專利名稱：具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種行車(chē)安全保障系統(tǒng)，特別是涉及一種通過(guò)前視測(cè)距并根據(jù) 測(cè)量結(jié)果控制車(chē)速的行車(chē)安全保障系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著家用車(chē)輛的普及，行車(chē)安全已經(jīng)成為生活中的一件大事。在行車(chē)過(guò)程 中，只有使本車(chē)與前方車(chē)輛保持足夠的距離才能有效避免追尾事故的發(fā)生。為 此，交通管理部門(mén)采取了很多措施，比如，在高速公路上每間隔一段距離就在 路面上劃若干車(chē)距確認(rèn)線，以幫助司機(jī)估計(jì)本車(chē)與前方車(chē)輛之間的距離。但是， 這些措施的效果是有限的。因?yàn)?，兩?chē)之間需要保持的安全距離是一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù) 據(jù)，它不僅與本車(chē)的速度有關(guān)，還與本車(chē)與前方車(chē)輛之間的相對(duì)速度有關(guān)。如 何掌握好與前方車(chē)輛之間的安全距離并非易事。此外，路面上還有可能出現(xiàn)由 于山體滑坡而滾落下來(lái)的石塊、或者大風(fēng)刮倒的樹(shù)木等意外情況，在車(chē)輛高速
行駛時(shí)要想有效地規(guī)避這些障礙物也非易事。如何解決這個(gè)問(wèn)題目前尚未有很 好的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障 系統(tǒng)及安全行車(chē)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案
一種具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)，其由前視測(cè)距 儀、中央控制單元、數(shù)據(jù)顯示及告警單元、減速驅(qū)動(dòng)裝置與原車(chē)系統(tǒng)中的車(chē)速 儀及車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)載電源聯(lián)合構(gòu)成，其中所述的前視測(cè)距儀，采用一個(gè)激光測(cè)距雷達(dá)，安裝于車(chē)輛上部或前部；
車(chē)速儀的輸出端與中央控制單元的輸入端相連，為其提供即時(shí)車(chē)速數(shù)據(jù)；
所述的中央控制單元，內(nèi)置驅(qū)動(dòng)程序，通過(guò)接口電路分別與前視測(cè)距儀、
數(shù)據(jù)顯示及告警單元相連接，中央控制單元的控制輸出端接減速控制單元的輸入; 減速控制單元接車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)；
車(chē)載電源為整個(gè)系統(tǒng)提供電源。
所述的激光測(cè)距雷達(dá)由發(fā)射單元、接收單元和電子計(jì)時(shí)單元組成。 所述激光器選擇紅外波段的波長(zhǎng)及脈沖輸出方式。
所述接車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的減速驅(qū)動(dòng)裝置采用液壓驅(qū)動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)或電磁驅(qū)動(dòng)。
所述中央控制單元內(nèi)置驅(qū)動(dòng)程序中設(shè)定本車(chē)車(chē)速v。為前視測(cè)距儀開(kāi)始工 作的起點(diǎn)；LA^t。作為判斷起動(dòng)報(bào)警裝置和減速驅(qū)動(dòng)裝置的起始標(biāo)準(zhǔn)，其中L 為本車(chē)與前方障礙物的距離，v為本車(chē)當(dāng)前車(chē)速，t。為普通駕車(chē)人發(fā)現(xiàn)前方有
障礙物需要?jiǎng)x車(chē)時(shí)的安全反應(yīng)時(shí)間。
一種使用前述系統(tǒng)的行車(chē)安全保障方法，其方法步驟如下-
a) 將前述的具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)安裝于車(chē) 輛中，該系統(tǒng)內(nèi)置的驅(qū)動(dòng)程序中預(yù)先設(shè)置有普通駕車(chē)人發(fā)現(xiàn)前方有障礙物需要 剎車(chē)時(shí)的安全反應(yīng)時(shí)間t。，車(chē)速設(shè)定值v。和重復(fù)次數(shù)參量n。；
