一種預(yù)防車輛碰撞的裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及智能輔助駕駛技術(shù)，尤其設(shè)及一種預(yù)防車輛碰撞的裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 車輛行駛過程中，駕車者視覺長期接受路面及周圍流動景物的刺激，視覺的立體 感會逐漸下降，因而對距離的估計容易發(fā)生偏差。且開車過程中，駕車者的眼睛所視前方距 離越遠，越容易產(chǎn)生車速估計偏低、與前方車輛保持距離不夠的問題。
[0003] 駕駛員對同車道前方車輛跟車距離偏小、因操控不注意造成跨道時與相鄰車道后 方車輛距離偏小或變道時與欲跨入車道后方車輛距離偏小是導(dǎo)致車輛碰撞事故的根本原 因。
[0004] 需要提供一種輔助"車距控制、車道保持、變道安全"的裝置與方法，有效使用可避 免車輛碰撞事故的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種預(yù)防車輛碰撞的 裝置與方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種預(yù)防車輛碰撞的裝置，包括設(shè) 置在每臺車輛上的定位裝置、速度傳感器、距離傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)狀態(tài)監(jiān) 測單元、語音提示單元和處理單元，W及設(shè)置在地面控制中屯、的總控單元;設(shè)置在地面控制 中屯、的總控單元有多個，總控單元之間進行有線通訊，形成總控單元網(wǎng)絡(luò)對道路進行覆蓋；
[0007] 所述速度傳感器、距離傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測單元和語音提 示單元分別與處理單元連接，所述處理單元和定位裝置通過有線通訊或近距離無線通訊與 總控單元通信，各車輛處理單元之間通過無線通信；
[000引所述轉(zhuǎn)向燈開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測單元與車輛上的轉(zhuǎn)向燈電路開關(guān)連接，用于監(jiān)測車輛轉(zhuǎn) 向燈的開關(guān)狀態(tài)；
[0009] 所述總控單元用于通過定位裝置實時獲取各車輛的坐標(biāo)位置和相應(yīng)車輛識別碼， 通過各車輛的坐標(biāo)位置確定每一車輛的相鄰車輛識別信息，該識別信息包括如下信息：{前 車，左側(cè)車道前車，左側(cè)車道后車，右側(cè)車道前車，右側(cè)車道后車};
[0010] 所述處理單元用于對車載系統(tǒng)中傳感器的數(shù)據(jù)采集，W及車輛間的通信；
[0011] 還用于根據(jù)總控單元的指令信息，控制語音提示單元預(yù)警；
[0012] 所述距離傳感器用于檢測車輛之間的距離W及車輛與車道左右邊線距離。
[0013] 按上述方案，所述定位裝置與總控單元的通訊采用W下方法:車輛i的車載定位裝 置通過定位系統(tǒng)實時更新，其中，定位系統(tǒng)采樣間隔為At;獲取車輛i所在坐標(biāo)位置，添加 車輛i的識別碼后，通過射頻信號發(fā)送給總控單元，總控單元接收信息并識別出車輛i及其 坐標(biāo)位置值，車輛i的坐標(biāo)位置值每間隔A t刷新一次。
[0014] 按上述方案，所述距離傳感器包括用于檢測車輛之間距離的雷達測速裝置W及用 于檢測車輛與車道左右邊線距離的視頻攝像測距裝置。
[0015] -種采用上述裝置的預(yù)防車輛碰撞的方法，包括W下步驟：
[0016] 1)研究對象車輛記為車m，車m實時接收總控單元發(fā)送的信息：[同車道上前車n，右 側(cè)車道上前車e，后車f，左側(cè)車道前車C，后車d];
[0017] 2)在總控單元中計算車m與車n的距離SmnW及車m的剎車安全距離Bm;若Smn非m，車 m開啟與車n通訊，向車n發(fā)送觸發(fā)車間通信信號，車n收到觸發(fā)通信信號，實時向車m發(fā)送自 己Vn和an值;Vn為車n的速度，Eln為車n的加速度；
[0018] 其中，Smn為車m與車n的距離(兩車間距離定義為前車后邊緣最外沿弧段和后車前 邊緣最外沿弧段之間最小距離），Bm為車m的剎車安全距離，
[0019]
t砸為駕駛員反應(yīng)時間；Tl為安全余量， Vm為車m的速度；
[0020] 3)設(shè)運動中的后方車輛i、前方車輛q兩車間相對安全距離為：
[0022] 式中：Vi、a功后方車輛i的速度、加速度;Vq、aq為前方車輛q的速度、加速度;t砸為 駕駛員反應(yīng)時間，一般為2-3秒;Tl為安全余量；
