车辆前向防撞预警系统及方法与流程

1.本发明涉及设备安全用车辆防撞预警领域，尤其涉及车辆前向防撞预警系统及方法。


背景技术：

2.汽车防撞预警系统主要用于协助驾驶员避免高速、低速追尾，高速中无意识偏离车道，与行人碰撞等重大交通事故。像第三只眼一样帮助驾驶员，持续不断的检测车辆前方道路状况，系统可以识别判断各种潜在的危险情况，并通过不同的声音和视觉提醒，以帮助驾驶员避免或减缓碰撞事故。
3.汽车防撞预警系统是基于智能视频分析处理的汽车防撞预警系统，通过动态视频摄像技术、计算机图像处理技术来实现其预警功能。主要功能为：车距监测及追尾预警、前方碰撞预警、车道偏离预警、导航功能、黑匣子功能。相对于国内外现有的汽车防撞预警系统，如超声波防撞预警系统、雷达防撞预警系统、激光防撞预警系统、红外线防撞预警系统等，功能、稳定性、准确性、人性化、价格上都具有无可比拟的优势。可全天候、长时间稳定运行，极大提高了汽车驾驶的舒适性和安全性。
4.目前的汽车防撞技术通常包括以下功能：1、车距监测及预警：系统不间断地监测与前方车辆的距离，并根据与前方车辆的接近程度提供三种级别的车距监测警报；2、汽车越线预警：在转向灯没有打开的情况下，车辆穿过各种车道线前约0.5秒系统产生越线警报；3、前向碰撞预警：系统警示驾驶者与前方车辆即将发生碰撞。当本车辆按当前行驶速度与前方车辆的可能碰撞时间在 2.7秒内时，系统将产生声、光警告；4、其他功能：黑匣子功能、智能导航、休闲娱乐、雷达预警系统（可选）、胎压监测(可选）、数字电视（可选）、倒车后视（可选）。
5.对于上述功能，其前向碰撞预警功能开发较为落后，现有技术中大多针对前向的判定较为模糊，前车的位置分辨不清，如前车处于后车的左前方、右前方还是正前方，上述位置关系在一些特殊情况中往往会出现转弯不及时的问题，而针对上述情况现有技术通常采用超前预警的方式，而这种方式不够精确，不能够完美解决以上问题。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明提供车辆前向防撞预警系统及方法，用于解决上述问题。
7.本发明通过以下技术方案实现：车辆前向防撞预警系统，包括数据采集模块、正前方防撞预警模块、左右前方防撞预警模块，其中，所述数据采集模块包括车辆正前方车距检测单元、车辆左右前方车距检测单元、x轴车速检测单元和y轴车速检测单元，所述车辆正前方车距检测单元用于采集车辆正前方与前车的车距信息x0，所述车辆左右前方车距检测单元用于采集车辆左右前方与前
车的竖向车距信息x1和横向车距距离x2，所述x轴车速检测单元用于采集车辆行驶时x轴的速度信息v
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，所述y轴车速检测单元用于采集车辆行驶时y轴的速度信息vy；所述正前方防撞预警模块包括第一比对单元和第一预警单元，所述第一比对单元用于将车辆正前方与前车的车距信息x0与前车安全阈值进行比对，当x0小于安全阈值时，第一预警单元进行预警；所述左右前方防撞预警模块包括数据计算单元、第二比对单元和第二预警单元，所述数据计算单元对车辆左右前方与前车的车距信息x1与车辆行驶时y轴的速度信息vy进行计算，得到时间信息t，并对车辆行驶时x轴的速度信息v
x
与时间信息t进行计算，得预算距离x3，所述第二比对单元用于将横向车距距离x2与预算距离x3进行比对，当x2小于x3时，第二预警单元进行预警。
8.进一步的，所述对车辆左右前方与前车的车距信息x1与车辆行驶时y轴的速度信息vy进行计算具体为：t= x1/vy；其中，所述t表示时间，x1表示车辆左右前方与前车的竖向车距信息，所述vy表示车辆行驶时y轴的速度信息。
9.进一步的，所述对车辆行驶时x轴的速度信息v
x
与时间信息t进行计算具体为：x3=v
x
·
t；其中，所述t表示时间，所述v
x
表示车辆行驶时x轴的速度信息，所述x3表示预算距离。
10.进一步的，所述第一预警单元为刹车语音告警提示设备。
11.进一步的，所述第二预警单元包括刹车语音告警提示设备和转弯语音告警提示设备。
12.车辆向前防撞预警方法，包括以下步骤：s1. 对车辆正前方与前车的车距信息x0、车辆左右前方与前车的竖向车距信息x1和横向车距距离x2、车辆行驶时x轴的速度信息v
x
和车辆行驶时y轴的速度信息vy进行采集；s2. 将车辆正前方与前车的车距信息x0与前车安全阈值进行比对，当x0大于安全阈值时，则进行预警，当x0小于安全阈值时，则执行步骤s3；s3. 对车辆左右前方与前车的车距信息x1与车辆行驶时y轴的速度信息vy进行计算，得到时间信息t；s4. 对车辆行驶时x轴的速度信息v
x
与时间信息t进行计算，得预算距离x3；s5. 将横向车距距离x2与预算距离x3进行比对，当x2大于x3时，则重复步骤s1，当x2小于x3时，进行预警。
13.进一步的，所述步骤s3具体为：t= x1/vy；其中，所述t表示时间，x1表示车辆左右前方与前车的竖向车距信息，所述vy表示车辆行驶时y轴的速度信息。
