專利名稱：機動車交通安全預警防控系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及機動車安全行駛及綜合提升駕駛人員的安全系數，結合現代微型 計算機自動控制原理。防止機動車超速行駛、駕駛人員的酒后(疲勞)駕駛、高 速公路追尾、二次事故的預防，機動車防竊以及駕駛人員的駕駛狀態監視記錄與 預警。
背景技術：
目前機動車的各種防控技術如1、在發生碰撞后采取各種減輕碰撞后果的 措施，有氣囊、保險杠；2、防撞報警類，專利號為97105850的汽車防撞雷達， 專利號為03137471的紅外激光防撞裝置；3、防撞報警自動剎車類，專利號為 92112911的防撞緊急制動裝置、專利號為92200823的汽車安全行駛防撞模糊控 制器；4、倒車防撞報警，專利號為98233344的倒車防撞報警；5、自動駕駛儀， 專利號為02121002的汽車防撞全自動駕駛儀；6、專利號為01125567的可于攝 像結合檢測目標距離的裝置及方法。
上述都是局限于開環和閉環等防撞控制防控技術，缺乏人機(機動車)交流。 而且功能單一無法完成預期的防控任務以及提高駕駛人員的安全系數。而控制單 元都是采用單片機結構，存在諸多的電磁信號干擾導致單片機無法正常工作。
本機動車交通安全預警防控系統采用當今技術成熟而普遍使用的微型計算 機，新型三維圖像處理跟蹤技術結合聲納、紅外攝像、酒精識別、觸摸液晶屏幕 顯示、指紋識別、車尾顯示、速度檢測。對機動車的行駛速度、駕駛人員的駕駛 狀態監視記錄以及對機動車進行通信，以仿真人語音和即時行駛圖像與駕駛人員 進交流信息，預警駕駛人員安全駕駛。若駕駛人員在預警時未采取緊急措施，系 統將自動采取相應的降低車速、關閉引擎、緊急制動等控制措施，確保人員安全 避免交通事故。
發明內容
一種機動車交通安全預警防控系統的目的在于提高駕駛人員安全系數、減少 交通事故，記錄機動車、駕駛人員的行駛數據，機動車被竊及時通知車主當前狀 態、位置范圍模糊定位功能。通過實時視頻圖像和聲納系統能識別前后方障礙物、 應急燈信號、剎車燈信號、紅綠燈信號、識別高速公路路牌標志、限制最高行駛 車速，能30天不間斷的存儲機動車行駛的相關狀態數據。
一種機動車交通安全預警防控系統，其特征包括微型計算機主機、紅外攝
像機、聲納發生接受裝置、模擬數據(A/D、 D/A)轉換器、三維圖像模型數 據處理系統、緊急預警制動控制系統、娛樂通信系統、酒精傳感器、綜合預警防 控系統軟件、觸摸液晶顯示單元、指紋傳感器、車尾顯示單元、速度傳感器組成。 所述機動車交通安全預警防控系統它是由指紋傳感器向微型計算機主機提 供機動車的所屬人信息，確認后執行啟動系統(如非機動車所屬人不能進入系 統，綜合防控系統軟件啟動緊急預警、無線通信模塊進行報警或通知機動車所屬 人)。同時酒精傳感器、聲納發生接受裝置、紅外攝像機采集的相關數據由綜合
防控系統軟件進行數據處理、判斷，符合系統和駕駛人員的設定參數后執行(如 環境行駛車速、駕駛人員酒精含量是否超標、機動車前后是否存在障礙物)。在 行駛的過程中，當速度傳感器、聲納發生接受裝置、紅外攝像機將即時采集機動
車各方的數據(速度、聲納、前后方圖像)，經數模(A/D、 D/A)數據轉換器轉 換后向機動車三維圖像模型數據處理系統進行數據處理，進行PID數模運算。 由綜合防控系統軟件進行判斷及時控制，輸出相應的如緊急預警、制動控制系統、 仿真人語音系統及液晶屏幕顯示信息。提示機動車駕駛人員執行相應的操作。當 出現緊急預警后機動車駕駛人員未執行操作，此時系統將按系統和駕駛人員的設
