CN208101973U - 一种智能驾驶辅助避撞系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车智能驾驶领域，具体涉及一种智能驾驶辅助避撞系统，该系统包括信号采集装置、数据调整装置、信息处理装置、报警装置和辅助制动装置，在不同路况行驶模式下，均可以使用信号采集装置实时采集车辆及车辆外部数据，通过数据调整装置进行数据转换生成待处理信息，信息处理装置对待处理信息进行分析处理评估车辆行驶的安全性，并通过报警装置对可能发生的碰撞情况进行预警，提示驾驶员进行避撞干预，紧急情况下，信息处理装置还可以自动生成辅助制动指令，由辅助制动装置进行紧急避撞防护，确保最大程度的减少碰撞事故发生，提高驾车过程中的安全性。

Description

一种智能驾驶辅助避撞系统

技术领域

本实用新型涉及汽车智能驾驶领域，具体涉及一种智能驾驶辅助避撞系统。

背景技术

近年来，车辆成了人们出行的不可缺少的交通工具，随着道路交通越来越复杂，交通事故发生的频率也日趋升高，交通碰撞事故更是数不胜数，通过对道路交通安全事故分析得到，造成这些碰撞事故发生的原因主要是驾驶员的驾驶不当及对外界障碍物的反应不够迅速。若驾驶员能在交通事故发生前能及早意识到或得到相关辅助系统的警示，做出正确的制动措施，则能有效地减少交通事故，降低生命和财产的损失。

因此，为了减少汽车事故的发生，提高汽车驾驶的安全性，研究和设计一种简单可靠，使用方便，性价比高，能自动检测汽车与障碍物的距离，并在距离小于安全距离时给驾驶人员发出语音及声光报警提示的安全防撞系统具有重大实际意义，也显得非常重要和迫切。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种智能驾驶辅助避撞系统，利用安装在车上的各式各样传感器，对车辆及外围情况进行实时监测，并根据监测信息生成预警信号，以便及时进行避撞干预，提高汽车驾驶的安全性。

本发明提供一种智能驾驶辅助避撞系统，包括信号采集装置、数据调整装置、信息处理装置、报警装置和辅助制动装置，其中，

所述信号采集装置与数据调整装置连接，信号采集装置用于采集车辆数据及车辆外部数据，并将采集的数据发送给数据调整装置；

所述数据调整装置与信息处理装置连接，数据调整装置用于将信号采集装置采集的数据进行数模转换，获得待处理信息，并将所述待处理信息发送给信息处理装置；

所述信息处理装置分别与所述报警装置和辅助制动装置连接，信息处理装置用于对所述待处理信息进行分析，评估车辆行驶安全性，并根据评估结果生成警示指令和/或辅助制动指令，将所述警示指令发送给报警装置，将所述辅助制动指令发送给辅助制动装置；

所述报警装置用于根据所述警示指令发出告警提示，所述辅助制动装置用于根据所述辅助制动指令自动控制车辆行驶。

优选地，所述信号采集装置包括视频采集模块、传感器模块、雷达测速器和测距雷达收发模块，所述视频采集模块、传感器模块、雷达测速器和测距雷达收发模块均与所述数据调整装置连接；

所述视频采集模块用于采集车辆外部数据，并将所述车辆外部数据发送给数据调整装置；

所述传感器模块用于采集车辆行驶数据，并将车辆行驶数据发送给数据调整装置；

所述雷达测速器用于检测车辆的当前车速，以及计算当前车速与目标车速的速度差值，并将所述当前车速和速度差值发送给数据调整装置；

所述测距雷达收发模块用于测量本车与邻近车辆之间的车距，并将所述车距发送给信息处理装置。

优选地，所述视频采集模块包括360度全景摄像头和/或180度广角摄像头。

优选地，所述视频采集模块包括分别安装于车辆前后的两个360度全景摄像头。

优选地，所述视频采集模块包括分别安装于车辆前后及左右两侧的四个180度广角摄像头。

优选地，所述传感器模块包括车辆转向系统传感器、油门踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、温度传感器和角度传感器。

