專利名稱：汽車多路況智能防撞系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
汽車多路況智能防撞系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽車多路況智能防撞系統(tǒng)，屬于汽車安全行駛領(lǐng)域。特 別是汽車在行駛過程中自動避免與前方車輛或障礙物相撞的一種汽車多路況智能防撞系 統(tǒng)。該裝置可以在新車生產(chǎn)出廠前安裝，也可以對已有的汽車方便地進(jìn)行改裝。
背景技術(shù)：
[0002]現(xiàn)今汽車交通事故頻繁發(fā)生，給許多家庭帶來重大悲劇，給國家和社會也帶來 嚴(yán)重?fù)p失。交通安全已成為汽車行業(yè)發(fā)展的一道障礙。因此，避免汽車碰撞事故的發(fā)生 是利國利民的大事，而讓汽車在碰撞事故發(fā)生之前停下來才是最終解決問題的根本。那 怎樣讓汽車在事故發(fā)生之前停下來呢？目前，汽車主要是依靠人為操作剎車系統(tǒng)來操作 的。但實(shí)踐證明，這已經(jīng)成為汽車安全的重大隱患。因?yàn)樵S多交通事故的發(fā)生都是由 于汽車遇到危險(xiǎn)時(shí)刻而駕駛員并未及時(shí)采取相應(yīng)措施避免車禍發(fā)生，亦有人為錯誤操作 剎車系統(tǒng)或車體本身的剎車系統(tǒng)失靈，進(jìn)而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。鑒于此，目前已有不 少關(guān)于保證汽車安全行駛的技術(shù)，但能推廣應(yīng)用的并不多。主要是這些技術(shù)還存在諸多 待解的問題。如申請?zhí)枮?00820300142.X的中國專利，介紹的是汽車防撞系統(tǒng)，該系統(tǒng) 雖然解決了司機(jī)來不及操作的問題，但在計(jì)算汽車安全剎車距離上只考慮汽車自身的速 度，并沒有考慮到由于行駛路況的不同而導(dǎo)致的汽車剎車加速度不同，因此這樣計(jì)算汽 車安全剎車距離是不準(zhǔn)確。申請?zhí)枮?00810110412.5的中國專利，介紹的是汽車防撞系 統(tǒng)，該發(fā)明僅僅是在汽車處于危急時(shí)刻開啟控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再打開防撞緩沖系統(tǒng)， 并沒有防止汽車碰撞事件的發(fā)生。當(dāng)然，還有采用氣囊保護(hù)裝置、汽車保險(xiǎn)杠等裝置來 保障駕駛員及乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全，這些裝置事實(shí)上是一種消極被動的保護(hù)方式。因 為，只有事故發(fā)生時(shí)這些裝置才起到真正的作用，而這些裝置僅僅是降低碰撞事故的危 害性，并沒有及時(shí)避免汽車碰撞事故的發(fā)生。因此，設(shè)計(jì)一套能夠在多種路況下智能有 效地避免交通碰撞事故發(fā)生的系統(tǒng)裝置是非常有必要的。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的正是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提出的一種汽車多路況智能 防撞系統(tǒng)。該裝置可以實(shí)現(xiàn)自動記錄汽車加速度、相對速度和汽車與前方車輛或障礙物 之間的距離等數(shù)據(jù)，并且自動處理該數(shù)據(jù)以準(zhǔn)確判斷行車是否安全，并在汽車進(jìn)入安全 距離而駕駛員未采取相應(yīng)措施避免汽車碰撞事故發(fā)生時(shí)自動開啟剎車裝置。