14.进一步的，所述步骤s4具体为：x3=v
x
·
t；其中，所述t表示时间，所述v
x
表示车辆行驶时x轴的速度信息，所述x3表示预算距离。
15.进一步的，所述步骤s2具体为：将车辆正前方与前车的车距信息x0与前车安全阈值进行比对，当x0大于安全阈值时，则进行刹车语音提示预警。
16.进一步的，所述步骤s5具体为：将横向车距距离x2与预算距离x3进行比对，当x2小于x3时，则进行刹车语音提示预警和和转弯语音预警提示。
17.本发明的有益效果：本发明公开了一种车辆前向防撞预警系统，通过车辆正前方车距检测单元，能够对车辆正前方的前车进行距离检测，并进行及时预警；通过车辆左右前方车距检测单元能够对车辆左右前方的前车进行距离检测，合理判断行车方向和行车速度，结合多种数据综合比对，判断行车安全，并进行及时预警。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例1提出的车辆前向防撞预警系统的系统结构图；图2为本发明实施例2提出的车辆前向防撞预警方法的方法流程图；图3为本发明实施例2提出的车辆前向防撞预警方法的车辆左右前方车距检测示意图；图4为本发明实施例提出的车辆前向防撞预警方法的x轴车速检测和y轴车速检测流程图；图5为本发明实施例提出的一种终端设备的结构示意图；图6为本发明实施例提出的一种用于实现车辆前向防撞预警方法的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
21.实施例1如图1，本实施例提出车辆前向防撞预警系统，包括数据采集模块、正前方防撞预警模块、左右前方防撞预警模块，其中，所述数据采集模块包括车辆正前方车距检测单元、车辆左右前方车距检测单元、x轴车速检测单元和y轴车速检测单元，所述车辆正前方车距检测单元用于采集车辆正前方与前车的车距信息x0，所述车辆左右前方车距检测单元用于采集车辆左右前方与前车的竖向车距信息x1和横向车距距离x2，所述x轴车速检测单元用于采集车辆行驶时x轴的速度信息v
x
，所述y轴车速检测单元用于采集车辆行驶时y轴的速度信息vy；所述正前方防撞预警模块包括第一比对单元和第一预警单元，所述第一比对单元用于将车辆正前方与前车的车距信息x0与前车安全阈值进行比对，当x0小于安全阈值时，第一预警单元进行预警；所述左右前方防撞预警模块包括数据计算单元、第二比对单元和第二预警单元，所述数据计算单元对车辆左右前方与前车的车距信息x1与车辆行驶时y轴的
速度信息vy进行计算，得到时间信息t，并对车辆行驶时x轴的速度信息v
x
与时间信息t进行计算，得预算距离x3，所述第二比对单元用于将横向车距距离x2与预算距离x3进行比对，当x2小于x3时，第二预警单元进行预警。
22.进一步的，所述对车辆左右前方与前车的车距信息x1与车辆行驶时y轴的速度信息vy进行计算具体为：t= x1/vy；其中，所述t表示时间，x1表示车辆左右前方与前车的竖向车距信息，所述vy表示车辆行驶时y轴的速度信息。
23.进一步的，所述对车辆行驶时x轴的速度信息v
x
与时间信息t进行计算具体为：x3=v
x
·
t；其中，所述t表示时间，所述v
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表示车辆行驶时x轴的速度信息，所述x3表示预算距离。
24.进一步的，所述第一预警单元为刹车语音告警提示设备。
25.进一步的，所述第二预警单元包括刹车语音告警提示设备和转弯语音告警提示设备。
26.实施例2在实施例1的基础上，本实施例进一步提出车辆向前防撞预警方法，如图2、图3、图4，包括以下步骤：s1. 对车辆正前方与前车的车距信息x0、车辆左右前方与前车的竖向车距信息x1和横向车距距离x2、车辆行驶时x轴的速度信息v
x
和车辆行驶时y轴的速度信息vy进行采集；s2. 将车辆正前方与前车的车距信息x0与前车安全阈值进行比对，当x0大于安全阈值时，则进行预警，当x0小于安全阈值时，则执行步骤s3；s3. 对车辆左右前方与前车的车距信息x1与车辆行驶时y轴的速度信息vy进行计算，得到时间信息t；s4. 对车辆行驶时x轴的速度信息v
x
与时间信息t进行计算，得预算距离x3；s5. 将横向车距距离x2与预算距离x3进行比对，当x2大于x3时，则重复步骤s1，当x2小于x3时，进行预警。
27.进一步的，所述步骤s3具体为：t= x1/vy；其中，所述t表示时间，x1表示车辆左右前方与前车的竖向车距信息，所述vy表示车辆行驶时y轴的速度信息。
28.进一步的，所述步骤s4具体为：x3=v
x
·
t；其中，所述t表示时间，所述v
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表示车辆行驶时x轴的速度信息，所述x3表示预算距离。
29.进一步的，所述步骤s2具体为：将车辆正前方与前车的车距信息x0与前车安全阈值进行比对，当x0大于安全阈值时，则进行刹车语音提示预警。
