CN112735146A - 一种预防汽车追尾的***及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种预防汽车追尾的***及其方法，包括安装在汽车上的激光测距传感器、汽车蓄电池、GPS模块、嵌入式微处理器、语音模块、显示屏、无线通讯模块；所述激光测距传感器、GPS模块与所述嵌入式微处理器输入端进行连接，语音模块、显示屏、无线通讯模块与所述嵌入式微处理器输出端进行连接。本发明可解决驾驶员目测车距有误差的问题和驾驶员驾驶过程中违反交通规则的问题，提高驾驶安全性，具有安装方便、结构简单、实施效果好的特点。

Description

一种预防汽车追尾的***及其方法
技术领域
本发明涉及交通安全行车技术领域，特别涉及一种预防汽车追尾的***及其方法。
背景技术
驾驶员在驾驶过程中，难免会遇到紧急刹车的情况，后面车辆如果没有保持一定的安全距离就会发生追尾事故，现有驾驶员只能目测与前面车辆的距离，这种判断方法不准确。
驾驶员在驾驶过程中，在没有拍照***的路段，可能会超速行驶，或者与前方车辆保持很小的间距，极易发生交通事故。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种预防汽车追尾的***及其方法，可解决驾驶员目测车距有误差的问题和驾驶员驾驶过程中违反交通规则的问题，提高驾驶安全性，具有安装方便、结构简单、实施效果好的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种预防汽车追尾的***，包括安装在汽车上的激光测距传感器1、汽车蓄电池2、GPS模块3、嵌入式微处理器4、语音模块5、显示屏6、无线通讯模块7；所述激光测距传感器1、GPS模块3与所述嵌入式微处理器4输入端进行连接，语音模块5、显示屏6、无线通讯模块7与所述嵌入式微处理器4输出端进行连接。
所述激光测距传感器1采用SK1000，激光测距传感器1用于将测得的本车与本车道正前方车辆之间的距离传递至嵌入式微处理器4。
所述激光测距传感器1采用双探头，包括第二探头9和第一探头8，安装在汽车前方的保险杠上，所述第二探头9与水平面夹角为30度，第一探头8水平安装。
所述显示屏6采用B-3，用于显示汽车和与前方车之间的车距。
所述GPS模块3通过接收卫星信号，用于准确地定出汽车所在的位置。
所述嵌入式微处理器4采用LPC2103。
所述语音模块5包含车载GPS语音***。
所述无线通讯模块7包含车载装置和传统导航***中的移动数据终端MDT，所述车载装置里存放PT2262和PT2272，所述PT2262和PT2272是一对带地址和数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片；位于高速路出口处的路边安置装有红外遥控发射/接收芯片的箱子，所述移动数据终端MDT用于车辆和交管部门之间的数字通信，位于高速路入口处人工道和ETC道都安装摄像头，用于获取汽车的车牌信息，工作人员通过收费***将车牌号和临时编号发送给车载装置，用于记录汽车的违规行为。
一种预防汽车追尾的***的使用方法，包括以下步骤；
当汽车行驶到高速路出口时，GPS模块3会将位置信息反馈给所述嵌入式微处理器4，所述嵌入式微处理器4触发车载装置里的PT2262开始工作，PT2262接通电源，高频发射电路工作，发射出等频等幅的高频信号，PT2262就会将违规信息发送给高速出口路边的箱子，箱子里PT2272接收到信号后，其地址码要经过反复比较核对，在箱子接收到信号后，箱子里的装置将违规信息通过光缆传输给交管部门，PT2262和PT2272地址设置要一样，采用的编码方式为地址码+数据码+同步码，使用地址码来区分车辆，地址码采用8位二进制数，共有6561种组合方式，地址码和车载装置接收到的临时编号一致，每个临时编号采用8位二进制进行编码，从00000000开始，依次加1，总共有6561个编号，每个编号对应一个车牌号，在汽车驶入高速路入口时，不论是人工道还是ETC道都装有识别车牌号的摄像头，位于高速路入口处人工道和ETC道都安装摄像头，工作人员通过通过收费***将车牌号和临时编号发送给车载装置，实现了编号与车牌号的绑定，6561个编号可以满足高速路上车流量的要求，当高速出口的箱子把违规信息通过光缆传输给交管部门后，交管部门将二进制码进行解码，地址位对应的是车牌号，数据位对应违规信息编号。
