一种汽车追尾预警装置及方法

1.一种汽车追尾预警装置，包括中央处理单元和电喷ECU，其特征在于：还包括用于拍摄前方车辆后尾灯的摄像头，所述摄像头的输出端耦合到中央处理单元，所述中央处理单元用于在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯的亮度变亮且颜色变化时输出第一控制信号，所述电喷ECU响应第一控制信号减少燃油量供给。
2.如权利要求1所述的汽车追尾预警装置，其特征在于：还包括用于感知车速的车速传感器，所述车速传感器的输出端耦合到中央处理单元，所述中央处理单元根据车速控制电喷ECU减少相应的燃油量。
3.如权利要求1或2所述的汽车追尾预警装置，其特征在于：还包括开关控制单元，所述中央处理单元在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯的亮度变亮且颜色变化时还输出第二控制信号，所述开关控制单元响应中央处理单元的第二控制信号，进行开关状态切换为制动指示灯提供接通电源的通路。
4.如权利要求3所述的汽车追尾预警装置，其特征在于：所述摄像头为带红外线光源的摄像头，所述摄像头位于本车前面车牌下边框边缘中点的正下方位置。
5.如权利要求3所述的汽车追尾预警装置，其特征在于：所述开关控制单元为第一继电器。
6.如权利要求3所述的汽车追尾预警装置，其特征在于：还包括用于检测制动踏板被踩下的制动踏板信号单元，所述制动踏板信号单元的输出端耦合到中央处理单元，所述中央处理单元用于在接收到制动踏板被踩下的信号时停止输出第二控制信号。
7.如权利要求6所述的汽车追尾预警装置，其特征在于：还包括第二继电器和第三继电器，所述第二继电器响应中央处理单元在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯亮时输出的第三控制信号，进行开关状态切换以便为声音提示单元提供接通电源的通路，所述第三继电器响应中央处理单元在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯亮时输出的第四控制信号，进行开关状态切换以便为灯光提示单元提供接通电源的通路。
8.一种汽车追尾预警装置，包括中央处理单元和制动指示灯，其特征在于：还包括用于拍摄前方车辆后尾灯的摄像头和开关控制单元，所述摄像头的输出端耦合到中央处理单元，所述中央处理单元用于在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯的亮度变亮且颜色变化时输出第二控制信号，所述开关控制单元用于响应第二控制信号，进行开关状态切换以便为制动指示灯提供接通电源的通路。
9.如权利要求8所述的汽车追尾预警装置，其特征在于：所述摄像头为带红外线光源的摄像头，所述摄像头位于本车前面车牌下边框边缘中点的正下方位置，所述开关控制单元为第一继电器。
10.一种汽车追尾预警方法，其特征在于包括以下步骤：
A1、摄像头捕获本车前方的图像；
B1、对捕获的图像处理分析，识别出前方第一辆车制动指示灯的亮度是否变亮且颜色是否变化，如果是则执行步骤C1；
C1、立即控制制动指示灯点亮和车速降低。

【技术领域】\n本发明涉及一种汽车安全装置，特别是一种汽车追尾预警装置及其方法。\n【背景技术】\n在整个道路交通事故中，汽车追尾事故约占30-40％以上，而追尾事故造成的损失和伤亡又占总损失的60％，可见追尾事故猛于虎！目前，为了减少追尾事故，各国政府的办法只能是在“交通法规”中规定前后车必须保持较长的“安全距离”。但是，仅有“规定”，而无有效地监督和纠正的方法。这样，“规定”就成为一纸空文。包括美国在内的发达国家至今也都还未能解决这个“世界难题”。产生追尾事故的根本原因是制动停止距离大于前、后汽车的实际距离，制动停止距离包括了反应的距离和制动距离，反应距离和驾驶者的因素颇大，其反应时间带来的反应距离占整个制动距离的50％-70％。实际驾驶过程中，很多时候引起驾驶者作出反应的信号是前车的尾部两端的制动指示灯发亮。在现代公路上，车速一般较快，交通状况瞬息万变，驾驶者稍有疏忽，未能对前车的制动指示灯信号作出及时反应，即可发生追尾事故。