一种汽车防追尾方法及预警系统技术方案

本发明专利技术涉及汽车防追尾方法及预警系统，该方法是在汽车上安装预警装置控制器，通过预警装置控制器获知刹车踏板踩踏深度和踏板位置变化率，用以识别是否达到急刹车状态，并控制汽车危险警告声光，达到防止被追尾预警；另外，通过预警装置控制器获取自车车速、行驶路面的坡度来计算安全距离，通过识别本车道是否有车辆进入，同时检测两车的车距是否达到安全距离以下进行预警，防止自车追尾前车。预警装置控制器接收刹车踏板位置传感器、倾角传感器、自车速度获取模块及视觉分析模块输出的信号，控制汽车危险警告声光，对自车的驾驶员进行提醒及给予前后车的驾驶员警示，防止追尾前车及被后车追尾，增加行车安全。

An automobile rear end collision prevention method and early warning system

The invention relates to an automobile anti-rear-end collision method and an early warning system. The method is to install an early warning device controller on the automobile, through which the depth of brake pedal and the rate of change of pedal position are obtained, so as to identify whether the brake state is reached, and to control the sound and light of automobile danger warning to prevent rear-end collision. In addition, the safety distance is calculated by acquiring the speed of the vehicle and the slope of the road surface through the controller of the early warning device. The safety distance is calculated by identifying whether the vehicle enters the lane and detecting whether the distance between the two vehicles is below the safety distance, so as to prevent the vehicle from reaching the rear. The controller of the warning device receives the signals from the position sensor of the brake pedal, the inclination sensor, the speed acquisition module and the visual analysis module, controls the sound and light of the automobile danger warning, reminds the driver of the automobile and gives the warning to the driver before and after the automobile, prevents the rear-end of the car and the rear-end of the car, and increases the safety of the vehicle. All.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车防追尾方法及预警系统
本专利技术涉及汽车安全
，尤其是一种汽车防止被追尾（前、后车碰撞）的预警装置。
技术介绍
