CN102616240A - 基于信息融合的汽车前向安全系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于信息融合的汽车前向安全系统，属于汽车配件领域。本发明的目的是通过前视摄像头和雷达数据，判断本车在外界环境中的相对位置的基于信息融合的汽车前向安全系统。本发明包括环境感知器、控制器、执行器，环境感知器实时探测车辆外部环境，并将信息通过车辆网络传递给控制器；控制器综合判断环境感知器的信息及车辆姿态感知器的信息，通过车辆网络向不同级别执行器下达指令；执行器按照功能级别分为a提示级，b警示级，c干预级。本发明通过前视摄像头和雷达数据，判断本车在外界环境中的相对位置，有效地进行了功能互补。主要用于主要用于汽车前向安全预测与防护。
Description
技术领域
本发明属于汽车配件领域。
背景技术
汽车前向安全技术已在蓬勃发展，雷达或摄像头已被运用在车辆前方环境识别上。但雷达无法识别路面情况，而摄像头受外界环境影响较大等的天生缺陷，大大限制了技术的发展。
发明内容
本发明的目的是通过前视摄像头和雷达数据，判断本车在外界环境中的相对位置的基于信息融合的汽车前向安全系统。
本发明中
a、环境感知器应至少包括下述两项：
①车载雷达：通常为77GHz或24GHz，探测距离30～200米；
②前视摄像头：可见光摄像头的动态范围应＞60db，刷新率＞25Hz或远红外摄像头探测距离＞150米；
③超声波传感器：探测距离＞2m；
b、控制器：可同时进行数字量和模拟量的处理，指令周期＜3ns；
c、执行器应至少包括下述一项：
①仪表、喇叭：具备为前向安全系统提供警告信息的能力；
②电动安全带/振动方向盘：具备按一定预紧力收紧/频率振动的能力；
③底盘、发动机ECU：可接收控制器指令，并采取相应动作降低车速；
步骤是：
环境感知器实时探测车辆外部环境，并将信息通过车辆网络传递给控制器；
控制器综合判断环境感知器的信息及车辆姿态感知器的信息，融合判断出对于本车最危险目标CIP，并通过车辆网络向不同级别执行器下达指令；
执行器按照功能级别分为a提示级，b警示级，c干预级。
本发明判别本车驾驶员状态，一旦驾驶员出现无意识变换车道或对前方碰撞危险未予感知时，采取声音告警、安全带自动锁紧、制动器预增压、发动机强制降档等方式警示驾驶员，辅助进行安全预防。通过前视摄像头和雷达数据，判断本车在外界环境中的相对位置，有效地进行了功能互补；此外，有机整合车辆各种安全设施，在危险出现前及时给予有效保护。主要用于主要用于汽车前向安全预测与防护。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
本发明
a、环境感知器应至少包括下述两项：
①车载雷达：通常为77GHz或24GHz，探测距离30～200米；
②前视摄像头：可见光摄像头的动态范围应＞60db，刷新率＞25Hz或远红外摄像头探测距离＞150米；
③超声波传感器：探测距离＞2m；
b、控制器：可同时进行数字量和模拟量的处理，指令周期＜3ns；
c、执行器应至少包括下述一项：
①仪表、喇叭：具备为前向安全系统提供警告信息的能力。
②电动安全带/振动方向盘：具备按一定预紧力收紧（如90N）/频率振动（如2Hz）的能力。
③底盘、发动机ECU：可接收控制器指令，并采取相应动作降低车速。
步骤是：
环境感知器1实时探测车辆外部环境（其他车辆、行人、障碍物等），并将相关信息通过车辆网络（如CAN）传递给控制器。
控制器2综合判断环境感知器1的多种信息及车辆姿态感知器4的信息，融合判断出对于本车最危险目标CIP。当其处理辨别出即将发生的碰撞事件时，根据碰撞程度进行分级（至少2级，潜在碰撞级和高危碰撞级），并通过车辆网络（如CAN）向不同级别执行器3下达指令。
执行器3按照功能级别分为a提示级（仪表、喇叭），b警示级（电动安全带/振动方向盘），c干预级（底盘/发动机ECU）。如果控制器2发出“潜在碰撞级”指令，可通过a或b方案给驾驶员提醒；如果控制器2发出“高危碰撞级”指令，可通过c方案保障驾驶员安全，或通过a或b方案给驾驶员提醒（提醒效果应明显区别与“潜在碰撞级”）。
主要包括以下三个部分：1、传感器部分，主要指雷达和摄像头，用来感知外界环境。2、处理器部分，主要用来进行信息预判和危险感知。3、执行器部分，主要包括报警装置、电动预紧安全带、增压器、发动机控制器等装置。
适应条件：全天候，良好气象条件。主要技术特点：
信息融合技术：使用摄像头和雷达共同捕捉车辆前方信息，通过处理器的目标识别和比对，准确定位车前环境。摄像头能有效分辨物体类型和车道线，并在弯道时能很好捕捉前方目标，但主要缺点是受可视范围有限且受气候影响较大，而雷达能很好的补充上述缺陷，二者实现功能互补。
预安全技术：在上述系统发现潜在碰撞危险后，会通过CAN网络将危险信息通知给HMI（人机交互界面），刹车控制器和发动机控制器，电动安全带以及安全气囊，使上述系统产生报警信息或进入安全防护准备状态。
Claims (1)
1.一种基于信息融合的汽车前向安全系统，其特征在于：
a、环境感知器应至少包括下述两项：
①车载雷达：通常为77GHz或24GHz，探测距离30～200米；
②前视摄像头：可见光摄像头的动态范围应＞60db，刷新率＞25Hz或远红外摄像头探测距离＞150米；
③超声波传感器：探测距离＞2m；
b、控制器：可同时进行数字量和模拟量的处理，指令周期＜3ns；
c、执行器应至少包括下述一项：
①仪表、喇叭：具备为前向安全系统提供警告信息的能力；
②电动安全带/振动方向盘：具备按一定预紧力收紧/频率振动的能力；
③底盘、发动机ECU：可接收控制器指令，并采取相应动作降低车速；
步骤是：
环境感知器实时探测车辆外部环境，并将信息通过车辆网络传递给控制器；
控制器综合判断环境感知器的信息及车辆姿态感知器的信息，融合判断出对于本车最危险目标CIP，并通过车辆网络向不同级别执行器下达指令；
执行器按照功能级别分为a提示级，b警示级，c干预级。
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