发明名称为“一种汽车追尾预警方法及其装置”(申请号为CN200310111777.7，公开日为2004年9月15日)的中国专利申请中公开了一种方案，以驾驶员在发现前方情况急需减速或制动时的第一个反应动作为控制信号，通过追尾预警装置，使制动指示灯在驾驶员脚制动操作之前提前发亮，尽快将本车控速状况警示第一尾随车辆。但这种方案仍然要依靠驾驶员的反应，如果驾驶者未能对前车的制动指示灯信号作出及时反应，仍然可能发生追尾事故。\n【发明内容】\n本发明的主要目的就是为了解决上述问题，提出一种汽车追尾预警装置及其方法，不依赖驾驶员的反应而使本车跟随前车的制动而作出及时反应，提示第一尾随车辆以避免发生追尾事故。\n本发明的次一目的就是提出一种汽车追尾预警装置及其方法，在探测到前车的制动后控制本车减速以避免和前车发生追尾事故。\n本发明的另一目的就是提出一种汽车追尾预警装置及其方法，不依赖驾驶员的反应而使本车跟随前车的制动而作出及时反应，控制本车以避免发生追尾事故。\n为实现上述目的，本发明提供一种汽车追尾预警装置，包括中央处理单元、电喷ECU和用于拍摄前方车辆后尾灯的摄像头，所述摄像头的输出端耦合到中央处理单元，所述中央处理单元用于在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯的亮度变亮且颜色变化时输出第一控制信号，所述电喷ECU响应第一控制信号减少燃油量供给。\n本发明的进一步改进是：还包括用于感知车速的车速传感器，所述车速传感器的输出端耦合到中央处理单元，所述中央处理单元根据车速控制电喷ECU减少相应的燃油量。\n本发明的更进一步改进是：还包括开关控制单元，所述中央处理单元在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯的亮度变亮且颜色变化时时还输出第二控制信号，所述开关控制单元响应中央处理单元的第二控制信号，进行开关状态切换为制动指示灯提供接通电源的通路.\n所述摄像头优选为带红外线光源的摄像头，所述摄像头位于本车前面车牌下边框边缘中点的正下方位置。\n所述开关控制单元优选为第一继电器。\n本发明的更进一步改进是：还包括用于检测制动踏板被踩下的制动踏板信号单元，所述制动踏板信号单元的输出端耦合到中央处理单元，所述中央处理单元用于在接收到制动踏板被踩下的信号时停止输出第二控制信号。\n本发明的更进一步改进是：还包括第二继电器和第三继电器，所述第二继电器响应中央处理单元在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯亮时输出的第三控制信号，进行开关状态切换以便为声音提示单元提供接通电源的通路，所述第三继电器响应中央处理单元在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯亮时输出的第四控制信号，进行开关状态切换以便为灯光提示单元提供接通电源的通路。\n为实现上述目的，本发明还提供一种汽车追尾预警装置，包括中央处理单元、制动指示灯、用于拍摄前方车辆后尾灯的摄像头和开关控制单元，所述摄像头的输出端耦合到中央处理单元，所述中央处理单元用于在判断摄像头传输的信号为前方车辆制动灯的亮度变亮且颜色变化时输出第二控制信号，所述开关控制单元用于响应第二控制信号，进行开关状态切换以便为制动指示灯提供接通电源的通路。\n为实现上述目的，本发明还提供一种汽车追尾预警方法，包括以下步骤：\nA1、摄像头捕获本车前方的图像；\nB1、对捕获的图像处理分析，识别出前方第一辆车制动指示灯的亮度是否变亮且颜色是否变化，如果是则执行步骤C1；\nC1、立即控制制动指示灯点亮和车速降低。\n本发明的有益效果：1)本发明通过摄像头捕获前车制动指示灯点亮的图像，能够在前车制动指示灯发亮瞬间，自动控制降低车速，由于采用图像识别技术，无需驾驶者眼睛判断，也无需驾驶者做出反应，克服了驾驶者反应的因素，并在驾驶者反应之前自动控制降低车速，可以认为前、后车刹车几乎是同步进行，前、后车距离能保持一段相对的安全距离，避免本车和前车追尾。2)本发明在前车制动指示灯发亮瞬间，在驾驶者反应提前之前自动置亮本车制动指示灯，提醒第一尾随的车辆采取减速措施，避免第一尾随的车辆与本车发生追尾事故。\n本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。