一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，包括安裝于汽車(chē)前部保險(xiǎn)杠上的攝像頭測(cè)距模塊、安裝于汽車(chē)內(nèi)部的微處理器模塊、定位模塊、酒精檢測(cè)模塊、短信發(fā)送模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線通信模塊、顯示器模塊以及語(yǔ)音報(bào)警模塊。本實(shí)用新型具有的有益效果是，可實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度的檢測(cè)，減少酒駕；實(shí)時(shí)對(duì)車(chē)距、車(chē)速的測(cè)量，識(shí)別前方車(chē)輛身份建立通信，并給予雙方駕駛員提醒，注意行駛安全；實(shí)時(shí)對(duì)自身車(chē)輛的定位數(shù)據(jù)和行車(chē)信息進(jìn)行記錄，該裝置能實(shí)時(shí)提示對(duì)方車(chē)輛采取適當(dāng)措施予以避讓?zhuān)_(dá)到雙向防御的效果，有效提高行車(chē)安全性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車(chē)主動(dòng)防御安全領(lǐng)域，尤其是一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車(chē)的保有量逐年增加，高速公路也隨之迅猛發(fā)展，然而因酒后駕駛造成的交通事故卻在不斷增加；同時(shí)高速公路上的汽車(chē)行駛速度較快，一旦發(fā)生緊急情況需要急剎車(chē)，由于剎車(chē)距離較長(zhǎng)，反應(yīng)速度較長(zhǎng)，容易發(fā)生追尾碰撞等事故。一些發(fā)達(dá)國(guó)家，比如美國(guó)、日本、德國(guó)等，已經(jīng)在十多年前開(kāi)始了車(chē)輛主動(dòng)防御裝置的研發(fā)，但我國(guó)的相應(yīng)技術(shù)起步較晚，大多還停留在被動(dòng)防御裝置上。目前的防霧燈和警示燈也屬于被動(dòng)防御產(chǎn)品的類(lèi)別，且此類(lèi)產(chǎn)品的有效距離也非常有限，對(duì)于高速運(yùn)行的車(chē)輛而言，在接收到危險(xiǎn)訊號(hào)的提示后，駕駛員也很難完全控制住車(chē)輛，由此也會(huì)給生命財(cái)產(chǎn)造成極大的損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，該裝置能同時(shí)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)車(chē)內(nèi)氣體酒精的濃度、測(cè)量車(chē)距車(chē)速、識(shí)別前方車(chē)輛身份，并與前方車(chē)輛建立通信，給予雙方駕駛員提醒，另外，GPS車(chē)輛定位數(shù)據(jù)和自身車(chē)輛的行車(chē)信息可存儲(chǔ)在SD卡中，為安全行車(chē)提供輔助并記錄行車(chē)數(shù)據(jù)，更好的避免交通事故的發(fā)生。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0005]一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，包括安裝于汽車(chē)前部保險(xiǎn)杠上的攝像頭測(cè)距模塊、安裝于汽車(chē)內(nèi)部的微處理器模塊、定位模塊、酒精檢測(cè)模塊、短信發(fā)送模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線通信模塊、顯示器模塊以及語(yǔ)音報(bào)警模塊；
[0006]所述微處理器模塊，接收所檢測(cè)到的車(chē)速、車(chē)距、車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度以及車(chē)輛當(dāng)前的位置信息，并結(jié)合預(yù)設(shè)的安全車(chē)距標(biāo)準(zhǔn)判斷是否安全，輸出車(chē)速、車(chē)距、車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度信息，并發(fā)出報(bào)警指示；
[0007]所述攝像頭測(cè)距模塊，其中安裝有攝像頭，實(shí)時(shí)檢測(cè)障礙物與本車(chē)之間的車(chē)距、車(chē)速，并識(shí)別前方車(chē)輛的信息；
[0008]存儲(chǔ)模塊，記錄車(chē)輛行駛的定位數(shù)據(jù)和行車(chē)信息；
[0009]定位模塊，實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)輛當(dāng)前位置信息并傳遞給所述微處理器模塊；
[0010]無(wú)線通信模塊，接收所述微處理器模塊輸出的當(dāng)前位置信息、車(chē)速以及車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度，并將信息向外圍發(fā)送至安裝有無(wú)線通信模塊的前方車(chē)輛；
