[发明专利]一种汽车自动避撞系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车安全技术领域，特别涉及一种汽车自动避撞系统和方法。

背景技术

众所周知，交通安全一直是公众关注的问题，而高速交通安全则是关系驾驶员安全的一个重大问题。由于高速公路上车速较快，反应时间短，若驾驶员出现长途疲劳驾驶、突发疾病、新手误操作、大雾视野受阻或醉驾等种种现象，很容易造成汽车追尾，导致重大事故的发生。

为了提高行驶安全，现有技术出现了一些具有基于超声波等方式的传感器的防撞警示装置，由于传感器是防撞警示装置中的重要部件，而现有的传感器大概分为：(1)毫米波测速雷达；(2)DDR成像；(3)超声波测距雷达。

上述传感器的优缺点如下：

(1)毫米波雷达，其测速精度较好，距离远，抗干扰一般，电磁波环境污染严重，其波速散射角度大，一般在10度～20度之间，这意味着在100米的波速探测面的宽度为22～44米，其优点是容易发现各种大小目标，但缺点更加突出-很容易把旁边车道的物体、路边的树、高度4～5米以上的标示牌和横跨高架路当障碍目标；干扰感应目标；

(2)DDR成像，其无环境污染，但抗干扰差，受天气影响严重，测距精度差，通常不能单独使用而是主要起到辅助作用。

(3)超声波测距雷达，其成本很低，但抗干扰差，声波环境污染严重，测距距离短(10米以内)，目前主要用在倒车雷达。

具有上述传感器的装置可简单测量车辆和障碍物，进而对驾驶员进行报警提示，但这些警示装置，由于受天气、路况的影响和自身的限制，可探测距离有限，且由于其仅仅具有警示功能，无法应对突发情况，司机来不及进行相应的操作，依旧会造成相撞，对行驶安全起不到有效地作用。

另外，当出现危机时，很多驾驶员会出现踩刹车误踩油门的现象，现有技术中解决″踩刹车误踩油门″的方法是通过检测油门信号的快慢来分辨踩油门的“正常”和“异常”，信号的变化率过快就认为“异常”，否则视为“正常”。这种方法虽然可以起到了一定的保护作用，但在实际中发现该现有技术中存在缺点：时间响应较慢。

一般踩刹车误踩油门事件都是发生在突发事件，当正常行车前方突然出现意外的障碍物，司机慌乱踩刹车导致误踩油门。从司机发现障碍物到踩下油门的时间绝大多数超过0.5秒，检测到油门信号“异常”也发生在“误踩”以后，由于留给驾驶员的反应时间较短，因此，一旦出现问题，很难避免。

另外，现有技术中的警示装置只能应用于一般公路上，无法在高速公路上应用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车自动避撞系统和方法，精确探测目标，探测范围广，具有主动报警和主动采用有效措施进行防撞的功能，安全可靠。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明一方面提供一种汽车自动避撞系统，包括：信息采集装置、数据处理控制器、语音报警装置、制动输出装置和显示装置；

所述信息采集装置、语音报警装置、制动输出装置和显示装置与数据处理控制器连接；

所述制动输出装置包括刹车控制装置和油门控制装置；

所述信息采集装置包括安装在车头的至少一个高速扫描激光雷达以及安装在车尾的至少一个高速扫描激光雷达；所述高速扫描激光雷达用于检测自身车体与障碍物之间的相对距离和相对速度；

所述高速扫描激光雷达包括激光雷达主体和固定外壳，在所述激光雷达主体和固定外壳之间的横向和纵向安装多个电磁线圈；所述固定外壳与车体固定连接，所述固定外壳和激光雷达主体采用弹性连接。

进一步地，所述信息采集装置还包括车速传感器、天气温湿度传感器和大气微粒浓度传感器，所述车速传感器用于检测自身车体的实际速度；

所述天气温湿度传感器和大气微粒浓度传感器用于检测雾雨及沙尘天气的能见度，实时校正高速扫描激光雷达的测量精度。

进一步地，所述数据处理控制器包括两个ARM9微中央处理器，其互为热备份；还包括光电耦合器、数/模转换器、多个RS232串口、输入输出接口和闪存。

进一步地，所述数据处理控制器还包括滤波单元，用于过滤从信息采集装置获取到的信息。

进一步地，所述数据处理控制器设有数据库，所述数据库中存储语音报警装置的语音报警输出阈值、刹车控制装置的刹车制动输出阈值和油门控制装置中的断开油门输出阈值；所述数据处理控制器分析自身车体与障碍物之间相对距离和相对速度分别与上述阈值的关系后，输出相应的控制信号。