30.进一步的，所述步骤s5具体为：将横向车距距离x2与预算距离x3进行比对，当x2小于x3时，则进行刹车语音提示预警和和转弯语音预警提示。
31.实施例3在实施例1的基础上，本实施例提出车辆前向防撞预警系统的一种实施方式，具体为，一种采用车辆前向防撞预警系统的车辆，通过车辆正前方车距检测单元采集得到车辆正前方与前车的车距为13m，车辆向前防撞预警系统内设安全阈值为3.5m，第一比对单元进行比对，13m大于3.5m，此时不进行预警。
32.在另一种实施方式中，所述车辆正前方车距检测单元采集得到车辆正前方与前车的车距为3.4m，第一比对单元进行比对，3.4m大于3.5m，此时第一预警单元通过安装于车内的刹车语音告警提示设备进行语音、声光告警。
33.实施例4在实施例1的基础上，本实施例提出车辆向前防撞预警形同的一种实施方式，具体为，一种采用车辆前向防撞预警系统的车辆，通过车辆左右前方车距检测单元采集得到车辆左前方与前车的竖向车距为24m，横向车距为1m，x轴车速检测单元采集得到车辆此时的x轴车速为0.5m/s,y轴车速检测单元得到车辆此时的y轴车速为8m/s，此时，通过数据计算单元，可得时间为时间为3s，通过计算，预算距离为1.5m，第二比对单元进行比对，1.5m大于1m，此时不进行预警。
34.在另一种实施方式中，所述车辆左右前方车距检测单元采集得到车辆左前方与前车的竖向车距为16m，横向车距为0.9m，x轴车速检测单元采集得到车辆此时的x轴车速为0.4m/s,y轴车速检测单元得到车辆此时的y轴车速为8m/s，此时，通过数据计算单元，可得时间为时间为2s，通过计算，预算距离为0.8m，第二比对单元进行比对，0.8m小于1m，此时第二预警单元通过安装于车内的刹车语音告警提示设备和转弯语音告警提示设备进行语音、声光告警。
35.实施例5如图5，在实施例1的基础上，本实施例提出车辆向前防撞预警的终端设备，终端设备200包括至少一个存储器210、至少一个处理器220以及连接不同平台系统的总线230。
36.存储器210可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(ram)211和/或高速缓存存储器212，还可以进一步包括只读存储器(rom)213。
37.其中，存储器210还存储有计算机程序，计算机程序可以被处理器220执行，使得处理器220执行本技术实施例中上述任一项车辆向前防撞预警方法，其具体实现方式与上述方法的实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。存储器210还可以包括具有一组(至少一个)程序模块215的程序/实用工具214，这样的程序模块包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
38.相应的，处理器220可以执行上述计算机程序，以及可以执行程序/实用工具214。
39.总线230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
40.终端设备200也可以与一个或多个外部设备240例如键盘、指向设备、蓝牙设备等通信，还可与一个或者多个能够与该终端设备200交互的设备通信，和/或与使得该终端设备200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)
通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口250进行。并且，终端设备200还可以通过网络适配器260与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器260可以通过总线230与终端设备200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合终端设备200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
41.实施例6在实施例1的基础上，本实施例提出车辆向前防撞预警的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，该指令被处理器执行时实现上述任一的车辆向前防撞预警方法。其具体实现方式与上述方法的实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。
42.图6示出了本实施例提供的用于实现上述方法的程序产品300，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品300不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。程序产品300可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
43.计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。