汽车限速及安全间距控制的方法和系统
2020-01-14

汽车限速及安全间距控制的方法和系统

本发明公开了一种汽车限速及安全间距控制的方法和系统,包括一个或多个无线限速数据信号发射装置、一个无线车道信号发射装置、一个车速及间距检测与控制装置、一个限速控制执行机构。车速及间距检测与控制装置从无线限速数据信号发射装置接收限速数据和从前方处于同一车道的无线车道信号发射装置接收车道信息,根据接收的限速数据、车道信息和检测的行驶速度判断以否超速或两车间距是否安全,如超速或车距不甚安全则声光告警,提示司机降低行驶速度,告警后若司机在设定的时间内未采取降速措施,该系统启动限速控制执行机构降低行驶速度。本发明可以从有效控制车辆行驶速度,维护司乘人员的安全和保持道路的畅通。

如图4,所述的无线限速数据信号发射装置安装在公路旁。无线限速数据信号发射装置包括车速设定键、限速脉冲数据处理单片机、限速晶体振荡器、限速数据调制器、限速高频放大器和限速信号发射天线,车速设定键设定路段最高限速,车速设定键的输出连接到限速脉冲数据处理单片机的一个输入端,限速脉冲数据处理单片机的输出和限速晶体振荡器的输出分别连接限速数据调制器的两个输入端,限速数据调制器的输出连接限速高频放大器的输入端,限速高频放大器的输出连接限速信号发射天线。

如图4,所述的无线限速数据信号发射装置安装在公路旁。无线限速数据信号发射装置包括车速设定键、限速脉冲数据处理单片机、限速晶体振荡器、限速数据调制器、限速高频放大器和限速信号发射天线,车速设定键设定路段最高限速,车速设定键的输出连接到限速脉冲数据处理单片机的一个输入端,限速脉冲数据处理单片机的输出和限速晶体振荡器的输出分别连接限速数据调制器的两个输入端,限速数据调制器的输出连接限速高频放大器的输入端,限速高频放大器的输出连接限速信号发射天线。

如图6,所述车速及间距检测与控制装置安装在驾驶员座椅下方。车速及间距检测与控制装置包括限速信号接收天线、车道信号接收天线、限速信号处理器、车道信号处理器、限速信号处理单片机、车道信号处理单片机、车速传感器、限速及车距控制单片机、步进电机驱动器、语音告警电路和灯光告警电路,限速信号接收天线从无线限速数据信号发射装置接收限速数据信号,其输出连接限速信号处理器,限速信号处理器的输出连接限速信号处理单片机,车道信号接收天线从无线车道信号发射装置接收车道信号,其输出连接车道信号处理器,车道信号处理器的输出连接车道信号处理单片机,限速信号处理单片机、车道信号处理单片机和车速传感器的输出分别连接限速及车距控制单片机,限速及车距控制单片机的三个输出端分别与限速控制执行机构、语音告警电路和灯光告警电路连接,语音告警电路和灯光告警电路与控制面板连接。

当前两车的实际距离的计算方法是:同步脉冲信号前沿减去车道信号脉冲前沿,得到一能反映两车距离的时间差,将上述时间差乘以无线电信号传播速度,得乘积得出两车的当前间距。

附图说明

(1)沿公路旁设置无线限速数据信号发射装置,用于向过往车辆发送路段限速数据;(2)在车上设置无线限速数据接收装置,用于从无线限速数据信号发射装置接收限速数据;(3)在车内设置车速检测与控制装置,用于实时检测车辆行驶速度和自动实施车速控制;(4)输入限速数据到车速检测与控制装置,限速数据来自无线限速数据接收装置;(5)输入行车速度到车速检测与控制装置,行车速度来自速度传感器;(6)车速检测与控制装置比较行车速度和限速数据;(7)如果行车速度不高于限速数据即没有超速,则转至第(8)步,如果行车速度高于限速数据即超速,则执行以下步骤:(i)启动语音灯光告警,如首次进入本步骤则启动限速控制定时器;(ii)限速控制延迟时间到(即限速控制定时器到时)否?如果没有到时,返回到步骤(4),如果已经到时,则启动步进电机,步进电机带动凸轮转动将节气门开度减小,降低车速;(iii)返回到步骤(4);(8)控制步进电机恢复初始状态,进而带动凸轮恢复初始状态;(9)停止语音灯光告警,复位限速控制定时器;(10)返回到步骤(4);车距检测与控制方法的步骤包括:(1)在车上设置无线车道信号发射装置,用于向车后来车发送车道信号;(2)在车上设置无线车道信号接收装置,用于接收前车发出车道信号;(3)在车内设置车距检测与控制装置,用于实时检测车辆行驶速度、计算安全车距和实施车距控制;(4)输入车道脉冲信号到车距检测与控制装置,车道脉冲信号来自无线车道信号接收装置;(5)输入同步脉冲信号到车距检测与控制装置,脉冲信号由系统时钟统一控制;(6)计算两车的间距;(7)输入行车速度到车距检测与控制装置,行车速度来自速度传感器;(8)判断当前速度条件下两车间距是否安全;(9)如果属安全距离则转至第(10)步,如果车距不属安全距离,则执行以下步骤:(i)启动语音灯光告警,如首次进入本步骤则启动车距控制定时启;(ii)车距控制延迟时间到(即车距控制定时器到时)否?如果没有到时,返回到步骤(4),如果已经到时,则启动步进电机,步进电机带动凸轮转动将节气门开度减小,从而降低车速,车距得以增大;(iii)返回到步骤(4);(10)控制步进电机恢复初始状态,进而带动凸轮恢复初始状态;(11)停止语音灯光告警,复位车距控制定时器;(12)返回到步骤(4);所述的限速控制延迟时间为3-8秒,所述的车距控制延迟时间为1-2秒。

一种汽车限速及安全间距控制系统,它包括一个或多个无线限速数据信号发射装置、一个无线车道信号发射装置、一个车速及间距检测与控制装置、一个限速控制执行机构和一个控制面板,无线限速数据信号发射装置通过无线方式与车速及间距检测与控制装置连接,车速及间距检测与控制装置通过有线线路与限速控制执行机构和控制面板连接,无线车道信号发射装置通过无线方式与后车的无线限速及车道信号接收装置连接。

控制面板用于在车速及间距检测与控制装置的驱动下发出声光报警信号,提示驾驶人员手动降低车速和手动切换车道。

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