專利名稱：車速警示系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種警示系統(tǒng)及方法，尤其是一種車速警示系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車的普及，越來越多的人自行駕駛汽車出行，由于汽車的保有量越 來越多，交通事故也越來越多，而在各類交通事故中，追尾追撞事件最為普遍。
造成車輛發(fā)生il^追撞的主要原因之一，是因為車與車之間的車距過近或 行車速度過快所造成，車輛行駛過程中，若前面的車輛突然剎車，尾隨其后車 輛的駕駛者往往來不及剎車而造成追尾追撞事故。為減少上述追尾追撞的事故 發(fā)生率，高速公路上經(jīng)常在每隔一段距離設(shè)置一組距離確認(rèn)牌(例如在0m 時設(shè)置"0m"標(biāo)志，再在50m、 100m、 200m處分別設(shè)置"50m"、 "100m"、
"200m，，標(biāo)志)或在車道上橫設(shè)多條等間距的車距警示條，以便在汽車駕駛 在車輛行進時，能確保與前方車輛保持一定的車距。如此，可以防止了一部份 的追尾追撞事故發(fā)生，然而，上述車距確認(rèn)牌或者是車距警示條均只安裝在固 定或特定的位置，因此，汽車駕駛無法隨時判斷與前方車輛的間的車距。
并且，為了提醒行駛于后方車輛的汽車駕駛，每一車輛均設(shè)有多個剎車警 示燈，當(dāng)車輛剎車時，剎車警示燈隨即開啟，使后方車輛的駕駛能夠得到一定 程度的提示后，也隨前方車輛減緩速度。然而，現(xiàn)有的剎車警示燈，僅具備開 與關(guān)兩種狀態(tài)，并不能提供其余的行車信息給后方駕駛車輛，例如，現(xiàn)有的剎 車燈不能提供前方車輛的行駛速度給后方駕駛的汽車，使后方車輛駕駛即使知 悉前方車輛已經(jīng)剎車，但卻因為彼此的車速均太快而來不及阻止追尾追撞的事 故發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有剎車燈不具備傳輸行車速度的信息給后方車輛，而產(chǎn)生容易發(fā)
4生追尾追撞事故的問題，本發(fā)明提供一種車速警示系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)設(shè)于汽
車本體，其包括 一調(diào)制模塊及一解調(diào)模塊
該調(diào)制模塊，用于輸出本車行車速度給后方汽車，其包括 一剎車感應(yīng)器，用于感應(yīng)剎車動作； 一速度感應(yīng)器，用于感應(yīng)汽車行駛速度；
一微處理器，該微處理器的輸入端分別連接該剎車感應(yīng)器與該速度感應(yīng) 器，該微處理器是由該剎車感應(yīng)器觸發(fā)以讀取剎車時的汽車行駛速度，并將汽 車行駛速度轉(zhuǎn)為二進制信號輸出；以及
一剎車燈，是連接該微處理器輸出端，該剎車燈依據(jù)該二進制信號產(chǎn)生具 有明滅變化的二進制光信號；以及
該解調(diào)模塊，用于解析該調(diào)制模塊所發(fā)送的二進制光信號，其包括
一感應(yīng)單元，用于接收前方汽車剎車燈明滅變化的二進制光信號與外界環(huán) 境背景光信號；
一處理單元，與該感應(yīng)單元的輸出端連接，用于接收該感應(yīng)單元的輸出信 號，并判別前方汽車剎車燈的明滅變化；以及
一輸出單元，連接在該處理單元的輸出端，用于接收該處理單元的輸出信 號，并予以輸出。
前述的調(diào)制模塊進一 步包括一開關(guān)，設(shè)于該微處理器與該剎車燈的之間， 其中該開關(guān)的控制端連接于該微處理器輸出端，該開關(guān)的輸入端連接一電源， 該開關(guān)輸出端連接該剎車燈，使該微處理器依據(jù)輸出的二進制信號控制該開關(guān) 的開關(guān)動作，進而使該剎車燈產(chǎn)生明滅變化。
