一种基于汽车电子屏和行车安全指示灯的安全行驶系统

1.本发明涉及汽车配件技术领域，具体来说，涉及一种基于汽车电子屏和行车安全指示灯的安全行驶系统。


背景技术：

2.随着电子技术的飞速发展，汽车电子应用也日趋广泛，但目前道路上行驶的车辆与车辆、车辆与行人之间的交流仅依靠汽车灯或者喇叭，如：使用大灯闪灯、双跳灯、喇叭鸣笛等方式提醒前车和行人等，限于灯光和喇叭的表现形式，司机想要表达的内容有时并不能准确地传达，可能引起交流上的误解；此外，汽车驾驶安全越来越被人们重视，目前绝大部分汽车内部都安装了加速度传感器、车距示警装置，但是目前汽车的加速度信息和测距信息一般仅显示给车主，车外行人与车辆无法及时和准确地判断该汽车的加速度状态和与该车的距离，因而在一些特殊情况下无法及时规避危险。
3.行车灯是白天为向前方提示车辆存在设置的，安装在汽车前端的两侧。行车灯的作用是可以让其他车辆或行人更容易看清汽车，属于信号灯的范畴，它能有效降低车辆白天行驶时的交通事故，提高行车安全性，在欧洲已经被列为强制安装的设备之一。但目前已有的行车灯的颜色是固定的，当车辆加速度状况发生变化时，行车灯的无法作区别提示，车外人员不能及时掌握该车辆的加、减速意图及动向。
4.当车辆在马路上快速行驶的时候，正处于斑马线上的行人，很难判断快速行驶的汽车是否已注意到他，是否已主动减速。在一些情况下，由于行人误判，也由于司机在没有红绿灯的斑马线路段没有实施礼让，而是采取加速通过，此种情况下，很容易发生恶性交通事故。在有红绿灯管制的路口，考虑到我国道路交通实际情况，在红绿黄灯灯次发生变换的时间段，行人和车辆都容易出现“抢跑”或者“拖跑”现象，导致事故发生。如果行人能够准确判断车辆意图，很多事故可以避免。
5.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于汽车电子屏和行车安全指示灯的安全行驶系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
7.为此，本发明采用的具体技术方案如下：
8.一种基于汽车电子屏和行车安全指示灯的安全行驶系统，包括加速度检测显示系统和距离检测显示系统、单片机和电子显示屏，所述加速度检测显示系统和距离检测显示系统均与单片机连接，单片机与电子显示屏连接，单片机内设有中央处理器，单片机输出端与电子显示屏连接；
9.加速度检测显示系统包括信号采集部分、信号处理部分和信号输出部分，信号采集部分包括汽车启动检测信号、车速信号、加速度传感器，单片机用以处理信号，单片机的输出端与电子屏连接，信号采集部分包括汽车启动检测信号、车速信号、加速度传感器，信
号处理部分与单片机连接，单片机的输出端与电子屏和led行车灯连接；
10.距离检测显示系统包括激光测距模块，激光测距模块包括激光发射单元、激光接收单元、计时单元，激光测距传感器安装于汽车后方，并与单片机连接。
11.进一步的，还包括语音识别显示系统，所述语音识别显示系统与单片机连接，所述语音识别显示系统包括语音输入模块、语音识别模块、语音合成模块和麦克风，麦克风与语音识别模块连接，语音识别模块和语音合成模块搭载在单片机上。
12.进一步的，所述中央处理器包括iic接口获取数据、逻辑运算、获得结果、读取识别结果、spi接口获取数据、uart串口获取数据；
13.iic接口获取数据通过逻辑运算与获得结果连接，uart串口获取数据与获得结果连接，spi接口获取数据与读取识别结果连接，读取识别结果与获得结果连接。
14.进一步的，上述电子显示屏为lcd显示屏、led显示屏的其中一种。
15.进一步的，上述语音合成模块与中央处理器采用二进制进行信息反馈，经过文本分析进行韵律处理并转化成声学合成的合成语音传递给说话者。