定參數執行制動控制系統進行緊急制動控制(如關閉引擎、減速或緊急剎車、
車尾顯示單元顯示緊急信息、將緊急預警前后實況圖像數據進行存儲)。當然， 若機動車主解除保護程式，系統將在任何時間執行緊急預警程式進行預警，也可 關閉系統。
發明效果
一種機動車交通安全預警防控系統通過聲納、視頻圖像數據雙重處理，能全 天候進行預警(包括超速、酒精含量檢測、防竊、闖紅燈、應急燈狀態、疲勞 駕駛、倒車)，從更本上防止機動車追尾、及二次事故，記錄機動車行駛數據(包 括速度、駕駛員狀態、機動車前后實況圖像)。確保高速公路、等級公路、城市 環路、市內公路快速安全行車，更重要的減少交通事故，減輕交管部門日益繁重 的交通任務，提升機動車的性能和檔次；增加高速公路、等級公路、城市環路的 利用率和通行能力、增加社會的經濟效益，防止機動車被竊及時通知車主當前狀 態、位置范圍的模糊定位功能，降低人民的財產損失。
一種機動車交通安全預警防控系統采用性能優越的小型微機系統，成本低、 運行穩定，對外無電磁干擾及具有超強抗電磁干擾性能，加觸摸顯示的人機界面 操作精確、簡單、方便。廣泛用于各種機動車、電動車、船舶、飛機等各行各業 的各種受控對象的控制以及武器裝備巡航控制。
由于機動車交通安全預警防控系統采用性能優越的小型微機計算機系統， 因此還可以為后排乘車人員提供音樂、視頻以及視頻通信服務。
附圖
圖l:綜合預警防控系統軟件結構方框圖 圖2:綜合預警防控系統軟件流程圖 圖3:傳感器分布安裝圖 圖4:車尾緊急顯示單元圖
圖5:觸摸液晶屏幕顯示單元圖 圖6:后排娛樂通信屏幕控制圖 圖7:系統參數設置圖
具體實施方式
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一種機動車交通安全預警防控系統各部件組成安裝位置見(附圖3)，它由 前聲納發生接收裝置1、油門伺服裝置2、速度傳感器3、酒精傳感器4、駕駛員 狀態微型攝像機5、指紋識別傳感器6、車后高精度紅外攝像機7、車尾緊急顯 示單元8、剎車伺服裝置9、油門總控制閥10、觸摸顯示單元ll、車前高精度紅 外攝像機12、娛樂通信裝置13、微型電腦主機14、后聲納發生接收裝置15組 成。
所述動車交通安全預警防控系統軟件通過6偵察到駕駛員對機動車進行操 作時，14從休眠狀態喚醒后。必須再次通過6進行身份驗證，當符合預先存放 的指紋數據方可啟動系統，同時2、 11、 13被激活。IO關閉、9處于剎車狀態， 隨后4、 5采集當前駕駛員的酒精含量以及駕駛員狀態情況，符合系統和用戶設 定的參數后，8輸出應急信息。啟動l、 7、 12、 15裝置并開始采集數據經A/D 轉換傳入14進行運算，由軟件的聲納、三維圖像模型比較進行PID復合運算， 符合系統和用戶設定的參數，2、 9處于待命狀態、i0處于開狀態，此時駕駛員 可以駕駛機動車行駛。同時i、 3、 5、 7、 12、 i5裝置將采集的實時數據通過A/D 轉換傳入14由軟件處理運算。當出現異常情況14通過模擬量輸出到2、 9執行 操作使機動車減速或剎車，8輸出對應的應急信息警示后方機動車。由11、 i3 通知駕駛員預警信息。當預警時駕駛員未做出相應操作，超過緊急設定時間系統 將采取緊急制動關閉2、 10，啟動9將強制剎車，直到l、 3、 5、 7、 12、 15采 集的數據符合系統和用戶設定參數方可解除緊急制動狀態。