[0011 ] 語(yǔ)音報(bào)警模塊，接收所述微處理器模塊發(fā)出的報(bào)警指示，并根據(jù)指示進(jìn)行報(bào)警；
[0012]顯示器模塊，接收所述微處理器模塊輸出的車(chē)速、車(chē)距、車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度及車(chē)輛位置信息并顯示；
[0013]酒精檢測(cè)模塊，車(chē)輛啟動(dòng)和行駛時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)內(nèi)氣體酒精的濃度；
[0014]短信發(fā)送模塊，將自身車(chē)輛的位置信息轉(zhuǎn)換成短信，并發(fā)送至指定號(hào)碼；
[0015]所述微處理器模塊分別與所述酒精檢測(cè)模塊、所述攝像頭測(cè)距模塊、所述定位模塊、所述短信發(fā)送模塊、所述存儲(chǔ)模塊、所述無(wú)線通信模塊、所述語(yǔ)音報(bào)警模塊和所述顯示器模塊相連接。
[0016]所述微處理器模塊為MC9S12XS128單片機(jī)。
[0017]所述攝像頭為數(shù)字?jǐn)z像頭或模擬攝像頭。
[0018]優(yōu)選地，所述攝像頭的數(shù)目為2個(gè)。
[0019]所述存儲(chǔ)模塊中設(shè)有SD卡，存儲(chǔ)記錄自身車(chē)輛行車(chē)信息。
[0020]所述定位模塊通過(guò)GPS系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。
[0021]所述無(wú)線通信模塊基于Zigbee無(wú)線通信技術(shù)。
[0022]所述顯示器模塊為L(zhǎng)ED顯示器。
[0023]所述酒精檢測(cè)模塊為MQ3乙醇?xì)怏w傳感器。
[0024]所述短信發(fā)送模塊為SM900A芯片。
[0025]該裝置與汽車(chē)電源連接，為裝置提供動(dòng)力。
[0026]本實(shí)用新型的有益效果是，
[0027]1、設(shè)置酒精檢測(cè)模塊，在汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)首先檢測(cè)車(chē)內(nèi)酒精氣體的濃度，有效降低酒后駕車(chē)的可能性。
[0028]2、對(duì)前方車(chē)輛進(jìn)行車(chē)距、車(chē)速的測(cè)量，同時(shí)能識(shí)別前方車(chē)輛的身份，并與之建立通信，給予雙方駕駛員提醒，注意行駛安全。
[0029]3、通過(guò)存儲(chǔ)模塊可實(shí)現(xiàn)GPS車(chē)輛定位數(shù)據(jù)和自身車(chē)輛行車(chē)信息的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和記錄，為安全行車(chē)提供輔助行車(chē)數(shù)據(jù)，更好的避免交通事故的發(fā)生。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是本實(shí)用新型流程不意圖；
[0031]圖2是本實(shí)用新型中的圖形標(biāo)記示意圖；
[0032]其中1、微處理器模塊，2、攝像頭測(cè)距模塊，3、存儲(chǔ)模塊，4、語(yǔ)音報(bào)警模塊，5、定位模塊，6、酒精檢測(cè)模塊，7、顯示器模塊、8、無(wú)線通信模塊，9、短信發(fā)送模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0034]一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，包括安裝于汽車(chē)前部保險(xiǎn)杠上的攝像頭測(cè)距模塊2、安裝于汽車(chē)內(nèi)部的微處理器模塊1、定位模塊5、酒精檢測(cè)模塊6、短信發(fā)送模塊9、存儲(chǔ)模塊3、無(wú)線通信模塊8、顯示器模塊7和語(yǔ)音報(bào)警模塊4 ;
[0035]微處理器模塊1，用于接收所檢測(cè)到的車(chē)速、車(chē)距、車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度以及車(chē)輛當(dāng)前的位置信息，并結(jié)合預(yù)設(shè)的安全車(chē)距標(biāo)準(zhǔn)判斷是否安全，輸出車(chē)速、車(chē)距、車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度信息，并發(fā)出報(bào)警指示；攝像頭測(cè)距模塊2，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)障礙物與本車(chē)之間的車(chē)距、車(chē)速，并識(shí)別前方車(chē)輛的信息；存儲(chǔ)模塊3，用于記錄車(chē)輛行駛的定位數(shù)據(jù)和行車(chē)信息；定位模塊5，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)輛當(dāng)前位置信息并傳遞給微處理器模塊I ;無(wú)線通信模塊8，用于接收微處理器模塊I輸出的當(dāng)前位置信息、車(chē)速以及車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度，并將信息向外圍發(fā)送至安裝有無(wú)線通信模塊8的車(chē)輛；語(yǔ)音報(bào)警模塊4，用于接收微處理器模塊I發(fā)出的報(bào)警指示，并根據(jù)指示進(jìn)行報(bào)警；顯示器模塊7，用于接收微處理器模塊I輸出的車(chē)速、車(chē)距、車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度及車(chē)輛位置信息并顯示；酒精檢測(cè)模塊6，用于車(chē)輛啟動(dòng)和行駛時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)內(nèi)氣體酒精的濃度；短信發(fā)送模塊9，用于將自身車(chē)輛的位置信息轉(zhuǎn)換成短信，并發(fā)送至指定號(hào)碼；微處理器模塊I分別與酒精檢測(cè)模塊6、攝像頭測(cè)距模塊2、定位模塊5、短信發(fā)送模塊9、存儲(chǔ)模塊3、無(wú)線通信模塊8、語(yǔ)音報(bào)警模塊4和顯示器模塊7相連接。
[0036]微處理器模塊I為MC9S12XS128單片機(jī)，接收攝像頭采集的前方目標(biāo)車(chē)輛的尾部身份圖像信息，計(jì)算出自身車(chē)輛與目標(biāo)車(chē)輛的距離，同時(shí)做出判斷，并向語(yǔ)音報(bào)警模塊4發(fā)出警示信號(hào)。
[0037]攝像頭測(cè)距模塊2中安裝有2個(gè)攝像頭，攝像頭為數(shù)字?jǐn)z像頭或模擬攝像頭，根據(jù)目標(biāo)車(chē)輛在攝像頭所獲的圖像中對(duì)應(yīng)的不同坐標(biāo)，利用公垂線中點(diǎn)法計(jì)算出目標(biāo)車(chē)輛到攝像頭的距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該測(cè)距方法測(cè)量范圍廣，對(duì)遠(yuǎn)距離測(cè)量也適用，測(cè)量精度能滿足智能交通中車(chē)輛安全距離測(cè)量的實(shí)際需要，是一種有效的前方車(chē)距測(cè)量方法。
[0038]存儲(chǔ)模塊3中設(shè)有SD卡，記錄處理器模塊傳遞來(lái)的行車(chē)定位數(shù)據(jù)和視頻信息，使車(chē)輛具有實(shí)時(shí)行車(chē)記錄功能。
[0039]定位模塊5通過(guò)GPS系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并將定位信息傳送給微處理器模塊I。
[0040]無(wú)線通信模塊8基于Zigbee無(wú)線通信技術(shù)，在識(shí)別前方車(chē)輛身份后，可以通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)定建立通信。
[0041]顯示器模塊7為L(zhǎng)ED顯示器，將微處理器處理后的數(shù)據(jù)顯示；酒精檢測(cè)模塊6為MQ3乙醇?xì)怏w傳感器，將車(chē)內(nèi)乙醇?xì)怏w濃度數(shù)據(jù)傳送給微處理器模塊I ;短信發(fā)送模塊9為SIM900A芯片，將定位模塊5的車(chē)輛位置信息轉(zhuǎn)換成短信，并發(fā)送至指定號(hào)碼。
[0042]該裝置與汽車(chē)電源連接，為裝置提供動(dòng)力。
[0043]在汽車(chē)尾部安裝圖形標(biāo)志，行車(chē)時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行處理，從而識(shí)別出前方車(chē)輛的身份。
[0044]所述的圖形標(biāo)志是一種由簡(jiǎn)單的黑白方格構(gòu)成的圖形，圖形中黑白方格的組合不同，所代表的身份也不同。同時(shí)根據(jù)圖形的比例關(guān)系，還可以作為測(cè)距的輔助模式，四個(gè)有公共定點(diǎn)的黑白方格間隔，則其公共定點(diǎn)是一個(gè)X角點(diǎn)。
[0045]以三行四列棋盤(pán)圖案為例，對(duì)棋盤(pán)內(nèi)的方格進(jìn)行黑白排列，則會(huì)形成不同的X角點(diǎn)分布，對(duì)圖形標(biāo)志檢測(cè)其中每個(gè)棋盤(pán)格交點(diǎn)處是否存在X角點(diǎn)，若該棋盤(pán)格交點(diǎn)是X角點(diǎn)圖形，則記為“1”，否則記為“O”。根據(jù)圖形標(biāo)志識(shí)別車(chē)輛的方法是:以圖形標(biāo)志左上角的棋盤(pán)格交點(diǎn)位起點(diǎn)，按先上后下、先左后右的順序，根據(jù)是否存在X角點(diǎn)依次記錄，形成該圖形標(biāo)志的二進(jìn)制代碼，例如，所述圖形標(biāo)志示意圖例的二進(jìn)制代碼為:101-110。不同的圖形標(biāo)志用來(lái)區(qū)分車(chē)輛身份。該汽車(chē)身份圖像標(biāo)志借鑒二維碼思路設(shè)計(jì)，成本較低，識(shí)別快速，且易于推廣。