16.进一步的，上述语音识别模块与中央处理器采用二进制进行信息反馈，麦克风识别频谱分析通过特征选择进行语音识别，单机片通过关键字列表进行语音识别。
17.进一步的，上述加速度传感器通过转换为iic信号与中央处理器连接，中央处理器通过iic信号经过gpio口输出给电子屏，根据加速度状况的不同分别显示“加速中”、“匀速”以及“减速中”的不同文字提示。
18.进一步的，上述加速度状况根据阈值范围通过电子显示屏和行车安全指示灯不同状态，加速度在一定阈值范围内时，判断汽车行进状态为匀速，则显示文字“匀速”，行车安全指示灯白灯点亮；加速度低于阈值时，判断汽车行进状态为减速，则电子显示屏显示文字“减速中”，行车安全指示灯绿灯点亮；加速度高于阈值时，判断汽车行进状态为加速，则电子显示屏显示文字“加速中”，行车安全指示灯红灯点亮。
19.进一步的，所述单片机内设置有晶振电路、epprom和复位电路，所述晶振电路、所述epprom和所述复位电路均与所述中央处理器连接。
20.本发明的有益效果为：通过电子屏幕一方面可以让车辆周边人员直观地获知车内人员想表达的内容，为道路上的行驶车辆提供了一种交流途径，避免通过灯光闪烁或鸣笛的方式传递信息可能产生的误会和麻烦，有效解决车辆行驶时司机之间的沟通受限的问题；另一方面可以向车辆周边人员提示汽车行进时的加速度状态，有利于他们及时调整自身行进速度防范危险；此外，还可以向车辆周边人员和后车车主提示该车与后车的距离，防止追尾，有助于道路安全，led行车灯有红、白、绿三种颜色。在雨雪、雾霾等视线范围受阻的环境下，不同颜色的行车灯可以更好提醒前方车辆驾乘人员以及行人该车辆的行驶状况，为他们留出充分的预判和应急情况准备时间，提高了道路安全性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是根据本发明实施例的一种基于汽车电子屏和行车安全指示灯的安全行驶系统的原理框图。
具体实施方式
23.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。对于本技术各单元、模块、电路等均为现有技术，本技术利用现有技术(电器元件)进行创造性的配合协同形成解决现有相关技术所存在的上述技术问题。
24.根据本发明的实施例，提供了一种基于汽车电子屏和行车安全指示灯的安全行驶系统。
25.实施例一：
26.如图1所示，根据本发明实施例的基于汽车电子屏和行车安全指示灯的安全行驶系统，包括加速度检测显示系统和距离检测显示系统、单片机和电子显示屏，所述加速度检测显示系统和距离检测显示系统均与单片机连接，单片机与电子显示屏连接，单片机内设有中央处理器，单片机输出端与电子显示屏连接；
27.加速度检测显示系统包括信号采集部分、信号处理部分和信号输出部分，信号采集部分包括汽车启动检测信号、车速信号、加速度传感器，单片机用以处理信号，单片机的输出端与电子屏连接，信号采集部分包括汽车启动检测信号、车速信号、加速度传感器，信号处理部分与单片机连接，单片机的输出端与电子屏和led行车灯连接；
28.汽车启动信号传递给单片机后，启动加速度传感器，车速信号经过加速度传感器检测，转换为iic信号传递给中央处理器，中央处理器通过iic协议读取加速度信号，并进行处理，得到汽车运行的加速度数值，经逻辑比较器判断汽车的加速度的所属范畴后，将信号通过对应io口输出给电子屏和(或)行车灯。当加速度在一定阈值范围内时，判断汽车行进状态为匀速，则电子屏显示文字“匀速”，行车灯白灯点亮；当加速度低于阈值时，判断汽车行进状态为减速，则电子屏显示文字“减速中”，行车灯绿灯点亮；当加速度高于阈值时，判断汽车行进状态为加速，则电子屏显示文字“加速中”，行车灯红灯点亮。通过行车灯绿灯点亮、行车灯白灯点亮、行车灯红灯点亮分别对应减速、匀速、加速，可以作为后期人们的常识(汽车前端的行车灯亮起的颜色具有对应代表的含义)。
