车辆高速安全预警装置和方法与流程

本发明涉及交通信号控制领域，尤其涉及一种车辆高速安全预警装置和方法。

背景技术：

随着中国的经济和汽车产业的发展，汽车已逐步成为一种代步工具进入到千家万户。尤其是现在中国的高速公路四通八达，人们可以驱车前往任何地方， 现有的导航仪、装有导航软件的移动终端，行车记录仪等导航设备能够在驾驶员驾驶过程中辅助驾驶员，减少事故的发生。一般的导航设备具有基本的GPS定位、路线规划、车辆超速提醒等情况，但是在不同的环境下车速是不一样的，如果驾驶员不能根据实时状况进行车速的调整，就会有一定的安全隐患，尤其是对于在高速公路上行使的车辆。

在高速公路上车辆的行使速度都有限制，最低车速和最高车速的都有限制，若前方出现事故，没有及时对后方车辆进行警示，很容易造成车辆追尾等事故，造成人员的损伤；或者当车辆出现问题无法前行，现有的手段是在车后放置警示标志，但是警示标志放置距离过近，高速行使的后方车辆很难在这么短的时间内做出反应，因此很容易造成安全事故，若处理不当，会造成连续相撞，酿成惨剧。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明旨在提供一种车辆高速安全预警装置和方法，能够保证车辆在高速公路上出现紧急状况时能及时对后方车辆进行提醒，从而防止车辆追尾事故的发生。

为实现上述目的，本发明提供一种车辆高速安全预警装置，包括定位模块、距离分析模块和预警模块，所述定位模块用于获取车辆当前的位置信息；所述距离分析模块根据车辆所述位置信息获取高速公路的行车车速，从而计算出最小安全距离；所述预警模块用于对后方车辆进行警示；根据驾驶员对当前车辆的行使状态做出判断，在所述预警模块上选择合适的模式；然后反馈给定位模块和距离分析模块，所述定位模块将位置等信息传递给所述距离分析模块，所述距离分析模块通过当前车速和定位模块获取的信息计算出最小安全距离并传递给所述预警模块，所述预警模块接收距离分析模块的信息后对同向行使的车辆发出预警信息。

作为优选，所述定位模块采用GPS或网络定位，获取当前车辆的位置信息，同时获取车辆所处道路的最大车速等信息。

作为优选，所述距离分析模块内置有距离传感器，所述距离分析模块获取车辆当前的车速信息，并接收所述定位模块的信息，计算出最小安全距离，并传递给所述预警模块；

作为优选，所述预警模块包括预警提示单元和应急单元，所述应急单元用于车辆在高速公路上驾驶过程中出现问题能及时向后方车辆做出警示；所述预警提示单元包括声音提示和灯光提示。

作为优选，所述应急单元包括紧急故障按键和慢行按键，当车辆出现事故或车辆无法移动时，按下紧急故障按键从而提醒后方车辆；当视线条件不好，按下慢行按键，进而提醒后方车辆。

本发明还公开了一种车辆高速安全预警方法，包括步骤：

S1: 根据驾驶员对情况的判断选择,选择不同的模式；

S2:获取车辆当前所处位置信息和所处高速公路的车速信息；

S3:根据所述车辆位置信息、车速信息和驾驶员选择的模式从而计算出车辆所处位置的最小安全距离；

S4：当两车之间的距离小于最小安全距离时，进行预警。

作为优选，所述车辆当前位置的获取方式包括GPS或网络定位，所述高速公路的车速信息获取方式为网络获取。

作为优选，所述车辆最小安全距离是根据车辆所处位置、所处高速的最大车速和驾驶员的模式选择从而确定的。

作为优选，两车之间的距离是通过距离传感器进行获取的，从而与所述最小安全距离进行比较，当所述距离小于最小安全距离时，进行预警。

作为优选，所述预警包括声音预警或灯光预警。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种车辆高速安全预警装置和方法，通过驾驶员对车辆的驾驶状态进行模式选择，根据车辆当前的位置信息和所处高速的车速信息，获取最小安全距离，然后实时监控后方车辆与车辆之间的距离，当两者之间的距离小于最小安全距离时通过声音和灯光进行预警，提醒后方车辆和本车辆，降低交通事故的发生。

附图说明

图1为本发明的模块连接示意图；

图2为本发明的工作原理图；

图3为本发明的工作示意图；

图4为本发明的缓慢行使流程图；

图5为本发明的紧急故障流程图。

主要元件符号说明如下：

1、预警模块 2、定位模块

3、距离控制模块 11、紧急故障按键

12、缓慢行使按键。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述，需要注意的是，在描述的过程中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”、或“单元”的后缀仅为了更好描述本发明。其本身没有任何特定的意义；因此“模块”、“部件”、或“单元”三者可以混合使用。