[0023] 車輛i距所在車道邊線的安全余量值為S(S為預(yù)設(shè)固定值，例如0.2m)，Si左為車輛 i距所在車道左邊線的距離，S祐為車輛i距所在車道右邊線的距離；
[0024] 若S邊和Si右均小于5,認(rèn)為車輛i車道保持良好，否則認(rèn)為車輛i有跨道或變道傾向； [002引若Smn如mn且S拓>5且5祐>5，語音提示單元提示"注意車眠'；
[0026] 4)若Bm>Smn>Lmn，且S或5祐< 8,且此時左右轉(zhuǎn)向燈均未開啟，語音提示單元 提示"注意車道"；
[0027] 4)若Smn含Lmn,且含S或S祐含5,且此時左右轉(zhuǎn)向燈均未開啟，語音提示單元提示 "注意車距和車道"；
[0028] 5)若車m右轉(zhuǎn)向燈打開，車m開啟與車e、車f通訊，向車e和車f發(fā)送觸發(fā)車間通信信 號，車e收到觸發(fā)通信信號，實時向車m發(fā)送自己Ve、ae值，車f收到觸發(fā)通信信號，實時向車m 發(fā)送自己Vf、af值；
[0029] 6)若車m右轉(zhuǎn)向燈開，且Sme如me或Smf如mf，語音提示單元提示"變道不安金'；
[0030] 7)若車m左轉(zhuǎn)向燈開，車m開啟與車C、車d通訊，向車C和車d發(fā)送觸發(fā)車間通信信 號，車C收到觸發(fā)通信信號，實時向車m發(fā)送自己Vc、a。值，車d收到觸發(fā)通信信號，實時向車m 發(fā)送自己VcN ad值；
[00川 8)若車m左轉(zhuǎn)向燈開，且Smc如me或Smd < Lmd,語音提示單元提示"變道不安金'。
[0032] 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明提供一種輔助"車距控制、車道保持、變道安全" 的方法，有效使用下將避免車輛碰撞事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0033] 下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：
[0034] 圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2是本發(fā)明實施例的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0036] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。
[0037] 如圖1所示，一種預(yù)防車輛碰撞的裝置，包括設(shè)置在每臺車輛上的定位裝置、速度 傳感器、距離傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測單元、語音提示單元和處理單元， W及設(shè)置在地面控制中屯、的總控單元;設(shè)置在地面控制中屯、的總控單元有多個，總控單元 之間進行有線通訊，形成總控單元網(wǎng)絡(luò)對道路進行覆蓋；
[0038] 所述速度傳感器、距離傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測單元和語音提 示單元分別與處理單元連接，所述處理單元和定位裝置通過有線通訊或近距離無線通訊與 總控單元通信，各車輛處理單元之間通過無線通信；
[0039] 所述轉(zhuǎn)向燈開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測單元與車輛上的轉(zhuǎn)向燈電路開關(guān)連接，用于監(jiān)測車輛轉(zhuǎn) 向燈的開關(guān)狀態(tài)；
[0040] 所述總控單元用于通過定位裝置實時獲取各車輛的坐標(biāo)位置和相應(yīng)車輛識別碼， 通過各車輛的坐標(biāo)位置確定每一車輛的相鄰車輛識別信息，該識別信息包括如下信息：{前 車，左側(cè)車道前車，左側(cè)車道后車，右側(cè)車道前車，右側(cè)車道后車};
[0041 ]所述處理單元用于對車載系統(tǒng)中傳感器的數(shù)據(jù)采集，W及車輛間的通信；
[0042] 還用于根據(jù)總控單元的指令信息，控制語音提示單元預(yù)警；
[0043] 所述距離傳感器用于檢測車輛之間的距離W及車輛與車道左右邊線距離。
[0044] 按上述方案，所述定位裝置與總控單元的通訊采用W下方法:車輛i的車載定位裝 置通過定位系統(tǒng)實時更新，其中，定位系統(tǒng)采樣間隔為At;獲取車輛i所在坐標(biāo)位置，添加 車輛i的識別