所述GPS模块3对卫星信号的接收，测算出汽车行驶的具体速度，将当前汽车的位置、速度和当前路段要求的最大车速反馈给所述嵌入式微处理器4，供所述嵌入式微处理器4进行判断当前汽车是否超速，继而判断是否触发所述语音模块5进行语音提醒。
所述嵌入式微处理器4在接收到设置在汽车上的激光测距传感器1和GPS模块3反馈回来的信息后，进行判断当前汽车是否超速，接着判断与前方车之间的距离是否小于安全距离，大型车用其行车时速v1值减去20即v1-20，小型车用其行车时速除以2即v1/2，所得的数值即为跟车行驶时最小安全间距的米数继而决定是否触发所述语音模块5进行播报提示驾驶员采取相应的措施，所述嵌入式微处理器4可以记录驾驶员的违规次数和违规时长。
本发明的有益效果：
本发明能够通过激光测距传感器测得当前车距、根据汽车当前速度判断出对应的安全距离并语音播报提醒驾驶员采取相应措施来防止追尾事故的发生、自动将违规信息传输给交管部门。本发明可以有效的预防汽车追尾事故的发生，同时可以规范驾驶员的驾驶行为。
附图说明
图1为***原理框图。
图2为***通信示意图。
图3为激光测距传感器的安装位置图。
图4为违规信息处理的子程序流程图。
图5为***主程序流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
参阅图1，一种预防汽车追尾的***及其方法，包括激光测距传感器1、汽车蓄电池2、GPS模块3、嵌入式微处理器4、语音模块5、显示屏6、无线通讯模块7；所述激光测距传感器1、GPS模块3与所述嵌入式微处理器4输入端进行连接，语音模块5、显示屏6、无线通讯模块7与所述嵌入式微处理器4输出端进行连接。
所述激光测距传感器1采用双探头，安装在汽车前方的保险杠上，一个探头与水平面夹角为30度，另一个水平安装，防止前方是一辆大货车，水平测距测得的距离是到前方车底的距离，在得到两个距离之后选择最小的距离作为当前汽车与同车道前方车之间的距离，所述激光测距传感器1采用SK1000将测得的本车与本车道正前方车辆之间的距离反馈给所述嵌入式微处理器4，同时供所述显示屏6进行显示。
所述显示屏6采用B-3，用于显示汽车行驶路线和与前方车之间的车距两种信息，在正常情况下，驾驶员在驾驶过程中收听所述语音模块5的语音播报提醒，采取相应措施，例如：减速，所述显示屏6作为驾驶员查看当前车距的辅助工具。
所述GPS模块3通过接收卫星信号，可以准确地定出汽车所在的位置，通过所述GPS模块3对卫星信号的接收计算，可以测算出汽车行驶的具体速度，并将速度信息和位置信息反馈给所述嵌入式微处理器4，供所述嵌入式微处理器4进行判断当前车是否超速，继而判断是否触发所述语音模块5进行语音提醒。
所述嵌入式微处理器4采用LPC2103，在接收到所述激光测距传感器1和所述GPS模块3反馈回来的信息后，进行判断当前汽车是否超速，是否小于安全距离，(大型车用其行车时速v1值减去20即v1-20，小型车用其行车时速除以2即v1/2，所得的数值即为跟车行驶时最小安全间距的米数)继而决定是否触发所述语音模块5进行播报提示驾驶员采取相应的措施，例如：减速行驶，保持安全距离。所述嵌入式微处理器4可以记录驾驶员的违规次数和违规时长。如果驾驶员没有采取相应措施检测到车速/车距未发生变化，则在汽车行驶到高速路出口处时，所述嵌入式微处理器4触发无线通讯模块7将此违规信息传输给交管部门。发送完成后将违规次数和违规时长清零，临时编号失效。
所述语音模块5包含车载GPS语音***，车辆只要遇到前方路口或者转弯，车载GPS语音***提示用户转向等语音提示。这样可以避免车主走弯路。所述语音模块5存放语音库和播放语音，语音库里包含各种编码对应的语音信息，例如：0111代表驾驶员您好！您本次驾驶过程无任何违规行为，再接再厉。
