基于超声波测距的后车警示系统及警示方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于超声波测距的后车警示系统及警示方法。包括控制电路及与该控制电路连接的超声波发生电路、超声波接收电路、超声波供电控制电路、危险距离警示模块、降压供电模块和显示模块；超声波发生电路发射超声波并开始计时；当超声波接收电路接收到返回的超声波，计时结束并生成一个节点的数据，而后计算得到本车与后车的相对车距；根据获取的多个时间节点的数据，可计算得出相对瞬时车速和相对瞬时加速度，并根据本车瞬时车速、本车瞬时加速度、后车瞬时车速、后车瞬时加速度；从而判断本车与后车的车距是否安全。本发明专利技术可以让车辆在高速行驶时提示后车与本车保持安全车距，以降低后车与本车因距离过小，而造成的追尾事故。

【技术实现步骤摘要】
基于超声波测距的后车警示系统及警示方法
本专利技术涉及汽车领域，特别是一种基于超声波测距的后车警示系统及警示方法。
技术介绍
自动刹车系统指的是利用红外线、超声波或是热感应等测距系统所制作的防碰撞的刹车系统，该系统可以利用所测的车辆与前方物体的距离和本车车速，测算出如果从此刻开始刹车，刹车后与物体的距离是多少，来判断是否需要自动刹车，但是此装置的缺点是，即使你成功地进行了刹车，保证了与前方物体的安全，但无法保证本车与后方车辆会有安全刹车距离，有时自动刹车系统的车辆成功刹车，但还是可能遇到被后车追尾的情况，就依然会酿成事故，因此，为了最大可能规避所有事故，配备自动刹车系统的车辆配备后车警示系统就显得格外重要。该系统更可以让车辆在高速行驶时提示后车与本车保持安全车距。现有的专利根据与前方物体的实时距离可以调整本车车速，来计算并实施合理的停车方案。可是该技术应用在后车警示时是无法通过控制本车车速来实现安全车距控制的。因此，本方案要解决利用合理强度的灯光闪烁或是声音提示来警示后车，既不能太弱（易被忽视），也不能太强（会伤害到后车驾驶员）。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于超声波测距的后车警示系统及警示方法，可以让车辆在高速行驶时提示后车与本车保持安全车距，以降低后车与本车因距离过小，而造成的追尾事故。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于超声波测距的后车警示系统，包括控制电路及与该控制电路连接的超声波发生电路、超声波接收电路、超声波供电控制电路、危险距离警示模块、降压供电模块和显示模块，所述超声波发生电路、超声波接收电路还与所述超声波供电控制电路连接；车辆启动且整个警示系统处于工作状态，超声波发生电路发射超声波并开始计时；当超声波接收电路接收到返回的超声波回波信号，计时结束并生成一个节点的数据；控制电路从超声波接收电路接收获取数据，根据超声波在空气中的传播速度进行计算，得到本车与后车的相对车距；等待控制电路获取多个时间节点的数据，即可计算得出相对瞬时车速和相对瞬时加速度，进而根据本车瞬时车速、本车瞬时加速度，计算得出后车瞬时车速、后车瞬时加速度；从而判断本车与后车的车距是否安全。在本专利技术一实施例中，由于超声波在空气中的传播速度，受到温度条件的影响，因此超声波在空气中的传播速度的计算公式为：；其中，T为当前温度。本专利技术还提供了一种基于上述系统的警示方法，具体包括如下步骤：步骤S1、车辆启动且整个系统处于工作状态，超声波发生电路发射超声波并开始计时；步骤S2、超声波接收电路接收到返回的超声波回波信号，计时结束并生成一个节点的数据；步骤S3、控制电路从超声波接收电路接收获取数据，根据超声波在空气中的传播速度进行计算，得到本车与后车的相对车距；等待控制电路获取N个时间节点的数据，即可计算得出相对瞬时车速和相对瞬时加速度；步骤S4、进而根据本车瞬时车速、本车瞬时加速度以及步骤S3获取的相对瞬时车速、相对瞬时加速度，计算得出后车瞬时车速、后车瞬时加速度；步骤S5、测算在危险状况发生时，驾驶员反应时间、制动器协调时间、车辆进行中等程度刹车所需时间；并根据车辆进行中等程度刹车所需时间计算后车中等程度刹车时的反向加速度，并根据本车性能，设定本车中等程度刹车时的反向加速度；从而计算得到本车与后车在当前时刻同时开始以各自中等程度刹车速度制动刹车的距离，计算公式如下：其中，为本车瞬时车速，为后车瞬时车速，为驾驶员反应时间，为制动器协调时间，为本车刹车时的反向加速度，为后车刹车时的反向加速度；步骤S6、设置安全车距与危险车距，当后车与本车刹车后距离小于安全车距时车尾警示黄灯亮并且闪烁以警示后车保持车距；当后车与本车刹车后距离小于或等于危险车距时，本车车尾警示黄灯闪烁且警示喇叭响起以警示后车危险。在本专利技术一实施例中，所述N取4。在本专利技术一实施例中，所述危险车距为安全车距的百分之四十。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术是以在超声波红外线等测距为测距工具的基础上增加了后车的警示系统，本系统与测量前方车距的“预碰撞自动刹车系统”相互不冲突，并且可以同时进行工作，在保证本车与前车的安全距离的同时提示后车需要与本车保持安全距离，以最大可能防止追尾事件的发生；2、本“后车警示系统”相比于探测前方物体并形成刹车方案的自动控制系统，多了俩车停车后距离的动态把控，但本车车速低时该系统启动的距离就会非常之小，当本车车速为零时，系统不再工作；但当车速不断增长，俩车的停车后安全距离就会随之增长，且增长速率愈来愈快。