一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置，路侧固定危险物上设有激光扫描雷达、无线通信设备、液晶显示屏和通信装置，所述激光扫描雷达通过无线通信设备连接车联网平台，所述车联网平台通过CAN总线连接车辆的中央处理器，所述中央处理器还分别连接车辆的制动模块与车辆内部仪表台上的蜂鸣器；所述无线通信设备还分别连接并将信号发送至液晶显示屏和通信装置。本发明专利技术还涉及一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的方法。本发明专利技术将车辆的防碰撞技术与车联网相结合，计算得到路侧固定危险物前方车辆理论制动距离，并与安全车距进行比较分析，从而得出处理措施，保障行驶车辆安全性。

A Device and Method for Preventing Vehicle Collision and Fixing Dangerous Goods on Roadside

The invention relates to a device for preventing vehicle collision with road side fixing dangerous substances. The road side fixing dangerous substances are equipped with a laser scanning radar, a wireless communication device, a liquid crystal display screen and a communication device. The laser scanning radar connects the vehicle networking platform through a wireless communication device. The vehicle networking platform connects the central processing unit of the vehicle through a CAN bus, and the central processing unit separately. The brake module of the vehicle is connected with the buzzer on the instrument panel of the vehicle; the wireless communication device is also connected separately and the signal is transmitted to the liquid crystal display screen and the communication device. The invention also relates to a method for preventing a vehicle from colliding with a roadside fixing dangerous substance. The invention combines the anti-collision technology of vehicles with the vehicle network, calculates the theoretical braking distance of vehicles in front of fixed dangerous substances on the roadside, and compares the theoretical braking distance with the safe distance of vehicles, thus obtains the treatment measures to ensure the safety of running vehicles.

【技术实现步骤摘要】
一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置及方法
本专利技术涉及一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置及方法，属于安全驾驶

