汽車前向避障系統(tǒng)及應(yīng)用其檢測(cè)障礙物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車前向避障系統(tǒng)及應(yīng)用該汽車前向避障系統(tǒng)檢測(cè)障礙物的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車數(shù)量的增加，汽車交通事故頻繁發(fā)生。尤其是在雨、霧、霾、雪、沙塵暴等 能見(jiàn)度低的惡劣天氣里，交通事故更容易發(fā)生。目前汽車一般采用車載激光雷達(dá)作為激光 測(cè)距系統(tǒng)以防止汽車追尾等事故的發(fā)生。如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為CN101363914的專利所揭 示，在汽車行進(jìn)的方向上，激光雷達(dá)能夠探測(cè)到對(duì)汽車能夠造成危害以及事故的任何運(yùn)動(dòng) 的或者靜止的物體，包括車輛、人或其它物體，從而避免汽車追尾事故的發(fā)生。但是，目前的 車載激光雷達(dá)成本較高，以至于價(jià)格昂貴，難于普及應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，有必要提供一種成本較低的汽車前向避障系統(tǒng)。
[0004] 另，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述汽車前向避障系統(tǒng)檢測(cè)障礙物的方法。
[0005] -種汽車前向避障系統(tǒng)，其用于防止汽車與障礙物相撞，所述汽車前向避障系統(tǒng) 包括至少兩個(gè)第一激光測(cè)距傳感器、至少兩個(gè)第二激光測(cè)距傳感器、速度傳感器、提示模塊 及控制器，所述第一激光測(cè)距傳感器裝設(shè)于汽車的前方靠近中間的位置，用于對(duì)汽車正前 方的障礙物進(jìn)行掃描檢測(cè)，并計(jì)算障礙物與汽車之間的距離；所述第二激光測(cè)距傳感器裝 設(shè)在汽車前方靠近兩側(cè)的位置，用于對(duì)汽車前方左側(cè)和前方右側(cè)的障礙物進(jìn)行左右交叉掃 描檢測(cè)，并計(jì)算障礙物與汽車之間的距離；所述速度傳感器用于檢測(cè)汽車的速度；所述控 制器用于接收第一激光測(cè)距傳感器、第二激光測(cè)距傳感器及速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果后進(jìn)行 綜合判斷（包括根據(jù)障礙物與汽車的距離隨時(shí)間的變化計(jì)算障礙物相對(duì)于汽車的速度）， 并將判斷結(jié)果傳輸給提示模塊以提醒駕駛員。
[0006] 進(jìn)一步的，所述汽車前向避障系統(tǒng)還包括至少兩個(gè)第一步進(jìn)電機(jī)及至少兩個(gè)第二 步進(jìn)電機(jī)，每一個(gè)第一步進(jìn)電機(jī)用于控制一個(gè)第一激光測(cè)距傳感器的掃描頻率及掃描范 圍，每一個(gè)第二步進(jìn)電機(jī)用于控制第二激光測(cè)距傳感器的掃描頻率及掃描范圍，所述控制 器還用于控制該第一步進(jìn)電機(jī)和該第二步進(jìn)電機(jī)。
[0007] 進(jìn)一步的，所述提示模塊包括語(yǔ)音提示的語(yǔ)音模塊和顯示提示的顯示模塊，所述 提示模塊語(yǔ)音模塊用于將控制器傳送來(lái)的檢測(cè)結(jié)果或運(yùn)算結(jié)果讀出，以便于駕駛員可直接 聽(tīng)到對(duì)前方障礙物的檢測(cè)結(jié)果，所述顯示模塊用于顯示第一激光測(cè)距傳感器、第二激光測(cè) 距傳感器及速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果及控制器的判斷結(jié)果。
[0008] 進(jìn)一步的，所述汽車還包括發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤及底盤控制系統(tǒng)，所述 控制器還用于將接收到的檢測(cè)結(jié)果經(jīng)過(guò)運(yùn)算匯整為數(shù)據(jù)列，并將該數(shù)據(jù)列發(fā)送給該底盤控 制系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，使底盤控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制汽車進(jìn)行制動(dòng)和/或轉(zhuǎn)向， 使發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。
[0009] 一種應(yīng)用所述的汽車前向避障系統(tǒng)檢測(cè)障礙物的方法，其包括以下步驟：
[0010] 步驟S1，啟動(dòng)所述汽車前向避障系統(tǒng)，所述第一激光測(cè)距傳感器第二激光傳感器、 提示模塊及控制器均被啟動(dòng)并開(kāi)始工作；
[0011] 步驟S2,控制器根據(jù)汽車當(dāng)前的行駛速度計(jì)算出汽車當(dāng)前的安全制動(dòng)距離；
[0012] 步驟S3,至少兩個(gè)第一激光測(cè)距傳感器分別對(duì)汽車正前方的預(yù)定的掃描范圍進(jìn)行 循環(huán)掃描，以檢測(cè)該預(yù)定的掃描范圍內(nèi)是否有障礙物；同時(shí)，至少兩個(gè)第二激光測(cè)距傳感器 分別對(duì)汽車前方左側(cè)和前方右側(cè)的預(yù)定掃描范圍進(jìn)行左右交叉循環(huán)掃描，以檢測(cè)該預(yù)定的 掃描范圍內(nèi)是否有障礙物插入的情況；
[0013] 步驟S4,該第一激光測(cè)距傳感器和/或第二激光測(cè)距傳感器將檢測(cè)結(jié)果傳輸給控 制器；
