一种汽车五限界主动报警防撞装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种汽车五限界主动报警防撞装置及方法，装置包括车前碰撞识别系统、车后碰撞识别系统和五限界判断处理系统；车前碰撞识别系统包括车前超声波测距模块、本车车速测量模块和车前碰撞识别模块；车后碰撞识别系统包括车后超声波测距模块、本车车速测量模块和车后碰撞识别模块；五限界判断处理系统包括控制单元、语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块；本发明专利技术采用车前三限界和车后二限界共汽车五限界的划分，可以为驾驶者提供良好的报警防撞措施；在存在碰撞可能性时，将碰撞可能性降到最低；在碰撞发生时，将碰撞损伤程度降到最低。

Automobile five clearance active alarm anti-collision device and method

The invention discloses an automobile anti-collision alarm five gauge active device and method, device includes a front collision identification system, car collision identification system and five gauge judgment processing system; the front collision identification system includes a front ultrasonic ranging module, the speed measurement module and vehicle collision identification module; car collision identification system includes a car after ultrasonic the ranging module, the speed measurement module and vehicle collision identification module; five gauge judgment processing system includes a control unit and a voice alarm module, automatic braking module and electromagnetic anti-collision module; the invention adopts three division front gauge and the car two bus bound five gauge, can provide good alarm anti-collision measures for drivers in the presence of; possibility of collision, the collision probability is reduced to the minimum; at the time of the collision, the collision damage reduction To the lowest.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车五限界主动报警防撞装置及方法
本专利技术属于汽车安全
，具体涉及一种汽车主动报警防撞装置。
技术介绍
随着家用汽车的不断普及，人们对汽车驾驶安全要求不断提高，使得汽车的安全技术得以不断发展和完善，并不断向智能化和数字化方向发展。传统的汽车安全设计主要考虑被动安全技术，如设置安全带、安全气囊、保险杠等。现在汽车设计师们更多考虑的是主动安全技术，使汽车能够主动采取措施，避免事故的发生或者降低事故发生时的危害性。但是现有的汽车主动安全技术无法完全避免交通事故，特别是在下雨天地面摩擦系数降低、汽车超速，汽车刹车失灵等情况下。因此，如何更好地、更加安全、更加完善地实现主动避免汽车交通事故的发生和降低交通事故发生时的危害性成了人们亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车五限界主动报警防撞装置，以提高机动车辆驾驶的安全性，降低交通事故发生的几率，并在存在碰撞可能性时，通过语音报警模块提醒司机，并启动自动刹车模块降低碰撞可能性；在碰撞无法避免时，启动电磁防撞装置，将事故的损伤率降到最低。