而前述的感應(yīng)單元包括一車燈光感應(yīng)器以及一環(huán)境光感應(yīng)器，該車燈光感 應(yīng)器可感應(yīng)前方車輛剎車燈光信號，該環(huán)境光感應(yīng)器可感應(yīng)環(huán)境背景光信號。
該處理單元包括至少一個比較電路、至少兩個整流器、至少兩個信號放大 器以及至少一個輸出處理器，該比較電路的正極輸入與負(fù)^L輸入各依序串接一 整流器與一放大器后，再分別與該車燈光感應(yīng)器以及該環(huán)境光感應(yīng)器連接，而 該比較電路的輸出端連接該輸出處理器，且該輸出處理器的輸出端連接該輸出 單元。
本發(fā)明還提供一種車速警示方法，包括檢測本車剎車是否啟動；若剎車啟動時，檢測本車的行車速度；將該行車速度轉(zhuǎn)換二進制信號；根據(jù)該二進制 信號驅(qū)動本車剎車燈，使剎車燈依據(jù)明滅頻率產(chǎn)生代表該行車速度的明滅變 化；后方汽車接收本車剎車燈的明滅變化；以及后方汽車將明滅變化轉(zhuǎn)換為可 識別的輸出信號。
如此，前方車輛可通過該調(diào)制模塊發(fā)送行車速度給后方汽車的解調(diào)才莫塊， 使后方汽車駕駛在前方汽車剎車時，得知前方汽車的行車速度，提供后方汽車 駕駛能調(diào)整其行車速度與行車距離，以減少追尾追撞的事故發(fā)生。


圖1為本發(fā)明較佳實施例使用示意圖2為本發(fā)明較佳實施例的調(diào)制模塊系統(tǒng)方塊圖;
圖3為本發(fā)明較佳實施例的解調(diào)模塊系統(tǒng)方塊圖;
圖4為本發(fā)明較佳實施例的二進制信號示意圖。
主要組件符號說明
10調(diào)制模塊
12剎車感應(yīng)器
14速度感應(yīng)器
16微處理器
17開關(guān)
18電源
19剎車燈
20解調(diào)模塊
22感應(yīng)單元
222車燈光感應(yīng)器
224環(huán)境光感應(yīng)器 24處理單元
242比較電路
244整流器
246信號放大器248輸出處理器 26輸出單元 30汽車本體
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明的較佳實施例使用說明，如圖所示，本實施例的車速警示系 統(tǒng)系設(shè)于一汽車本體30，該車速警示系統(tǒng)包括一調(diào)制模塊IO以及一解調(diào)模塊 20。
圖2為調(diào)制模塊IO的系統(tǒng)架構(gòu)圖，其包括一剎車感應(yīng)器12、 一速度感應(yīng) 器14、 一微處理器16、 一開關(guān)17、 一電源18以及一剎車燈19，其中，剎車 感應(yīng)器12及速度感應(yīng)器14的輸出端均分別連接至該微處理器16,該微處理 器16的輸出端連接至該開關(guān)17的控制端，該開關(guān)17的輸入端連接該電源18, 而該開關(guān)17的輸出端則連至剎車燈19，另外，該剎車燈19可設(shè)于汽車本體 30的后方，用于發(fā)送信號給后方汽車。
圖3為該解調(diào)才莫塊20的系統(tǒng)架構(gòu)圖，該解調(diào)^t塊20包括一感應(yīng)單元22、 一處理單元24以及一輸出單元26，其中，該感應(yīng)單元22的輸出端連接至該 處理單元24,該處理單元24的輸出端連接至該輸出單元26，另外，該感應(yīng)單 元22可設(shè)于汽車本體30的前方，用于接收前方汽車發(fā)送的信號。
