專利名稱：一種汽車追尾預警裝置及方法
一種汽車追尾預曹裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車安全裝置，特別是一種汽車追尾預警裝置及其方
法。背景技術(shù)：
在整個道路交通事故中，汽車追尾事故約占30-40%以上，而追尾事故 造成的損失和傷亡又占總損失的60%,可見追尾事故猛于虎！目前，為了 減少追尾事故，各國政府的辦法只能是在"交通法規(guī)"中規(guī)定前后車必須 保持較長的"安全距離"。但是，僅有"規(guī)定"，而無有效地監(jiān)督和糾正的 方法。這樣，"規(guī)定"就成為一紙空文。包括美國在內(nèi)的發(fā)達國家至今也都 還未能解決這個"世界難題"。產(chǎn)生追尾事故的根本原因是制動停止距離大 于前、后汽車的實際距離，制動停止距離包括了反應的距離和制動距離， 反應距離和駕駛者的因素頗大，其反應時間帶來的反應距離占整個制動距 離的50%-70%。實際駕駛過程中，很多時候引起駕駛者作出反應的信號是 前車的尾部兩端的制動指示燈發(fā)亮。在現(xiàn)代公路上，車速一般較快，交通 狀況瞬息萬變，駕駛者稍有疏忽，未能對前車的制動指示燈信號作出及時 反應，即可發(fā)生追尾事故。發(fā)明名稱為"一種汽車追尾預警方法及其裝置" (申請?zhí)枮镃N200310111777.7，
公開日為2004年9月15日)的中國專利
申請中公開了一種方案，以駕駛員在發(fā)現(xiàn)前方情況急需減速或制動時的第 一個反應動作為控制信號，通過追尾預警裝置，使制動指示燈在駕駛員腳 制動操作之前提前發(fā)亮，盡快將本車控速狀況警示第--尾隨車輛。但這種 方案仍然要依靠駕駛員的反應，如果駕駛者未能對前車的制動指示燈信號 作出及時反應，仍然可能發(fā)生追尾事故。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是為了解決上述問題，提出一種汽車追尾預瞀裝 置及其方法，不依賴駕駛員的反應而使本車跟隨前車的制動而作出及時反 應，提示第一尾隨車輛以避免發(fā)生追尾事故。
本發(fā)明的次一目的就是提出一種汽車追尾預警裝置及其方法，在探測 到前車的制動后控制本車減速以避免和前車發(fā)生追尾事故。 本發(fā)明的另一 目的就是提出一種汽車追尾預警裝置及其方法，不依賴 駕駛員的反應而使本車跟隨前車的制動而作出及時反應，控制本車以避免 發(fā)生追尾事故。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種汽車追尾預蒈裝置，包括中央處理
單元、電噴ECU和用于拍攝前方車輛后尾燈的攝像頭，所述攝像頭的輸出 端耦合到中央處理單元，所述中央處理單元用于在判斷攝像頭傳輸?shù)男盘?為前方車輛制動燈亮時輸出第--控制信號，所述電噴ECU響應第一控制信 號減少燃油量供給。
本發(fā)明的進一步改進是還包括用于感知車速的車速傳感器，所述車 速傳感器的輸出端耦合到中央處理單元，所述中央處理單元根據(jù)車速控制 電噴ECU減少相應的燃油量。
本發(fā)明的更進一步改進是還包括開關(guān)控制單元，所述中央處理單元
還用于在判斷攝像頭傳輸?shù)男盘枮榍胺杰囕v制動燈亮時輸出第二控制信 號，所述開關(guān)控制單元響應中央處理單元的第二控制信號，進行開關(guān)狀態(tài) 切換為制動指示燈提供接通電源的通路。
所述攝像頭優(yōu)選為帶紅外線光源的攝像頭，所述攝像頭位于本車前面 車牌下邊框邊緣中點的正下方位置。
所述開關(guān)控制單元優(yōu)選為第--繼電器。
本發(fā)明的更進一步改進是還包括用于檢測制動踏板被踩卜'的制動踏 板信號單元，所述制動踏板信號單元的輸出端耦合到中央處理單元，所述
