一种汽车车距检测预警装置及预警方法制造方法及图纸

一种汽车车距检测预警装置及预警方法，包括光控开关、CCD视觉传感器、测距传感器、危险判断系统、计算机控制单元、预警提示系统、速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏，所述光控开关通过线路与CCD视觉传感器连接，CCD视觉传感器和测距传感器分别通过线路与危险判断系统连接，危险判断系统通过线路分别与计算机控制单元和预警提示系统连接，计算机控制单元通过线路分别与速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏连接，预警提示系统通过线路与车内液晶显示屏连接。它具有自动化程度高、车距检测准确及时、及时预警等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车车距检测预警装置及预警方法
：本专利技术涉及汽车行驶安全
，具体涉及一种汽车车距检测预警装置及预警方法。
技术介绍
：随着生活水平的提高、汽车行业的发展，特别是汽车价格的持续走低，使得汽车保有量大幅增加，由于汽车数量增多、驾驶员开车技术的参差不齐以及受雨、雪等恶劣天气的影响，导致交通事故频发，尤其是大雾、夜间等能见度低的行车环境，驾驶员难以看清前方的车辆及障碍物，严重影响驾车安全。根据《中华人民共和国道路交通安全法》规定：机动车在高速公路上行驶，车速超过每小时100公里时，安全车距为100米以上；车速低于每小时100公里时，最小安全车距不得少于50米；当机动车速度为60公里时，行车间距应为60米以上；速度为80公里时，行车间距为80米以上，以此类推。虽然驾驶员熟知上述安全车距的相关规定，但仅凭驾驶员的直觉是难以准确判定车距的，而现有汽车中又没有相应的汽车车距检测预警设备，因此在遇到路况较差时，驾驶员难以准确掌握车距，这增大了发生交通事故的概率。
技术实现思路
：本专利技术的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种汽车车距检测预警装置及预警方法，它具有自动化程度高、车距检测准确及时、及时预警等优点，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种汽车车距检测预警装置，包括光控开关、CCD视觉传感器、测距传感器、危险判断系统、计算机控制单元、预警提示系统、速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏，所述光控开关通过线路与CCD视觉传感器连接，CCD视觉传感器和测距传感器分别通过线路与危险判断系统连接，危险判断系统通过线路分别与计算机控制单元和预警提示系统连接，计算机控制单元通过线路分别与速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏连接，预警提示系统通过线路与车内液晶显示屏连接。所述光控开关为光敏电阻式光控开关。所述CCD视觉传感器包括白天CCD摄像机和夜间CCD摄像机，夜间CCD摄像机为红外线CCD摄像机。所述测距传感器实时检测车距和前车速度，并将检测的车距和前车速度数据传输给危险判断系统。所述测距传感器为德尔福ESR毫米波雷达。所述危险判断系统接收CCD视觉传感器和测距传感器采集的数据并进行数据处理，同时将前车速度与本车速度进行比较得出车距安全等级，再将车距安全等级信息分别传输给预警提示系统和计算机控制单元。所述车距安全等级包括安全、危险、很危险和极端危险四个等级。所述计算机控制单元接收危险判断系统传输数据，并根据危险判断系统传输的数据分别向速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏发送操作指令。所述预警提示系统接收危险判断系统传输的数据，预警提示系统包括正常、提示、黄色报警、红色报警四个预警等级。所述车内液晶显示屏包括本车速度显示仪、警示器、前车显示仪、车距等级及车距显示仪、前车速度显示仪、前车/本车速度数字显示仪、控制状态显示仪。所述控制状态显示仪包括手动、自动和手动/自动三种控制状态。所述警示器包括警示灯和警示扩音器。所述光敏电阻式光控开关为硫化镉(CDS)光敏电阻-系列LXD5528。所述CCD视觉传感器为美国UNIQ公司生产的UM-301系列。