[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是[0005]一種汽車多路況智能防撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括測距器、測速器、加速度傳感器、 存儲器、控制器、液晶顯示器、語音報(bào)警器、光電報(bào)警器、剎車裝置組成，其中測距 器、測速器、加速度傳感器、存儲器均與控制器的輸入端相連；控制器的輸出端分別與 液晶顯示器、語音報(bào)警器、光電報(bào)警器、剎車裝置相連。其中所述的測距器為超聲波測 距傳感器，測速器為超聲波相對速度測速器，所述的控制器為單片機(jī)或PLD控制器，光電報(bào)警器為指示燈。[0006]本系統(tǒng)首先通過測距器、測速器、加速度傳感器采集當(dāng)前汽車行駛的有關(guān)數(shù) 據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳送給控制器，然后控制器對所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而得到當(dāng) 前路況下汽車行駛的安全距離。之后控制器通過計(jì)算分析判斷汽車行駛是否處于安全行 駛狀態(tài)，并當(dāng)汽車遇到危險(xiǎn)時(shí)刻而駕駛員并未及時(shí)采取相應(yīng)措施避免汽車碰撞事故發(fā)生 時(shí)智能開啟剎車裝置防止汽車碰撞事故的發(fā)生。[0007]本實(shí)用新型的有益效果為在雨、雪、霧、結(jié)冰等惡劣天氣，本實(shí)用新型可 準(zhǔn)確檢測路面狀況及汽車行駛狀態(tài)，并在汽車遇到危險(xiǎn)時(shí)刻而駕駛員并未及時(shí)采取相應(yīng) 措施避免汽車碰撞事故發(fā)生時(shí)緊急開啟剎車裝置，讓汽車在汽車碰撞事故發(fā)生之前停下 來，從而保障駕駛員及乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全。本實(shí)用新型為智能控制系統(tǒng)，還可防止由 于酒后駕駛、疲勞駕駛導(dǎo)致的汽車碰撞事故的發(fā)生。[0008]以下結(jié)合具體實(shí)施方案和附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


[0009]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖[0010]圖2為本實(shí)用新型與剎車系統(tǒng)聯(lián)系圖[0011]圖3為本實(shí)用新型試驗(yàn)計(jì)算機(jī)程序框圖具體實(shí)施方式
[0012]如圖1所示，汽車多路況智能防撞系統(tǒng)包括測距器1、測速器2、加速度傳感器 3、存儲器4、控制器5、液晶顯示器6、語音報(bào)警器7、光電報(bào)警器8、剎車裝置9。其 中測距器1、測速器2、加速度傳感器3、存儲器4均與控制器5的輸入端相連；控制器5 的輸出端分別與液晶顯示器6、語音報(bào)警器7、光電報(bào)警器8、剎車裝置9相連。[0013]本系統(tǒng)在汽車啟動時(shí)自動啟動，并在控制臺設(shè)有開關(guān)及開關(guān)指示燈，若指示燈 亮則本實(shí)用新型處于開啟狀態(tài)，否則本實(shí)用新型處于關(guān)閉狀態(tài)。[0014]測距器1為超聲波測距傳感器，安裝在車輛的正前方，它由發(fā)射端和接收端共 同組成，發(fā)射端發(fā)射超聲波，接收端接收從探測物體上反射回來的超聲波。根據(jù)探測信 號的速度Vs以及發(fā)射和接收超聲波的時(shí)間差、，即可得到汽車與前方車輛或障礙物之間 的距離Lft= (VsXts)/2，測距器1將汽車與前方車輛或障礙物之間的實(shí)際距離1^傳 送給控制器5。測速器2為超聲波相對速度測速器，安裝在汽車正前方，它由發(fā)射端和 接收端共同組成，發(fā)射端發(fā)射超聲波，接收端接收從探測物體上反射回來的超聲波。根 據(jù)發(fā)射超聲波的頻率和接收到的從探測物體上反射回來的超聲波的頻率及多普勒效應(yīng)即 可得到汽車與前方車輛或障礙物之間的相對速度Viwt5測速器2再將相對速度Viw傳送 給控制器5。