觸覺提醒方式的汽車安全預警系統的製作方法
2023-06-17 16:02:41 1
專利名稱：觸覺提醒方式的汽車安全預警系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車行駛安全預警系統，特別涉及一種觸覺提醒方式的汽車 安全預警系統。
背景技術：
汽車的安全性能由兩部分組成， 一部分是預知和規避危險、並防止事故 於未然的主動安全；另一部分則是當事故發生時防範駕乘人員受到傷害的被 動安全。與之相對應，汽車的安全配置也分為主動安全配置和被動安全配置 兩大類。主動安全配置是指防範事故發生的裝置。這些裝置有的是輔助駕駛 員以及周邊車輛獲取足夠的信息量從而使其處於安全的行車環境之中，有的 則是介入或幹涉駕駛員的操作，輔助駕駛員保持車輛的可操控狀態，避免車 禍的發生。主動安全配置主要有ABS (防抱死制動系統)、EBD (電子制 動力分配)、TCS (牽引力控制系統)、ESP (電子穩定程序)。被動安全配置 顧名思義就是指事故發生後，能儘量減輕事故中人員受傷害程度的車身結構 和安全設備。被動安全配置主要有安全的車身結構、安全帶及安全帶預收 緊裝置、安全氣囊、轉向柱能量吸收裝置、制動踏板能量吸收裝置、頭枕。 具備觸覺預警功能的汽車安全裝置集成汽車主動與被動安全系統的最 新技術，該裝置接收並解析制動系統和穩定控制傳感器輸送的數據，預測碰 撞事故發生的可能性，在必要情況下將安全帶預先收緊，以消除織帶與乘員 身體的間隙，把乘員身體的前移拉回座椅，從而防止或降低碰撞帶來的傷害。 這個系統包括一個電機驅動的回巻器和模塊化的電機控制器。在汽車的前向 雷達或其他探測系統(例如，汽車穩定系統VSC)提供預警信號的情況下，自 動預緊式安全帶回巻器，不僅能夠降低由於汽車安全氣囊爆發所導致的負面 傷害程度，而且可以提高安全帶使用的舒適度。
國外在汽車安全技術方面的研究較早，目前在汽車安全領域的已取得很 多進展，據國外最新資料表明，由於工程學、生物學、醫學等多種學科的互 相交叉、互相滲透，及歐美13個大汽車公司比以往更加重視人機工程學的研 究成果，汽車安全性研究的重點已經轉向為"以人為本"的汽車安全性研究。 主要表現為以下幾個方面
(1)距離警示系統自動剎車這是VOLVO最新安全技術的核心部分，它的主要特點是在自適應巡航系統被關閉時也可以幫助司機保持與前車的安全距 離，當距離警示系統被激活後，司機可以預先設定自己與前車的時間問隔(共
有5種選擇)，汽車行駛時，系統探測到您的汽車與前面的汽車時間間隔低於 您的設定時，會在前擋風玻璃發出警示，同時發出警告鈴聲，如果司機仍然 沒有採取任何安全措施，這個系統將會主動幫你剎車。
(2) 車道偏離警示系統主動修正方向車道偏離警示使用攝像頭監測汽車 在車道標線之間的位置，如果未使用變道信號而越過車道標線，即發出聲音 信號向司機報警，在此基礎上，VOL—VO開發出了自動轉向規避碰撞功能，它 比車道偏離系統更為先進。該系統利用攝像頭和雷達監測汽車本身與對面來 車的位置，在設計上保證了能夠幫助防止司機一時疏忽造成的迎面碰撞。如 果汽車即將進入錯誤車道，同時系統探測到對面車輛處在碰撞路線上，汽車 會自動轉向，回到原車道中的安全位置。
(3) 駕駛員警示系統監控行車安全這是一項最新的汽車安全技術，它能
夠記錄汽車在道路上的行駛情況並向注意力分散的司機發出警示，在我們還 在要採取各種強制措施要求疲勞駕駛的司機進行休息時，這項技術的發生已 經讓汽車主動充當交通警察的角色。這項系統被激活後，無論是白天還是黑 夜，只要汽車進入司機容易放鬆的平直車道和容易讓司機分神的道路時，該 系統就會主動介入工作，通過攝像頭不斷檢測汽車與道路兩邊以及周圍汽車 的距離，並通過傳感器發送到控制單元之中，控制單元不斷對這些數據進行 計算，以評估汽車是否存在失控的危險，如果評估的結果是高風險，就會發 出警告鈴聲，同時在儀錶盤上顯示您需要休息的信號，值得一提的是，擔心 隱私被汽車監控的司機大可不必有這個擔心，因為這個系統不會監控您個人 的眼神移動這樣的小動作。
國外部分企業在汽車安全方面的成績
豐田--VDIM (車輛動態集成控制)豐田VDIM技術可以說是車輛穩定控