中央處理單元用于在接收到制動踏板被踩下的信號時停止輸出第二控制信 號。
本發(fā)明的更進一步改進是還包括第二繼電器和第三繼電器，所述第 二繼電器響應中央處理單元在判斷攝像頭傳輸?shù)男盘枮榍胺杰囕v制動燈亮 時輸出的第三控制信號，進行開關(guān)狀態(tài)切換以便為聲音提示單元提供接通 電源的通路，所述第三繼電器響應中央處理單元在判斷攝像頭傳輸?shù)男盘?為前方車輛制動燈亮時輸出的第四控制信號，進行開關(guān)狀態(tài)切換以便為燈 光提示單元提供接通電源的通路。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供- -種汽車追尾預警裝置，包括中央處 理單元、制動指示燈、用于拍攝前方車輛后尾燈的攝像頭和開關(guān)控制單元， 所述攝像頭的輸出端耦合到中央處理單元，所述中央處理單元用于在判斷 攝像頭傳輸?shù)男盘枮榍胺杰囕v制動燈亮時輸出第二控制信號，所述開關(guān)控
制單元用于響應第二控制信號，進行開關(guān)狀態(tài)切換以便為制動指示燈提供 接通電源的通路。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供--種汽車追尾預警方法，包括以下步
Al、攝像頭捕獲本車前方的圖像；
Bl、對捕獲的圖像處理分析，識別出前方第一輛車制動指示燈是否發(fā) 亮，如果是則執(zhí)行步驟C1;
Cl、立即控制制動指示燈點亮和車速降低。
本發(fā)明的有益效果1)本發(fā)明通過攝像頭捕獲前車制動指示燈點亮的 圖像，能夠在前車制動指示燈發(fā)亮瞬間，自動控制降低車速，由于采用圖 像識別技術(shù)，無需駕駛者眼睛判斷，也無需駕駛者做出反應，克服了駕駛 者反應的因素，并在駕駛者反應之前自動控制降低車速，可以認為前、后 車剎車幾乎是同步進行，前、后車距離能保持一段相對的安全距離，避免 本車和前車追尾。2)本發(fā)明在前車制動指示燈發(fā)亮瞬間，在駕駛者反應提 前之前自動置亮本車制動指示燈，提醒第一尾隨的車輛采取減速措施，避 免第一尾隨的車輛與本車發(fā)生追尾事故。
本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。

圖1為本發(fā)明一種實施例的原理方框圖2為本發(fā)明另一種實施例的原理方框圖3為本發(fā)明最佳實施例的原理方框圖。
具體實施方式
具體實施例一、請參閱圖1，本實施例的汽車追尾預警裝置包括中央 處理單元l、電噴ECU4、攝像頭2和車速傳感器3，中央處理單元l分別 與攝像頭2的輸出端、電噴ECU 4和車速傳感器3的輸出端直接或間接(即 中間連接其它部件，例如電阻)連接，攝像頭2位于本車前面，例如前面 車牌下邊框邊緣中點的正下方位置，以便與前方第一輛車輛的后面的指示 燈正對，以拍攝出較好的圖像。攝像頭優(yōu)選采用帶紅外線光源的攝像頭， 以方便夜間拍攝。
攝像頭不斷拍攝本車前方的圖像，并將圖像傳送到中央處理單元，中 央處理單元對圖像進行分析處理，圖像識別可采用如下方法首先對制動 指示燈形狀識別，每部車的制動指示燈形狀和位置可能都不盡相同，但每 部車的制動指示燈有兩個特征相同，- -個特征是制動指示燈外殼都是紅色 的，另一個特征是數(shù)量上有兩個并且形狀完全一樣，通過這兩個特征町以 判斷出制動指示燈的形狀；然后再讀取上述形狀中的圖形信息，圖形信息 包括顏色和亮度，當制動指示燈發(fā)亮，制動指示燈的亮度變亮，顏色也相 應變化，根據(jù)制動指示燈顏色和亮度變化，可以判斷制動燈是置亮狀態(tài)還 是熄滅狀態(tài)，從而識別出前車處于制動狀態(tài)還是非制動狀態(tài)。當識別出本 車前方第一輛車輛的制動指示燈點亮時輸出第--控制信號，電噴ECU響應 第一控制信號減少對發(fā)動機的燃油量供給，降低本車速度。燃油量減少的 數(shù)量是通過車速傳感器獲得的當前車速大小及實踐得到的經(jīng)驗值來決定， 車速大減少的燃油量也相應大。