\n【附图说明】\n图1为本发明一种实施例的原理方框图；\n图2为本发明另一种实施例的原理方框图；\n图3为本发明最佳实施例的原理方框图。\n【具体实施方式】\n具体实施例一、请参阅图1，本实施例的汽车追尾预警装置包括中央处理单元1、电喷ECU 4、摄像头2和车速传感器3，中央处理单元1分别与摄像头2的输出端、电喷ECU 4和车速传感器3的输出端直接或间接(即中间连接其它部件，例如电阻)连接，摄像头2位于本车前面，例如前面车牌下边框边缘中点的正下方位置，以便与前方第一辆车辆的后面的指示灯正对，以拍摄出较好的图像。摄像头优选采用带红外线光源的摄像头，以方便夜间拍摄。\n摄像头不断拍摄本车前方的图像，并将图像传送到中央处理单元，中央处理单元对图像进行分析处理，图像识别可采用如下方法：首先对制动指示灯形状识别，每部车的制动指示灯形状和位置可能都不尽相同，但每部车的制动指示灯有两个特征相同，一个特征是制动指示灯外壳都是红色的，另一个特征是数量上有两个并且形状完全一样，通过这两个特征可以判断出制动指示灯的形状；然后再读取上述形状中的图形信息，图形信息包括颜色和亮度，当制动指示灯发亮，制动指示灯的亮度变亮，颜色也相应变化，根据制动指示灯颜色和亮度变化，可以判断制动灯是置亮状态还是熄灭状态，从而识别出前车处于制动状态还是非制动状态。当识别出本车前方第一辆车辆的制动指示灯点亮时输出第一控制信号，电喷ECU响应第一控制信号减少对发动机的燃油量供给，降低本车速度。燃油量减少的数量是通过车速传感器获得的当前车速大小及实践得到的经验值来决定，车速大减少的燃油量也相应大。\n具体实施例二、请参阅图2，本实施例的汽车追尾预警装置包括中央处理单元1、制动指示灯7、摄像头2和开关控制单元6，中央处理单元1分别摄像头2的输出端和开关控制单元6直接或间接(即中间连接其它部件，例如电阻)连接，开关控制单元6的另一端耦合到制动指示灯7。摄像头2位于本车前面，例如前面车牌下边框边缘中点的正下方位置，以便与前方第一辆车辆的后面的指示灯正对，以拍摄出较好的图像。摄像头优选采用带红外线光源的摄像头，以方便夜间拍摄。开关控制单6可以为继电器6或开关三极管，其控制端接收中央处理单元1的控制，进行开关状态切换，在接通状态下为制动指示灯7提供接通电源的通路，在断开状态下切断制动指示灯7的电源。\n当中央处理单元识别出本车前方第一辆车辆的制动指示灯点亮时输出第二控制信号，开关控制单元响应第二控制信号，使制动指示灯立即获电发亮，提醒第一尾随的车辆采取减速措施。\n具体实施例三、请参阅图3，本实施例为本发明的最佳实施例，将实施例一和实施例二结合在一起，追尾预警方法，包括以下步骤：\n首先摄像头捕获本车前方的图像；\n然后将图像数据传输到中央处理单元进行处理分析，分析处理方法可以用实施例一中的方法，根据图像数据判断前方第一辆车制动指示灯是否发亮，如果是则立即控制制动指示灯点亮和车速降低，如果不是则不予处理，继续拍摄图像。\n本实施例还进一步增加了制动踏板信号单元5、第二继电器8和第三继电器10，中央处理单元1分别与制动踏板信号单元5的输出端、第二继电器8和第三继电器10直接或间接连接。\n当中央处理单元1识别出本车前方第一辆车辆的制动指示灯点亮时输出第三控制信号，第二继电器8接通，使声音提示单元9获电，声音提示单元9可以发出“滴、滴、滴”声音警示音，其目的是提醒驾驶员减速避免发生追尾事故.声音提示单元9可以是喇叭.中央处理单元1还可以同时输出第四控制信号，使第三继电器10接通，使灯光提示单元11获电点亮，其目的也是提醒驾驶员减速避免发生追尾事故.灯光提示单元11可采用LED灯，优选位于驾驶员前面的面板上.\n制动踏板信号单元5检测制动踏板是否被踩下，当制动踏板是否被踩下时，输出信号到中央处理单元1，中央处理单元1在接收到制动踏板被踩下的信号时，停止对控制继电器6、8、10供电，因为未改变原车的操作方式，所以只要制动踏脚板一踩下，制动指示灯就即刻发亮，此时即使切断了控制继电器6的电源，制动指示灯仍然发亮，而声音、闪光报警停止，由驾驶员继续采取防追尾措施。\n综上所述，本发明利用摄像头来发现前方车辆制动指示灯发亮信息，提前置亮本车制动指示灯，自动减少燃油量、降低汽车车速，使用声音、闪光提醒驾驶员注意，从而有效地防止或减轻了追尾事故。