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种汽车五限界主动报警防撞装置，包括车前碰撞识别系统、车后碰撞识别系统和五限界判断处理系统；车前碰撞识别系统包括车前超声波测距模块、本车车速测量模块和车前碰撞识别模块；车后碰撞识别系统包括车后超声波测距模块、本车车速测量模块和车后碰撞识别模块；五限界判断处理系统包括控制单元、语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块；车前超声波测距模块和本车车速测量模块的输出端均与车前碰撞识别模块的输入端连接；车后超声波测距模块和本车车速测量模块的输出端均与车后碰撞识别模块的输入端连接；控制单元的输入端分别与车前碰撞识别模块和车后碰撞识别模块的输出端连接，控制单元的输出端分别与语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块的输入端连接。进一步的，车前超声波测距模块用于检测本车与前车的距离；车后超声波测距模块用于检测本车与后车的距离；本车车速测量模块用于采集本车速度信息；车前碰撞识别模块用于根据车前超声波测距模块和本车车速测量模块的输出信息计算前车与本车之间的最小安全距离Dr1；车后碰撞识别模块用于根据车后超声波测距模块和本车车速测量模块的输出信息计算后车与本车之间的最小安全距离Dr2；控制单元用于根据车前碰撞识别模块和车后碰撞识别模块的输出信息控制对应语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块中一个或多个工作。进一步的，最小安全距离Dr1通过以下步骤计算：(1)车前超声波测距模块通过不断检测超声波发射后遇到前车反射回来的回波，从而测出发射超声波和接收回波的时间差ΔT；车前超声波模块根据温度传感器所测当前空气温度计算出对应的声速值C，并根据公式S＝C×ΔT/2，计算出当前本车与前车车距S；(2)本车车速测量模块直接采集汽车车速表中的车速值；(3)车前碰撞识别模块采集到车前超声波传感器输入并转换的本车与前车车距值S，以及采集到本车车速测量模块输入的本车车速值V1；根据公式计算出前车车速值V2；根据公式和计算本车加速度值a1与前车加速度值a2；最后根据公式，得出本车与前车的最小安全车距Dr1，其中：Tf1为本车驾驶员对前方车辆的反应临界时间，Td1为本车制动协调时间，Tz1为本车减速度增长时间，φ1为制动距离修正系数；对于水泥路面，φ1＝0.06；对于沥青路面，φ1＝0.12。进一步的，当前车与本车距离D1取值范围为2Dr1＜D1≤3Dr1时，控制单元的输出端向语音报警模块发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“前车与本车距离过近，请保持安全车距”；当前车与本车距离D1取值范围为Dr1＜D1≤2Dr1时，控制单元的输出端向语音报警模块和自动刹车模块二者同时发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“前车与本车距离过近，启动自动刹车”，自动刹车模块自动对车辆进行制动处理；当前车与本车距离D1取值范围为0＜D1≤Dr1时，控制单元的输出端向语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块三者同时发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“前车与本车距离过近，启动电磁防撞”，自动刹车模块自动对车辆进行制动处理，同时启动本车电磁防撞模块并通知前车启动电磁防撞模块，本车电磁防撞模块和前车电磁防撞模块产生极性相同的电磁场，使本车和前车之间产生电磁排斥力，避免碰撞发生或者减少碰撞的损伤程度。进一步的，最小安全距离Dr2通过以下步骤计算：(1)车后超声波测距模块通过不断检测超声波发射后遇到后车反射回来的回波，从而测出发射超声波和接收回波的时间差ΔT；超声波模块根据温度传感器所测当前空气温度计算出对应的声速值C，并根据公式S＝C×ΔT/2，计算出当前本车与后车车距S；(2)本车车速测量模块直接采集汽车车速表中的车速值；(3)车后碰撞识别模块采集到车后超声波传感器输入并转换的本车与后车车距值S，以及采集到本车车速测量模块输入的本车车速值V1；根据公式计算出后车车速值V3；根据公式和计算本车加速度值a1与后车加速度值a3；最后根据公式，得出本车与后车的最小安全车距Dr2，其中：Tf3为后车驾驶员对本方车辆的反应临界时间，Td3为后车制动协调时间，Tz3为后车减速度增长时间，φ1为制动距离修正系数；对于水泥路面，φ1＝0.06；对于沥青路面，φ1＝0.12。