优选地，所述测距雷达收发模块包括毫米波测距雷达、超声波测距雷达和激光雷达中的一种或者多种的组合。

优选地，所述报警装置包括显示屏、声光报警器、语音播报模块和故障诊断模块。

优选地，所述辅助制动装置包括车辆制动装置和安全带预警装置。

优选地，所述车辆制动装置包括车辆电子制动器和离合器。

由于上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本实用新型提供的智能驾驶辅助避撞系统包括信号采集装置、数据调整装置、信息处理装置、报警装置和辅助制动装置，在不同路况行驶模式下，均可以使用信号采集装置实时采集车辆及车辆外部数据，通过数据调整装置进行数据转换生成待处理信息，信息处理装置对待处理信息进行分析处理评估车辆行驶的安全性，并通过报警装置对可能发生的碰撞情况进行预警，提示驾驶员进行避撞干预，紧急情况下，信息处理装置还可以自动生成辅助制动指令，由辅助制动装置进行紧急避撞防护，确保最大程度的减少碰撞事故发生，提高驾车过程中的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。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它附图。

图1是本发明实施例提供的一种智能驾驶辅助避撞系统的结构示意图。

附图中：10-信号采集装置，20-数据调整装置，30-信息处理装置，40-报警装置，50-辅助制动装置，11-视频采集模块，12-传感器模块，13-雷达测速器，14-测距雷达收发模块，41-显示屏，42-声光报警器，43-语音播报模块，44-故障诊断模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本实施例提供一种智能驾驶辅助避撞系统，如附图1所示，该系统包括：信号采集装置10、数据调整装置20、信息处理装置30、报警装置40和辅助制动装置50。所述信号采集装置10与数据调整装置20相连接，信息处理装置30分别与数据调整装置20、报警装置40、辅助制动装置50相连接。

具体的，信号采集装置10用于采集车辆数据及车辆外部数据，并将采集的数据发送给数据调整装置20。所述信号采集装置10又包括视频采集模块11、传感器模块12、雷达测速器13、测距雷达收发模块14，所述视频采集模块11、传感器模块12、雷达测速器13和测距雷达收发模块14均与所述数据调整装置20连接。

具体的，所述视频采集模块11用于采集车辆外部数据，并将所述车辆外部数据发送给数据调整装置20。视频采集模块11包括360度全景摄像头和/或180度广角摄像头。作为一种优选地实施方式，所述视频采集模块11可以包括分别安装于车辆前后的两个360度全景摄像头，实现通过两个360度全景摄像头采集车辆前后的环境图像，将采集的图像传递到数据调整装置20，同时将采集的图像进行合成，显示于车内的车载显示屏41上，供车内用户查看。作为另一种优选的实施方式，所述视频采集模块11包括分别安装于车辆前后及左右两侧的四个180度广角摄像头，实现通过四个180度广角摄像头采集车辆四周环境图像，将采集的图像传递到数据调整装置20，同时将采集的图像合成为车辆的鸟瞰图显示在车内的车载显示屏41上。

所述传感器模块12用于采集车辆行驶数据，并将车辆行驶数据发送给数据调整装置20。传感器模块12包括车辆转向系统传感器、油门踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、温度传感器、角度传感器等传感器部件，通过这些传感器部件综合感知汽车行驶状态，并将各传感器所采集的数据传递到数据调整装置20。

所述雷达测速器13用于检测车辆的当前车速，以及计算当前车速与目标车速的速度差值，并将所述当前车速和速度差值发送给数据调整装置20。具体的，所述雷达测速器13通过雷达计算本车车速与目标车速的相对速度，并将数据进行收集后回传到数据调整装置20。

所述测距雷达收发模块14用于测量本车与邻近车辆之间的车距，并将所述车距发送给信息处理装置30。测距雷达收发模块14包括毫米波测距雷达、超声波测距雷达和激光雷达中的一种或多种的组合，用于测量本车与目标车辆(一般将邻近车辆作为目标车辆)的横向车距或纵向车距，并将数据进行收集后回传到数据调整装置20。

所述数据调整装置20用于将信号采集装置10采集的数据进行数模转换，获得待处理信息，并将所述待处理信息发送给信息处理装置30。

所述信息处理装置30用于对所述待处理信息进行分析，评估车辆行驶安全性，并根据评估结果生成警示指令和/或辅助制动指令，将所述警示指令发送给报警装置40，将所述辅助制动指令发送给辅助制动装置50。信息处理装置30可以是微处理器控制单元(ECU)。

