一种基于视觉的车距检测、追尾预警及车载安全车用装置的制作方法

本发明涉及汽车主动防御安全领域，尤其是一种基于视觉的车距检测、追尾预警及车载安全车用装置。

背景技术：

随着社会的发展，汽车的保有量逐年增加，高速公路也随之迅猛发展，然而因酒后驾驶造成的交通事故却在不断增加；同时高速公路上的汽车行驶速度较快，一旦发生紧急情况需要急刹车，由于刹车距离较长，反应速度较长，容易发生追尾碰撞等事故。一些发达国家，比如美国、日本、德国等，已经在十多年前开始了车辆主动防御装置的研发，但我国的相应技术起步较晚，大多还停留在被动防御装置上。目前的防雾灯和警示灯也属于被动防御产品的类别，且此类产品的有效距离也非常有限，对于高速运行的车辆而言，在接收到危险讯号的提示后，驾驶员也很难完全控制住车辆，由此也会给生命财产造成极大的损失。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于视觉的车距检测、追尾预警及车载安全车用装置，该装置能同时实现检测车内气体酒精的浓度、测量车距车速、识别前方车辆身份，并与前方车辆建立通信，给予双方驾驶员提醒，另外，GPS车辆定位数据和自身车辆的行车信息可存储在128G的SD卡中，为安全行车提供辅助并记录行车数据，更好的避免交通事故的发生。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于视觉的车距检测、追尾预警及车载安全车用装置，包括安装于汽车前部保险杠上的摄像头测距模块、安装于汽车内部的CPU处理器、定位模块、酒精检测模块、短信发送模块、存储模块、无线通信模块、显示器模块以及语音报警模块；

所述CPU处理器，接收所检测到的车速、车距、车内气体酒精浓度以及车辆当前的位置信息，并结合预设的安全车距标准判断是否安全，输出车速、车距、车内气体酒精浓度信息，并发出报警指示；

所述CPU处理器分别与所述酒精检测模块、所述摄像头测距模块、所述定位模块、所述短信发送模块、所述存储模块、所述无线通信模块、所述语音报警模块和所述显示器模块相连接。

所述CPU处理器为MC9S12XS128单片机。

所述摄像头为数码摄像头。

优选地，所述摄像头的数目为2个。

所述存储模块中设有128G的SD卡，存储记录自身车辆行车信息。

所述定位模块通过GPS系统对车辆进行实时定位。

所述无线通信模块基于Zigbee无线通信技术。

所述显示器模块为14寸LED显示器。

所述酒精检测模块为MQ3乙醇气体传感器。

所述短信发送模块为SIM900A芯片。

该装置与汽车电源连接，为装置提供动力。

本发明的有益效果是：

1、设置酒精检测模块，在汽车启动时首先检测车内酒精气体的浓度，有效降低酒后驾车的可能性。

2、对前方车辆进行车距、车速的测量，同时能识别前方车辆的身份，并与之建立通信，给予双方驾驶员提醒，注意行驶安全。

3、通过存储模块可实现GPS车辆定位数据和自身车辆行车信息的实时存储和记录，为安全行车提供辅助行车数据，更好的避免交通事故的发生。

附图说明

图1是本发明流程示意图；

图2是本发明中的图形标记示意图；

其中1、CPU处理器，2、摄像头测距模块，3、存储模块，4、语音报警模块，5、定位模块，6、酒精检测模块，7、显示器模块、8、无线通信模块，9、短信发送模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

一种基于视觉的车距检测、追尾预警及车载安全车用装置，包括安装于汽车前部保险杠上的摄像头测距模块2、安装于汽车内部的CPU处理器1、定位模块5、酒精检测模块6、短信发送模块9、存储模块3、无线通信模块8、显示器模块7和语音报警模块4；