一种汽车车距检测预警装置的预警方法，包括以下步骤：(1)CCD视觉传感器数据采集光敏电阻式光控开关根据光照强度选择开启夜间CCD摄像机或白天CCD摄像机，然后CCD视觉传感器对前车进行摄像，并将采集数据传输给危险判断系统。(2)车距及前车速度采集测距传感器开启，检测车距S实和前车速度vA，并将检测车距S实和前车速度vA信息传输给危险判断系统。(3)确定安全预警车距S1危险判断系统内设安全预警车距S1计算模块，准确计算出安全预警车距S1。(4)确定车距安全等级车距安全等级m：当车距安全等级m≥1时，车距安全等级为安全等级；当车距安全等级0.8≤m<1时，车距安全等级为危险等级；当车距安全等级0.4≤m<0.8时，车距安全等级为很危险等级；当车距安全等级m<0.4时，车距安全等级为极端危险等级。(5)预警提示危险判断系统将车距安全等级信息传输给预警提示系统，预警提示系统根据车距安全等级，相应的作出正常预警等级、提示预警等级、黄色报警预警等级或红色报警预警等级。(6)预警操作危险判断系统将采集的数据传输给计算机控制单元，计算机控制单元根据车距安全等级作出是否向速度传感器和制动踏板传感器发送操作指令。所述安全预警车距S1计算模块包括以下三种计算模块：第一计算模块，前车处于静止状态时的安全预警车距S1为：第二计算模块，前车处于匀速行驶状态，本车行驶速度高于前车速度，两车相对速度vrel为：vrel＝vA-vB当相对速度的限速标志为负值(即其值小于0)时，并且相对速度值与本车速度之比的幅度范围在5％-10％之间，则安全预警车距S1为：前车处于匀速行驶状态，本车行驶速度高于前车速度，当相对速度的限速标志为负值(即其值小于0)时，并且相对速度值与本车速度之比的幅度范围在10％以上，则安全预警车距S1为：第三计算模块，前方车辆突然减速时，当前车的制动减速为Ja时，安全预警车距S1为：式中，S1：安全预警车距，单位米(m)；S0：最小安全车距，S0≥3(m)；SB：本车制动过程所行驶的距离，单位米(m)；SA：前车在制动过程所走过的距离，单位米(m)；vA：前车速度，单位米/秒(m/s)；vB：本车速度，单位米/秒(m/s)；vrel：相对速度，单位米/秒(m/s)；τr1：本车驾驶员制动反应时间，设为0.3～1s；τa1：本车驾驶员执行操作时间，设为0.045s；τ2：本车制动减速度所用时间，设为0.2s单位秒(s)；τ：本车制动操作反应时间，设为τ＝τa1+τ2，单位秒(s)；τ3：本车持续制动时间，单位秒(s)；Ja：前车的制动减速度，Ja＝7.8m/s2；Jb：本车的制动减速度，Jb＝7.8m/s2。所述预警提示中，危险判断系统将车距安全等级信息传输给预警提示系统，当车距安全等级为安全等级时，即车辆处于安全车距行驶时，对应预警提示系统的正常预警等级，车内液晶显示器上的警示灯为绿色常亮，且无报警提示音；当车距安全等级为危险等级时，即车辆处于危险状态行驶时，对应预警提示系统的提示预警等级，警示灯为白色，闪烁频率在1次/秒，报警提示音发出“嘟”的音调；当车距安全等级为很危险等级时，对应预警提示系统的黄色报警预警等级，警示灯为黄色，闪烁频率在2次/秒，报警提示音发出“滴答”的音调；当车距安全等级为极端危险等级时，对应预警提示系统的红色报警预警等级，警示灯为红色常亮，报警提示音一直发出“呜”的音调。所述预警操作中，危险判断系统将采集的数据传输给计算机控制单元，当车距安全等级为安全等级时，危险判断系统将实时检测车距、前车速度经计算机控制单元显示在车内液晶显示屏上，警示灯为绿色，控制状态显示仪显示手动操控状态，此时计算机控制单元不会向速度传感器和制动踏板传感器发送操作指令；当车距安全等级为危险等级时，危险判断系统将实时检测车距、前车速度经计算机控制单元显示在车内液晶显示屏上，警示灯为白色，控制状态显示仪显示手动操控状态，此时计算机控制单元不会向速度传感器和制动踏板传感器发送操作指令；当车距安全等级为很危险等级时，危险判本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车车距检测预警装置，其特征在于：包括光控开关、CCD视觉传感器、测距传感器、危险判断系统、计算机控制单元、预警提示系统、速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏，所述光控开关通过线路与CCD视觉传感器连接，CCD视觉传感器和测距传感器分别通过线路与危险判断系统连接，危险判断系统通过线路分别与计算机控制单元和预警提示系统连接，计算机控制单元通过线路分别与速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏连接，预警提示系统通过线路与车内液晶显示屏连接。

