一種車輛緊急剎車預警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種車輛緊急剎車預警系統(tǒng)，包括：CAN總線、中央處理器、數據融合模塊、GPS定位模塊和專用短程通信收發(fā)端。能夠主動采集前車的狀態(tài)信息，再結合本車的狀態(tài)信息判斷剎車預警信號并輸出提示，避免車輛緊急剎車時碰撞事故的發(fā)生，實現車輛行車安全的主動防御功能。本系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的距離檢測傳感器測量距離短，檢測角度小，受障礙物遮擋的影響大的限制，利用GPS定位模塊采集本車與前車的位置信息，利用DSRC專用短程通信技術進行車輛之間的實時通信，并判斷剎車預警信號，實現剎車預警功能。
【專利說明】
一種車輛緊急剎車預警系統(tǒng)
技術領域
[0001]
本發(fā)明涉及一種車輛安全系統(tǒng)，尤其涉及一種車輛緊急剎車預警系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]很多情況下，前車緊急剎車，后車不能及時剎車，往往造成追尾事故。對現有技術檢索發(fā)現，申請?zhí)?01210511504.0的專利“緊急剎車防追尾報警提示系統(tǒng)”介紹了一種緊急剎車防追尾的系統(tǒng)，它的特點是將一個有感應汽車減速度的感應器加裝到汽車剎車燈中，當減速度達到閾值的時候剎車燈就輸出頻閃；申請?zhí)枮?01110174361.4的專利“緊急剎車報警系統(tǒng)和緊急剎車報警方法”介紹了一種緊急剎車報警系統(tǒng)，它的特點是采集車輛速度、加速度和剎車時長信號，計算平均加速度并與加速度閾值進行比較以判斷緊急剎車，通過緊急剎車燈發(fā)出報警信號。
[0003]在現有技術中，后車單憑前車的剎車燈信號判斷前車的剎車情況具有一定的局限性，如若因為其他車輛的遮擋或者天氣因素的影響，導致駕駛員不能看清前車的行駛狀態(tài)，導致不能及時采取避險措施。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出一種車輛緊急剎車預警系統(tǒng)，能夠主動采集前車的狀態(tài)信息，再結合本車的狀態(tài)信息判斷剎車預警信號并輸出提示，避免車輛緊急剎車時碰撞事故的發(fā)生，實現車輛行車安全的主動防御功能。
[0005]為實現以上目的，采用的技術方案如下:
一種車輛緊急剎車預警系統(tǒng)，適用于同向行駛的相鄰車輛。
[0006]系統(tǒng)包括:顯示器、CAN總線、中央處理器、數據融合模塊、GPS定位模塊和專用短程通信收發(fā)端。
[0007]所述專用短程通信收發(fā)端與本車的CAN總線、數據融合模塊、GPS定位模塊以及前車和后車的專用短程通信收發(fā)端連接。本車的專用短程通信收發(fā)端接收本車的GPS定位模塊和CAN總線傳送的信息并發(fā)送給后車的專用短程通信收發(fā)端，同時，接收前車的GPS定位模塊和CAN總線傳送的信息并發(fā)送給本車的數據融合模塊。
[0008]所述數據融合模塊與本車的CAN總線、數據融合模塊、GPS定位模塊以及前車和后車的專用短程通信收發(fā)端信號連接。數據融合模塊將接收到的本車的GPS定位模塊、CAN總線的信息以及前車的GPS定位模塊和CAN總線的信息進行數據融合，融合完成后的數據輸出到本車的中央處理器。
[0009]所述中央處理器與本車的CAN總線、數據融合模塊信號連接。中央處理器根據接收到數據融合模塊輸出的數據，計算本車和前車發(fā)生碰撞的概率，根據概率判斷是否將預警信息發(fā)送到本車的CAN總線。
[0010]所述CAN總線與本車的中央處理器、數據融合模塊和專用短程通信收發(fā)端信號連接。CAN總線將本車的CAN總線信息發(fā)送至本車專用短程通信收發(fā)端，同時，接收本車的中央處理器發(fā)送的預警信息并通過顯示器及語音進行提示。
[0011]所述GPS定位模塊與本車的數據融合模塊和專用短程通信收發(fā)端信號連接。GPS定位模塊將本車的位置信息傳送給數據融合模塊和專用短程通信收發(fā)端。
[0012]具體地，所述的CAN總線傳送的信息包括:車的速度、加速度、剎車狀態(tài)信號。
[0013]具體地，所述的數據融合模塊對接收到的本車和前車數據進行時間同步、濾波以及融合處理。
[0014]具體地，本車和前車發(fā)生碰撞的概率是根據兩車發(fā)生碰撞所需的時間與系統(tǒng)的預警時間閾值的大小關系、本車的速度與系統(tǒng)設定的最低車速閾值、前車剎車時的減速度與系統(tǒng)設定的最小減速度閾值進行計算的。
[0015]—種車輛緊急剎車預警系統(tǒng)的控制方法，步驟如下:
第一步:本車專用短程通信收發(fā)端接收本車的GPS定位模塊和CAN總線傳送的信息并發(fā)送給后車的專用短程通信收發(fā)端，同時，接收前車的GPS定位模塊和CAN總線傳送的信息并發(fā)送給本車的數據融合模塊。