加速度傳感器3安裝在車輛的傳感器系統(tǒng)模塊中。加速度傳感器用來檢測 汽車在當(dāng)前路況下的汽車剎車加速度，并將當(dāng)前路況下的汽車剎車加速度a傳送給控制器 5。存儲器4安裝在車頭的制動總泵的附近，主要用來存儲由加速度傳感器采集的汽車實(shí) 時(shí)剎車加速度a，并將加速度傳送給控制器5。[0015]控制器5為單片機(jī)或PLD控制器，安裝在汽車駕駛員控制室，它主要對由各檢 測系統(tǒng)采集到的信息進(jìn)行計(jì)算分析，并適時(shí)發(fā)出下一步指令。各檢測系統(tǒng)采集到的信息主要包括汽車與前方車輛或障礙物之間的距離Lft、相對速度Viw以及汽車當(dāng)前路況下的 剎車加速度a?？刂破?根據(jù)公式L = V2/2a計(jì)算出當(dāng)前路況下汽車行駛安全距離Ls。 控制器5將由測距器1實(shí)時(shí)測得的汽車與前方車輛或障礙物之間的距離Lft與當(dāng)前路況下 汽車安全行駛距離Ls進(jìn)行比較。若Lft> kLs (1 < k < 1.5)時(shí)，汽車處于安全行駛狀 態(tài)，此時(shí)本系統(tǒng)只在液晶顯示器6上顯示當(dāng)前路況下汽車行駛狀態(tài)，如汽車剎車加速度 a、相對速度Vffi5^與前方車輛或障礙物之間的距離Lft以及當(dāng)前路況下汽車安全行駛距 離L安。，若L安< L物《kL(l <k< 1.5)時(shí)，汽車行駛已經(jīng)接近危險(xiǎn)狀態(tài)，此時(shí)控制器 5會發(fā)出警示指令，語音報(bào)警器7會自動播報(bào)當(dāng)前路況下汽車的安全行駛距離Ls，并且 系統(tǒng)會自動減小當(dāng)前路況下汽車的行駛速度至V_，V_為預(yù)先設(shè)定的保障駕駛?cè)嗽诰o急 剎車狀態(tài)下處于安全狀態(tài)的最大剎車速度。若LftSLs時(shí)，汽車駕駛處于危險(xiǎn)狀態(tài)，同時(shí) 駕駛員并未采取相應(yīng)措施防止汽車碰撞事故發(fā)生，系統(tǒng)會跳過減速至安全剎車速度V _過 程，自動開啟語音、光電報(bào)警器并制動剎車裝置9，防止汽車與前方車輛或障礙物發(fā)生碰 撞事故。[0016]本實(shí)用新型與剎車系統(tǒng)聯(lián)系圖如圖2所示，本汽車多路況智能防撞系統(tǒng)通過總 線與剎車系統(tǒng)緊密聯(lián)系，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測汽車與前方車輛或者障礙物之間 的實(shí)際距離，計(jì)算汽車剎車的安全距離，當(dāng)實(shí)際測量的距離小于安全距離的時(shí)候，啟動 剎車系統(tǒng)防止汽車碰撞事故發(fā)生，從而保障駕駛員及乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全。[0017]圖3為本實(shí)用新型試驗(yàn)計(jì)算機(jī)程序框圖。如圖所示，系統(tǒng)初始化，若汽車剎車 則執(zhí)行YES下語句，即加速度傳感器采集當(dāng)前路況下的剎車加速度a，否則執(zhí)行NO下 的語句，即調(diào)用存儲器存儲的加速度，控制器對由各檢測系統(tǒng)采集的相對速度Vffi5^與 前方車輛或障礙物之間的距離Lft等數(shù)據(jù)計(jì)算分析后，控制器會根據(jù)相應(yīng)情況采取與之對 應(yīng)的控制指令。若Lft>kLs則執(zhí)行YES下的語句，即液晶顯示器顯示當(dāng)前路況下汽車 正常行駛狀態(tài)，如汽車加速度、相對速度、與前方車輛或障礙物之間的距離以及當(dāng)前路 況下汽車安全行駛距離，否則執(zhí)行NO下的語句，即判斷Lft是否小于等于kLs(l <k <1.5)，SLftSkLi^j YES后的語句，即控制器5發(fā)出警示指令，語音報(bào)警器7自動播 報(bào)當(dāng)前路況下汽車的安全行駛距離Ls，并且系統(tǒng)會自動減小當(dāng)前路況下汽車的行駛速度 至V_，V_為預(yù)先設(shè)定的保障駕駛?cè)嗽诰o急剎車狀態(tài)下處于安全狀態(tài)的最大剎車速度。 