【技术特征摘要】
1.一种汽车车距检测预警装置，其特征在于：包括光控开关、CCD视觉传感器、测距传感器、危险判断系统、计算机控制单元、预警提示系统、速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏，所述光控开关通过线路与CCD视觉传感器连接，CCD视觉传感器和测距传感器分别通过线路与危险判断系统连接，危险判断系统通过线路分别与计算机控制单元和预警提示系统连接，计算机控制单元通过线路分别与速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏连接，预警提示系统通过线路与车内液晶显示屏连接。2.根据权利要求1所述的一种汽车车距检测预警装置，其特征在于：所述光控开关为光敏电阻式光控开关；所述CCD视觉传感器包括白天CCD摄像机和夜间CCD摄像机，夜间CCD摄像机为红外线CCD摄像机；所述测距传感器为德尔福ESR毫米波雷达。3.根据权利要求1所述的一种汽车车距检测预警装置，其特征在于：所述危险判断系统接收CCD视觉传感器和测距传感器采集的数据并进行数据处理，同时将前车速度与本车速度进行比较得出车距安全等级，再将车距安全等级信息分别传输给预警提示系统和计算机控制单元。4.根据权利要求3所述的一种汽车车距检测预警装置，其特征在于：所述车距安全等级包括安全、危险、很危险和极端危险四个等级。5.根据权利要求1所述的一种汽车车距检测预警装置，其特征在于：所述计算机控制单元接收危险判断系统传输数据，并根据危险判断系统传输的数据分别向速度传感器、制动踏板传感器和车内液晶显示屏发送操作指令；所述预警提示系统接收危险判断系统传输的数据，预警提示系统包括正常、提示、黄色报警、红色报警四个预警等级。6.根据权利要求1所述的一种汽车车距检测预警装置，其特征在于：所述车内液晶显示屏包括本车速度显示仪、警示器、前车显示仪、车距等级及车距显示仪、前车速度显示仪、前车/本车速度数字显示仪、控制状态显示仪。7.如权利要求1所述的一种汽车车距检测预警装置的预警方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)CCD视觉传感器数据采集光敏电阻式光控开关根据光照强度选择开启夜间CCD摄像机或白天CCD摄像机，然后CCD视觉传感器对前车进行摄像，并将采集数据传输给危险判断系统；(2)车距及前车速度采集测距传感器开启，检测车距S实和前车速度vA，并将检测车距S实和前车速度vA信息传输给危险判断系统；(3)确定安全预警车距S1危险判断系统内设安全预警车距S1计算模块，准确计算出安全预警车距S1；(4)确定车距安全等级车距安全等级m：当车距安全等级m≥1时，车距安全等级为安全等级；当车距安全等级0.8≤m<1时，车距安全等级为危险等级；当车距安全等级0.4≤m<0.8时，车距安全等级为很危险等级；当车距安全等级m<0.4时，车距安全等级为极端危险等级；(5)预警提示危险判断系统将车距安全等级信息传输给预警提示系统，预警提示系统根据车距安全等级，相应的作出正常预警等级、提示预警等级、黄色报警预警等级或红色报警预警等级；(6)预警操作危险判断系统将采集的数据传输给计算机控制单元，计算机控制单元根据车距安全等级作出是否向速度传感器和制动踏板传感器发送操作指令。8.根据权利要求7所述的一种汽车车距检测预警装置的预警方法，其特征在于：所述步骤(3)中的安全预警车距S1计算模块包括以下三种计算模块：第一计算模块，前车处于静止状态时的安全预警车距S1为：第二计算模块，前车处于匀速行驶状态，本车行驶速度高于前车速度，两车相对速度vrel为：vrel＝vA-vB当相对速度的限速标志为负值时，并且相对速度值与本车速度之比的幅度范围在5％-10％之间，则安全预警车距S1为：前车处于匀速行驶状态，本车行驶速度高于前车速度，当相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨君，岳洪伟，赵培全，衣丰艳，史超，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东,37