[0016]第二步:數據融合模塊將接收到的本車的GPS定位模塊、CAN總線的信息以及前車的GPS定位模塊和CAN總線的信息進行數據融合，融合完成后的數據輸出到本車的中央處理器。
[0017]第三步:中央處理器根據接收到數據融合模塊輸出的數據，計算本車和前車發(fā)生碰撞的概率，根據概率判斷是否將預警信息發(fā)送到本車的CAN總線。
[0018]第四步:CAN總線接收預警信息并通過顯示器及語音進行提示。
[0019]本發(fā)明的有益效果是，本系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的距離檢測傳感器測量距離短，檢測角度小，受障礙物遮擋的影響大的限制，利用GPS定位模塊采集本車與前車的位置信息，利用DSRC專用短程通信技術進行車輛之間的實時通信，并判斷剎車預警信號，實現剎車預警功能。DSRC專用短程通信技術具有速率高，傳輸延遲短，能承載大寬帶的車載應用信息，數據準確可靠的特點;GPS定位模塊定位精度較高，范圍廣，具有實時性、連續(xù)性、抗干擾強的優(yōu)點，因此本系統(tǒng)采用的技術方案受天氣因素、地理環(huán)境、障礙物遮擋的影響很小，避免車輛緊急剎車時碰撞事故的發(fā)生，實現車輛行車安全的主動防御功能。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的應用場景；
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結構圖；
圖3是本車與前車的剎車預警系統(tǒng)信息傳遞圖；
圖4是本發(fā)明的控制方法邏輯圖。
【具體實施方式】
[0021]以下將結合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
[0022]如圖1所示，本車11和前車12都裝載了本系統(tǒng)，且位于同一車道同向行駛，前車12緊急剎車。車輛之間通過DSRC專用短程通信技術完成無線通信。DSRC是一種高效的無線通信技術，它可以實現在特定的區(qū)域內對高速運動下的移動目標的識別和雙向通信，實時傳輸圖像、語音和數據信息。
[0023]如圖2所示，本系統(tǒng)包括:GPS定位模塊21、專用短程通信收發(fā)端22、數據融合模塊23、中央處理器24和CAN總線25。
[0024]如圖3所示，本車與前車的剎車預警系統(tǒng)信息傳遞的具體過程為:本車的專用短程通信收發(fā)端22接收本車的GPS定位模塊21的信號和CAN總線25的信號并傳遞給后車。同時，本車的專用短程通信收發(fā)端22接收前車發(fā)送的GPS定位模塊31的信號和CAN總線35的信號，并結合本車的GPS定位模塊21和CAN總線25的信號發(fā)送給本車的數據融合模塊23，數據融合模塊23完成數據融合輸出到本車的中央處理器24。中央處理器24根據接收到的數據，計算本車和前車發(fā)生碰撞的概率，根據概率判斷是否將預警信息發(fā)送到本車CAN總線25。最后，本車CAN總線將接收到的預警信息發(fā)送到數據融合模塊23，通過顯示器26顯示前車位置并通過語音發(fā)出預警信息。
[0025]其中，CAN總線傳送的信息包括:車的速度、加速度、剎車狀態(tài)信號。
[0026]如圖4所示，本系統(tǒng)的控制方法邏輯流程為，步驟如下:
第一步:本車專用短程通信收發(fā)端接收本車的GPS定位模塊和CAN總線傳送的信息并發(fā)送給后車的專用短程通信收發(fā)端，同時，接收前車的GPS定位模塊和CAN總線傳送的信息并發(fā)送給本車的數據融合模塊。
[0027]第二步:數據融合模塊將接收到的本車的GPS定位模塊、CAN總線的信息以及前車的GPS定位模塊和CAN總線的信息進行數據融合，融合完成后的數據輸出到本車的中央處理器。
[0028]第三步:中央處理器根據接收到數據融合模塊輸出的數據，計算本車和前車發(fā)生碰撞的概率，根據概率判斷是否將預警信息發(fā)送到本車的CAN總線。
[0029]第四步:CAN總線接收預警信息并通過顯示器及語音進行提示。
[0030]其中，計算本車和前車發(fā)生碰撞的概率是中央處理器根據兩車發(fā)生碰撞所需的時間與系統(tǒng)的預警時間閾值的大小關系、本車的速度與系統(tǒng)設定的最低車速閾值、前車剎車時的減速度與系統(tǒng)設定的最小減速度閾值進行計算。