前面空两格参阅图2，所述无线通讯模块7包含车载装置和传统导航***中的移动数据终端MDT，车载装置里存放PT2262和PT2272，PT2262/2272是一对带地址和数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片，在高速路出口处的路边安置一个箱子，箱子里装有红外遥控发射/接收芯片装置。移动数据终端MDT用于车辆和交管部门之间的数字通信。位于高速路入口处人工道和ETC道都安装摄像头，用于获取汽车的车牌信息，工作人员通过收费***将车牌号和临时编号发送给车载装置，方便记录汽车的违规行为。
所述无线通讯模块7包含的车载装置里的PT2262和PT2272工作方式：当汽车行驶到高速路出口时，所述GPS模块3会将位置信息反馈给所述嵌入式微处理器4，所述嵌入式微处理器4触发车载装置里的PT2262开始工作，PT2262接通电源，高频发射电路工作，发射出等频等幅的高频信号，PT2262就会将违规信息发送给高速出口路边的箱子，箱子里PT2272接收到信号后，其地址码要经过反复比较核对，在箱子接收到信号后，箱子里的装置将违规信息通过光缆传输给交管部门，PT2262和PT2272地址设置要一样，采用的编码方式为地址码+数据码+同步码，使用地址码来区分车辆，地址码采用8位二进制数，共有6561种组合方式，地址码和车载装置接收到的临时编号一致，每个临时编号采用8位二进制进行编码，从00000000开始，依次加1，总共有6561个编号，每个编号对应一个车牌号，在汽车驶入高速路入口时，不论是人工道还是ETC道都装有识别车牌号的摄像头，工作人员通过收费***将车牌号和临时编号发送给车载装置，实现了编号与车牌号的绑定，6561个编号可以满足高速路上车流量的要求，例：0000000100010010，其中数据码部分可以自由设置，每个数据码对应不同的语音信息，例：0010代表驾驶员您好！您已超速行驶，请注意减速；0011代表驾驶员您好！您当前车距将要小于安全距离，请注意保持安全距离；0100代表驾驶员您好！本次行程将要结束，下次再会；0101代表驾驶员您好！您本次行程存在超速行为，下次驾驶过程中请您注意不要违反交通规则；0110代表驾驶员您好！您本次行程存在车距小于安全距离行为，下次驾驶过程中请您注意不要违反交通规则；0111代表驾驶员您好！您本次驾驶过程无任何违规行为，再接再厉。当高速出口的箱子把违规信息通过光缆传输给交管部门后，交管部门将二进制码进行解码，地址位对应的是车牌号，数据位对应违规信息。
参阅图2，图3将所述激光测距传感器1安装在车前面保险杠上，装有两个探头，第二探头9与水平方向成30度夹角，第一探头8为水平方向，用于测量本车与本车道正前方车辆之间的距离。选择测得的两个距离里最小的距离作为与前方车之间的距离。
参阅图4，为违规情况记录和发送过程。所述嵌入式微处理器4会将驾驶员违规次数和违规时长进行记录。MDT将违规信息通过无线网络发送给交管部门，而PT2262作为备份也发送给交管部门，保证网络不通畅的情况下交管部门也可以收到违规信息。
参阅图5，为***主程序流程图，从汽车驶入高速路口开始，摄像头扫描车牌号并将车牌号传输给收费***，工作人员通过收费***会将车牌号和临时编号发送给交管部门和车载装置各一份，另外，如果某路段由于修路等原因导致该路段允许的最大车速发生变化，工作人员通过收费***会将该路段更新后的最大车速值发送给车载装置，车载装置收到信息后进行判断，如果收到的车牌号与自己的车牌号相匹配，就接收该临时编号，在汽车行驶过程中，若驾驶员有违规情况超速行驶或行驶过程中与前车之间距离小于安全距离，车载***进行语音播报提醒，如果驾驶员没有采取相应措施，所述嵌入式微处理器4会记录违规次数和违规时长，在汽车行驶到高速路出口时，车载装置里的MDT会将违规信息自动发送给交管部门，为防止网络异常的情况，使用PT2262再次发送，PT2262先将违规信息发送给高速路出口处的箱子，箱子再将违规信息通过光缆发送给交管部门，保证交管部门收到违规信息。交管部门收到信息后将二进制码进行解码，地址位对应的是车牌号，数据位对应违规信息编号。在发送完信息后，违规次数和违规时长就会自动清零，临时编号也会失效，表示此次高速路段行程结束。

Claims (10)