随着汽车大量进入人们的日常生活，汽车行驶安全越来越受到关注和重视。就常见的汽车追尾或被追尾事故而言，大多是因为前车紧急刹车后，后车未能及时反应，自车与前车保持的安全距离不够，或者不清楚前车刹车目的（紧急刹车还是轻踩刹车），从而造成刹车力度不够，未能在有限时间和距离内及时停车而造成追尾碰撞事故。为了有效避免和减少汽车追尾事故的发生，现有技术一般是在汽车上安装主动侦测雷达，当两车之间的距离小于安全距离时后车自动减速。但是此种方法是主动侦测、被动感应，受行车速度和行车环境等影响，防追尾效果差强人意。此外，现有的主动侦测装置造价较高，实现方法颇为复杂，只能安装于较高档的汽车上，推广普及较为不易。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车防追尾方法及预警系统，实现对自车的驾驶员进行提醒及给予前后车的驾驶员警示，减少汽车追尾事故，系统小巧，价格便宜，装车方便。为达到上述目的，本专利技术提供一种汽车防追尾方法，该方法是在汽车上安装预警装置控制器，通过预警装置控制器获知刹车踏板踩踏深度和踏板位置变化率，用以识别是否达到急刹车状态，并控制汽车危险警告声光，达到防止被追尾预警；另外，通过预警装置控制器获取自车车速、行驶路面的坡度来计算安全距离，通过识别本车道是否有车辆进入，同时检测两车的车距是否达到安全距离以下进行预警，防止自车追尾前车。所述预警装置控制器通过蓝牙控制汽车危险警告声光。所述安全距离是指自车的车速对应的安全距离和坡度修正的安全距离之和，车速对应的安全距离通过图像分析计算获取，使用CCD摄像头拍摄图像，识别障碍物（车辆），根据障碍物面积的大小间接计算。也可以图像分析计算结合激光雷达测距共同获取，这样准确率更高；图像分析计算是一种基于逆投影变换的测距算法，该算法的原理是：当焦距一定时，车距与图像上车辆宽度的乘积是一个常数；设为前一时刻的车距，为后一时刻的车距，为前一时刻图像中车辆宽度所占的像素数，为后一时刻图像中车辆宽度所占的像素数，则：假设图像的大小为W,则距离,或者；由上式可知，，将此常数记为C，通过n次测量记录di和wi的值，即可求出自车校准的C值为：在获得了校准的C值后，可进一步利用图像中前车的二维宽度W，计算出实际空间中的自车与前车的距离；车辆前进的加速度由GPS定位模块根据获取的车速进一步计算可得，车身在前悬架处的上下振动位移为Z1，由摆锤所受各力对摆动中心O的矩可写出其转动方程:式中:J=mr2,φ=θ-(α+β),g为重力加速度，；上式又可化简为：经过进一步的数据分析加工计算，可获得计算道路坡度角α的近似公式：。所述防止追尾前车预警包括车内语言提示驾驶员、危险警告灯工作、喇叭工作或者其结合。为达到上述目的，本专利技术提供的汽车防追尾预警系统，包括有连接刹车踏板的刹车踏板位置传感器、预警装置控制器、倾角传感器、自车速度获取模块和CCD视觉分析模块，通过CCD摄像头拍摄的图像，识别障碍物，根据障碍物面积的大小间接计算车距。所述预警装置控制器接收上述传感器信号，当达到预警条件，立即控制汽车危险警告声光，对自车的驾驶员进行提醒，同时给予前后车驾驶员以警示。所述预警装置控制器采用高度集成的Car-cam主板MSC8328P，其具有DUAL600MHZ32-BITRISC处理器，配置DDR4G内存和蓝牙发送接受模块；所述汽车的危险警告灯开关及喇叭开关均设计为蓝牙和手动按压同时可控模式，危险警告灯开关及喇叭开关通过蓝牙连接预警装置控制器，危险警告灯开关接收预警装置控制器输出的信号控制警告灯工作；喇叭开关接收预警装置控制器输出的信号控制汽车喇叭工作。所述视觉分析模块是基于单目CCD镜头的视觉系统。所述自车速度获取模块是GPS定位模块或者车载网络CAN接收仪表电脑的车速信号模块。所述刹车踏板位置传感器是非接触式霍尔刹车踏板位置传感器，具有磁铁和霍尔IC芯片；霍尔IC芯片固定，磁铁随刹车踏板一起运动，改变磁力线入射角度，藉此影响霍尔IC芯片的电压输出值。本专利技术实现对自车的驾驶员进行提醒及给予前后车的驾驶员警示，由此既可以防止追尾前车，又可以预警被后车追尾。系统小巧，价格便宜，装车方便，不改变原车外观与线路，通过预警装置控制器获知自车车速V、行驶路面的坡度a、计算安全距离DG，并通过识别安全距离内本车道是否有目标车辆进入安全距离以内，达到对自车的驾驶员进行提醒，防止追尾前车；另外，在紧急刹车的情况下，预警装置控制器通过接收刹车踏板位置传感器输出的信号分析判断急刹车的程度进而使用蓝牙模块控制危险警告灯开关及喇叭开关，防止被后车追尾以及突发情况下打开危险警告灯和喇叭预警防止二次事故，增加行车安全。附图说明：附图1为本专利技术预警系统结构原理图；附图2为本专利技术的预警系统工作流程图；附图3为本专利技术的单目CCD视觉系统识别车辆距离示意图；附图4为本专利技术其一实施例的刹车踏板位置传感器的原理图；附图5为倾角传感器的原理图；附图6为计算坡度的车辆模型。具体实施方式：以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。