进一步的，当后车与本车距离D2取值范围为Dr2＜D2≤3Dr2时，控制单元的输出端向语音报警模块发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“后车与本车距离过近，请保持安全车距”；当后车与本车距离D2取值范围为0＜D2≤Dr2时，控制单元的输出端向语音报警模块和电磁防撞模块二者同时发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“后车与本车距离过近，启动电磁防撞”，同时启动本车电磁防撞模块并通知后车启动电磁防撞模块，本车电磁防撞模块和后车电磁防撞模块产生极性相同的电磁场，使本车和后车之间产生电磁排斥力，避免碰撞发生或者减少碰撞的损伤程度。进一步的，电磁防撞模块包括依次连接的汽车蓄电池、逆变器、升压器、大电流发生器、整流器和超导装置；汽车蓄电池中产生直流电，经过逆变器、升压器、大电流发生器和整流器，产生大于1千安培的直流电流送入超导装置中，产生强磁场。进一步的，车前碰撞识别系统和车后碰撞识别系统共用一个本车车速测量模块。一种汽车五限界主动报警防撞方法，基于一种汽车五限界主动报警防撞装置，所述一种汽车五限界主动报警防撞装置，包括车前碰撞识别系统、车后碰撞识别系统和五限界判断处理系统；车前碰撞识别系统包括车前超声波测距模块、本车车速测量模块和车前碰撞识别模块；车后碰撞识别系统包括车后超声波测距模块、本车车速测量模块和车后碰撞识别模块；五限界判断处理系统包括控制单元、语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块；车前超声波测距模块和本车车速测量模块的输出端均与车前碰撞识别模块的输入端连接；车后超声波测距模块和本车车速测量模块的输出端均与车后碰撞识别模块的输入端连接；控制单元的输入端分别与车前碰撞识别模块和车后碰撞识别模块的输出端连接，控制单元的输出端分别与语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块的输入端连接；车前超声波测距模块用于检测本车与前车的距离；车后超声波测距模块用于检测本车与后车的距离；本车车速测量模块用于采集本车速度信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车五限界主动报警防撞装置，其特征在于，包括车前碰撞识别系统、车后碰撞识别系统和五限界判断处理系统；车前碰撞识别系统包括车前超声波测距模块、本车车速测量模块和车前碰撞识别模块；车后碰撞识别系统包括车后超声波测距模块、本车车速测量模块和车后碰撞识别模块；五限界判断处理系统包括控制单元、语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块；车前超声波测距模块和本车车速测量模块的输出端均与车前碰撞识别模块的输入端连接；车后超声波测距模块和本车车速测量模块的输出端均与车后碰撞识别模块的输入端连接；控制单元的输入端分别与车前碰撞识别模块和车后碰撞识别模块的输出端连接，控制单元的输出端分别与语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种汽车五限界主动报警防撞装置，其特征在于，包括车前碰撞识别系统、车后碰撞识别系统和五限界判断处理系统；车前碰撞识别系统包括车前超声波测距模块、本车车速测量模块和车前碰撞识别模块；车后碰撞识别系统包括车后超声波测距模块、本车车速测量模块和车后碰撞识别模块；五限界判断处理系统包括控制单元、语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块；车前超声波测距模块和本车车速测量模块的输出端均与车前碰撞识别模块的输入端连接；车后超声波测距模块和本车车速测量模块的输出端均与车后碰撞识别模块的输入端连接；控制单元的输入端分别与车前碰撞识别模块和车后碰撞识别模块的输出端连接，控制单元的输出端分别与语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种汽车五限界主动报警防撞装置，其特征在于，车前超声波测距模块用于检测本车与前车的距离；车后超声波测距模块用于检测本车与后车的距离；本车车速测量模块用于采集本车速度信息；车前碰撞识别模块用于根据车前超声波测距模块和本车车速测量模块的输出信息计算前车与本车之间的最小安全距离Dr1；车后碰撞识别模块用于根据车后超声波测距模块和本车车速测量模块的输出信息计算后车与本车之间的最小安全距离Dr2；控制单元用于根据车前碰撞识别模块和车后碰撞识别模块的输出信息控制对应语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块中一个或多个工作。