机动车交通安全预警防控系统的制作方法

专利名称：机动车交通安全预警防控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车安全行驶及综合提升驾驶人员的安全系数，结合现代微型 计算机自动控制原理。防止机动车超速行驶、驾驶人员的酒后(疲劳)驾驶、高 速公路追尾、二次事故的预防，机动车防窃以及驾驶人员的驾驶状态监视记录与 预警。
背景技术：
目前机动车的各种防控技术如1、在发生碰撞后采取各种减轻碰撞后果的 措施，有气囊、保险杠；2、防撞报警类，专利号为97105850的汽车防撞雷达， 专利号为03137471的红外激光防撞装置；3、防撞报警自动刹车类，专利号为 92112911的防撞紧急制动装置、专利号为92200823的汽车安全行驶防撞模糊控 制器；4、倒车防撞报警，专利号为98233344的倒车防撞报警；5、自动驾驶仪， 专利号为02121002的汽车防撞全自动驾驶仪；6、专利号为01125567的可于摄 像结合检测目标距离的装置及方法。
上述都是局限于开环和闭环等防撞控制防控技术，缺乏人机(机动车)交流。 而且功能单一无法完成预期的防控任务以及提高驾驶人员的安全系数。而控制单 元都是采用单片机结构，存在诸多的电磁信号干扰导致单片机无法正常工作。
本机动车交通安全预警防控系统采用当今技术成熟而普遍使用的微型计算 机，新型三维图像处理跟踪技术结合声纳、红外摄像、酒精识别、触摸液晶屏幕 显示、指纹识别、车尾显示、速度检测。对机动车的行驶速度、驾驶人员的驾驶 状态监视记录以及对机动车进行通信，以仿真人语音和即时行驶图像与驾驶人员 进交流信息，预警驾驶人员安全驾驶。若驾驶人员在预警时未采取紧急措施，系 统将自动采取相应的降低车速、关闭引擎、紧急制动等控制措施，确保人员安全 避免交通事故。

发明内容
一种机动车交通安全预警防控系统的目的在于提高驾驶人员安全系数、减少 交通事故，记录机动车、驾驶人员的行驶数据，机动车被窃及时通知车主当前状 态、位置范围模糊定位功能。通过实时视频图像和声纳系统能识别前后方障碍物、 应急灯信号、刹车灯信号、红绿灯信号、识别高速公路路牌标志、限制最高行驶 车速，能30天不间断的存储机动车行驶的相关状态数据。
一种机动车交通安全预警防控系统，其特征包括微型计算机主机、红外摄
像机、声纳发生接受装置、模拟数据(A/D、 D/A)转换器、三维图像模型数 据处理系统、紧急预警制动控制系统、娱乐通信系统、酒精传感器、综合预警防 控系统软件、触摸液晶显示单元、指纹传感器、车尾显示单元、速度传感器组成。 所述机动车交通安全预警防控系统它是由指纹传感器向微型计算机主机提 供机动车的所属人信息，确认后执行启动系统(如非机动车所属人不能进入系 统，综合防控系统软件启动紧急预警、无线通信模块进行报警或通知机动车所属 人)。同时酒精传感器、声纳发生接受装置、红外摄像机采集的相关数据由综合
防控系统软件进行数据处理、判断，符合系统和驾驶人员的设定参数后执行(如 环境行驶车速、驾驶人员酒精含量是否超标、机动车前后是否存在障碍物)。在 行驶的过程中，当速度传感器、声纳发生接受装置、红外摄像机将即时采集机动
车各方的数据(速度、声纳、前后方图像)，经数模(A/D、 D/A)数据转换器转 换后向机动车三维图像模型数据处理系统进行数据处理，进行PID数模运算。 由综合防控系统软件进行判断及时控制，输出相应的如紧急预警、制动控制系统、 仿真人语音系统及液晶屏幕显示信息。提示机动车驾驶人员执行相应的操作。当 出现紧急预警后机动车驾驶人员未执行操作，此时系统将按系统和驾驶人员的设