b) 車(chē)輛啟動(dòng)后自動(dòng)激活具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)；
c) 系統(tǒng)啟動(dòng)后首先將重復(fù)次數(shù)n歸O;
d) 主控計(jì)算機(jī)開(kāi)始釆集車(chē)速數(shù)據(jù)如果車(chē)速低于設(shè)定值v。，這時(shí)前視測(cè) 距儀就處于休眠狀態(tài)，主控計(jì)算機(jī)繼續(xù)采集車(chē)速數(shù)據(jù)； 一旦車(chē)速大于等于設(shè)定 值V。，繼續(xù)下一步驟；
e) 前視測(cè)距儀開(kāi)始工作，測(cè)量本車(chē)與前方障礙物距離數(shù)據(jù)L，并傳輸給主 控計(jì)算機(jī)；
f) 主控計(jì)算機(jī)計(jì)算L和當(dāng)前車(chē)速v的比值，計(jì)算結(jié)果與普通駕車(chē)人發(fā)現(xiàn)前方有障礙物需要?jiǎng)x車(chē)時(shí)的安全反應(yīng)時(shí)間t。比較，如果L/V比值大于t。，重復(fù) 次數(shù)n歸0，減速驅(qū)動(dòng)裝置不動(dòng)作；如果L/v比值小于t。，報(bào)警裝置發(fā)出聲/ 光報(bào)警信號(hào)，重復(fù)次數(shù)n自加1;
g)系統(tǒng)判定n是否達(dá)到設(shè)定值n。；如果n達(dá)到設(shè)定值n。，主控計(jì)算機(jī)向 減速驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出制動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛剎車(chē)系統(tǒng)使車(chē)輛減速；如果未達(dá)到，則 回到步驟e)。
車(chē)輛正常行駛中，系統(tǒng)始終處于工作狀態(tài)；車(chē)輛停駛后，系統(tǒng)可以自動(dòng)關(guān) 閉，亦可處于待機(jī)工作狀態(tài)。
本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于將激光測(cè)距雷達(dá)應(yīng)用于車(chē)輛行車(chē)安全系統(tǒng)中，可以有 效保證系統(tǒng)的快速響應(yīng)及測(cè)量，使行車(chē)安全有了可靠性的保證。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于采用了激光測(cè)距雷達(dá)系統(tǒng)，使得本發(fā)明裝置的反應(yīng) 時(shí)間迅速而準(zhǔn)確，且測(cè)試的盲區(qū)小或沒(méi)有盲區(qū)，從而可有效保證行車(chē)安全。


圖1為本發(fā)明具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)組成示意圖。
圖2為本發(fā)明的激光測(cè)距雷達(dá)組成示意圖。
圖3為本發(fā)明中央控制單元工作程序方框流程圖。
圖4為減速驅(qū)動(dòng)裝置一實(shí)施例結(jié)構(gòu)構(gòu)成示意圖
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
具體實(shí)施例方式
參閱圖l所示，本發(fā)明具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)
是由前視測(cè)距儀l、主控制單元3、數(shù)據(jù)顯示及告警單元(裝置)6、減速驅(qū)動(dòng) 裝置4與原車(chē)系統(tǒng)的車(chē)速儀2及車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)(即剎車(chē)系統(tǒng))5、車(chē)載電源7 聯(lián)合構(gòu)成。
所述的前視測(cè)距儀安裝于車(chē)輛上部或前部，能夠連續(xù)測(cè)量本車(chē)與前方可能 出現(xiàn)的物體(包括車(chē)輛或意外障礙物等)之間的距離。本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)之一在于采用激光測(cè)距雷達(dá)作為前視測(cè)距儀，安裝 于車(chē)輛上部或前部。