所述报警装置40用于根据所述警示指令发出告警提示。报警装置40可以包括显示屏41、声光报警器42、语音播报模块43和故障诊断模块44，根据信息处理装置30反馈的不同的安全情况，进行不同报警，并且对相应信息进行显示。其中，显示屏41优选为LED显示屏41，声光报警器42优选为LED声光报警器42。

所述辅助制动装置50用于根据所述辅助制动指令自动控制车辆行驶。辅助制动装置50是辅助汽车减速的装置，它包括汽车电子制动器、离合器在内的制动装置以及安全带预警装置，可以在紧急情况下，根据信息处理装置30发出的辅助制动指令辅助驾驶员制动汽车，同时安全带预紧装置工作，以保护车内乘坐人员。

以下分别就智能驾驶辅助避撞系统在汽车纵向行驶、侧向行驶、弯道行驶过程中的工作原理进行阐述。

(一)在汽车纵向行驶场景中的应用

在汽车纵向行驶的过程中，通过信号采集装置10中的视频采集模块11实时更新本车前方路况信息，测距雷达收发模块14、雷达测速器13和油门踏板位置传感器不间断检测本车与前方障碍物的距离S和驾驶员踩踏油门踏板的加速度a，将采集的数据传输给数据调整装置20，由数据调整装置20经模数转换后传输到信息处理装置30中，信息处理装置30对信息对数据进行处理，若加速度a超过系统预设安全距离S0范围内的设定的阈值a0，信息处理装置30生成警示指令，报警装置40根据警示指令发出告警提示，提醒驾驶员注意，驾驶员采取相应措施恢复到安全距离之后，停止报警；如果驾驶员未采取相应措施，报警装置40显示车辆有障碍、注意安全，LED声光报警器42进行持续报警，并随距离的减少，蜂鸣器声音逐渐尖锐，LED报警灯闪烁频率增大；在进入紧急辅助制动距离后，信息处理装置30还会生成辅助制动指令，辅助制动装置50根据该辅助制动指令自动控制车辆行驶，具体包括安全带预紧装置工作，在距离前方车辆最短安全距离时控制车辆电子制动器和离合器，使车辆暂停行驶。

(二)在汽车侧向行驶场景中的应用

在汽车侧向行驶过程中，本车在横向方向有其他车辆或障碍物时，通过采集设置在本车同一侧的至少两个测距雷达产生的体现车辆与横向方向车辆或障碍物之间的距离信号；同时使用雷达测速器13采集本车与横向方向车辆或障碍物之间的相对速度信号；将采集的信号传送到信息处理装置30，信息处理装置30根据收到的距离信号和相对速度信号判定将要发生碰撞的预计时间和系统预设的碰撞时间门限值对比，当预计时间小于门限值时，系统进行报警，同时进行辅助制动，并且进行辅助驾驶干预，即通过CAN总线控制车辆转向系统进行辅助转向来避开横向方向的危险碰撞。

(三)在汽车弯道行驶场景中的应用

在汽车弯道行驶过程中，该智能驾驶辅助避撞系统的传感器模块12判断汽车的行驶状态，汽车转向系统传感器感知驾驶员驾驶状态，在弯道行驶或掉头时，通过安装在车辆两侧及后方的摄像头对危险区域内的车辆、行人距离进行环视，同时采用超声波测距雷达对汽车内轮差、盲区距离是否小于安全距离进行监测，通过报警显示系统预警，提醒驾驶员；以便做出避撞措施，当驾驶员未及时执行时，信息处理装置30会根据雷达测速器13、测距雷达、角度传感器监测的数据进行分析，并计算需要避撞时的制动速度以及转向角度，并将信号通过CAN总线发送到控制制动系统和转向系统进行辅助制动和修正角度，以便实施最大程度的避撞。

本实用还提出一种避撞实施例；在车辆行驶过程中，在行车时，采用超声波雷达检测汽车后方的车辆相对本车的距离、速度，并由信息处理装置30进行处理、控制，如果有追尾的隐藏风险，控制蜂鸣器报警，如果有可能发生追尾事故，在控制蜂鸣器报警的同时控制LED显示屏41显示汽车后方车辆情况，通过车辆后方的显示屏41或声光报警器42发出提示后方车辆“注意保持车距”或“请减速”的信息，并以高位刹车灯点亮并闪烁警示后方车辆减速，来降低追尾事故发生的碰撞概率。

