CN106383347A - 雾天车辆行车预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种雾天车辆行车预警装置，安装于车辆上，包括：测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块、集成控制单元；所述的测距雷达传感器通过向前方探测区域发射无线电波，利用接收到的目标反射信号与发射信号的时延测量前方目标距离；所述的激光雷达能见度仪用来测量当前的能见度指标；所述的GPS测速模块利用实时的GPS信号获得车辆绝对速度；所述的集成控制单元根据测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块输出的信息，处理获得车辆运行的安全状态，并进行预警。本发明能够提高雾天驾驶人员行车的安全系数、减少因天气原因导致的交通事故。
Description
技术领域
本发明涉及一种车载安全设备，尤其是一种车辆行车预警装置。
背景技术
我国的高速公路建设已经步入高速发展的时期，而伴随而来的是交通事故的不断增加，交通安全问题日益严重。经统计显示，由灾害性天气直接或间接导致的交通事故约占事故总额的1/4，尤其是浓雾，素有高度公路“杀手”之称。雾天行车的主要障碍是低能见度和视距错觉，在大雾等恶劣天气条件下，机动车驾驶人员在行驶过程中极易遇到突发情况而引发交通事故，甚至引起局部交通瘫痪、人员伤亡等惨重后果。为了解决雾天高速公路行车安全的问题，近年来出现了不少防雾、防追尾等安全技术。
如专利申请文本《引导式高速公路防雾系统》（申请号为201010040025.6，公开号为101777268A，公开日为2010年7月14日）中公开的技术需要在高速公路沿途上安装能见度探测仪与防雾预警显示屏等，司机在高速行驶的情况下频繁的观察显示设备以获取信息本身就很不安全；而且不能根据驾驶人员实时的行车状态提供实时的警示信息。
专利申请文本《高速公路雾天行车示距方法》（申请号为03136177.3，公开号为1458013，公开日为2003年11月26日）中的技术是在汽车后部两侧各装一支平行光束，在雾天行车时前车为后车提示车距。这种技术只能为他人提供方便，而不能自行识别车距，要想车辆能安全行驶那就需要对所有的车辆进行安装，如果有一辆车没装，那其它车辆就可能存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种雾天车辆行车预警装置，能够提高雾天驾驶人员行车的安全系数、减少因天气原因导致的交通事故。本发明采用的技术方案是：
一种雾天车辆行车预警装置，安装于车辆上，包括：测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块、集成控制单元；
所述的测距雷达传感器通过向前方探测区域发射无线电波，利用接收到的目标反射信号与发射信号的时延测量前方目标距离；
所述的激光雷达能见度仪用来测量当前的能见度指标；
所述的GPS测速模块利用实时的GPS信号获得车辆绝对速度；
所述的集成控制单元根据测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块输出的信息，处理获得车辆运行的安全状态，并进行预警。
具体地，
集成控制单元包含数据采集模块、数据处理模块、数据库、预警信息处理模块、预警信息输出模块；
数据采集模块负责采集测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块输出的信息，包括前方目标距离、能见度指标、车辆绝对速度，然后将上述信息输送给数据处理模块；
数据处理模块将连续采集到的测距雷达传感器的两个测距雷达信息处理成当前车辆相对于目标的相对速度，并与GPS测速模块获得的车辆绝对速度比对后判断前方目标是静止还是运动的，并预测安全刹车距离；
数据库中存储了不同地域能见度条件下车辆限速要求；
数据处理模块根据当前能见度指标和数据库的能见度条件下车辆限速要求，进行对比分析，将分析结果输出给预警信息处理模块；
预警信息处理模块根据车辆绝对速度、前方目标距离、相对速度、能见度条件下车辆限速要求，处理预警信息；如果当前车速低于当前能见度条件对应的限速要求或者前方目标距离超过安全刹车距离，则不用预警；如果当前车速高于当前能见度条件对应的限速要求或者前方目标距离小于安全刹车距离，则进行预警信息处理；如果前方目标为静止的，当前车速取车辆绝对速度，如果前方目标是运动的，当前车速取相对速度；最后预警信息处理模块将预警信息传递给预警信息输出模块；
预警信息输出模块提醒驾驶人员减速。
进一步地，如果绝对速度等于相对速度那么前方目标是静止的，否则是运动的；如果前方目标是运动的，则根据相对速度预测安全刹车距离，如果前方目标是静止的，则按照绝对速度预测安全刹车距离。
进一步地，预警信息包括：能见度等级、前方目标距离、建议车速。
进一步地，预警信息输出模块包括预警灯光装置、预警声音装置和预警显示屏。
本发明的优点在于：一方面，可以在雾天等低能见度的情况下实时识别前方汽车或障碍物与自身车辆的距离，若小于安全刹车距离发布告警信息；另一方面，通过激光雷达能见度仪识别能见度等级并自动判断相应等级的最高限速，最终与实时采集到的车辆自身车速进行比较，若有超速即发出告警信息，最终实现为驾驶人员提供实时的预警信息，并有效降低交通事故率。
附图说明
图1为本发明的结构组成示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供的雾天车辆行车预警装置，如图1所示，包括：测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块、集成控制单元；该雾天车辆行车预警装置可安装在需要的车辆上；