具體實施例二、請參閱圖2，本實施例的汽車追尾預警裝置包括中央 處理單元l、制動指示燈7、攝像頭2和開關(guān)控制單元6，中央處理單元l 分別攝像頭2的輸出端和開關(guān)控制單元6直接或間接(即中間連接其它部 件，例如電阻)連接，開關(guān)控制單元6的另一端耦合到制動指示燈7。攝 像頭2位于本車前面，例如前面車牌下邊框邊緣中點的正下方位置，以便
與前方第一輛車輛的后面的指示燈正對，以拍攝出較好的圖像。攝像頭優(yōu) 選采用帶紅外線光源的攝像頭，以方便夜間拍攝。開關(guān)控制單6可以為繼 電器6或開關(guān)三極管，其控制端接收中央處理單元l的控制，進行開關(guān)狀 態(tài)切換，在接通狀態(tài)下為制動指示燈7提供接通電源的通路，在斷開狀態(tài) 下切斷制動指示燈7的電源。
當中央處理單元識別出本車前方第一輛車輛的制動指示燈點亮時輸出 第二控制信號，開關(guān)控制單元響應第二控制信號，使帝J動指示燈立即獲電 發(fā)亮，提醒第--尾隨的車輛采取減速措施。
具體實施例三、請參閱圖3，本實施例為本發(fā)明的最佳實施例，將實 施例一和實施例二結(jié)合在一起，追尾預警方法，包括以下步驟
首先攝像頭捕獲本車前方的圖像
然后將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚韱卧M行處理分析，分析處理方法可 以用實施例一中的方法，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)判斷前方第一輛車制動指示燈是否 發(fā)亮，如果是則立即控制制動指示燈點亮和車速降低，如果不是則不予處 理，繼續(xù)拍攝圖像。
本實施例還進一步增加了制動踏板信號單元5、第二繼電器8和第三 繼電器10，中央處理單元1分別與制動踏板信號單元5的輸出端、第二繼 電器8和第三繼電器10直接或間接連接。
當中央處理單元1識別出本車前方第一輛車輛的制動指示燈點亮時輸
出第三控制信號，第二繼電器8接通，使聲音提示單元9獲電，聲音提示 單元9可以發(fā)出"滴、滴、滴"聲音警示音，其目的是提醒駕駛員減速避 免發(fā)生追尾事故。聲音提示單元9可以是喇叭。中央處理單元l還可以同 時輸出第四控制信號，使第三繼電器10接通，使燈光提示單元ll獲電點 亮，其目的也是提醒駕駛員減速避免發(fā)生追尾事故。燈光提示單元11可采用LED 燈，優(yōu)選位于駕駛員前面的面板上。
制動踏板信號單元5檢測制動踏板是否被踩下，當制動踏板是否被踩 下時，輸出信號到中央處理單元l，中央處理單元1在接收到制動踏板被 踩下的信號時，停止對控制繼電器6、 8、 IO供電，因為未改變原車的操作 方式，所以只要制動踏腳板一踩下，制動指示燈就即刻發(fā)亮，此時即使切 斷了控制繼電器6的電源，制動指示燈仍然發(fā)亮，而聲音、閃光報警停止， 由駕駛員繼續(xù)采取防追尾措施。
綜上所述，本發(fā)明利用攝像頭來發(fā)現(xiàn)前方車輛制動指示燈發(fā)亮信息， 提前置亮本車制動指示燈，自動減少燃油量、降低汽車車速，使用聲音、 閃光提醒駕駛員注意，從而^"效地防止或減輕了追尾事故。
權(quán)利要求
1. 一種汽車追尾預警裝置，包括中央處理單元和電噴ECU，其特征在于 還包括用于拍攝前方車輛后尾燈的攝像頭，所述攝像頭的輸出端耦合到中 央處理單元，所述中央處理單元用于在判斷攝像頭傳輸?shù)男盘枮榍胺杰囕v 制動燈亮時輸出第一控制信號，所述電噴ECU響應第一控制信號減少燃油 量供給。
