报警模式，预警风险分为一级、二级和三级，分别对应不同的报警策略，包括预警时长和预警程度的不同组合，采用柔性报警的方式避免突然的报警信号造成的驾驶失误。

6.根据权利要求1所述的一种汽车防追尾辅助安全系统，其特征在于：所述警示灯采用已有的制动灯示警，在单一制动信号传输的基础上增加追尾预警信号的接收，在预判即将出现追尾危险时，用以提醒后方车辆驾驶员，防止被动追尾。

Images