激光測(cè)距雷達(dá)是目前比較成熟的一項(xiàng)技術(shù)，可以作為本系統(tǒng)中的前視測(cè)距 儀的一個(gè)選擇。本發(fā)明的激光測(cè)距雷達(dá)可以由發(fā)射單元、接收單元和電子計(jì)時(shí) 單元組成。圖2是其系統(tǒng)模塊圖。發(fā)射單元包括一個(gè)激光器11、 一個(gè)分束器
12、第一探測(cè)器13和一組發(fā)射天線14。激光器發(fā)出激光束，分束器將激光束 一分為二， 一部分進(jìn)入探測(cè)器13，用于觸發(fā)電子計(jì)時(shí)器16開(kāi)始計(jì)時(shí)。另一部 分經(jīng)過(guò)發(fā)射天線14發(fā)射出去進(jìn)行距離探測(cè)。發(fā)射天線的主要作用是調(diào)節(jié)激光 束斑大小和發(fā)射角。接收天線15的作用是匯集遇到障礙后180°反射回來(lái)的激 光脈沖，并將返回來(lái)的脈沖輸送到第二探測(cè)器17，探測(cè)器17在接收到返回脈 沖后觸發(fā)電子計(jì)時(shí)器16停止計(jì)時(shí)。電子計(jì)時(shí)器測(cè)到的時(shí)間數(shù)據(jù)A t乘以光速c 除以2即是所要測(cè)量的距離數(shù)據(jù)。
當(dāng)激光測(cè)距雷達(dá)應(yīng)用于本發(fā)明的時(shí)候，還有一些問(wèn)題需要解決。首先是激 光器的選擇。1、關(guān)于激光器波長(zhǎng)的選擇紅外波段是一個(gè)較好的選擇。因?yàn)?可見(jiàn)光波段會(huì)對(duì)人眼造成干擾和損害，而紫外波段則有可能對(duì)人的皮膚造成損 傷。紅外波段不存在上述問(wèn)題。2、關(guān)于激光器的輸出方式，采用脈沖式比較 理想。因?yàn)闇y(cè)距應(yīng)用本身就要求的激光束必須是脈沖式的。如果激光器是連續(xù) 輸出的話，還需要一個(gè)專門(mén)的器件將激光器轉(zhuǎn)化成脈沖式。作為一個(gè)實(shí)例，波 長(zhǎng)在9 11微米之間的二氧化碳?xì)怏w激光器是一個(gè)較佳的選擇，特別是波長(zhǎng)為 10.6微米的TEA C(V激光器(橫向激勵(lì)、常壓、二氧化碳?xì)怏w激光器)，具有 脈沖頻率高，輸出能量大，抗干擾能力強(qiáng)，制作成本較低等優(yōu)點(diǎn)，比較適合應(yīng) 用于本發(fā)明當(dāng)中。而關(guān)于激光器的具體參數(shù)，比如單脈沖能量、脈沖輸出頻率 等則可以根據(jù)所要應(yīng)用的車(chē)輛的具體情況設(shè)計(jì)制作，在技術(shù)上沒(méi)有太大難點(diǎn)。 在激光器采用TEA C(V激光器的情況下，作為一個(gè)實(shí)例，分束器可以采用 硒化鋅材料制作，探測(cè)器可以采用鉭酸鋰材料制作，因?yàn)槲\材料環(huán)境適應(yīng) 性較強(qiáng)，比較適合車(chē)載使用；而鉭酸鋰(LiTa03)是一種重要的多功能材料，具有優(yōu)良的壓電、鐵電、聲光及電光效應(yīng)，用鉭酸鋰材料制作探測(cè)器無(wú)需制冷。 將激光測(cè)距雷達(dá)應(yīng)用于本發(fā)明還需要解決探測(cè)盲區(qū)的問(wèn)題。這主要涉及發(fā) 射天線的一些技術(shù)參數(shù)。在具體應(yīng)用當(dāng)中可以根據(jù)所要應(yīng)用的車(chē)輛的具體情況 進(jìn)行設(shè)計(jì)，在技術(shù)上沒(méi)有太大難點(diǎn)。
為了減小乃至消除探測(cè)盲區(qū)，還可以采用如下前視測(cè)距儀設(shè)計(jì)方案在車(chē) 輛左右兩邊各安裝一套或者并排安裝多套發(fā)射單元，而接收單元可以和發(fā)射單 元一一對(duì)應(yīng)，也可以只保留一套，根據(jù)具體情況處理。典型的設(shè)計(jì)可以是在車(chē) 輛左右兩邊各安裝一套發(fā)射單元而在中間安裝一套接收單元，也可以將發(fā)射單 元和接收單元做成一個(gè)模塊，采用兩個(gè)或多個(gè)模塊并排安裝的方案，并排安裝 時(shí)，必須讓各個(gè)發(fā)射單元按順序交替工作，否則就會(huì)導(dǎo)致回波信號(hào)的混淆而導(dǎo) 致測(cè)量錯(cuò)誤。