[0031]為了減少交通擁堵情況下車輛低速行駛或頻繁剎車導致的誤報情況，設定本車11最低車速閾值v0和前車12剎車時最小減速度閾值a0，a0取負值。前車的GPS定位模塊31采集前車12的位置信息，從前車12的CAN總線35讀取前車的速度、加速度、剎車狀態(tài)信號，然后通過前車的DSRC收發(fā)端32將采集到的前車12的位置信息以及前車12的速度、加速度和剎車狀態(tài)信號發(fā)送到本車11的DSRC收發(fā)端22 ；本車的GPS 21采集本車11的位置信息，從本車CAN總線25讀取本車的速度、加速度，通過本車的數據融合模塊23將本車11和前車12的數據融合處理后發(fā)送到本車中央處理器24;在本車中央處理器24中，判斷本車11的速度是否大于設定的最低車速閾值v0，同時判斷前車12剎車時的減速度是否小于最小減速度閾值a0，如果不滿足條件，即本車11速度大于設定的最低車速閾值vO并且前車12剎車時的減速度小于最小減速度閾值aO，則直接結束；否則根據本車11和前車12的位置信息、車速和加速度，計算從當前時刻直到本車11和前車12發(fā)生碰撞所需要的時間TTC。如果TTC大于設定的預警時間閾值TO，則直接結束；否則認為存在緊急剎車碰撞危險，并將該預警信息發(fā)送到本車的CAN總線25，最后通過CAN總線25將預警信息發(fā)送到顯示器并通過語音發(fā)出預警。
【主權項】
1.一種車輛緊急剎車預警系統(tǒng)，其特征在于，適用于同向行駛的相鄰車輛;系統(tǒng)包括:顯示器(26)、CAN總線(25)、中央處理器(24)、數據融合模塊(23)、GPS定位模塊(21)和專用短程通信收發(fā)端(22); 所述專用短程通信收發(fā)端(22)與本車的CAN總線(25)、數據融合模塊(23)、GPS定位模塊(21)以及前車和后車的專用短程通信收發(fā)端信號連接;本車的專用短程通信收發(fā)端(22)接收本車的GPS定位模塊(21)和CAN總線(25)傳送的信息并發(fā)送給后車的專用短程通信收發(fā)端，同時，接收前車的GPS定位模塊(31)和CAN總線(35)傳送的信息并發(fā)送給本車的數據融合t旲塊(23)； 所述數據融合模塊(23)與本車的CAN總線(25)、數據融合模塊(23)、GPS定位模塊(21)以及前車和后車的專用短程通信收發(fā)端信號連接;數據融合模塊(23)將接收到的本車的GPS定位模塊(21)、CAN總線(25)的信息以及前車的GPS定位模塊(31)和CAN總線(35)的信息進行數據融合，融合完成后的數據輸出到本車的中央處理器(24); 所述中央處理器(24)與本車的CAN總線(25)、數據融合模塊(23)信號連接；中央處理器(24)根據接收到數據融合模塊(23)輸出的數據，計算本車和前車發(fā)生碰撞的概率，根據概率判斷是否將預警信息發(fā)送到本車的CAN總線(25); 所述CAN總線(25)與本車的中央處理器(24)、數據融合模塊(23)和專用短程通信收發(fā)端(22)信號連接；CAN總線(25)將本車的CAN總線信息發(fā)送至本車專用短程通信收發(fā)端(22)，同時，接收本車的中央處理器(24)發(fā)送的預警信息并通過顯示器(26)及語音進行提示； 所述GPS定位模塊(21)與本車的數據融合模塊(23)和專用短程通信收發(fā)端(22)信號連接;GPS定位模塊(21)將本車的位置信息傳送給數據融合模塊(23)和專用短程通信收發(fā)端(22)。2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的CAN總線傳送的信息包括:車的速度、加速度、剎車狀態(tài)信號。3.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的數據融合模塊對接收到的本車和前車數據進行時間同步、濾波以及融合處理。4.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:本車和前車發(fā)生碰撞的概率是根據兩車發(fā)生碰撞所需的時間與系統(tǒng)的預警時間閾值的大小關系、本車的速度與系統(tǒng)設定的最低車速閾值、前車剎車時的減速度與系統(tǒng)設定的最小減速度閾值進行計算的。5.一種車輛緊急剎車預警系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟如下: 第一步:專用短程通信收發(fā)端(22)接收本車的GPS定位模塊(21)和CAN總線(25)傳送的信息并發(fā)送給后車的專用短程通信收發(fā)端，同時，接收前車的GPS定位模塊(31)和CAN總線(35)傳送的信息并發(fā)送給本車的數據融合模塊(23); 第二步:數據融合模塊(23)將接收到的本車的GPS定位模塊(21)、CAN總線(25)的信息以及前車的GPS定位模塊(31)和CAN總線(35)的信息進行數據融合，融合完成后的數據輸出到本車的中央處理器(24); 第三步:中央處理器(24)根據接收到數據融合模塊(23)輸出的數據，計算本車和前車發(fā)生碰撞的概率，根據概率判斷是否將預警信息發(fā)送到本車的CAN總線(25); 第四步:CAN總線(25)接收預警信息并通過顯示器(26)及語音進行提示。
【文檔編號】G08G1/16GK105894858SQ201610498653
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】劉鑫, 李增文, 張盼, 蒲果, 牛雷
【申請人】重慶長安汽車股份有限公司