2. 如權(quán)利要求1所述的汽車追尾預警裝置，其特征在于還包括用于感知車速的車速傳感器，所述車速傳感器的輸出端耦合到中央處理單元，所述中央處理單元根據(jù)車速控制電噴ECU減少相應的燃油量。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的汽車追尾預警裝置，其特征在于還包括開關(guān) 控制單元，所述中央處理單元還用于在判斷攝像頭傳輸?shù)男盘枮榍胺杰囕v 制動燈亮時輸出第二控制信號，所述開關(guān)控制單元響應中央處理單元的第 二控制信號，進行開關(guān)狀態(tài)切換為制動指示燈提供接通電源的通路。
4. 如權(quán)利要求3所述的汽車追尾預警裝置，其特征在于所述攝像頭為帶紅外線光源的攝像頭，所述攝像頭位于本車前面車牌下邊框邊緣中點的正 下方位置。
5. 如權(quán)利要求3所述的汽車追尾預警裝置，其特征在于所述開關(guān)控制單元為第一 繼電器。
6. 如權(quán)利要求3所述的汽車追尾預警裝置，其特征在于還包括用于檢測制動踏板被踩下的制動踏板信號單元，所述制動踏板信號單元的輸出端耦 合到中央處理單元，所述中央處理單元用于在接收到制動踏板被踩下的信 號時停止輸出第二控制信號。
7. 如權(quán)利要求6所述的汽車追尾預警裝置，其特征在于還包括第二繼電器和第三繼電器，所述第二繼電器響應中央處理單元在判斷攝像頭傳輸?shù)?信號為前方車輛制動燈亮時輸出的第三控制信號，進行開關(guān)狀態(tài)切換以便 為聲音提示單元提供接通電源的通路，所述第三繼電器響應中央處理單元 在判斷攝像頭傳輸?shù)男盘枮榍胺杰囕v制動燈亮時輸出的第四控制信號，進 行開關(guān)狀態(tài)切換以便為燈光提示單元提供接通電源的通路。
8. —種汽車追尾預警裝置,包括中央處理單元和制動指示燈，其特征在于:還包括用于拍攝前方車輛后尾燈的攝像頭和開關(guān)控制單元，所述攝像頭的 輸出端耦合到中央處理單元，所述中央處理單元用于在判斷攝像頭傳輸?shù)男盘枮榍胺杰囕v制動燈亮時輸出第二控制信號，所述開關(guān)控制單元用于響 應第二控制信號，進行開關(guān)狀態(tài)切換以便為制動指示燈提供接通電源的通 路。
9. 如權(quán)利要求8所述的汽車追尾預警裝置，其特征在于所述攝像頭為帶 紅外線光源的攝像頭，所述攝像頭位于本車前面車牌下邊框邊緣中點的正 下方位置，所述開關(guān)控制單元為第一繼電器。
10. —種汽車追尾預警方法，其特征在于包括以下步驟Al、攝像頭捕獲本車前方的圖像；Bl、對捕獲的圖像處理分析，識別出前方第一輛車制動指示燈是否發(fā)亮，如果是則執(zhí)行步驟C1;Cl、立即控制制動指示燈點亮和車速降低。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車追尾預警裝置及方法，包括中央處理單元、電噴ECU和用于拍攝前方車輛后尾燈的攝像頭，所述攝像頭的輸出端耦合到中央處理單元，所述中央處理單元用于在判斷攝像頭傳輸?shù)男盘枮榍胺杰囕v制動燈亮時輸出第一控制信號，所述電噴ECU響應第一控制信號減少燃油量供給。本發(fā)明采用圖像識別技術(shù)，克服了駕駛者反應的因素，并在駕駛者反應之前自動控制降低車速，可以認為前、后車剎車幾乎是同步進行，前、后車距離能保持一段相對的安全距離，避免本車和前車追尾。
文檔編號F02D29/02GK101122799SQ200610062090
公開日2008年2月13日 申請日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者任普寧, 楊海珊 申請人:比亞迪股份有限公司