前視測(cè)距儀1 (即激光測(cè)距雷達(dá))通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸電路、測(cè)距儀控制電路(即 可采用現(xiàn)有控制激光器電源的開(kāi)關(guān)電路技術(shù))與中央控制單元3相連；計(jì)算機(jī) 控制減速驅(qū)動(dòng)裝置的控制電路可以由一個(gè)減速驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電源之間 的開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)，用常規(guī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路從車(chē)速儀獲取數(shù)據(jù)，中央控制單元的 主控計(jì)算機(jī)通過(guò)執(zhí)行控制程序來(lái)輸出指令控制前視測(cè)距儀的工作狀態(tài)(開(kāi)機(jī)、 停機(jī)以及各種工作參數(shù)的設(shè)置)，并接受它的測(cè)量數(shù)據(jù)。
所述的中央控制單元3的主控計(jì)算機(jī)內(nèi)置可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的驅(qū)動(dòng)程
序，分別通過(guò)接口電路與車(chē)速儀2、數(shù)據(jù)顯示及告警單元6相連接，以控制它
們的運(yùn)行狀態(tài)。
中央控制單元3主要由一個(gè)主控計(jì)算機(jī)和相關(guān)附件單元組成。為了便于安
裝在車(chē)輛上，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該盡可能小型化，單片機(jī)是一個(gè)好的選擇。各種附 件單元的功能是將計(jì)算機(jī)與各個(gè)子系統(tǒng)連接起來(lái)，形成一個(gè)滿足需要的完整系
統(tǒng)。這些附件包括連接計(jì)算機(jī)與車(chē)速儀的接口電路以及驅(qū)動(dòng)程序，用于獲取 瞬時(shí)車(chē)速數(shù)據(jù)；連接計(jì)算機(jī)與前視測(cè)距儀的控制電路以及驅(qū)動(dòng)程序，用于控制 前視測(cè)距儀的運(yùn)行狀態(tài)；連接計(jì)算機(jī)與前視測(cè)距儀的數(shù)據(jù)傳輸電路驅(qū)動(dòng)程序，用于獲取測(cè)得的距離數(shù)據(jù)；連接計(jì)算機(jī)與減速驅(qū)動(dòng)裝置的減速控制電路以及驅(qū) 動(dòng)程序，用于控制減速驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行狀態(tài)；連接計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)顯示及告警單 元的接口電路及驅(qū)動(dòng)程序。這些附件都屬于常規(guī)的計(jì)算機(jī)軟硬件，現(xiàn)有技術(shù)可 以實(shí)現(xiàn)，此處不贅述。
中央控制單元的主要作用是控制前視測(cè)距儀和減速驅(qū)動(dòng)裝置。它對(duì)獲取的 各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)估，并根據(jù)具體情況控制其它單元的工作狀態(tài)。中央控制 單元的工作流程可以參見(jiàn)圖3所示的一實(shí)施例
車(chē)輛啟動(dòng)后系統(tǒng)自動(dòng)激活(驅(qū)動(dòng)程序中設(shè)定)。首先程序中設(shè)置的一個(gè)關(guān) 于"重復(fù)次數(shù)"的參量n歸零。然后主控計(jì)算機(jī)開(kāi)始采集車(chē)速數(shù)據(jù)。如果車(chē)速 低于某個(gè)設(shè)定值v。(比如50公里/小時(shí))，那么出現(xiàn)安全問(wèn)題的可能性不大，
駕駛員的自身反應(yīng)力就已經(jīng)足夠了，這時(shí)前視測(cè)距儀就處于休眠狀態(tài)，可以節(jié)
省電力。 一旦車(chē)速大于v(i，前視測(cè)距儀便立即開(kāi)始工作。測(cè)量到的距離數(shù)據(jù)L (即本車(chē)與前方障礙物的距離)傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)一方面將此距離數(shù) 據(jù)L值在顯示器上顯示出來(lái)，另一方面計(jì)算L和當(dāng)前車(chē)速v的比值，將L/v比 值作為一個(gè)判斷指標(biāo)。顯然該比值是一個(gè)時(shí)間當(dāng)量的參數(shù)。我們可以事先設(shè)定 一個(gè)參數(shù)tx:它反映普通人的判斷力，即當(dāng)一個(gè)普通駕車(chē)人發(fā)現(xiàn)前方有障礙物