技术介绍
驾驶员在疲劳驾驶时，注意力不集中，判断能力下降，甚至动作迟误，驾驶员对前方路况的判断不够准确，不能及时避让路侧固定危险物，从而可能导致车辆与路侧固定危险物发生碰撞。近年来，车辆与路侧固定危险物发生碰撞造成的交通事故等问题已经引起了社会和交通部门的高度重视。目前汽车防碰撞系统的控制方法主要有搭建控制平台统一控制、提高仪器精度等，以提高避撞的准确性。这些方法确实取得了一定成效，但由于缺乏对车辆及其周边信息的全面了解，系统仍然存在判断依据不足的缺陷。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置及方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置，路侧固定危险物上设有激光扫描雷达、无线通信设备、液晶显示屏和通信装置，所述激光扫描雷达通过无线通信设备连接车联网平台，所述车联网平台通过CAN总线连接车辆的中央处理器，所述中央处理器还分别连接车辆的制动模块与车辆内部仪表台上的蜂鸣器；所述无线通信设备还分别连接并将信号发送至液晶显示屏和通信装置。进一步的，所述激光扫描雷达用于探测路侧固定危险物前方车辆与路侧固定危险物之间的距离以及前方车辆的相对速度；所述无线通信单元用于将激光扫描雷达获得的车辆位置信号以及速度信号传送到车联网平台，同时还用于将中央处理器通过车联网平台发出的数据指令分别相应发送至液晶显示屏和通信装置；所述车联网平台用于将接收到的信号通过CAN总线传送给中央处理器，从而判断前方车辆所处状况，同时也用于接收中央处理器发出的数据指令；所述中央处理器用于根据车联网平台传送过来的信息，判断车辆是否处于危险状况，从而做出相应的防撞措施；所述液晶显示屏用于路侧固定危险物前方车辆处于危险状况时给予驾驶员视觉警示；所述蜂鸣器用于路侧固定危险物前方车辆处于危险状况时给予驾驶员警示；所述制动模块用于控制车辆制动。进一步的，所述激光扫描雷达采用LUX激光扫描雷达，激光扫描雷达的频率为12.5Hz。进一步的，所述中央处理器分别通过I/O接口与蜂鸣器、制动模块连接。一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的方法，包括以下步骤：S1:路侧固定危险物上的激光扫描雷达实时对前方车辆的位置信息和速度信息进行探测，当激光扫描雷达检测到正前方存在行驶车辆时，判断是否对正前方车辆进行锁定，被锁定的正前方车辆为目标车辆；S2:激光扫描雷达将探测到的目标车辆的位置信息和速度信息经无线通信设备发送至车联网平台，所述车联网平台通过CAN总线将目标车辆的位置信息和速度信息发送至中央处理器；S3:中央处理器对目标车辆的位置信息和速度信息进行处理，计算目标车辆的制动距离，并与实际车距进行比较，判断目标车辆所处状况；中央处理器根据所述判断结果发出相应的数据指令，并传送给相应的执行装置，从而提高行驶车辆的安全性。进一步的，步骤S1中判断是否对正前方车辆进行锁定是通过以下三个条件判断：1)激光扫描雷达连续十次检测到所述正前方车辆；2)激光扫描雷达连续十次检测到所述正前方车辆的时间段内，所述正前方车辆与路侧固定危险物之间的相对角度的变化范围在±5°内；3)激光扫描雷达连续十次检测到所述正前方车辆的时间段内，所述正前方车辆与路侧固定危险物之间的相对速度的变化范围在5m/s之内；当同时满足以上三个条件时，所述激光扫描雷达对正前方车辆进行锁定。进一步的，将制动距离s与实际车距s1进行比较，所述实际车距s1即为目标车辆与路侧固定危险物之间的距离，判断目标车辆所处状况，中央处理器根据所述判断结果发出相应的数据指令如下：若s1-s≥M1，则中央处理器不对当前车辆行驶状态进行控制；若M2≤s1-s＜M1，则中央处理器通过CAN总线发送指令依次通过车联网平台和无线通信设备传至固定在路侧危险物上的液晶显示屏；若0≤s1-s＜M2，则中央处理器发送指令令蜂鸣器报警，蜂鸣器报警2s后，中央处理器发送指令给制动模块制动；若车辆与路侧固定危险物发生碰撞，即s1＝0，则中央处理器发送指令给通信装置与急救中心进行通信；其中，M1为一级报警阈值，M2为二级报警阈值。进一步的，1)若目标车辆的实时加速度ab>0m/s2，其中ab取10ms内的速度差计算：目标车辆的制动距离s的计算公式为：式中，μa0为目标车辆的当前速度，τ2′是制动器反应时间，τ2″是制动器制动力增长时间；2)若ab<0m/s2，目标车辆的制动距离的计算公式为：本专利技术的有益效果为：本专利技术将车辆的防碰撞技术与车联网相结合，计算得到路侧固定危险物前方车辆理论制动距离，并与安全车距进行比较分析，从而得出处理措施，保障行驶车辆安全性。本专利技术有效地减少车辆碰撞路侧危险物的几率，有效地保护车辆内部乘员安全，提升防碰撞系统的高效性。特别适合于同一车辆被不同驾驶人驾驶或同一驾驶人在不同身心状况下驾驶，能实现准确高效地预警。附图说明图1为本专利技术所述防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置结构示意图；图2为本专利技术所述防止车辆碰撞路侧固定危险物的方法流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置，路侧固定危险物上设有激光扫描雷达、无线通信设备、液晶显示屏和通信装置，所述激光扫描雷达通过无线通信设备连接车联网平台，所述车联网平台通过CAN总线连接车辆的中央处理器。所述中央处理器还分别通过I/O接口连接车辆的制动模块与车辆内部仪表台上的蜂鸣器；所述无线通信设备还分别连接并将信号发送至液晶显示屏和通信装置。其中，所述激光扫描雷达用于探测路侧固定危险物前方车辆与路侧固定危险物之间的距离以及前方车辆的相对速度。本实施中，所述激光扫描雷达采用LUX激光扫描雷达，激光扫描雷达的频率为12.5Hz。所述无线通信单元用于将激光扫描雷达获得的车辆位置信号以及速度信号传送到车联网平台，同时还用于将中央处理器通过车联网平台发出的数据指令分别相应发送至液晶显示屏和通信装置；所述车联网平台用于实现无线通信设备与中央处理器之间的通信，将接收到的信号通过CAN总线传送给中央处理器，从而判断前方车辆所处状况，同时也用于接收中央处理器发出的数据指令；所述中央处理器用于根据车联网平台传送过来的信息，判断车辆是否处于危险状况，从而做出相应的防撞措施或救援措施；所述液晶显示屏用于路侧固定危险物前方车辆处于危险状况时给予驾驶员视觉警示；所述蜂鸣器用于路侧固定危险物前方车辆处于危险状况时给予驾驶员警示；所述蜂鸣器的型号可采用CY-12055。所述制动模块用于控制车辆制动。如图2所示，一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的方法，包括以下步骤：S1:路侧固定危险物上的激光扫描雷达实时对前方车辆的位置信息和速度信息进行探测，当激光扫描雷达检测到正前方存在行驶车辆时，判断是否对正前方车辆进行锁定，被锁定的正前方车辆为目标车辆；具体的，通过以下三个条件判断是否对正前方车辆进行锁定：1)激光扫描雷达连续十次检测到所述正前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置，其特征在于，路侧固定危险物上设有激光扫描雷达、无线通信设备、液晶显示屏和通信装置，所述激光扫描雷达通过无线通信设备连接车联网平台，所述车联网平台通过CAN总线连接车辆的中央处理器，所述中央处理器还分别连接车辆的制动模块与车辆内部仪表台上的蜂鸣器；所述无线通信设备还分别连接并将信号发送至液晶显示屏和通信装置。