29.进一步的，通过加速度检测显示系统显示汽车加速度状态的提示信息，用于向车外行人与车辆提示该车的加速度状态，起到警示作用。车速信号经过加速度传感器检测后传递给中央处理器，中央处理器通过iic协议读取加速度信号，再经逻辑判断程序判断汽车的加速度的所属范畴，之后将信号经过gpio口输出给电子屏，根据加速度状况的不同分别显示“加速中”、“匀速”或“减速中”的不同文字提示。
30.距离检测显示系统包括激光测距模块，激光测距模块包括激光发射单元(图中为激光发射电路)、激光接收单元(图中为激光反射接收电路)、计时单元，激光测距传感器(为已知的常规结构，故图中未显示，与激光发射单元连接)安装于汽车后方，并与单片机连接。
31.距离检测显示系统显示该车和后方车辆的实时距离，用于提示后方车辆防止追
尾，采用飞行时间法的原理，电子显示屏由单片机的中央处理器控制激光发射单元的二极管向目标发射红外激光脉冲，同时启动计时单元开始计时，激光接收单元(即又称激光反射接收电路)接收由被测物体反射回来的激光并传递给计时单元，计时单元接收到该脉冲信号时停止计时，得到时间差；计数单元将时间差传送至时数转换芯片，时数转换芯片根据时间差和光速运算得汽车与被测目标之间的距离，并传送给中央处理器，中央处理器再将信号通过gpio口输出给电子屏，于电子屏上显示距离信息；
32.同理，行车安全指示灯连接的中央处理器为时数转换芯片提供起始脉冲，激光接收单元(即又称激光反射接收电路)为时间转换芯片提供停止脉冲，中央处理器控制激光发射单元向被测目标发射激光信号，同时启动计时电路单元开始计时；激光接收单元(即又称激光反射接收电路)将接收到的被测目标反射回来的激光信号转换成电脉冲，并引入计时单元，作为停止计时的脉冲信号；计时单元接收到该信号后停止计时，处理、存储时间差数据
△
t，再将信号传递给时数转换器，时数转换器进行运算后，向中央处理器发出数据已准备好的请求读取信号，中央处理器读取距离数据并通过gpio口输出给电子屏显示。
33.需要说明的是，计时单元接收到结束计时信号后停止计时，并将时间差数据
△
t传递给时数转换芯片，时数转换芯片根据光速v、距离s＝
△
t*v/2，换算出汽车与被测物体之间的距离s：距离s＝
△
t
×
v/2。
34.实施例二：
35.如图1所示，再一个实施例中，还包括语音识别显示系统，所述语音识别显示系统与单片机连接，所述语音识别显示系统包括语音输入模块、语音识别模块、语音合成模块和麦克风，麦克风与语音识别模块连接，语音识别模块和语音合成模块搭载在单片机上。
36.车主通过麦克风输入语音，语音识别模块把麦克风采集的语音信息转换为电信号，经模块内部识别，转化为二进制传递给中央处理器。考虑到由于车主语速、口音等因素的影响，语音识别模块有时无法完全准确地识别出车主的语音信息，因此本发明中的中央处理器先将二进制信息反馈给语音合成模块，经处理转化为合成语音传递给说话者，说话者判断信息正确与否并通过麦克风给出回应，若确认信息无误，则单片机输出控制电子屏显示文字，从而将语音识别模块转化的文字信息显示给车外人员。若信息错误，则中央处理器停止输出。
37.通过语音识别显示系统显示车主的语音输入信息。车主可通过语音识别显示系统及时将车主想要传达的信息显示给车外人员，用于解决车辆行驶过程中车主与外界交流受限的问题，实现与外界进行交互的相关目的。车内人员的语音信息通过麦克风采集，经语音识别模块识别，转换为文字信息显示于车辆的电子屏上，从而显示给车外人员。
38.再一个实施例中，所述中央处理器包括iic接口获取数据、逻辑运算、获得结果、读取识别结果、spi接口获取数据、uart串口获取数据；
39.iic接口获取数据通过逻辑运算与获得结果连接，uart串口获取数据与获得结果连接，spi接口获取数据与读取识别结果连接，读取识别结果与获得结果连接。