當軟件系統通過6進行身份驗證指紋5次連續錯誤，系統將被鎖死并通過車 主預先設定的通信號碼由i3通知設定號碼的使用者。此時號碼使用者可以用通 信設備輸入密碼向系統解鎖，輸入正確指紋后通過11輸入密碼2次解鎖后方可 解除報警，啟動系統。整個系統的工作由微機存儲的預警防控系統軟件自動執行， 在軟件運行的過程中駕駛員也可以跟更改系統的運行參數。根據用戶的需求，軟 件的設計可能因用戶選擇功能的不同，軟件輸出結果到執行機構將不同，可以組 合成多種實施方案。
權利要求
1、一種機動車交通安全預警防控系統采用當今技術成熟而普遍使用的微型計算機，三維圖像模型處理跟蹤技術結合聲納、紅外攝像機、酒精識別、觸摸液晶屏顯示、指紋識別、車尾顯示、速度檢測、無線通信技術，對機動車的行駛速度、駕駛人員的駕駛狀態監視記錄，機動車通信控制，真人語音和即時行駛圖像模型數據與駕駛人員進行交流信息，警示駕駛人員安全駕駛。若駕駛人員在預警時未采取緊急措施，系統將自動采取相應的減速、剎車、緊急制動控制措施，確保人員安全避免交通事故。
2、 一種機動車交通安全預警防控系統，其特征包括微型計算機主機、紅外攝像機、聲納發生接受裝置、模數(A/D、 D/A)轉換器、三維圖像模型數據 處理系統、緊急預警制動控制裝置、娛樂通信裝置、酒精傳感器、綜合預警 防控軟件、觸摸液晶屏顯示單元、指紋傳感器、車尾顯示單元、速度傳感器組成。1) 所述微型計算機主機是對各模塊輸入的數據進行運算處理是整個系統的 大腦(CPU)，是存儲數據并輸入、輸出數據。能存儲30天不間斷圖像及 相關行駛數據，當數據存滿未轉移及時提示用戶或自動覆蓋以前數據。2) 所述紅外攝像機是將機動車前、后及車內的三個實時圖像采集并轉換數字 信號傳輸到模數(A/D、 D/A)轉換器進行數據處理。計算圖像中的數據如-前后移動的機動車、前方紅燈(應急燈)信號、天氣情況、路牌標志、異 常障礙物。還包括三個紅外攝像機鏡頭保護裝置，防止鏡頭受灰塵及其它 物件覆蓋，以影響采集圖像質量。3) 所述聲納發生接受裝置是檢測機動車與障礙物的距離，將數據到模數(A/D、 D/A)轉換器進行數據處理。4) 所述模數(AZD、 D/A)轉換器是將紅外攝像機、聲納發生接受裝置、無線 通信模塊、速度傳感器、酒精傳感器傳輸來的數據進行轉換，的到的數字 信號送往微型計算機主機，由聲納、三維圖像模型數據處理系統進行判斷 運算。5) 所述機動車三維圖像模型數據處理機系統是對速度傳感器、紅外攝像機、聲納裝置傳來的數據分析圖像如前后移動的機動車、前方紅燈(應急燈) 信號、天氣情況、路牌標志、異常障礙物及相對運行速度、駕駛員狀態結合系統設定及用戶設定的數據進行PID運算、比較運算將結果至綜合防控系統軟件，以機動車模型與采集預警的對象以圖形方式顯示真實的距離。6) 所述緊急預警制動控制系統是將綜合防控系統軟件的指令以模擬量輸出 到控制裝置，包括機動車的油門控制伺服裝置、剎車制動伺服裝置及語 音提示輸出、車尾顯示單元顯示相關信息。7) 所述娛樂通信裝置是將綜合防控系統軟件的求救信號以無線電信號發出， 通知機動車主，它是利用現有的通信網絡聯通、移動的GSM、電信的無 線業務以短信、語音通知車主或使用人。告之內容包括機動車的狀態、 區域位置，車主可用通信設備進行遠方控制機動車。報警如該車以處于 鎖死或(強制運行)狀態，位于聯通或(移動、電信)綿陽120基站范圍 內。還可提供視頻通信服務，此功能需相關服務商提供服務。當預警情況 出現以語音提示駕駛員當前情況，進行模糊定位功能。