制系統(vsc)的新發展，它的開發思路是集成現有的ABS、 TCS、 VSC、電動動 力轉向(EPS)等既有技術，在儘量使用原有技術和總成部件的基礎上，增加適 當的新技術，又應用了新的集成手段或方法，獲得優異的性價比，按照豐田 的想法，在實現汽車智能控制後，今後交通事故的傷亡率可能為零。
奔馳——PRE—SAFE安全防護系統這套安全保護系統的主要設計原理是，
當系統檢測到潛在的事故狀態時，能夠幫助駕駛員和乘客以及車輛本身，在 撞擊發生前進入預備狀態。例如，系統將收緊前排坐椅的安全帶，將坐椅調 節到最有利的位置，天窗和玻璃自動關閉等等。PRE—SAFE防護系統的這些功 能，可以使碰撞在無法避免的情況下，大幅度減少事故引發的嚴重後果，從 而將對人員的傷害降到最低。大眾--ClSS安全技術CISS的英文全稱是Core—Competitance
Integrated Safety Systems,意思是"集成性安全核心系統"，構成該系統 基礎的運算流程是以人腦這樣的生物模型為建模依據的。CISS安全技術可以 藉助氣囊控制設備這一最佳範例來說明車輛安全功能的複雜性，並視具體碰 撞情形，氣囊控制設備會激活相應的約束系統，確保安全。
通用——車輛穩定系統(vehicle stability control (VSC),該系統的
傳感裝置可被分為兩大類 一類監控駕駛者的操作， 一類監控汽車行駛的動 力學指標。車輛穩定系統的輸出信號帶來一些相應的輔助應用，比如，TRW汽 車配件公司就應用VSC信號來控制自主型安全帶回巻器(active control retractor (ACR).，這個ACR其實就是一種電機驅動的安全帶回巻器。ACR可 以在碰撞前消除安全帶的鬆弛量，從而在VSC探測到可能的碰撞或駕駛失控情 況下，將乘客置於針對安全氣囊爆發的有利位置。由VSC提供信號給ACR是一 個現實世界裡將汽車主動與被動安全結合的很好應用實例，這個標準性的汽 車前碰撞系統，目前己經應用於奔馳S級轎車中，今後會在汽車行業新的M級 SUV中應用。
綜上所述，目前汽車行駛安全有了科技上的保證，但是汽車總是有人來 操作的，駕駛汽車的人員是避免消除安全事故的主要因素。正確地及時地操 作可以最大限度的消除隱患保證安全。因此提前將預警汽車行駛過程中的不 安全因素，並以最好最快的方式提醒駕駛員這是一個重要的問題。目前的汽 車安全預警只限於聲光信號的提醒。不能更直接地有效地及時地提醒駕駛員。 因為聲光信號需要駕駛員先注意反應到，在反應過來時再操作糾正，這個從 預警信號檢測出到聲光信號的提醒，再由駕駛員聽覺視覺反應，再到駕駛員 的操作反應鏈會有時間差的。如果將此時間差壓縮到最小，這樣安全的保證 會大大的提高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種觸覺提醒方式的汽車安全預警 系統。可以更直接地有效地及時地將汽車行駛狀態的不安全因素以最快的速 度提醒給駕駛員，使駕駛員能夠更及時地處理消除不安全因素，保證行駛安 全。同時在自主判斷可能發生碰撞的情況下，預先收緊安全帶，從而可以極 大地提高安全帶的效用。
本發明的技術方案是
一種觸覺提醒方式的汽車安全預警系統，其特徵在於有安裝在汽車各個部位的傳感器前向雷達傳感器、質心加速度傳感器、方向盤轉角傳感器、
緊急制動傳感器，這些傳感器分別通過模數轉換器連接微處理器的輸入端；
微處理器的輸出的一端經過數模轉換連接觸覺預警信號的電機，微處理器的 輸出的二端經過數模轉換連接轉動收緊安全帶的電機，微處理器的輸出的三 端經過數模轉換連接解除預警信號的電機和收緊安全帶的電機控制器。
微處理器是有中央處理器MCU-LPC2290，中央處理器MCU-LPC2290連接 NVRAM用戶存儲器，中央處理器MCU-LPC2290連接NVRAM系統存儲器，中央處 理器MCU-LPC2290連接功能接口前後端處理電路，中央處理器MCU-LPC2290 連接是實時時鐘。
中央處理器MCU-LPC2290連接SRAM存儲器，中央處理器MCU-LPC2290連 接通訊接口，中央處理器MCU-LPC2290連接調試接口。 本發明效果是