該處理單元24進一步包括至少一個比較電路242、至少兩個整流器244、 至少兩個信號放大器246以及一個輸出處理器248，其中，該比較電路242的 兩輸入端分別各先串接一組整流器244后，再連接一組信號放大器246，而該 比較電路242的輸出端則連接至該輸出處理器248。
另外，該感應(yīng)單元22另包括至少一個車燈光感應(yīng)器222以及至少一個環(huán) 境光感應(yīng)器224,該車燈光感應(yīng)器222輸出端連接至與比較電路242正極輸入 端相接的信號放大器246,該環(huán)境光感應(yīng)器224的輸出端連接至與比較電路242 負(fù)極輸入端相接的信號放大器246。
結(jié)合參考圖1、圖2和圖3;當(dāng)有兩車輛均安裝本實施例的車速警示系統(tǒng) 時，或者，當(dāng)前方汽車安裝前述的調(diào)制模塊IO與后方汽車安裝前述的解調(diào)模 塊20時，位于前方的汽車進行剎車時，該剎車感應(yīng)器12將輸出一觸發(fā)信號給
7該微處理器16,此時，該微處理器16由該速度感應(yīng)器14讀取前方汽車當(dāng)時 車速，然后，該微處理器16將所讀取的車速轉(zhuǎn)換為二進制信號，并通過該二 進制信號輸出控制該開關(guān)17，該開關(guān)17則依據(jù)輸入的二進制信號進行斷路與 導(dǎo)通的動作，即當(dāng)微處理器16的輸出為"1"時，該開關(guān)17導(dǎo)通，而當(dāng)微處 理器16的輸出為"0"時，該開關(guān)17呈斷路；然后，若當(dāng)開關(guān)17呈斷路時， 該剎車燈19與電源18形成斷路而使該剎車燈19呈關(guān)閉狀態(tài)，而當(dāng)開關(guān)17 導(dǎo)通時，該剎車燈19與該電源18回路導(dǎo)通而使剎車燈19得以開啟。
再參考圖1,后方汽車的車燈光感應(yīng)器222與環(huán)境光感應(yīng)器224持續(xù)接收 外部環(huán)境的光亮度變化，該車燈光感應(yīng)器222與環(huán)境光感應(yīng)器224所接收的信 號分別通過串接的信號放大器246與整流器244后，輸入該比較電路242進行 比較，若當(dāng)前方汽車的剎車燈19開啟，后方汽車的車燈光感應(yīng)器222所接收 到的光信號強度高于環(huán)境光感應(yīng)器224所接收到的環(huán)境背景光強度，后方汽車 的比較電路242的輸出結(jié)果為高電壓準(zhǔn)位信號，相反，若當(dāng)前方汽車的剎車燈 19關(guān)閉，后方汽車的車燈光感應(yīng)器222所接收到的光信號強度小于或等于該 環(huán)境光感應(yīng)器224所接收的光信號強度，該比較電路242輸出低電壓準(zhǔn)位信號； 然后，后方汽車的比較電路242的結(jié)果輸出至該輸出處理器248，而輸出處理 器248則將比較電路242的輸出資料，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后輸出至輸出單元26以通 知后方汽車駕駛。
例如，當(dāng)前方汽車的行駛速度為100公里/小時執(zhí)行剎車動作，該微處理 器16輸出至該開關(guān)17的二進制信號為"01100100"，故前方汽車的開關(guān)17依 據(jù)此二進制信號進行開啟與關(guān)閉動作，亦即"0"代表開關(guān)17斷^各而"1"代 表開關(guān)17導(dǎo)通，驅(qū)使前方汽車的剎車燈19據(jù)此產(chǎn)生明滅變化，其明滅變化如 圖4所示。