本专利技术有关一种汽车防追尾方法，该方法是在汽车上安装预警装置控制器，通过预警装置控制器获知刹车踏板踩踏深度和踏板位置变化率，用以识别是否达到急刹车状态，并控制汽车危险警告声光，达到防止被追尾预警；以及通过预警装置控制器获知自车车速、行驶路面的坡度、计算安全距离，并通过识别安全距离内本车道是否有目标车辆进入安全距离以内进行防止追尾前车预警。实现对自车的驾驶员进行提醒及给予前后车的驾驶员警示，由此既可以防止追尾前车，又可以预警被后车追尾。本方法中，所述预警装置控制器通过蓝牙控制汽车危险警告声光，方便控制及传输；所述安全距离是车速对应的安全距离DV和坡度修正的安全距离Dɑ之和，即DG=DV+Dɑ，车速对应的安全距离通过图像分析计算获取。通过CCD摄像头拍摄的图像，识别障碍物，根据障碍物面积的大小计算实际车距。所述防止追尾前车预警包括车内语言提示驾驶员、危险警告灯工作、喇叭工作或者其结合。由此提升汽车防追尾的功效。图3所示，所述图像分析的方法采用单目CCD视觉测距，是一种基于逆投影变换的测距算法。该方法既易于实现，同时处理图像的速度较快。该算法的原理是：当焦距一定时，车距与图像上车辆宽度的乘积是一个常数。当两车间距不同时,前方车辆在图像中成像的大小不同。设为前一时刻的车距，为后一时刻的车距，为前一时刻图像中车辆宽度所占的像素数，为后一时刻图像中车辆宽度所占的像素数，则：假设图像的大小为W,则距离,或者。由上式可知，，将此常数记为C，通过n次测量记录di和wi的值，即可求出自车校准的C值为：在获得了校准的C值后，可进一步利用图像中前车的二维宽度W，计算出实际空间中的自车与前车的距离D：。参阅图1~6所示，系本专利技术的较佳实施例示意图，本专利技术的汽车防追尾预警系统，包括有连接刹车踏板的刹车踏板位置传感器1、预警装置控制器2、倾角传感器3、自车速度获取模块4、视觉分析模块5，所述预警装置控制器2接收刹车踏板位置传感器1、倾角传感器3、自车速度获取模块4及视觉分析模块5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车防追尾方法，其特征在于：该方法是在汽车上安装预警装置控制器，通过预警装置控制器获知刹车踏板踩踏深度和踏板位置变化率，用以识别是否达到急刹车状态，并控制汽车危险警告声光，达到防止被追尾预警；以及通过预警装置控制器获知自车车速、行驶路面的坡度、计算安全距离，并通过识别安全距离内本车道是否有目标进入安全距离以内进行防止追尾前车预警。

【技术特征摘要】
1.一种汽车防追尾方法，其特征在于：该方法是在汽车上安装预警装置控制器，通过预警装置控制器获知刹车踏板踩踏深度和踏板位置变化率，用以识别是否达到急刹车状态，并控制汽车危险警告声光，达到防止被追尾预警；以及通过预警装置控制器获知自车车速、行驶路面的坡度、计算安全距离，并通过识别安全距离内本车道是否有目标进入安全距离以内进行防止追尾前车预警。2.根据权利要求1所述的一种汽车防追尾方法，其特征在于：所述预警装置控制器通过蓝牙控制汽车危险警告声光。3.根据权利要求1所述的一种汽车防追尾方法，其特征在于：所述安全距离是车速对应的安全距离和坡度修正的安全距离之和，车速对应的安全距离通过图像分析计算获取，使用CCD摄像头拍摄的图像，识别障碍物，根据障碍物面积的大小间接计算；或者使用图像分析计算结合激光雷达测距共同获取；图像分析计算是一种基于逆投影变换的测距算法，该算法的原理是：当焦距一定时，车距与图像上车辆宽度的乘积是一个常数；设为前一时刻的车距，为后一时刻的车距，为前一时刻图像中车辆宽度所占的像素数，为后一时刻图像中车辆宽度所占的像素数，则：假设图像的大小为W,则距离,或者；由上式可知，，将此常数记为C，通过n次测量记录di和wi的值，即可求出自车校准的C值为：在获得了校准的C值后，可进一步利用图像中前车的二维宽度W，计算出实际空间中的自车与前车的距离；车辆前进的加速度由GPS定位模块根据获取的车速进一步计算可得，车身在前悬架处的上下振动位移为Z1，由摆锤所受各力对摆动中心O的矩可写出其转动方程:式中:J=mr2,φ=θ-(α+β),g为重力加速度，；上式又可化简为：经过进一步的数据分析加工计算，可获得计算道路坡度角α的近似公式：。4.根据权利要求1所述的一种汽车防追尾方法，其特征在于：所述防止追尾前车预警包括车内语言提示驾驶员、危险警告灯工作、喇叭工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘存山，舒雨锋，熊长炜，
申请(专利权)人：东莞职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44