否則執(zhí)行NO下的語句，即判斷Lft是否小于等于Ls，SLftSLs則執(zhí)行YES下語句， 即系統(tǒng)會跳過減速至安全剎車速度V_過程，自動開啟語音、光電報(bào)警器并啟動剎車裝置 9，否則執(zhí)行NO下的語句，即系統(tǒng)會自動返回初態(tài)，循環(huán)進(jìn)行此過程。[0018]通過上面我們可以看出，針對雨、雪、霧、結(jié)冰等惡劣天氣下的多種路況，本 實(shí)用新型可以對汽車行駛狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，實(shí)時(shí)獲得各種路況下的安全行駛距離，當(dāng) 汽車接近安全行駛距離時(shí)，本實(shí)用新型會通過液晶顯示器、語音報(bào)警器、光電報(bào)警器給 予駕駛員以多方位的警示，當(dāng)汽車行駛進(jìn)入安全距離而駕駛員并未采取相應(yīng)措施避免車 禍發(fā)生時(shí)，本實(shí)用新型會自動開啟語音、光電報(bào)警器并啟動剎車裝置，讓汽車在發(fā)生碰 撞之前停下來，從根本上避免汽車碰撞事故的發(fā)生。[0019]本實(shí)用新型所涉及的器件在市場上均有銷售，并且本實(shí)用新型可以對已有的汽 車方便地進(jìn)行改裝。
權(quán)利要求1.一種汽車多路況智能防撞系統(tǒng)，其特征為該系統(tǒng)還包括測距器、測速器、加速度 傳感器、存儲器、控制器、液晶顯示器、語音報(bào)警器、光電報(bào)警器、剎車裝置，其中測 距器、測速器、加速度傳感器、存儲器均與控制器的輸入端相連；控制器的輸出端分別 與液晶顯示器、語音報(bào)警器、光電報(bào)警器、剎車裝置相連。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車多路況智能防撞系統(tǒng)，其特征為所述的測距器為超聲波測 距傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車多路況智能防撞系統(tǒng)，其特征為所述的測速器為超聲波相 對速度測速器。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車多路況智能防撞系統(tǒng)，其特征為所述的控制器為單片機(jī)或 PLD控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車多路況智能防撞系統(tǒng)，其特征為所述的光電報(bào)警器為指示燈。
專利摘要本實(shí)用新型屬于汽車安全行駛領(lǐng)域，具體為一種汽車多路況智能防撞系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括測距器、測速器、加速度傳感器、存儲器、控制器、液晶顯示器、語音報(bào)警器、光電報(bào)警器、剎車裝置組成，其中測距器、測速器、加速度傳感器、存儲器均與控制器的輸入端相連；控制器的輸出端分別與液晶顯示器、語音報(bào)警器、光電報(bào)警器、剎車裝置相連。本實(shí)用新型可準(zhǔn)確檢測路面狀況及汽車行駛姿態(tài)，并在汽車遇到危險(xiǎn)時(shí)刻而駕駛員并未及時(shí)采取相應(yīng)措施避免車禍發(fā)生時(shí)緊急制動剎車裝置，讓汽車在交通事故發(fā)生之前停下來，從而保障駕駛員及乘客生命財(cái)產(chǎn)安全。
文檔編號B60T7/14GK201808556SQ201020557330
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者彭志城, 朱恒飛, 梁昊天, 陳曉振, 陳海永 申請人:河北工業(yè)大學(xué)