后方汽車的感應(yīng)單元22接收前方汽車的剎車燈19所傳送的明滅變 化光信號"01100100"后，經(jīng)處理單元24將明滅變化的光信號轉(zhuǎn)換為該輸出 單元26所能接收信號，予以輸出以告知后方車輛駕駛。進一步地，該開關(guān)17 可為一晶體管，例如MOSFET，其中該MOSFET的閘極連接至該微處理器16 輸出端，該MOSFET的源極連接至該電源18,該MOSFET的汲極則連接至 該剎車燈19,如此，當(dāng)微處理器16輸出高電壓準(zhǔn)位信號，該晶體管導(dǎo)通，使 電源18的電力可輸出至該剎車燈19。進一步地，該輸出單元26可為一顯示器或聲音播放裝置，用于輸出處理 單元24的輸出信號，以警示后方汽車駕駛，例如前述實施中，該輸出單元26 將100公里/小時的信息以LED等顯示方式或聲音播;改的方式告知后方汽車駕 駛。
另外，為了避免環(huán)境周圍其它具有明滅變化的光噪聲干擾造成誤判，以及 避免后方汽車駕駛能不受前方車輛的剎車燈19閃爍所造成視覺干擾的問題， 可通過調(diào)整該微處理器16的輸出端傳輸速率，使剎車燈19形成一固定的閃爍 速度進行數(shù)據(jù)傳輸，例如9600次/秒，則每一次發(fā)送時間約為lms(如圖4所 示的T2)，如此，由于人類眼睛對于光線的變化具有^L覺暫留效應(yīng)，使后方駕 駛不受前方車輛因剎車燈19傳送信號的閃爍的干擾，且也因為其傳輸速度固 定，可有效使該解調(diào)模塊20能區(qū)分剎車燈19所傳送的速度信號與一般環(huán)境光 變化的差異，進而避免后方汽車的輸出處理器248誤判。
另外， 一般汽車駕駛每次執(zhí)行剎車動作的延遲時間通常大于1 s (Tl + T3)，當(dāng)汽車駕駛執(zhí)行剎車動作開始，先依上述實施例以剎車燈19快速閃爍 的方式傳送速度信號給后方汽車駕駛，由于傳送速度信號所需的時間(T3) 約在數(shù)ms內(nèi)即可完成，然后，后方汽車的比較電路242輸出則為一連串的高 電壓準(zhǔn)位輸出(如T1區(qū)間的信號)，為避免后方汽車的輸出處理器24對Tl 區(qū)間信號的誤判，前方汽車以一固定且快速的傳送速度(縮短T2),可以有效 避免車速信號與前方汽車駕駛連續(xù)間隔剎車行為造成的剎車燈19閃爍互為區(qū) 別，即如圖4所示，前方駕駛的連續(xù)間隔剎車的間隔時間為Tl,由于T1時間 一般而言均遠(yuǎn)大于T2，則后方車輛的車燈光感應(yīng)器222即可區(qū)別二者差別。
如此，依據(jù)前述說明的實施范例，可賦予前方汽車剎車燈19具備傳輸行 車速度的信息給后方汽車駕駛的功能，使后方汽車駕駛不僅獲得警示，也可獲 知前方車輛的行車速度，使后方車輛駕駛可隨時調(diào)整自己的行車速度，以保持
與前方車輛的安全距離，進而避免追尾追撞的事故發(fā)生。
權(quán)利要求
1. 一種車速警示系統(tǒng)，設(shè)于汽車本體，其包括一調(diào)制模塊及一解調(diào)模塊；該調(diào)制模塊，用于輸出本車行車速度給后方汽車，包括一剎車感應(yīng)器，用于感應(yīng)剎車動作；一速度感應(yīng)器，用于感應(yīng)汽車行駛速度；一微處理器，該微處理器的輸入端分別連接該剎車感應(yīng)器與該速度感應(yīng)器，該微處理器通過該剎車感應(yīng)器觸發(fā)，用于讀取剎車時的汽車行駛速度，并將汽車行駛速度轉(zhuǎn)為二進制信號輸出；以及一剎車燈，與該微處理器輸出端連接，該剎車燈可以明滅變化，呈現(xiàn)該微處理器輸出的二進制信號，形成二進制光信號輸出；以及該解調(diào)模塊，用于解析該調(diào)制模塊所發(fā)送的二進制光信號，包括一感應(yīng)單元，用于接收前方汽車剎車燈明滅變化的二進制光信號與外界環(huán)境背景光信號；一處理單元，與該感應(yīng)單元的輸出端連接，用于接收該感應(yīng)單元的輸入信號，并判別前方汽車剎車燈的明滅變化；以及一輸出單元，與該處理單元的輸出端連接，用于接收該處理單元的輸出信號，并予以輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的車速警示系統(tǒng)，其特征在于，該調(diào)制模塊進一步 