附图说明图1为本专利技术系统原理框图。图2是本专利技术一实施例中采用的控制电路原理图。图3是本专利技术一实施例中采用的超声波发生电路原理图。图4是本专利技术一实施例中采用的超声波接收电路原理图。图5是本专利技术一实施例中采用的超声波供电控制电路原理图。图6是本专利技术一实施例中采用的危险距离警示模块原理图。图7是本专利技术一实施例中采用的降压供电模块原理图。图8是本专利技术一实施例中采用的显示模块原理图。图9是本专利技术一实施例中超声波接收电路接收到的电平信号。图10是本专利技术一实施例中测量人为制动所需时间。图11是本专利技术一实施例中系统工作流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。如图1所示，本专利技术提供了一种基于超声波测距的后车警示系统，包括控制电路及与该控制电路连接的超声波发生电路、超声波接收电路、超声波供电控制电路、危险距离警示模块、降压供电模块和显示模块，所述超声波发生电路、超声波接收电路还与所述超声波供电控制电路连接；车辆启动且整个警示系统处于工作状态，超声波发生电路发射超声波并开始计时；当超声波接收电路接收到返回的超声波回波信号，计时结束并生成一个节点的数据；控制电路从超声波接收电路接收获取数据，根据超声波在空气中的传播速度进行计算，得到本车与后车的相对车距；等待控制电路获取多个时间节点的数据，即可计算得出相对瞬时车速和相对瞬时加速度，进而根据本车瞬时车速、本车瞬时加速度，计算得出后车瞬时车速、后车瞬时加速度；从而判断本车与后车的车距是否安全。所述超声波发生电路、超声波接收电路设于车辆后方，以检测本车辆后方的车辆与本车辆之间的距离。在本专利技术一实施例中，由于超声波在空气中的传播速度，受到温度条件的影响，因此超声波在空气中的传播速度的计算公式为：，单位：m/s。其中，T为当前温度，单位：℃。本专利技术还提供了一种基于上述所述系统的警示方法，具体包括如下步骤：步骤S1、车辆启动且整个系统处于工作状态，超声波发生电路发射超声波并开始计时；步骤S2、超声波接收电路接收到返回的超声波回波信号，计时结束并生成一个节点的数据；步骤S3、控制电路从超声波接收电路接收获取数据，根据超声波在空气中的传播速度进行计算，得到本车与后车的相对车距；等待控制电路获取N（一般取4，即4个时间节点作为一个采集周期）个时间节点的数据，即可计算得出相对瞬时车速和相对瞬时加速度；步骤S4、进而根据本车瞬时车速、本车瞬时加速度以及步骤S3获取的相对瞬时车速、相对瞬时加速度，计算得出后车瞬时车速、后车瞬时加速度；步骤S5、测算在危险状况发生时，驾驶员反应时间、制动器协调时间、车辆进行中等程度刹车所需时间；并根据车辆进行中等程度刹车所需时间计算后车中等程度刹车时的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波测距的后车警示系统，其特征在于，包括控制电路及与该控制电路连接的超声波发生电路、超声波接收电路、超声波供电控制电路、危险距离警示模块、降压供电模块和显示模块，所述超声波发生电路、超声波接收电路还与所述超声波供电控制电路连接；车辆启动且整个警示系统处于工作状态，超声波发生电路发射超声波并开始计时；当超声波接收电路接收到返回的超声波回波信号，计时结束并生成一个节点的数据；控制电路从超声波接收电路接收获取数据，根据超声波在空气中的传播速度进行计算，得到本车与后车的相对车距；等待控制电路获取多个时间节点的数据，即可计算得出相对瞬时车速和相对瞬时加速度，进而根据本车瞬时车速、本车瞬时加速度，计算得出后车瞬时车速、后车瞬时加速度；从而判断本车与后车的车距是否安全。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波测距的后车警示系统，其特征在于，包括控制电路及与该控制电路连接的超声波发生电路、超声波接收电路、超声波供电控制电路、危险距离警示模块、降压供电模块和显示模块，所述超声波发生电路、超声波接收电路还与所述超声波供电控制电路连接；车辆启动且整个警示系统处于工作状态，超声波发生电路发射超声波并开始计时；当超声波接收电路接收到返回的超声波回波信号，计时结束并生成一个节点的数据；控制电路从超声波接收电路接收获取数据，根据超声波在空气中的传播速度进行计算，得到本车与后车的相对车距；等待控制电路获取多个时间节点的数据，即可计算得出相对瞬时车速和相对瞬时加速度，进而根据本车瞬时车速、本车瞬时加速度，计算得出后车瞬时车速、后车瞬时加速度；从而判断本车与后车的车距是否安全。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，由于超声波在空气中的传播速度，受到温度条件的影响，因此超声波在空气中的传播速度的计算公式为：；其中，T为当前温度。3.一种基于权利要求1或2所述系统的基于超声波测距的后车警示方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、车辆启动且整个系统处于工作状态，超声波发生电路发射超声波并开始计时；步骤S2、超声波接收电路接收到返回的超声波回波信号，计时结束并生成一个节点的数据；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖宝森，阮浩威，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：发明
国别省市：福建,35