需要?jiǎng)x車(chē)時(shí)，他能夠在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，將這個(gè)時(shí)間值乘以一個(gè)安全系數(shù)，
便可以作為tx的最佳設(shè)定值t(,(本發(fā)明選定t。的值在0. 5秒左右)。如果L/v 比值大于t ，表明車(chē)輛前方存在的物體與本車(chē)保持著安全距離，車(chē)輛正常行駛。 如果L/v比值小于t。，則表明本車(chē)與前方物體之間距離太近。此時(shí)，報(bào)警裝置 發(fā)出聲/光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)重復(fù)次數(shù)參量n自加1。系統(tǒng)判定n是否達(dá)到設(shè)定值 n。；如果n未達(dá)到設(shè)定值n。，則回到前步驟繼續(xù)測(cè)量；如果n達(dá)到設(shè)定值n。， 主控計(jì)算機(jī)向減速驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出制動(dòng)信號(hào)，后者驅(qū)動(dòng)車(chē)輛剎車(chē)系統(tǒng)使車(chē)輛減 速。設(shè)置重復(fù)次數(shù)參量n。的目的是為了穩(wěn)妥，如果只根據(jù)一次測(cè)距結(jié)果來(lái)作出 判定，或者重復(fù)次數(shù)參量n。設(shè)定的次數(shù)過(guò)少，就有可能會(huì)出現(xiàn)因?yàn)闇y(cè)量誤差而 使車(chē)輛被誤減速的情況；如果重復(fù)次數(shù)參量n。設(shè)定的次數(shù)過(guò)多，勢(shì)必會(huì)造成系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，達(dá)不到及時(shí)處理的目的，不能及時(shí)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛剎車(chē)系統(tǒng)使車(chē)輛 減速；故而選擇一個(gè)合理的重復(fù)次數(shù)參量n。也是本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明側(cè)重點(diǎn)，其 盡可能保證系統(tǒng)的快速響應(yīng)，且還能避免在出現(xiàn)測(cè)量誤差時(shí)車(chē)輛被不必要的減 速；本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中選定重復(fù)次數(shù)參量n。為5 10次，當(dāng)然，亦可以根 據(jù)系統(tǒng)主機(jī)的配置及具體系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間來(lái)選定合理的重復(fù)次數(shù)參量n。。
車(chē)輛停駛后，本發(fā)明具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)自動(dòng) 關(guān)閉。
數(shù)據(jù)顯示及告警單元用普通的計(jì)算機(jī)附件就可以實(shí)現(xiàn)，不存在技術(shù)難點(diǎn)。 數(shù)據(jù)顯示器可以安裝在車(chē)輛儀表盤(pán)內(nèi)，作為一項(xiàng)參數(shù)隨時(shí)供司機(jī)參考。報(bào)警裝 置可以采用聲/光報(bào)警的方式。這里唯一需要解決的問(wèn)題是距離數(shù)據(jù)的顯示。 因?yàn)闇y(cè)距頻率必須保持很高才能滿足需要(每秒數(shù)十乃至數(shù)百次)，如果以如 此高的頻率顯示數(shù)據(jù)的話數(shù)據(jù)跳變的太快，司機(jī)可能根本看不清。解決這個(gè)問(wèn)
題的方法有很多，比如每間隔一個(gè)時(shí)間段顯示一個(gè)數(shù)據(jù)，或者取一個(gè)時(shí)間段內(nèi) 的平均值輸出到顯示器上等。