定参数执行制动控制系统进行紧急制动控制(如关闭引擎、减速或紧急刹车、
车尾显示单元显示紧急信息、将紧急预警前后实况图像数据进行存储)。当然， 若机动车主解除保护程式，系统将在任何时间执行紧急预警程式进行预警，也可 关闭系统。
发明效果
一种机动车交通安全预警防控系统通过声纳、视频图像数据双重处理，能全 天候进行预警(包括超速、酒精含量检测、防窃、闯红灯、应急灯状态、疲劳 驾驶、倒车)，从更本上防止机动车追尾、及二次事故，记录机动车行驶数据(包 括速度、驾驶员状态、机动车前后实况图像)。确保高速公路、等级公路、城市 环路、市内公路快速安全行车，更重要的减少交通事故，减轻交管部门日益繁重 的交通任务，提升机动车的性能和档次；增加高速公路、等级公路、城市环路的 利用率和通行能力、增加社会的经济效益，防止机动车被窃及时通知车主当前状 态、位置范围的模糊定位功能，降低人民的财产损失。
一种机动车交通安全预警防控系统采用性能优越的小型微机系统，成本低、 运行稳定，对外无电磁干扰及具有超强抗电磁干扰性能，加触摸显示的人机界面 操作精确、简单、方便。广泛用于各种机动车、电动车、船舶、飞机等各行各业 的各种受控对象的控制以及武器装备巡航控制。
由于机动车交通安全预警防控系统采用性能优越的小型微机计算机系统， 因此还可以为后排乘车人员提供音乐、视频以及视频通信服务。
附图

图l:综合预警防控系统软件结构方框图 图2:综合预警防控系统软件流程图 图3:传感器分布安装图 图4:车尾紧急显示单元图
图5:触摸液晶屏幕显示单元图 图6:后排娱乐通信屏幕控制图 图7:系统参数设置图
具体实施方式
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一种机动车交通安全预警防控系统各部件组成安装位置见(附图3)，它由 前声纳发生接收装置1、油门伺服装置2、速度传感器3、酒精传感器4、驾驶员 状态微型摄像机5、指纹识别传感器6、车后高精度红外摄像机7、车尾紧急显 示单元8、刹车伺服装置9、油门总控制阀10、触摸显示单元ll、车前高精度红 外摄像机12、娱乐通信装置13、微型电脑主机14、后声纳发生接收装置15组 成。
所述动车交通安全预警防控系统软件通过6侦察到驾驶员对机动车进行操 作时，14从休眠状态唤醒后。必须再次通过6进行身份验证，当符合预先存放 的指纹数据方可启动系统，同时2、 11、 13被激活。IO关闭、9处于刹车状态， 随后4、 5采集当前驾驶员的酒精含量以及驾驶员状态情况，符合系统和用户设 定的参数后，8输出应急信息。启动l、 7、 12、 15装置并开始采集数据经A/D 转换传入14进行运算，由软件的声纳、三维图像模型比较进行PID复合运算， 符合系统和用户设定的参数，2、 9处于待命状态、i0处于开状态，此时驾驶员 可以驾驶机动车行驶。同时i、 3、 5、 7、 12、 i5装置将采集的实时数据通过A/D 转换传入14由软件处理运算。当出现异常情况14通过模拟量输出到2、 9执行 操作使机动车减速或刹车，8输出对应的应急信息警示后方机动车。由11、 i3 通知驾驶员预警信息。当预警时驾驶员未做出相应操作，超过紧急设定时间系统 将采取紧急制动关闭2、 10，启动9将强制刹车，直到l、 3、 5、 7、 12、 15采 集的数据符合系统和用户设定参数方可解除紧急制动状态。