8) 所述酒精傳感器是檢測駕駛人的酒精含量是否超過有關標準(參數標準由相關單位制定)，然后將數據傳輸到模數(A/D、 D/A)轉換器進行處理。9) 所述綜合預警防控系統軟件是對聲納、三維圖像模型數據處理結果的管理，負責整個輸入輸出的數字開關(包括油門控制伺服裝置、剎車制動 伺服裝置、油門總開關閥)。10) 所述觸摸液晶顯示單元是用戶參數設定輸入及綜合預警防控系統軟件輸出的窗口，它承接實時圖像、預警數據、三維圖像建模通過RGB顏色模 式輸出。由于輸出的人機界面因功能的多少及位置的不同而不同，包括顏色等信息，還有多種的組合方式，輸入信號也可通過鍵盤的方式輸入。如倒車時也可啟動后視頻，除了軟件監控外駕駛員也通過后視頻方便的了解 后方的一切情況。11) 所述指紋傳感器是識別駕駛者是否是合法的使用者，非法者將不能開啟系統(包括油門控制伺服裝置、油門總開關閥、系統軟件)，將采集的數據傳輸到模數(A/D、 D/A)轉換器進行處理。12) 所述車尾顯示單元是將綜合預警防控系統軟件輸出的緊急信號以代碼的 方式顯示輸出(如霧天！請慢速行駛、請保持有效車距！、前方出現異 常情況！、前方紅燈！請制動！、成綿高速！請保持最高80馬！)，還有很 多種形狀、圖，提示情況，包括以其他語言、數碼、箭頭、橫線以靜態或 動態的方式顯示。13) 所述速度傳感器是采集的數據傳輸到模數(A/D、 D/A)轉換器進行處理。
3、 根據權利要求2所述的機動車交通安全預警防控系統可以根據用戶的情 況對功能的調整，它可由一個或多個項目組成的系統達到某一個或多個功能。
4、 根據權利要求1所述的機動車交通安全預警防控系統可以廣泛用于各種 機動車、電動車、船舶、飛機等各行各業對各種受控對象的控制，以及武器 裝備巡航控制。
5、 根據權利要求2所述的機動車交通安全預警防控系統可以根據用戶的情 況實行工作模式的選擇，如自動控制系統模式啟動、用戶功能選擇模式啟動、用戶解除所有模式啟動。本機動車交通安全預警防控系統根據用戶不同 的需求能派生出很多種簡單和復雜的系統。
6、 一種機動車交通安全預警防控系統采用微機系統可通過耳機或音響、其它 圖像顯示器件為后排乘車人員提供音樂、視頻、可視通信服務，而不影響 駕駛人員安全行駛。
7、 一種機動車交通安全預警防控系統運行的各種參數的精度為0.001的范圍內，其軟件的結構、流程。
8、 一種機動車交通安全預警防控系統的軟件中文名稱:機動車交通預警防控 系統vl.O.O，軟件英文名稱China mtsewgacs vl.O.O。升級更新，因此版本 號機動車交通預警防控系統vx.x.x或China mtsewgacs vx.x.x。 x為可變量。
全文摘要
一種機動車交通安全預警防控系統的目的在于提高駕駛人員安全系數、減少交通事故，記錄機動車、駕駛人員的行駛數據，機動車被竊及時通知車主當前狀態、位置范圍及定位功能。通過實時三維視頻圖像、聲納系統識別前后方障礙物、應急燈信號、剎車燈信號、紅綠燈信號、識別高速公路路牌標志限制最高行駛車速。若駕駛人員在預警時未采取緊急措施，系統將自動采取相應的降低車速、關閉引擎、緊急制動。30天不間斷的存儲機動車行駛的相關狀態數據。通過系統軟件對聲納、視頻圖像數據雙重處理，全天候對駕駛員的超速疲勞駕駛，酒精含量檢測、闖紅燈，機動車防竊，倒車防撞預警。記錄機動車速度、駕駛員狀態、機動車前后實況圖像數據。
文檔編號B60T7/12GK101172481SQ20071004986
公開日2008年5月7日 申請日期2007年8月28日 優先權日2007年8月28日
發明者鵬 席 申請人:鵬 席