CPU处理器1，用于接收所检测到的车速、车距、车内气体酒精浓度以及车辆当前的位置信息，并结合预设的安全车距标准判断是否安全，输出车速、车距、车内气体酒精浓度信息，并发出报警指示；摄像头测距模块2，用于实时检测障碍物与本车之间的车距、车速，并识别前方车辆的信息；存储模块3，用于记录车辆行驶的定位数据和行车信息；定位模块5，用于实时检测车辆当前位置信息并传递给CPU处理器1；无线通信模块8，用于接收CPU处理器1输出的当前位置信息、车速以及车内气体酒精浓度，并将信息向外围发送至安装有无线通信模块8的车辆；语音报警模块4，用于接收CPU处理器1发出的报警指示，并根据指示进行报警；显示器模块7，用于接收CPU处理器1输出的车速、车距、车内气体酒精浓度及车辆位置信息并显示；酒精检测模块6，用于车辆启动和行驶时，实时检测车内气体酒精的浓度；短信发送模块9，用于将自身车辆的位置信息转换成短信，并发送至指定号码；CPU处理器1分别与酒精检测模块6、摄像头测距模块2、定位模块5、短信发送模块9、存储模块3、无线通信模块8、语音报警模块4和显示器模块7相连接。

CPU处理器1为MC9S12XS128单片机，接收摄像头采集的前方目标车辆的尾部身份图像信息，计算出自身车辆与目标车辆的距离，同时做出判断，并向语音报警模块4发出警示信号。

摄像头测距模块2中安装有2个摄像头，摄像头为数码摄像头，根据目标车辆在摄像头所获的图像中对应的不同坐标，利用公垂线中点法计算出目标车辆到摄像头的距离。实验结果表明：该测距方法测量范围广，对远距离测量也适用，测量精度能满足智能交通中车辆安全距离测量的实际需要，是一种有效的前方车距测量方法。

存储模块3中设有128G的SD卡，记录处理器模块传递来的行车定位数据和视频信息，使车辆具有实时行车记录功能。

定位模块5通过GPS系统对车辆进行实时定位，并将定位信息传送给CPU处理器1。

无线通信模块8基于Zigbee无线通信技术，在识别前方车辆身份后，可以通过Zigbee无线网络协定建立通信。

显示器模块7为14寸LED显示器，将微处理器处理后的数据显示；酒精检测模块6为MQ3乙醇气体传感器，将车内乙醇气体浓度数据传送给CPU处理器1；短信发送模块9为SIM900A芯片，将定位模块5的车辆位置信息转换成短信，并发送至指定号码。

该装置与汽车电源连接，为装置提供动力。

在汽车尾部安装图形标志，行车时对图像进行处理，从而识别出前方车辆的身份。

所述的图形标志是一种由简单的黑白方格构成的图形，图形中黑白方格的组合不同，所代表的身份也不同。同时根据图形的比例关系，还可以作为测距的辅助模式，四个有公共定点的黑白方格间隔，则其公共定点是一个X角点。

以三行四列棋盘图案为例，对棋盘内的方格进行黑白排列，则会形成不同的X角点分布，对图形标志检测其中每个棋盘格交点处是否存在X角点，若该棋盘格交点是X角点图形，则记为“1”，否则记为“0”。根据图形标志识别车辆的方法是：以图形标志左上角的棋盘格交点位起点，按先上后下、先左后右的顺序，根据是否存在X角点依次记录，形成该图形标志的二进制代码，例如，所述图形标志示意图例的二进制代码为：101-110。不同的图形标志用来区分车辆身份。该汽车身份图像标志借鉴二维码思路设计，成本较低，识别快速，且易于推广。

该方案的装置在汽车启动时检测车内气体酒精的浓度，在行驶时不仅可以测量前方车辆的距离和速度，还可以识别前方车辆的身份，同时建立双方车辆的通信，从而给予双方驾驶人员提醒，另外，将GPS车辆定位数据及自身车辆的行车信息存储在128G的SD卡中，为安全行车提供辅助并记录行车数据，更好的避免了交通事故的发生。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。