当软件系统通过6进行身份验证指纹5次连续错误，系统将被锁死并通过车 主预先设定的通信号码由i3通知设定号码的使用者。此时号码使用者可以用通 信设备输入密码向系统解锁，输入正确指纹后通过11输入密码2次解锁后方可 解除报警，启动系统。整个系统的工作由微机存储的预警防控系统软件自动执行， 在软件运行的过程中驾驶员也可以跟更改系统的运行参数。根据用户的需求，软 件的设计可能因用户选择功能的不同，软件输出结果到执行机构将不同，可以组 合成多种实施方案。
权利要求
1、一种机动车交通安全预警防控系统采用当今技术成熟而普遍使用的微型计算机，三维图像模型处理跟踪技术结合声纳、红外摄像机、酒精识别、触摸液晶屏显示、指纹识别、车尾显示、速度检测、无线通信技术，对机动车的行驶速度、驾驶人员的驾驶状态监视记录，机动车通信控制，真人语音和即时行驶图像模型数据与驾驶人员进行交流信息，警示驾驶人员安全驾驶。若驾驶人员在预警时未采取紧急措施，系统将自动采取相应的减速、刹车、紧急制动控制措施，确保人员安全避免交通事故。
2、 一种机动车交通安全预警防控系统，其特征包括微型计算机主机、红外摄像机、声纳发生接受装置、模数(A/D、 D/A)转换器、三维图像模型数据 处理系统、紧急预警制动控制装置、娱乐通信装置、酒精传感器、综合预警 防控软件、触摸液晶屏显示单元、指纹传感器、车尾显示单元、速度传感器组成。1) 所述微型计算机主机是对各模块输入的数据进行运算处理是整个系统的 大脑(CPU)，是存储数据并输入、输出数据。能存储30天不间断图像及 相关行驶数据，当数据存满未转移及时提示用户或自动覆盖以前数据。2) 所述红外摄像机是将机动车前、后及车内的三个实时图像采集并转换数字 信号传输到模数(A/D、 D/A)转换器进行数据处理。计算图像中的数据如-前后移动的机动车、前方红灯(应急灯)信号、天气情况、路牌标志、异 常障碍物。还包括三个红外摄像机镜头保护装置，防止镜头受灰尘及其它 物件覆盖，以影响采集图像质量。3) 所述声纳发生接受装置是检测机动车与障碍物的距离，将数据到模数(A/D、 D/A)转换器进行数据处理。4) 所述模数(AZD、 D/A)转换器是将红外摄像机、声纳发生接受装置、无线 通信模块、速度传感器、酒精传感器传输来的数据进行转换，的到的数字 信号送往微型计算机主机，由声纳、三维图像模型数据处理系统进行判断 运算。5) 所述机动车三维图像模型数据处理机系统是对速度传感器、红外摄像机、声纳装置传来的数据分析图像如前后移动的机动车、前方红灯(应急灯) 信号、天气情况、路牌标志、异常障碍物及相对运行速度、驾驶员状态结合系统设定及用户设定的数据进行PID运算、比较运算将结果至综合防控系统软件，以机动车模型与采集预警的对象以图形方式显示真实的距离。6) 所述紧急预警制动控制系统是将综合防控系统软件的指令以模拟量输出 到控制装置，包括机动车的油门控制伺服装置、刹车制动伺服装置及语 音提示输出、车尾显示单元显示相关信息。7) 所述娱乐通信装置是将综合防控系统软件的求救信号以无线电信号发出， 通知机动车主，它是利用现有的通信网络联通、移动的GSM、电信的无 线业务以短信、语音通知车主或使用人。告之内容包括机动车的状态、 区域位置，车主可用通信设备进行远方控制机动车。报警如该车以处于 锁死或(强制运行)状态，位于联通或(移动、电信)绵阳120基站范围 内。还可提供视频通信服务，此功能需相关服务商提供服务。当预警情况 出现以语音提示驾驶员当前情况，进行模糊定位功能。8) 所述酒精传感器是检测驾驶人的酒精含量是否超过有关标准(参数标准由相关单位制定)，然后将数据传输到模数(A/D、 D/A)转换器进行处理。