【技术特征摘要】
1.一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置，其特征在于，路侧固定危险物上设有激光扫描雷达、无线通信设备、液晶显示屏和通信装置，所述激光扫描雷达通过无线通信设备连接车联网平台，所述车联网平台通过CAN总线连接车辆的中央处理器，所述中央处理器还分别连接车辆的制动模块与车辆内部仪表台上的蜂鸣器；所述无线通信设备还分别连接并将信号发送至液晶显示屏和通信装置。2.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置，其特征在于，所述激光扫描雷达用于探测路侧固定危险物前方车辆与路侧固定危险物之间的距离以及前方车辆的相对速度；所述无线通信单元用于将激光扫描雷达获得的车辆位置信号以及速度信号传送到车联网平台，同时还用于将中央处理器通过车联网平台发出的数据指令分别相应发送至液晶显示屏和通信装置；所述车联网平台用于将接收到的信号通过CAN总线传送给中央处理器，从而判断前方车辆所处状况，同时也用于接收中央处理器发出的数据指令；所述中央处理器用于根据车联网平台传送过来的信息，判断车辆是否处于危险状况，从而做出相应的防撞措施；所述液晶显示屏用于路侧固定危险物前方车辆处于危险状况时给予驾驶员视觉警示；所述蜂鸣器用于路侧固定危险物前方车辆处于危险状况时给予驾驶员警示；所述制动模块用于控制车辆制动。3.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置，其特征在于，所述激光扫描雷达采用LUX激光扫描雷达，激光扫描雷达的频率为12.5Hz。4.根据权利要求1所述的防止车辆碰撞路侧固定危险物的装置，其特征在于，所述中央处理器分别通过I/O接口与蜂鸣器、制动模块连接。5.一种防止车辆碰撞路侧固定危险物的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:路侧固定危险物上的激光扫描雷达实时对前方车辆的位置信息和速度信息进行探测，当激光扫描雷达检测到正前方存在行驶车辆时，判断是否对正前方车辆进行锁定，被锁定的正前方车辆为目标车辆；S2:激光扫描雷达将探测到的目标车辆的位置信息和速度信息经无线通信设备发送至车联网平台，所述车联网平台通过CAN总线将目标车辆的位置信息和...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晨，史聪灵，吕敬民，张兴凯，李建，车洪磊，何理，胥旋，石杰红，伍彬彬，魏良针，周大同，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11