本发明所提供的车辆高速安全预警装置可以安装在驾驶室内，用各种方式来实施，诸如安装在导航装置内，也可应用于其他固定类型的终端。

在本实施例中，预警模块1上设置有“紧急故障”11和“缓慢行使”12按键，驾驶员根据当前外界的环境和车辆的行使状态进行模式的选择，在车辆正常行使的情况下，整个车辆高速安全预警装置正常启用，此时视野广，能见度高，驾驶员可以直接观察到车辆的行使状况，发现前方出现问题能及时反应；但是在特殊情况下时，例如雾天、雨天或者冰雪天气条件下，视野小，能见度底，或者在车辆出现问题的情况下，驾驶员根据当前情况进行模式选择,本发明的有效测定范围为300米到1500米，根据外界环境的不同具有不同的距离范围不同。

当驾驶环境不理想，例如冰雪天气下，驾驶员选择缓慢行使模式后，预警模块1发送指令给定位模块2和距离分析模块3，定位模块2接收预警模块1的指令后根据GPS进行定位，并且从网络上获取所处高速公路的车速信息以及车辆自身的行使速度，并将这些信息传递给距离分析模块3，距离分析模块3接收定位模块2的信息后计算出最小安全距离，并以最小安全距离作为阈值，然后利用距离传感器（有源RFID技术）对后方车辆与本车之间的距离进行监控，当两者之间的距离小于阈值时，后方车辆上的预警模块1发出警示提醒后方车辆前方有事故发生，注意减速慢行，同时本车上的预警模块1也会做出警示提醒驾驶员后方有车辆来临，注意避让。

当车辆出现故障无法前行时当驾驶员选择紧急模式后，预警模块1发送指令给定位模块2和距离分析模块3，定位模块2接收预警模块1的指令后根据GPS进行定位，并且从网络上获取所处高速公路的车速信息，并将这些信息传递给距离分析模块3，距离分析模块3接收定位模块2的信息后计算出最小安全距离，并以最小安全距离作为阈值，然后利用有源RFID技术对后方车辆与本车之间的距离进行监控，当两者之间的距离小于阈值时，后方车辆上的预警模块1发出警示提醒后方车辆前方有事故发生，注意减速慢行，同时前方车辆上的预警装置1也会做出警示提醒驾驶员后方有车辆来临，注意避让。

在本实施例中，GPS模块对于位置的定位采用多个卫星的距离信息和准确的时间信息并对与计算的信息应用三角测量法，从而根据经度、纬度和高度准确计算出三维当前位置信息，并且通过网络获取该条高速公路上的最大车速；距离分析模块3获取当前车辆的车速信息并接收定位模块2发出的信息后计算出最小安全距离，具体实施方式可以采用集成电路、数字信号处理装置，可编辑逻辑装置、微处理器中的一种来进行计算；然后采用有源 RFID 技术，频率采用2.45GHz的射频技术进行长距离监控；预警装置1所采用的警示方式包括语音提示和灯光提示，并告知后方车辆驾驶员两车之间的距离，且随着距离的逐渐拉近灯光提示和语音提示逐渐加强，当后方车辆超过前面前方车辆后，预警装置自动关闭。在缓慢行使状态下，假如在雨天视野能见度是200米，前方车辆驾驶车速是60km/h，该条高速公路的最大速度为110km/h，计算出车辆的安全距离为300m，为了保证驾驶安全，距离分析模块得到最小安全距离为500m，当两车之间的距离为500米以外，警示装置不动作；当两车之间的距离达到500m的阈值时，警示装置开始语音提升和灯光提示；当两车之间的距离小于300m时，警示装置强烈提醒；当后方车辆超过前方车辆后，警示装置停止警示作用，紧急状态工作原理与缓慢行使状态相同，只不过最小安全距离更短，在这里不再赘述。

本发明的工作方法为：驾驶员根据车辆的行使状态和外界环境选择预警模块上的状态，若车辆正常行使，整个装置只用于接收其他车辆发出的信号；若外界环境恶劣，例如冰雪天气，驾驶员需要在高速上减速慢行，按下位于预警模块上的缓慢行使按钮，定位模块马上定位车辆所处位置以及所处的高速公路等信息，并将这些信息传递给距离分析模块；距离分析模块接收这些信息后，计算出最小的安全距离，并不断监测前后两车之间的距离，当两车之间的距离低于最小安全距离时，控制预警模块发生警示，警示包括声音警示或者灯光警示。

当在驾驶过程中由于故障导致车辆无法在高速公路上继续行进，驾驶员按下预警模块上的紧急按钮，工作原理与缓慢行使模式相同，在这里不再重复赘述。

本发明的优势在于：

1）驾驶员能根据外界的情况进行自主选择，更加贴合实际，比市面上普通的检测设备更加稳定可靠；

2）根据不同的行使状态有着不同的模式，从而满足驾驶员对不同状态的需求；

3）本发明可附加在不同的车载设备上，适用范围广；

4）当走出预警范围后，预警模块自动关闭警示，智能化控制。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。