一种车辆防追尾系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种车辆防追尾系统，包括安装在每辆汽车上的中央控制模块、用于测得当前汽车与潜在危险车辆之间实际距离的激光测距仪、用于获取实时位置的GPS模块、用于获取实时车速的车速传感器和用于获取制动信号的制动传感器，激光测距仪、GPS模块、车速传感器和制动传感器均连接中央控制模块的输入端，中央控制模块的输出端连接预警模块和制动模块；当前汽车与潜在危险车辆的中央控制模块之间通过无线模块相交互。本实用新型专利技术能够获取本车与潜在危险车辆之间的距离信息，主动进行制动，防止追尾碰撞事故发生，保证车辆安全。

Vehicle rear collision prevention system

The utility model relates to a vehicle anti collision system, including installation in every car on the central control module, used to measure between the current car and potentially dangerous vehicle laser rangefinder, the actual distance for GPS module, real-time location for speed sensors to obtain the real-time speed and braking for sensors to obtain the brake signal. The laser range finder, GPS module, vehicle speed sensor and the brake sensor are connected with the input end of the central control module, the output of the central control module is connected between the brake module and warning module; the central control module of current vehicle with potentially dangerous vehicles through the wireless module interaction. The utility model can obtain the distance information between the vehicle and the potential dangerous vehicle, and actively carry out braking to prevent rear end collision accidents and ensure the safety of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽车安全驾驶辅助装置领域，具体涉及一种车辆防追尾系统。
技术介绍
随着社会经济的飞速发展，汽车保有量大幅增加，因实际车距低于安全距离而造成的追尾事故、因转弯对前方车辆状况的未知造成的事故、大雾天气对潜在危险车辆状况的未知而造成的交通事故等问题已引起了社会和交通部门的高度重视。目前汽车避撞系统的控制方法主要有搭建控制平台统一控制、V2V及V2I信息交流、提升传感器精度等，以提高避撞的准确性和鲁棒性。以上虽然取得了一定的成效，但由于缺少对车辆及周边信息的全面了解，系统仍然存在判断依据单一的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种车辆防追尾系统，能够判断车辆安全状况，防止追尾碰撞。为实现上述目的，本技术采取如下技术解决方案：包括安装在每辆汽车上的中央控制模块、用于测得当前汽车与潜在危险车辆之间实际距离的激光测距仪、用于获取实时位置的GPS模块、用于获取实时车速的车速传感器和用于获取制动信号的制动传感器，激光测距仪、GPS模块、车速传感器和制动传感器均连接中央控制模块的输入端，中央控制模块的输出端连接预警模块和制动模块；当前汽车与潜在危险车辆的中央控制模块之间通过无线模块相交互。进一步地，激光测距仪采用1800A激光测距仪。进一步地，GPS模块的型号为U-BLOXLEA-6S。进一步地，车速传感器采用HZL201霍尔式车速传感器，且安装在汽车变速器输出轴上。进一步地，制动传感器采用光电式制动传感器。进一步地，中央控制模块连接用于改变车辆最大减速度数值大小的路面模式选择模块。进一步地，无线模块采用型号为AS01-ML01DP5的2.4G无线收发模块，且安装在车顶后部。进一步地，中央控制模块由STM32F407ZGT6芯片及其接口电路组成。进一步地，预警模块由发光二极管和蜂鸣器组成，发光二极管的型号为TMS320DM642，蜂鸣器的型号为CY-12055。进一步地，中央控制模块连接型号为TVG-800的液晶显示器。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：1)将车联网和车辆的防追尾碰撞技术结合起来，利用无线模块，各车间直接互联，免去构建网络，根据对周围环境的感知和车车之间的信息交流、融合；在限速路段，交警可通过车辆发送出的车速信息直接对车速进行监控；2)本技术通过设置与中央控制模块相连的测距装置、测速装置，并将中央控制模块和预警模块、制动模块相连，能够获取本车与潜在危险车辆之间的距离信息，在保留驾驶员对车辆进行制动功能的同时，车辆还能够通过中央控制模块进行预警或紧急制动，使得本车能够主动进行制动，防止追尾碰撞事故发生，保证车辆安全；3)本技术采用了制动传感器，保证系统和驾驶员的操纵不发生干涉；4)本技术将GPS模块和激光测距仪组合使用进行测距，GPS模块能够测量较大的车距，激光测距仪能够精确测量较小的车距，两者配合使用，满足系统对测距长距离、高精准等要求；同时在各种恶劣路况(大雾、雨雪等)下以及转弯情况下，系统可以弥补驾驶员视角的不足。