車輛路況實時掃描自動防撞報警控制系統的製作方法
2023-05-01 19:31:36 1
專利名稱：車輛路況實時掃描自動防撞報警控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車輛路況實時掃描自動防撞報警控制系統。
背景技術：
目前廣泛應用於汽車領域裡的安全措施，主要有兩大類 一是被動式防撞(如安全帶、 安全座椅和防撞氣囊等)。這些裝置的主要作用在於車輛事故發生後，能夠不同程度地減輕 駕乘人員的傷害程度，但不能從根本上解決汽車碰撞事故的發生。儘管這樣，裝有安全氣囊 的小轎車在撞車後因氣囊不能及時打開，或其它原因造成駕乘損傷的事故屢屢發生。二是主 動式防撞，這種安全裝置分為人為主動防撞和自動主動防撞兩種，如防抱死剎車系統(ABS)、 被人們稱作為"電眼"的預警裝置、倒車後視儀等等。這些裝置對減少汽車碰撞事故的發生， 都起到了一些輔助作用，但不能有效避免撞車事故的發生。 發明內容
本實用新型的目的在於提供一種車輛路況實時掃描自動防撞報警控制系統，該系統能有 效防止車輛碰撞事故的發生。
為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是車輛路況實時掃描自動防撞報警控制系
統，其特徵在於它包括雷射測距傳感器l、攝像頭2、嵌入式微處理器3、車速傳感器4、聲 光報警器5、液晶顯示器6,雷射測距傳感器1由數據線與嵌入式微處理器3的用於連接激 光測距傳感器的UART接口相聯，攝像頭2由數據線與嵌入式微處理器3的用於連接攝像頭 的USB接口相聯，車速傳感器4、聲光報警器5和汽車剎車機構及油門機構7分別由數據線 與嵌入式微處理器3的GPIO數字接口相聯，液晶顯示器6由數據線與嵌入式微處理器3的 用於連接液晶顯示器的LCD接口相聯。
本實用新型的有益效果是採用雷射測距傳感器l、攝像頭2、車速傳感器4實現路況 實時掃描，測量迅速、精度高，適應性好；當汽車行駛前方出現障礙物或路面缺損，對本車 行駛安全構成威脅時，該系統能實施自動報警、自動松油減速、自動制動，最終使汽車與障 礙物避免相撞或自動停車；能有效防止車輛的前後碰撞和駛出路面事故的發生。
本實用新型同時也可以應用於其他運動物體間的有效碰撞。
圖1是本實用新型的結構方框圖
圖2是本實用新型嵌入式微處理器的CPU部分的原理圖
圖3是本實用新型嵌入式微處理器的接口電路原理圖
圖中1-雷射測距傳感器，2-攝像頭，3-嵌入式微處理器，4-車速傳感器，5-聲光報警 器，6-液晶顯示器，7-汽車剎車機構及油門機構，8-不確定的外部目標。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示，車輛路況實時掃描自動防撞報警控制系統，它包括雷射測距 傳感器l、攝像頭2、嵌入式微處理器3、車速傳感器4、聲光報警器5、液晶顯示器6，激 光測距傳感器1由數據線與嵌入式微處理器3的用於連接雷射測距傳感器的UART接口相聯， 攝像頭2由數據線與嵌入式微處理器3的用於連接攝像頭的USB接口相聯，車速傳感器4、 聲光報警器5和汽車剎車機構及油門機構7分別由數據線與嵌入式微處理器3的GPIO數字 接口相聯，液晶顯示器6由數據線與嵌入式微處理器3的用於連接液晶顯示器的LCD接口相 聯。
安裝時，車速傳感器4安裝在汽車發動機動力輸出軸附近；雷射測距傳感器l安裝在汽 車前保險槓上或安裝在汽車駕駛室內前擋風玻璃的上方中間；攝像頭2安裝在汽車駕駛室內 前擋風玻璃的上方中間。
嵌入式微處理器3包括CPU、接口電路。
圖2為嵌入式微處理器的CPU.部分的引腳配置，CPU為ARM系列中的2410晶片，亦可由 具有相同功能的其它類似晶片替代；
圖3為嵌入式微處理器的主要接口電路原理圖，其中包括用於存儲系統參數和運行系 統程序的存儲器組(SDRAM, Nor Flash, Nand FlaSh);用於連接液晶顯示器的LCD接口； 用於連接攝像頭的USB接口；用於連接雷射測距傳感器的UART接口；用於控制汽車剎車機 構、油門機構、聲光報警器以及連接車速傳感器的GPI0數字接口；為整個系統提供電能的 電源接口 (Power);以及CPU的時鐘電路(Clock)和復位電路(Reset)。
工作原理