所述的测距雷达传感器通过向前方探测区域发射无线电波，利用接收到的目标反射信号与发射信号的时延测量前方目标距离；前方目标可能是前方的其它车辆或者路面上的障碍物；
所述的激光雷达能见度仪用来测量当前的能见度指标；
所述的GPS测速模块利用实时的GPS信号获得车辆绝对速度；
所述的集成控制单元根据测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块输出的信息，处理获得车辆运行的安全状态，并进行预警。
其中集成控制单元包含数据采集模块、数据处理模块、数据库、预警信息处理模块、预警信息输出模块。
数据采集模块负责采集测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块输出的信息，包括前方目标距离、能见度指标、车辆绝对速度，然后将上述信息输送给数据处理模块，
数据处理模块将连续采集到的测距雷达传感器的两个测距雷达信息处理成当前车辆相对于目标的相对速度，并与GPS测速模块获得的车辆绝对速度比对后判断前方目标是静止还是运动的，并预测安全刹车距离；如果绝对速度等于相对速度那么前方目标是静止的，否则是运动的；如果前方目标是运动的，则根据相对速度预测安全刹车距离，如果前方目标是静止的，则按照绝对速度预测安全刹车距离；按照车速预测安全刹车距离是可行的，因为对于车辆来说，在各车速下，都会对应刹车距离，比如小轿车在100公里时速下的刹车距离通常是42-45米。把车速与对应的安全刹车距离做成表格，查表即可根据车速预测安全刹车距离；
数据库中存储了不同地域能见度条件下车辆限速要求；
数据处理模块根据当前能见度指标和数据库的能见度条件下车辆限速要求，进行对比分析，将分析结果输出给预警信息处理模块；
预警信息处理模块根据车辆绝对速度、前方目标距离、相对速度、能见度条件下车辆限速要求，处理预警信息；如果当前车速低于当前能见度条件对应的限速要求或者前方目标距离超过安全刹车距离，则不用预警；如果当前车速高于当前能见度条件对应的限速要求或者前方目标距离小于安全刹车距离，则进行预警信息处理；如果前方目标为静止的，当前车速取车辆绝对速度，如果前方目标是运动的，当前车速取相对速度；预警信息包括：能见度等级、前方目标距离、建议车速；最后预警信息处理模块将预警信息传递给预警信息输出模块；
预警信息输出模块包括预警灯光装置、预警声音装置和预警显示屏，通过灯光、声音和屏幕显示提醒驾驶人员减速。
该雾天车辆行车预警装置在低能见度时能够识别前方目标距离本车的距离，并根据能见度等级和自身车辆的行车速度给驾驶人员发出警告信息，通过预警灯光、声音和屏幕显示的方式提醒驾驶人员，实现可靠的预警作用，从而防止在雾天能见度低的情况下发生追尾、撞车等交通事故。
Claims (5)
1.一种雾天车辆行车预警装置，安装于车辆上，其特征在于，包括：测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块、集成控制单元；
所述的测距雷达传感器通过向前方探测区域发射无线电波，利用接收到的目标反射信号与发射信号的时延测量前方目标距离；
所述的激光雷达能见度仪用来测量当前的能见度指标；
所述的GPS测速模块利用实时的GPS信号获得车辆绝对速度；
所述的集成控制单元根据测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块输出的信息，处理获得车辆运行的安全状态，并进行预警。
2.如权利要求1所述的雾天车辆行车预警装置，安装于车辆上，其特征在于，
集成控制单元包含数据采集模块、数据处理模块、数据库、预警信息处理模块、预警信息输出模块；
数据采集模块负责采集测距雷达传感器、激光雷达能见度仪、GPS测速模块输出的信息，包括前方目标距离、能见度指标、车辆绝对速度，然后将上述信息输送给数据处理模块；
数据处理模块将连续采集到的测距雷达传感器的两个测距雷达信息处理成当前车辆相对于目标的相对速度，并与GPS测速模块获得的车辆绝对速度比对后判断前方目标是静止还是运动的，并预测安全刹车距离；
数据库中存储了不同地域能见度条件下车辆限速要求；
数据处理模块根据当前能见度指标和数据库的能见度条件下车辆限速要求，进行对比分析，将分析结果输出给预警信息处理模块；
预警信息处理模块根据车辆绝对速度、前方目标距离、相对速度、能见度条件下车辆限速要求，处理预警信息；如果当前车速低于当前能见度条件对应的限速要求或者前方目标距离超过安全刹车距离，则不用预警；如果当前车速高于当前能见度条件对应的限速要求或者前方目标距离小于安全刹车距离，则进行预警信息处理；如果前方目标为静止的，当前车速取车辆绝对速度，如果前方目标是运动的，当前车速取相对速度；最后预警信息处理模块将预警信息传递给预警信息输出模块；
预警信息输出模块提醒驾驶人员减速。
3.如权利要求2所述的雾天车辆行车预警装置，安装于车辆上，其特征在于，
如果绝对速度等于相对速度那么前方目标是静止的，否则是运动的；如果前方目标是运动的，则根据相对速度预测安全刹车距离，如果前方目标是静止的，则按照绝对速度预测安全刹车距离。
4.如权利要求2所述的雾天车辆行车预警装置，安装于车辆上，其特征在于，
预警信息包括：能见度等级、前方目标距离、建议车速。
5.如权利要求1所述的雾天车辆行车预警装置，安装于车辆上，其特征在于，
预警信息输出模块包括预警灯光装置、预警声音装置和预警显示屏。
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