进一步地，本技术采用了路面模式选择模块，可根据不同的路况来选择路面模式，使得车辆制动更加方便安全。【附图说明】图1为本技术的的硬件连接框图；图2为本技术的流程框图。【具体实施方式】以下结合附图和实施例对本技术的具体内容作进一步详细地说明。如图1所示，本技术包括安装在每辆汽车上的激光测距仪1、GPS模块2、车速传感器3、制动传感器4、路面模式选择模块5、无线模块6、中央控制模块7、预警模块8、制动模块9、液晶显示器10。其中，当前汽车与潜在危险车辆的中央控制模块7之间通过无线模块6相交互，无线模块6与中央控制模块7通过串口相连，激光测距仪1、GPS模块2、车速传感器3、制动传感器4和路面模式选择模块5的输出端与中央控制模块7的输入端相连，中央控制模块7的输出端与预警模块8、制动模块9和液晶显示器10的输入端相连。激光测距仪1采用1800A激光测距仪，安装在车前保险杠处，用于当两车相距较近比如距离﹤200m时，精确测得与潜在危险车辆之间的实际距离。GPS模块2采用型号为U-BLOXLEA-6S的GPS模块，安装在车顶中部，通过串口与中央控制模块7连接，用于获取车辆自身位置信号；车辆自身位置和潜在危险车辆位置可以在液晶显示器10的地图上显示，同时发送给周围车辆，可以得到两车的距离，也便于驾驶员观察周围车辆情况。本技术中GPS模块2和激光测距仪1配合使用，激光测距仪1的测距有限，可以在某一设定值内通过激光测距仪1精确测距，大于该设定值的，通过GPS模块2测距；比如距离＞200m，使用GPS模块2进行测距；距离≤200m，使用激光测距仪1进行精准测距。车速传感器3采用HZL201霍尔式车速传感器，安装在汽车变速器输出轴上，用于获取车辆的实时车速信号。制动传感器4采用光电式制动传感器，用于检测车辆的制动灯信号，为系统是否介入进行预警和紧急制动提供依据。路面模式选择模块5采用按键开关，路面模式选择模块5用于改变车辆最大减速度的数值大小，驾驶员选择不同行驶路况对应着大小不同的最大减速度；路面模式选择模块5可以设置三种路面模式：干燥路面最大减速度amax＝7m/s2、湿滑路面最大减速度amax＝4.5m/s2、冰雪路面最大减速度amax＝1.5m/s2，用于选择不同路况，根据驾驶员选择的模式而改变相应的最大减速度，便于预判安全距离；同时，当驾驶员未进行选择时，系统默认为干燥路面。无线模块6采用型号为AS01-ML01DP5的2.4G无线收发模块，安装在车顶后部，该无线模块外接天线配合使用，传输范围可达2700米，用于和周围车辆进行通信，收发数据。中央控制模块7由STM32F407ZGT6芯片及其接口电路组成，用于进行输入数据处理和控制信号输出。预警模块8，由发光二极管和蜂鸣器组成，发光二极管的型号为TMS320DM642，蜂鸣器的型号为CY-12055，模块用于系统进行预警。制动模块9，由步进电机组成，用于控制车辆制动。液晶显示器10的型号为TVG-800，通过USB接口与中央控制模块7连接，用于显示车辆位置、速度信号。系统通过GPS模块2实时获得车辆自身位置信号；激光测距仪1用于测得与前车的实际车距；无线模块6与周围车辆进行通信，获得潜在危险车辆的位置信号和速度信号，并将自身的位置信号和速度信号发送到周围车辆；制动传感器4根据制动指示灯的状态得到制动信号。本技术的主要工作过程及原理如图2所示：系统通过无线模块6接收潜在危险车辆的位置、速度信号，实现车车之间的信息交流。然后，系统的中央控制模块7根据无线模块6接收的速度信号、位置信号，以及不同路面模式下的加速度值计算得到当前加速度对应的当前安全距离、最大减速度对应的临界安全距离(余志生主编，汽车理论(第5版)，机械工业出版社)，并与实际车距进行比较，并发出控制信号：不介入、预警或紧急制动。同时，将潜在危险车辆和本车的速度、理论车距和实际车距在液晶显示器10上实时更新显示。如果车辆主动制动，根据现有公式计算潜在危险车辆的制动距离sA临界，以及本车制动距离sB临界，其中，amax是潜在危险车辆的最大加速度，amax′是本车的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆防追尾系统，其特征在于：包括安装在每辆汽车上的中央控制模块(7)、用于测得当前汽车与潜在危险车辆之间实际距离的激光测距仪(1)、用于获取实时位置的GPS模块(2)、用于获取实时车速的车速传感器(3)和用于获取制动信号的制动传感器(4)，激光测距仪(1)、GPS模块(2)、车速传感器(3)和制动传感器(4)均连接中央控制模块(7)的输入端，中央控制模块(7)的输出端连接预警模块(8)和制动模块(9)；当前汽车与潜在危险车辆的中央控制模块(7)之间通过无线模块(6)相交互。

【技术特征摘要】
1.一种车辆防追尾系统，其特征在于：包括安装在每辆汽车上的中央控制模块(7)、用于测得当前汽车与潜在危险车辆之间实际距离的激光测距仪(1)、用于获取实时位置的GPS模块(2)、用于获取实时车速的车速传感器(3)和用于获取制动信号的制动传感器(4)，激光测距仪(1)、GPS模块(2)、车速传感器(3)和制动传感器(4)均连接中央控制模块(7)的输入端，中央控制模块(7)的输出端连接预警模块(8)和制动模块(9)；当前汽车与潜在危险车辆的中央控制模块(7)之间通过无线模块(6)相交互。2.根据权利要求1所述的一种车辆防追尾系统，其特征在于：激光测距仪(1)采用1800A激光测距仪。3.根据权利要求1所述的一种车辆防追尾系统，其特征在于：GPS模块(2)的型号为U-BLOXLEA-6S。4.根据权利要求1所述的一种车辆防追尾系统，其特征在于：车速传感器(3)采用HZL201霍尔式车速传感器，且安装在汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨炜，尧玲，张雯，张锦思，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61