本發明是應用目前汽車安全裝置形成的組合最好最快的方式觸覺提醒駕 駛員的系統。觸摸式預警信號，可有效應用於各種行駛狀態下，尤其針對疲 勞駕駛和注意力分散的情況，明顯優於傳統的視覺和聽覺警示信號。本系統 可以更直接地有效地及時地提醒駕駛員。及時反應進行操作糾正，大大減小 從預警信號到駕駛員的操作反應鏈的時間差，這樣大大地提高了汽車安全行 駛的保證。
此發明首次利用環境和汽車動態傳感裝置，通過碰撞前自動控制調節 車內被動安全裝置，來提高這些裝置的安全效用。為傳統被動安全裝置添 加了主動安全新功能，提供了新型的觸摸式預警信號。中央控制器及信號 的測控、調理技術將信息化技術與機械控制融為一體。系統根據被控對象 或汽車運行環境變化，對自身參數或結構進行修正。適合傳統被動安全裝置 的通用的智能化控制平臺專用的機械電控裝置和伺服電機控制技術。
圖1是觸覺提醒方式的汽車安全預警系統結構示意圖 圖2是觸覺提醒方式的汽車安全預警系統的微處理器結構示意圖 圖3是觸覺提醒方式的汽車安全預警系統運行程序結構框圖
具體實施例方式
如圖1所示的一種觸覺提醒方式的汽車安全預警系統，有安裝在汽車各
個部位的傳感器前向雷達傳感器、質心加速度傳感器、方向盤轉角傳感器、 緊急制動傳感器，這些傳感器分別通過模數轉換器連接微處理器的輸入端；微處理器的輸出的一端經過數模轉換連接觸覺預警信號的電機，微處理器的 輸出的二端經過數模轉換連接轉動收緊安全帶的電機，微處理器的輸出的三 端經過數模轉換連接解除預警信號的電機和收緊安全帶的電機控制器。
如圖2所示的微處理器是有中央處理器MCU-LPC2290，中央處理器 MCU-LPC2290連接NVRAM用戶存儲器，中央處理器MCU-LPC2290連接NVRAM系 統存儲器，中央處理器MCU-LPC2290連接功能接口前後端處理電路，中央處 理器MCU-LPC2290連接是實時時鐘。
中央處理器MCU-LPC2290連接SRAM存儲器，中央處理器MCU-LPC2290連 接通訊接口，中央處理器MCU-LPC2290連接調試接口。
權利要求
1、一種觸覺提醒方式的汽車安全預警系統，其特徵在於有安裝在汽車各個部位的傳感器前向雷達傳感器、質心加速度傳感器、方向盤轉角傳感器、緊急制動傳感器，這些傳感器分別通過模數轉換器連接微處理器的輸入端；微處理器的輸出的一端經過數模轉換連接觸覺預警信號的電機，微處理器的輸出的二端經過數模轉換連接轉動收緊安全帶的電機，微處理器的輸出的三端經過數模轉換連接解除預警信號的電機和收緊安全帶的電機控制器。
2、 根據權利要求l所述的觸覺提醒方式的汽車安全預警系統，其特徵在於 微處理器是有中央處理器MCU-LPC2290，中央處理器MCU-LPC2290連接NVRAM 用戶存儲器，中央處理器MCU-LPC2290連接NVRAM系統存儲器，中央處理器 MCU-LPC2290連接功能接口前後端處理電路，中央處理器MCU-LPC2290連接是 實時時鐘。
3、 根據權利要求2所述的觸覺提醒方式的汽車安全預警系統，其特徵在於 中央處理器MCU-LPC2290連接SRAM存儲器，中央處理器MCU-LPC2290連接通 訊接口，中央處理器MCU-LPC2290連接調試接口。
全文摘要
一種觸覺提醒方式的汽車安全預警系統，汽車各個部位的傳感器分別通過模數轉換器連接微處理器的輸入端；微處理器的輸出的一端經過數模轉換連接觸覺預警信號的電機，微處理器的輸出的二端經過數模轉換連接轉動收緊安全帶的電機，微處理器的輸出的三端經過數模轉換連接解除預警信號的電機和收緊安全帶的電機控制器。本系統是應用目前汽車安全裝置形成的組合最好最快的方式觸覺提醒駕駛員的系統。觸摸式預警信號，尤其針對疲勞駕駛和注意力分散的情況，明顯優於傳統的視覺和聽覺警示信號。本系統可以更直接地有效地及時地提醒駕駛員。及時反應進行操作糾正，大大減小從預警信號到駕駛員的操作反應鏈的時間差，這樣大大地提高了汽車安全行駛的保證。
文檔編號B60R21/0132GK101638079SQ20081005396
公開日2010年2月3日 申請日期2008年7月28日 優先權日2008年7月28日
發明者亮 陳 申請人:天津寶龍機電有限公司