3.根据权利要求2所述的一种汽车五限界主动报警防撞装置，其特征在于，最小安全距离Dr1通过以下步骤计算：(1)车前超声波测距模块通过不断检测超声波发射后遇到前车反射回来的回波，从而测出发射超声波和接收回波的时间差ΔT；车前超声波模块根据温度传感器所测当前空气温度计算出对应的声速值C，并根据公式S＝C×ΔT/2，计算出当前本车与前车车距S；(2)本车车速测量模块直接采集汽车车速表中的车速值；(3)车前碰撞识别模块采集到车前超声波传感器输入并转换的本车与前车车距值S，以及采集到本车车速测量模块输入的本车车速值V1；根据公式计算出前车车速值V2；根据公式和计算本车加速度值a1与前车加速度值a2；最后根据公式，得出本车与前车的最小安全车距Dr1，其中：Tf1为本车驾驶员对前方车辆的反应临界时间，Td1为本车制动协调时间，Tz1为本车减速度增长时间，φ1为制动距离修正系数；对于水泥路面，φ1＝0.06；对于沥青路面，φ1＝0.12。4.根据权利要求2所述的一种汽车五限界主动报警防撞装置，其特征在于，当前车与本车距离D1取值范围为2Dr1＜D1≤3Dr1时，控制单元的输出端向语音报警模块发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“前车与本车距离过近，请保持安全车距”；当前车与本车距离Di取值范围为Dr1＜D1≤2Dr1时，控制单元的输出端向语音报警模块和自动刹车模块二者同时发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“前车与本车距离过近，启动自动刹车”，自动刹车模块自动对车辆进行制动处理；当前车与本车距离D1取值范围为0＜D1≤Dr1时，控制单元的输出端向语音报警模块、自动刹车模块和电磁防撞模块三者同时发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“前车与本车距离过近，启动电磁防撞”，自动刹车模块自动对车辆进行制动处理，同时启动本车电磁防撞模块并通知前车启动电磁防撞模块，本车电磁防撞模块和前车电磁防撞模块产生极性相同的电磁场，使本车和前车之间产生电磁排斥力，避免碰撞发生或者减少碰撞的损伤程度。5.根据权利要求2所述的一种汽车五限界主动报警防撞装置，其特征在于，最小安全距离Dr2通过以下步骤计算：(1)车后超声波测距模块通过不断检测超声波发射后遇到后车反射回来的回波，从而测出发射超声波和接收回波的时间差ΔT；超声波模块根据温度传感器所测当前空气温度计算出对应的声速值C，并根据公式S＝C×ΔT/2，计算出当前本车与后车车距S；(2)本车车速测量模块直接采集汽车车速表中的车速值；(3)车后碰撞识别模块采集到车后超声波传感器输入并转换的本车与后车车距值S，以及采集到本车车速测量模块输入的本车车速值V1；根据公式计算出后车车速值V3；根据公式和计算本车加速度值a1与后车加速度值a3；最后根据公式，得出本车与后车的最小安全车距Dr2，其中：Tf3为后车驾驶员对本方车辆的反应临界时间，Td3为后车制动协调时间，Tz3为后车减速度增长时间，φ1为制动距离修正系数；对于水泥路面，φ1＝0.06；对于沥青路面，φ1＝0.12。6.根据权利要求2所述的一种汽车五限界主动报警防撞装置，其特征在于，当后车与本车距离D2取值范围为Dr2＜D2≤3Dr2时，控制单元的输出端向语音报警模块发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“后车与本车距离过近，请保持安全车距”；当后车与本车距离D2取值范围为0＜D2≤Dr2时，控制单元的输出端向语音报警模块和电磁防撞模块二者同时发出信号，语音报警模块提醒驾驶者“后车与本车距离过近，启动电磁防撞”，同时启动本车电磁防撞模块并通知后车启动电磁防撞模块，本车电磁防撞模块和后车电磁防撞模块产生极性相同的电磁场，使本车和后车之间产生电磁排斥力，避免碰撞发生或者减少碰撞的损伤程度。7.根据权利要求1所述的一种汽车五限界主动报警防撞装置，其特征在于，电磁防撞模块包括依次连接的汽车蓄电池、逆变器、升压器、大电流发生器、整流器和超导装置；汽车蓄电池中产生直流电，经过逆变器、升压器、大电流发生器和整流器，产生大于1千安培的直流电流送入超导装置中，产生强磁场。8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，刘铭，黄忠毅，叶雨，鲁鹏威，
申请(专利权)人：浙江毅力汽车空调有限公司，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33