1.一种预防汽车追尾的***，其特征在于，包括安装在汽车上的激光测距传感器(1)、汽车蓄电池(2)、GPS模块(3)、嵌入式微处理器(4)、语音模块(5)、显示屏(6)、无线通讯模块(7)；所述激光测距传感器(1)、GPS模块(3)与所述嵌入式微处理器(4)输入端进行连接，语音模块(5)、显示屏(6)、无线通讯模块(7)与所述嵌入式微处理器(4)输出端进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种预防汽车追尾的***，其特征在于，所述激光测距传感器(1)采用SK1000，激光测距传感器(1)用于将测得的本车与本车道正前方车辆之间的距离传递至嵌入式微处理器(4)。
3.根据权利要求1所述的一种预防汽车追尾的***，其特征在于，所述激光测距传感器(1)采用双探头，包括第二探头(9)和第一探头(8)，安装在汽车前方的保险杠上，所述第二探头(9)与水平面夹角为30度，第一探头(8)水平安装。
4.根据权利要求1所述的一种预防汽车追尾的***，其特征在于，所述显示屏(6)采用B-3，用于显示汽车和与前方车之间的车距。
5.根据权利要求1所述的一种预防汽车追尾的***，其特征在于，所述GPS模块(3)通过接收卫星信号，用于准确地定出汽车所在的位置。
6.根据权利要求1所述的一种预防汽车追尾的***，其特征在于，所述嵌入式微处理器(4)采用LPC2103，所述语音模块(5)包含车载GPS语音***。
7.根据权利要求1所述的一种预防汽车追尾的***，其特征在于，所述无线通讯模块(7)包含车载装置和传统导航***中的移动数据终端MDT，所述车载装置里存放PT2262和PT2272，所述PT2262和PT2272是一对带地址和数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片；位于高速路出口处的路边安置装有红外遥控发射/接收芯片的箱子，所述移动数据终端MDT用于车辆和交管部门之间的数字通信，位于高速路入口处人工道和ETC道都安装摄像头，用于获取汽车的车牌信息，工作人员通过收费***将车牌号和临时编号发送给车载装置，用于记录汽车的违规行为。
8.基于权利要求1所述的一种预防汽车追尾的***的使用方法，其特征在于，包括以下步骤；
当汽车行驶到高速路出口时，GPS模块(3)会将位置信息反馈给所述嵌入式微处理器(4)，所述嵌入式微处理器(4)触发车载装置里的PT2262开始工作，PT2262接通电源，高频发射电路工作，发射出等频等幅的高频信号，PT2262就会将违规信息发送给高速出口路边的箱子，箱子里PT2272接收到信号后，其地址码要经过反复比较核对，在箱子接收到信号后，箱子里的装置将违规信息通过光缆传输给交管部门，PT2262和PT2272地址设置要一样，采用的编码方式为地址码+数据码+同步码，使用地址码来区分车辆，地址码采用8位二进制数，共有6561种组合方式，地址码和车载装置接收到的编号一致，每个临时编号采用8位二进制进行编码，从00000000开始，依次加1，总共有6561个编号，每个编号对应一个车牌号，在汽车驶入高速路入口时，位于高速路入口处人工道和ETC道都安装摄像头，工作人员通过收费***将车牌号和临时编号发送给车载装置，实现了编号与车牌号的绑定，6561个编号可以满足高速路上车流量的要求，当高速出口的箱子把违规信息通过光缆传输给交管部门后，交管部门将二进制码进行解码，地址位对应的是车牌号，数据位对应违规信息编号。
9.根据权利要求8所述的一种预防汽车追尾的***的使用方法，其特征在于，所述GPS模块(3)对卫星信号的接收，测算出汽车行驶的具体速度，将当前汽车的位置、速度和当前路段要求的最大车速反馈给所述嵌入式微处理器(4)，供所述嵌入式微处理器(4)进行判断当前汽车是否超速，继而判断是否触发所述语音模块(5)进行语音提醒。
10.根据权利要求8所述的一种预防汽车追尾的***的使用方法，其特征在于，所述嵌入式微处理器(4)在接收到设置在汽车上的激光测距传感器(1)和GPS模块(3)反馈回来的信息后，进行判断当前汽车是否超速，接着判断与前方车之间的距离是否小于安全距离，大型车用其行车时速v1值减去20即v1-20，小型车用其行车时速除以2即v1/2，所得的数值即为跟车行驶时最小安全间距的米数继而决定是否触发所述语音模块(5)进行播报提示驾驶员采取相应的措施，所述嵌入式微处理器(4)可以记录驾驶员的违规次数和违规时长。
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