減速驅(qū)動(dòng)裝置4與中央控制單元3相連接，受后者的控制。中央控制單元 在確認(rèn)必要時(shí)利用它啟動(dòng)車(chē)輛的剎車(chē)系統(tǒng)，使車(chē)輛減速。減速驅(qū)動(dòng)裝置可以采 用很多種設(shè)計(jì)，比如液壓驅(qū)動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電磁驅(qū)動(dòng)等。作為一個(gè)實(shí)例，圖4 給出了采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的方案。在圖4中， 一個(gè)與車(chē)輛腳踏剎車(chē)裝置并 聯(lián)設(shè)置且與之等效的剎車(chē)壓板52與電機(jī)驅(qū)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)(或偏心輪機(jī)構(gòu))51 相連，在接收到中央控制單元發(fā)來(lái)的制動(dòng)信息后，減速驅(qū)動(dòng)裝置便驅(qū)動(dòng)凸輪機(jī) 構(gòu)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，凸輪的凸起部分與減速壓板接觸使得車(chē)輛制動(dòng)而實(shí)現(xiàn)減速的目 的。減速驅(qū)動(dòng)裝置從中央控制單元接收命令，Z/y值大于設(shè)定的閾值，電機(jī)不 運(yùn)轉(zhuǎn)；Z/V值小于設(shè)定的閾值，電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。
上述各實(shí)施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說(shuō)明所 包含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明的申請(qǐng)專利范 圍。
權(quán)利要求
1、一種具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)，其特征在于其由前視測(cè)距儀、中央控制單元、數(shù)據(jù)顯示及告警單元、減速驅(qū)動(dòng)裝置與原車(chē)系統(tǒng)中的車(chē)速儀及車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)載電源聯(lián)合構(gòu)成，其中所述的前視測(cè)距儀，采用一個(gè)激光測(cè)距雷達(dá)，安裝于車(chē)輛上部或前部；車(chē)速儀的輸出端與中央控制單元的輸入端相連，為其提供即時(shí)車(chē)速數(shù)據(jù)；所述的中央控制單元，內(nèi)置驅(qū)動(dòng)程序，通過(guò)接口電路分別與前視測(cè)距儀、數(shù)據(jù)顯示及告警單元相連接，中央控制單元的控制輸出端接減速控制單元的輸入；減速控制單元接車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)；車(chē)載電源為整個(gè)系統(tǒng)提供電源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障 系統(tǒng)，其特征在于所述的激光測(cè)距雷達(dá)由發(fā)射單元、接收單元和電子計(jì)時(shí)單 元組成；所述的發(fā)射單元包括一個(gè)激光器、 一個(gè)分束器、第一探測(cè)器和一組發(fā)射天 線，所述分束器將激光器發(fā)出的激光束一分為二， 一部分進(jìn)入探測(cè)器，用于觸 發(fā)電子計(jì)時(shí)器啟動(dòng)計(jì)時(shí)，另一部分經(jīng)發(fā)射天線發(fā)射進(jìn)行距離探測(cè)；所述的接收單元為一個(gè)接收天線及第二探測(cè)器，所述接收天線接收經(jīng)行進(jìn) 前方障礙后180°反射回來(lái)的激光脈沖，并將返回來(lái)的脈沖輸送到探測(cè)器，探 測(cè)器在接收到返回脈沖后觸發(fā)電子計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障 系統(tǒng)，其特征在于所述激光器輸出的激光束選擇紅外波段的波長(zhǎng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障 系統(tǒng)，其特征在于所述激光器選擇脈沖輸出方式。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全 保障系統(tǒng)，其特征在于所述激光器采用波長(zhǎng)為9 11微米的TEAC02激光器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障 系統(tǒng)，其特征在于在車(chē)輛左右兩邊各安裝一套或并排安裝兩套以上的發(fā)射單 元，各個(gè)發(fā)射單元按順序交替發(fā)射激光束。