40.再一个实施例中，上述电子显示屏为lcd显示屏、led显示屏的其中一种。
41.再一个实施例中，上述语音合成模块与中央处理器采用二进制进行信息反馈，经过文本分析进行韵律处理并转化成声学合成的合成语音传递给说话者。
42.再一个实施例中，上述语音识别模块与中央处理器采用二进制进行信息反馈，麦
克风识别频谱分析通过特征选择进行语音识别，单机片通过关键字列表进行语音识别。
43.再一个实施例中，上述加速度传感器通过转换为iic信号与中央处理器连接，中央处理器通过iic信号经过gpio口输出给电子屏，根据加速度状况的不同分别显示“加速中”、“匀速”以及“减速中”的不同文字提示。
44.再一个实施例中，上述加速度状况根据阈值范围通过电子显示屏和行车安全指示灯不同状态，加速度在一定阈值范围内时，判断汽车行进状态为匀速，则显示文字“匀速”，行车安全指示灯白灯点亮；加速度低于阈值时，判断汽车行进状态为减速，则电子显示屏显示文字“减速中”，行车安全指示灯绿灯点亮；加速度高于阈值时，判断汽车行进状态为加速，则电子显示屏显示文字“加速中”，行车安全指示灯红灯点亮。
45.再一个实施例中，所述单片机内设置有晶振电路、epprom和复位电路，所述晶振电路、所述epprom和所述复位电路均与所述中央处理器连接。
46.为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
47.在实际应用时，本发明通过提供一种汽车行车指示灯，能够根据车辆行驶加速、匀速、减速的不同情况，分别显示红、白、绿三种不同颜色，使行人和过路车辆驾驶员能根据行车灯颜色快速判断汽车的行进状态，并根据该车的加速或减速情况调整自己的行进速度，进一步提高了行人和行车安全性。具体的通过行车灯绿灯点亮、行车灯白灯点亮、行车灯红灯点亮分别对应减速、匀速、加速，可以作为后期人们的常识(汽车前端的行车灯亮起的颜色具有对应代表的含义)。其涉及的加速度检测显示系统包括：电源(power)、信号采集部分、单片机和led行车灯，车速信号(包括踩油门动作的加速信号、匀速状态的信号、刹车动作的减速信号)经过加速度传感器检测，转换为iic信号传递给单片机的中央处理器，中央处理器通过iic协议读取加速度信号，再经逻辑分析程序判断汽车的加速度的所属范畴，之后将信号经过led行车灯所对应的io口输出，点亮对应颜色的行车灯；
48.通过电子屏幕一方面可以让车辆周边人员直观地获知车内人员想表达的内容，为道路上的行驶车辆提供了一种交流途径，避免通过灯光闪烁或鸣笛的方式传递信息可能产生的误会和麻烦，有效解决车辆行驶时司机之间的沟通受限的问题；另一方面可以向车辆周边人员提示汽车行进时的加速度状态，有利于他们及时调整自身行进速度防范危险；此外，还可以向车辆周边人员和后车车主提示该车与后车的距离，防止追尾，有助于道路安全，led行车灯有红、白、绿三种颜色。
49.综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过电子屏幕一方面可以让车辆周边人员直观地获知车内人员想表达的内容，为道路上的行驶车辆提供了一种交流途径，避免通过灯光闪烁或鸣笛的方式传递信息可能产生的误会和麻烦，有效解决车辆行驶时司机之间的沟通受限的问题；另一方面可以向车辆周边人员提示汽车行进时的加速度状态，有利于他们及时调整自身行进速度防范危险；此外，还可以向车辆周边人员和后车车主提示该车与后车的距离，防止追尾，有助于道路安全，led行车灯有红、白、绿三种颜色。在雨雪、雾霾等视线范围受阻的环境下，不同颜色的行车灯可以更好提醒前方车辆驾乘人员以及行人该车辆的行驶状况，为他们留出充分的预判和应急情况准备时间，提高了道路安全性。
50.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。