包括一開關(guān)，設(shè)于該微處理器與該剎車燈之間，其中該開關(guān)的控制端連接在該 微處理器輸出端，該開關(guān)的輸入端連接一電源，該開關(guān)輸出端連接該剎車燈， 該微處理器依據(jù)輸出的二進制信號控制該開關(guān)的開關(guān)動作，使該剎車燈產(chǎn)生明 滅變化。
3. 如權(quán)利要求2所述的車速警示系統(tǒng)，其特征在于，該感應(yīng)單元包括一 車燈光感應(yīng)器以及一環(huán)境光感應(yīng)器，該車燈光感應(yīng)器可感應(yīng)前方車輛剎車燈光 信號，該環(huán)境光感應(yīng)器用于感應(yīng)環(huán)境背景光信號。
4. 如權(quán)利要求3所述的車速警示系統(tǒng)，其特征在于，該處理單元包括至 少一比較電路、至少兩個整流器、至少兩個信號放大器以及至少一個輸出處理 器，該比較電路的正極輸入與負(fù)極輸入各依序串接一整流器與一放大器后，再分別與該車燈光感應(yīng)器以及該環(huán)境光感應(yīng)器連接，而該比較電路的輸出端連接 該輸出處理器，且該輸出處理器的輸出端連接該輸出單元。
5. 如權(quán)利要求l、 2、 3或4的任一項所述的車速警示系統(tǒng)，其特征在于， 該開關(guān)為晶體管。
6. 如權(quán)利要求5所述的車速警示系統(tǒng)，其特征在于，該輸出單元為顯示 裝置或聲音播放裝置。
7. 如權(quán)利要求6所述的車速警示系統(tǒng)，其特征在于，該整流器為一半波 整流器。
8. 如權(quán)利要求1所述的車速警示系統(tǒng)，其特征在于，該剎車燈的明滅變 化的頻率為9600次/秒。
9. 一種車速警示方法，其特征在于，包括 檢測本車剎車是否啟動； 若剎車啟動時，檢測本車的行車速度； 將該行車速度轉(zhuǎn)換二進制信號；根據(jù)該二進制信號驅(qū)動本車剎車燈，剎車燈依據(jù)明滅頻率產(chǎn)生代表該行車 速度的明滅變化；后方汽車接收本車剎車燈的明滅變化；以及 后方汽車將明滅變化轉(zhuǎn)換為可識別的輸出信號。
10. 如權(quán)利要求9所述的車速警示方法，其特征在于，所述的明滅頻率為 9600次/秒。
11. 如權(quán)利要求10所述的車速警示方法，其特征在于，所述的可識別的 輸出信號包括聲音信號及視頻信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車速警示系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)可設(shè)于汽車本體，其包括一調(diào)制模塊以及一解調(diào)模塊，調(diào)制模塊提供汽車在剎車時，發(fā)送行車速度給后方汽車，后方汽車通過解調(diào)模塊讀取前方汽車的調(diào)制模塊所發(fā)送的信號，使后方汽車的駕駛得知前方汽車的行車速度，以降低追尾追撞的事故發(fā)生率。
文檔編號G08G1/16GK101488289SQ20081000365
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者李世雄 申請人:李世雄