嵌入式微控制器3根據預先設定的周期從雷射測距傳感器1讀取測距數據(如測不確定 的外部目標8的距離數據)，同時通過攝像頭2採集視頻信息(如採集不確定的外部目標8 的視頻信息)，嵌入式微控制器3通過對視頻信息的處理和識別，結合實時測距數據，進行 綜合分析和判斷；當車輛面臨碰撞危險時，通過聲光報警器5、液晶顯示器6給出警告信息，' 並控制汽車剎車機構及油門機構7產生控制動作，實現車輛減速或安全停車。
工作過程
車輛開啟工作電源後，本實用新型經自檢正常後，即開始進入工作循環
(1) 嵌入式微控制器3控制雷射測距傳感器1和攝像頭2進入路面掃描狀態；
(2) 嵌入式微控制器3讀取雷射測距傳感器1的實時測距數據並截取攝像頭2所採集 的實時圖像數據；
(3) 嵌入式微控制器3利用內嵌程序系統對實時圖像數據進行處理和分析，識別可能 存在的行車障礙，並結合己讀取的實時測距數據，判斷車輛與障礙的距離；
(4) 嵌入式微控制器3根據車速傳感器4測得的當前車速和內嵌分析程序,確定危險級 別和控制方式；
(5) 當車輛面臨碰撞危險時，嵌入式微控制器3控制聲光報警器5、液晶顯示器6給出
警告信息，並控制汽車剎車機構及油門機構7產生控制動作，實現車輛減速或安全停車；
(6) 若車輛前方無障礙，則轉入(2)繼續循環。
本實用新型的特點是
1) 、採用雷射測距傳感器l、攝像頭2、車速傳感器4實現路況實時掃描，測量迅速、 精度高，適應性好；
2) 、釆用雷射測距傳感器1、車速傳感器4，結合攝像頭2的圖像識別系統，應用多元 信息融合技術和智能控制程序，在不影響駕駛員正常駕車習慣的前提下，使車輛運行更安全;
3) 、當汽車行駛前方出現障礙物或路面缺損，對本車行駛安全構成威脅時，該系統能實 施自動報警、自動松油減速、自動制動，最終使汽車與障礙物避免相撞或自動停車；能有效 防止車輛的前後碰撞和駛出路面事故的發生；
4) 、當汽車行駛中遇到險情時，該系統進入自動防撞程序，本車的運行狀態將受到汽車 自動防撞系統的指揮和控制，保證行車安全。險情一旦解除，處在工作狀態中的汽車自動防 撞系統程序，自動恢復到初始狀態，保證汽車正常起步、加速、超車等；
5) 、系統具有標誌線識別功能，及時提醒駕駛員糾正方向；
6) 、該系統能自動提前減速並對後車發出減速預警，減少油耗和提高舒適性，有效防止 後車追尾事故；
7) 、配合GPS技術，從目前的輔助駕駛系統向自動駕駛系統發展；
8) 、綜合考慮雷射實時掃描和圖像識別技術，穩定性好，誤報率低；
9) 、該系統可根據駕駛人員的需要，開啟或關閉；
10) 、便於安裝，並適用於各種類型汽車的安裝；系統安裝不改變原車的結構，不影響 原車的制動性能
11) 、黑匣子功能，自動記錄有關數據；
12) 、外型小巧美觀。
權利要求1.車輛路況實時掃描自動防撞報警控制系統，其特徵在於它包括雷射測距傳感器(1)、攝像頭(2)、嵌入式微處理器(3)、車速傳感器(4)、聲光報警器(5)、液晶顯示器(6)，雷射測距傳感器(1)由數據線與嵌入式微處理器(3)的用於連接雷射測距傳感器的UART接口相聯，攝像頭(2)由數據線與嵌入式微處理器(3)的用於連接攝像頭的USB接口相聯，車速傳感器(4)、聲光報警器(5)和汽車剎車機構及油門機構(7)分別由數據線與嵌入式微處理器(3)的GPIO數字接口相聯，液晶顯示器(6)由數據線與嵌入式微處理器(3)的用於連接液晶顯示器的LCD接口相聯。
專利摘要本實用新型涉及一種車輛路況實時掃描自動防撞報警控制系統。車輛路況實時掃描自動防撞報警控制系統，其特徵在於它包括雷射測距傳感器(1)、攝像頭(2)、嵌入式微處理器(3)、車速傳感器(4)、聲光報警器(5)、液晶顯示器(6)，雷射測距傳感器(1)由數據線與嵌入式微處理器(3)的用於連接雷射測距傳感器的UART接口相聯，攝像頭(2)由數據線與嵌入式微處理器(3)的用於連接攝像頭的USB接口相聯，車速傳感器(4)、聲光報警器(5)和汽車剎車機構及油門機構(7)分別由數據線與嵌入式微處理器(3)的GPIO數字接口相聯，液晶顯示器(6)由數據線與嵌入式微處理器(3)的用於連接液晶顯示器的LCD接口相聯。本實用新型能有效防止車輛碰撞事故的發生。
文檔編號G01C11/36GK201004179SQ20072008341
公開日2008年1月9日 申請日期2007年2月1日 優先權日2007年2月1日
發明者徐米白, 朱宏輝 申請人:武漢正路電子科技有限公司