本实用所提出的避撞系统在不同路况行驶模式下，均可以使用信号采集模块对可能发生的碰撞进行实时监测，并通过信息处理装置分析给出预警信号提示驾驶员进行避撞干预，紧急时刻，则由信息处理装置自动发出辅助制动指令给予紧急避撞防护，以确保最大程度的减少碰撞事故发生。该系统使用测距雷达、雷达测速器、角度传感器可以对前方或侧向车辆距离、速度进行精准的测量，紧急时刻自动启动辅助制动系统进行制动；同时在弯道行驶过程中，使用超声波测距雷达配合摄像头对汽车内轮差进行测量，以免出现车辆后尾盲区监测不到发生碰撞；另外在车辆行驶过程中，通过车辆尾部的超声波雷达可以实时探测后方车辆与本车之间的车距，在小于安全距离的情况下，通过车辆后方的显示屏或声光报警器发出提示后方车辆“注意保持车距”或“请减速”的信息，来避免因本车临时制动，或后方车辆车距较近而发生的碰撞。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，包括信号采集装置(10)、数据调整装置(20)、信息处理装置(30)、报警装置(40)和辅助制动装置(50)，其中，

所述信号采集装置(10)与数据调整装置(20)连接，信号采集装置(10)用于采集车辆数据及车辆外部数据，并将采集的数据发送给数据调整装置(20)；

所述数据调整装置(20)与信息处理装置(30)连接，数据调整装置(20)用于将信号采集装置(10)采集的数据进行数模转换，获得待处理信息，并将所述待处理信息发送给信息处理装置(30)；

所述信息处理装置(30)分别与所述报警装置(40)和辅助制动装置(50)连接，信息处理装置(30)用于对所述待处理信息进行分析，评估车辆行驶安全性，并根据评估结果生成警示指令和/或辅助制动指令，将所述警示指令发送给报警装置(40)，将所述辅助制动指令发送给辅助制动装置(50)；

所述报警装置(40)用于根据所述警示指令发出告警提示，所述辅助制动装置(50)用于根据所述辅助制动指令自动控制车辆行驶。

2.根据权利要求1所述的智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，所述信号采集装置(10)包括视频采集模块(11)、传感器模块(12)、雷达测速器(13)和测距雷达收发模块(14)，所述视频采集模块(11)、传感器模块(12)、雷达测速器(13)和测距雷达收发模块(14)均与所述数据调整装置(20)连接；

所述视频采集模块(11)用于采集车辆外部数据，并将所述车辆外部数据发送给数据调整装置(20)；

所述传感器模块(12)用于采集车辆行驶数据，并将车辆行驶数据发送给数据调整装置(20)；

所述雷达测速器(13)用于检测车辆的当前车速，以及计算当前车速与目标车速的速度差值，并将所述当前车速和速度差值发送给数据调整装置(20)；

所述测距雷达收发模块(14)用于测量本车与邻近车辆之间的车距，并将所述车距发送给信息处理装置(30)。

3.根据权利要求2所述的智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，所述视频采集模块(11)包括360度全景摄像头和/或180度广角摄像头。

4.根据权利要求3所述的智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，所述视频采集模块(11)包括分别安装于车辆前后的两个360度全景摄像头。

5.根据权利要求3所述的智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，所述视频采集模块(11)包括分别安装于车辆前后及左右两侧的四个180度广角摄像头。

6.根据权利要求2所述的智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，所述传感器模块(12)包括车辆转向系统传感器、油门踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、温度传感器和角度传感器。

7.根据权利要求2所述的智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，所述测距雷达收发模块(14)包括毫米波测距雷达和/或超声波测距雷达。

8.根据权利要求1所述的智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，所述报警装置(40)包括显示屏(41)、声光报警器(42)、语音播报模块(43)和故障诊断模块(44)。

9.根据权利要求1所述的智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，所述辅助制动装置(50)包括车辆制动装置和安全带预警装置。

10.根据权利要求9所述的智能驾驶辅助避撞系统，其特征在于，所述车辆制动装置包括车辆电子制动器和离合器。