[发明专利]车辆安全防护系统

说明书

本发明属于车辆安全防护控制领域，涉及光、电、磁、物理领域以及速度、加速度、距离的测量、计算和控制领域。

目前，大多数行驶的机动车的安全是靠驾驶员的反应判断和手工操作来把握和完成的。当行驶中的车辆与前方目标的距离小于安全距离时，即处于危险距离时，首先由驾驶员做出判断，然后由手和脚来操作车辆，使其减速或刹车，不与目标相撞达到安全的目的。但是由于多种因素的影响，比如，环境因素的气候、路况等的制约，以及人的反应速度，反应能力，判断能力和人的精神状态而无法精确断定或误判定，导致运动中的车辆失控出现事故，造成很大的生命财产损失。为解决这一问题，多年来，世界各国都在积极研制开发这类安全防护装置。

目前已公开的安全防护装置大致有三种类型：

一、被动式汽车安全防护装置，比如安全气囊，安全气囊是安放在驾驶员的顶部位置，它是当汽车撞击后，迅速地自动打开并快速充气，隔离于驾驶员和汽车方向盘之间，达到保护驾驶员的生命安全，这类装置都是被动式的措施，从而没有解决汽车的安全防撞问题。

二、主动式防撞装置，比如模糊防撞雷达，倒车防撞雷达，自动刹车装置等。

现已公开和报道的这类装置有：

1、中国专利CN91214782公开了一种激光定距自动刹车系统，它是在与前方车辆和行人可能相撞时，能提前18-22米通过仪器实现音响报警自动刹车，发动机自动熄火，达到避免与目标相撞，由其控制的自动刹车系统与原有刹车系统并联，互不影响。

2、中国专利CN94215504公开了一种汽车安全行驶防撞模糊控制器，它是由主动式实时激光雷述测定，行车中前车或障碍物与本车的相对速度和距离等测定因素，经电脑的模糊算法，模糊识别和模糊判决等软件快速处理后，控制汽车自动完成相应的减速或制动。

三、防盗窃安全装置：比如市场现有的各种电子防盗锁，微波红外防盗器，这类装置大都是无线密码设定控制，在没有设定安全码的前提下，任何带有红外源的物体都可导致汽车报警。

本发明的目的是提供一种适用于所有的机动车辆和在不同的气候环境下，不同的道路环境下使用的安全防护系统。它能准确地，快速实时动态的采集自身车辆的数据，目标数据，自身与目标的距离数据以及环境数据，经科学的计算和判断处理后采取相应措施，比如声光报警减速制动，能准确地，自动地防止与前目标相撞，防盗防窃，提醒后视目标的追尾以及倒车提醒显示，从而保障了车辆动态运动的安全性。本发明从保障人类财产及生命的安全性出发既能使车辆正常行驶，又能确保车辆的安全行驶，本发明中黑匣子记录的动态行车数据以及档案盒中的信息还可为管理部门处理问题提供依据。本发明的执行系统与人工操作互不矛盾，而且可被看作一个人机双工系统，本发明的反应速度和执行速度比人要快很多倍，大大提高了驾驶员的应变能力和处理能力。

本系统的自动安全防护有两层含意：一是安全驾驶和安全防护，二是安全防盗窃。众所周知，汽车的安全驾驶和安全防护是一个复杂的问题，它涉及到复杂的气候条件，路况地况，自身的运动速度，目标的运动速度，运动特性，与目标的距离以及刹车、减速的自动控制等，本发明正是本着解决以上问题和达到以上目的而研制和开发的。

本发明其特征是联接和控制各装置的主控计算机装置，前视目标距离处理装置，后视目标距离处理装置，主控程序存贮和时间处理装置，黑匣子和常数存贮装置，无线编码档案盒控制装置，传感器组数据采集装置，数据显示及报警提示装置，环境数据采集装置，刹车、调速控制执行装置等组成。

主控计算机装置通过总线和外部接口按给定控制流程顺序采集前后目标数据，自身状态和速度数据以及环境数据，时间数据，在这些原始数据的基础上，进行综合的运算和判断，并把原始数据和运算结果存入黑匣子，同时通过总线和外部接口送出显示数据，报警信息以及刹车调速命令数据。

主控计算机装置包含了控制部分的主要电路，有主控CPU，时钟，电源处理电路，总线，主控程序存贮装置，以及联接各装置的接口电路，黑匣子解读器的外联接口处理电路。

前视目标距离处理装置，它是一个由单片机独立控制和测量的光学测量系统，数据以确定的时间间隔，周期性地把有效的测试距离数据以固定格式传送。前视目标距离处理装置的数据信号通过电平转换电路，把电平信号转换成TTL电平信号，联接到主控计算机的串行输入口，由主控计算机以大于发送时间间隔周期进行采样，实时动态循环不断的采集，以供主控计算机装置使用。