[0046]該方案的裝置在汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)檢測(cè)車(chē)內(nèi)氣體酒精的濃度，在行駛時(shí)不僅可以測(cè)量前方車(chē)輛的距離和速度，還可以識(shí)別前方車(chē)輛的身份，同時(shí)建立雙方車(chē)輛的通信，從而給予雙方駕駛?cè)藛T提醒，另外，將GPS車(chē)輛定位數(shù)據(jù)及自身車(chē)輛的行車(chē)信息存儲(chǔ)在SD卡中，為安全行車(chē)提供輔助并記錄行車(chē)數(shù)據(jù)，更好的避免了交通事故的發(fā)生。
[0047]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，其特征在于:該裝置與汽車(chē)電源連接，該裝置包括安裝于汽車(chē)前部保險(xiǎn)杠上的攝像頭測(cè)距模塊、安裝于汽車(chē)內(nèi)部的微處理器模塊、定位模塊、酒精檢測(cè)模塊、短信發(fā)送模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線通信模塊、顯示器模塊以及語(yǔ)音報(bào)警模塊； 所述微處理器模塊，用于接收所檢測(cè)到的車(chē)速、車(chē)距、車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度以及車(chē)輛當(dāng)前的位置信息，并結(jié)合預(yù)設(shè)的安全車(chē)距標(biāo)準(zhǔn)判斷是否安全，輸出車(chē)速、車(chē)距、車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度信息，并發(fā)出報(bào)警指示； 所述攝像頭測(cè)距模塊，其中安裝有攝像頭，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)障礙物與本車(chē)之間的車(chē)距、車(chē)速，并識(shí)別前方車(chē)輛的信息； 存儲(chǔ)模塊，用于記錄車(chē)輛行駛的定位數(shù)據(jù)和行車(chē)信息； 定位模塊，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)輛當(dāng)前位置信息并傳遞給所述微處理器模塊； 無(wú)線通信模塊，用于接收所述微處理器模塊輸出的當(dāng)前位置信息、車(chē)速以及車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度，并將信息向外圍發(fā)送至安裝有無(wú)線通信模塊的車(chē)輛； 語(yǔ)音報(bào)警模塊，用于接收所述微處理器模塊發(fā)出的報(bào)警指示，并根據(jù)指示進(jìn)行報(bào)警；顯示器模塊，用于接收所述微處理器模塊輸出的車(chē)速、車(chē)距、車(chē)內(nèi)氣體酒精濃度及車(chē)輛位置信息并顯示； 酒精檢測(cè)模塊，用于車(chē)輛啟動(dòng)和行駛時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)內(nèi)氣體酒精的濃度； 短信發(fā)送模塊，用于將自身車(chē)輛的位置信息轉(zhuǎn)換成短信，并發(fā)送至指定號(hào)碼； 所述微處理器模塊分別與所述酒精檢測(cè)模塊、所述攝像頭測(cè)距模塊、所述定位模塊、所述短信發(fā)送模塊、所述存儲(chǔ)模塊、所述無(wú)線通信模塊、所述語(yǔ)音報(bào)警模塊和所述顯示器模塊相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，其特征是，所述微處理器模塊為MC9S12XS128單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，其特征是，所述攝像頭為數(shù)字?jǐn)z像頭或模擬攝像頭。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，其特征是，所述攝像頭的數(shù)目為2個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，其特征是，所述存儲(chǔ)模塊中設(shè)有SD卡。
6.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，其特征是，所述顯示器模塊為L(zhǎng)ED顯示器。
7.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，其特征是，所述酒精檢測(cè)模塊為MQ3乙醇?xì)怏w傳感器。
8.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺(jué)的車(chē)距檢測(cè)、追尾預(yù)警及車(chē)載安全裝置，其特征是，所述短信發(fā)送模塊為SM900A芯片。
【文檔編號(hào)】B60Q5/00GK204264028SQ201420602099
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】馬小杰, 姜?jiǎng)P, 邵振華, 魏軍, 王丕濤, 張勇, 任超凡, 李小鵬, 周凱, 王德健 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)