7、 一種使用權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的行車(chē)安全保障方法，其特征在于方法 步驟如下a) 將權(quán)利要求1所述的具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)安裝于車(chē)輛中，該系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)置有普通駕車(chē)人發(fā)現(xiàn)前方有障礙物需要?jiǎng)x車(chē)時(shí)的安全反應(yīng)時(shí)間t。，車(chē)速設(shè)定值v。和重復(fù)次數(shù)參量n。；b) 車(chē)輛啟動(dòng)后自動(dòng)激活具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)；c) 系統(tǒng)啟動(dòng)后首先將重復(fù)次數(shù)n歸O;d) 主控計(jì)算機(jī)開(kāi)始采集車(chē)速數(shù)據(jù)如果車(chē)速低于設(shè)定值V。，這時(shí)前視測(cè) 距儀就處于休眠狀態(tài)，主控計(jì)算機(jī)繼續(xù)采集車(chē)速數(shù)據(jù)； 一旦車(chē)速大于等于設(shè)定 值v。，繼續(xù)下一步驟；e) 前視測(cè)距儀開(kāi)始工作，測(cè)量本車(chē)與前方障礙物距離數(shù)據(jù)L，并傳輸給主控計(jì)算機(jī)；f) 主控計(jì)算機(jī)計(jì)算L和當(dāng)前車(chē)速v的比值，計(jì)算結(jié)果與普通駕車(chē)人發(fā)現(xiàn) 前方有障礙物需要?jiǎng)x車(chē)時(shí)的安全反應(yīng)時(shí)間t。比較，如果L/v比值大于t。，重復(fù) 次數(shù)n歸0，減速驅(qū)動(dòng)裝置不動(dòng)作；如果L/v比值小于t。，報(bào)警裝置發(fā)出聲/ 光報(bào)警信號(hào)，重復(fù)次數(shù)n自加1;g) 系統(tǒng)判定n是否達(dá)到設(shè)定值n。；如果n達(dá)到設(shè)定值n。，主控計(jì)算機(jī)向 減速驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出制動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛剎車(chē)系統(tǒng)使車(chē)輛減速；如果未達(dá)到，則 回到步驟e)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)的行車(chē)安全保障方法，其特征在于車(chē)輛 停駛后系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉。
全文摘要
一種具有前視測(cè)距及自動(dòng)減速功能的行車(chē)安全保障系統(tǒng)，其構(gòu)成一采用激光測(cè)距雷達(dá)的測(cè)距儀安裝于車(chē)輛上；一車(chē)速儀，其輸出端與中控單元輸入相連；中控單元內(nèi)置驅(qū)動(dòng)程序，通過(guò)接口電路分別與測(cè)距儀、數(shù)據(jù)顯示及告警單元相連接，其輸出端經(jīng)減速控制單元接車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)。其行車(chē)安全方法如下啟動(dòng)該系統(tǒng)；主控計(jì)算機(jī)采集車(chē)速數(shù)據(jù)如車(chē)速低于設(shè)定值v₀，測(cè)距儀休眠，一旦車(chē)速大于等于設(shè)定值v₀，測(cè)距儀開(kāi)始測(cè)量本車(chē)與前方障礙物距離數(shù)據(jù)并傳給主控計(jì)算機(jī)；計(jì)算距離L和當(dāng)前車(chē)速v的比值，并與安全反應(yīng)時(shí)間t₀比較，如果比值大于t₀，減速驅(qū)動(dòng)裝置不動(dòng)作；如果比值小于t₀，報(bào)警裝置報(bào)警，重復(fù)次數(shù)n達(dá)設(shè)定值n₀，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛剎車(chē)系統(tǒng)使車(chē)輛減速。
文檔編號(hào)B60K31/04GK101580018SQ20091008692
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者張國(guó)勝, 張知?jiǎng)?申請(qǐng)人:張國(guó)勝