9) 所述综合预警防控系统软件是对声纳、三维图像模型数据处理结果的管理，负责整个输入输出的数字开关(包括油门控制伺服装置、刹车制动 伺服装置、油门总开关阀)。10) 所述触摸液晶显示单元是用户参数设定输入及综合预警防控系统软件输出的窗口，它承接实时图像、预警数据、三维图像建模通过RGB颜色模 式输出。由于输出的人机界面因功能的多少及位置的不同而不同，包括颜色等信息，还有多种的组合方式，输入信号也可通过键盘的方式输入。如倒车时也可启动后视频，除了软件监控外驾驶员也通过后视频方便的了解 后方的一切情况。11) 所述指纹传感器是识别驾驶者是否是合法的使用者，非法者将不能开启系统(包括油门控制伺服装置、油门总开关阀、系统软件)，将采集的数据传输到模数(A/D、 D/A)转换器进行处理。12) 所述车尾显示单元是将综合预警防控系统软件输出的紧急信号以代码的 方式显示输出(如雾天！请慢速行驶、请保持有效车距！、前方出现异 常情况！、前方红灯！请制动！、成绵高速！请保持最高80马！)，还有很 多种形状、图，提示情况，包括以其他语言、数码、箭头、横线以静态或 动态的方式显示。13) 所述速度传感器是采集的数据传输到模数(A/D、 D/A)转换器进行处理。
3、 根据权利要求2所述的机动车交通安全预警防控系统可以根据用户的情 况对功能的调整，它可由一个或多个项目组成的系统达到某一个或多个功能。
4、 根据权利要求1所述的机动车交通安全预警防控系统可以广泛用于各种 机动车、电动车、船舶、飞机等各行各业对各种受控对象的控制，以及武器 装备巡航控制。
5、 根据权利要求2所述的机动车交通安全预警防控系统可以根据用户的情 况实行工作模式的选择，如自动控制系统模式启动、用户功能选择模式启动、用户解除所有模式启动。本机动车交通安全预警防控系统根据用户不同 的需求能派生出很多种简单和复杂的系统。
6、 一种机动车交通安全预警防控系统采用微机系统可通过耳机或音响、其它 图像显示器件为后排乘车人员提供音乐、视频、可视通信服务，而不影响 驾驶人员安全行驶。
7、 一种机动车交通安全预警防控系统运行的各种参数的精度为0.001的范围内，其软件的结构、流程。
8、 一种机动车交通安全预警防控系统的软件中文名称:机动车交通预警防控 系统vl.O.O，软件英文名称China mtsewgacs vl.O.O。升级更新，因此版本 号机动车交通预警防控系统vx.x.x或China mtsewgacs vx.x.x。 x为可变量。
全文摘要
一种机动车交通安全预警防控系统的目的在于提高驾驶人员安全系数、减少交通事故，记录机动车、驾驶人员的行驶数据，机动车被窃及时通知车主当前状态、位置范围及定位功能。通过实时三维视频图像、声纳系统识别前后方障碍物、应急灯信号、刹车灯信号、红绿灯信号、识别高速公路路牌标志限制最高行驶车速。若驾驶人员在预警时未采取紧急措施，系统将自动采取相应的降低车速、关闭引擎、紧急制动。30天不间断的存储机动车行驶的相关状态数据。通过系统软件对声纳、视频图像数据双重处理，全天候对驾驶员的超速疲劳驾驶，酒精含量检测、闯红灯，机动车防窃，倒车防撞预警。记录机动车速度、驾驶员状态、机动车前后实况图像数据。
文档编号B60T7/12GK101172481SQ20071004986
公开日2008年5月7日 申请日期2007年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者鹏 席 申请人:鹏 席