[0014] 步驟S5,所述控制器根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果傳輸給語(yǔ)音模塊 以方便駕駛員知曉。
[0015] 進(jìn)一步的，所述步驟S2計(jì)算出安全制動(dòng)距離后還包括如下步驟：所述控制器將 所述安全制動(dòng)距離傳輸給提示模塊，該提示模塊將該安全制動(dòng)距離或制動(dòng)警示傳達(dá)給駕駛 員。
[0016] 進(jìn)一步的，所述步驟S3中，所述每一個(gè)第一激光測(cè)距傳感器被一個(gè)第一步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)，從而分別對(duì)汽車正前方的預(yù)定的掃描范圍進(jìn)行循環(huán)掃描；所述每一個(gè)第二激光測(cè)距 傳感器被一個(gè)第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而分別對(duì)汽車前方左側(cè)和前方右側(cè)的預(yù)定掃描范圍進(jìn)行左 右交叉循環(huán)掃描。
[0017] 進(jìn)一步的，所述步驟S4具體為：在所述第二激光測(cè)距傳感器檢測(cè)到有障礙物向其 掃描范圍內(nèi)行進(jìn)的時(shí)候，該第二激光測(cè)距傳感器將檢測(cè)結(jié)果傳輸給控制器；在所述第一激 光測(cè)距傳感器檢測(cè)到障礙的時(shí)候，該第一激光傳感器將障礙物與汽車之間的距離傳輸給控 制器，控制器對(duì)障礙物與汽車之間的距離與安全制動(dòng)距離進(jìn)行分析對(duì)比。
[0018] 進(jìn)一步的，所述步驟S5具體為：當(dāng)所述控制器接收到的檢測(cè)結(jié)果為前方障礙物與 汽車之間的距離即將小于安全制動(dòng)距離時(shí)，控制器將根據(jù)汽車與障礙物之間的距離隨時(shí)間 的變化計(jì)算出障礙物與汽車之間的相對(duì)速度，并將運(yùn)算判斷結(jié)果傳輸給提示模塊以提醒駕 駛員即刻采取措施以避免與前方障礙物相撞。
[0019] 進(jìn)一步的，所述檢測(cè)障礙物的方法還包括以下步驟：
[0020] 控制器將接收到的檢測(cè)結(jié)果經(jīng)過(guò)運(yùn)算匯整為數(shù)據(jù)列，并將該數(shù)據(jù)列發(fā)送給該底盤 控制系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，使底盤控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制汽車進(jìn)行制動(dòng)和/或轉(zhuǎn) 向，使發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。
[0021] 本發(fā)明的汽車前向避障系統(tǒng)，通過(guò)第一激光測(cè)距傳感器及第二激光測(cè)距傳感器 互相協(xié)同工作，左右交叉掃描，可以有效檢測(cè)到汽車的前方障礙物情況及左右障礙物插入 (如插車）情況，便于駕駛員根據(jù)障礙物情況及時(shí)采取相關(guān)措施。所述汽車前向避障系統(tǒng)可 減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，減少駕駛員疲勞駕駛的現(xiàn)象，可有效較少因駕駛員疏忽所導(dǎo)致的交通 事故，有效的提高了行駛安全性。另外，所述汽車前向避障系統(tǒng)相較于車載激光雷達(dá)成本較 低。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是本發(fā)明較佳方式的汽車前向避障系統(tǒng)的原理方框示意圖。
[0023] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施方式的汽車前向避障系統(tǒng)應(yīng)用于汽車時(shí)對(duì)前方障礙物掃描 檢測(cè)的意圖。
[0024] 圖3是應(yīng)用上述汽車前向避障系統(tǒng)檢測(cè)障礙物的方法。
[0025] 主要元件符號(hào)說(shuō)明

【具體實(shí)施方式】
[0029] 請(qǐng)參閱圖1及2,本發(fā)明提供一種汽車前向避障系統(tǒng)100,所述汽車前向避障系統(tǒng) 100裝設(shè)于汽車20 (請(qǐng)參閱圖2)的前方，用于防止汽車200在行駛的過(guò)程中與前方車輛、 物體、行人等障礙物300相撞。所述汽車前向避障系統(tǒng)100包括至少兩個(gè)第一激光測(cè)距傳 感器10、至少兩個(gè)第二激光測(cè)距傳感器20、速度傳感器30、提示模塊及控制器50, 一優(yōu)選方 案中所述提示模塊可以為語(yǔ)音提示的語(yǔ)音模塊40或者顯示提示的顯示模塊80,其根據(jù)實(shí) 際需要進(jìn)行選擇。所述至少兩個(gè)第一激光測(cè)距傳感器10裝設(shè)于汽車200的前方靠近中間 的位置，用于對(duì)汽車200正前方的障礙物300進(jìn)行掃描。所述至少兩個(gè)第二激光測(cè)距傳感 器20裝設(shè)在汽車200前方靠近兩側(cè)的位置，用于對(duì)汽車200前方左側(cè)和前方右側(cè)的障礙物 300進(jìn)行左右交叉掃描。所述速度傳感器30用于檢測(cè)汽車200的速度。所述控制器50用 于接收第一激光測(cè)距傳感器10、第二激光測(cè)距傳感器20、及速度傳感器30所檢測(cè)得到的結(jié) 果，并將所述結(jié)果傳輸給語(yǔ)音模塊40,所述控制器50還用于根據(jù)汽車200的當(dāng)前行駛速度 計(jì)算出汽車200的當(dāng)前安全制動(dòng)距離S，