CN105216796A - 一种带gps信号的车道识别车辆巡航装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置，包括雷达、摄像头、预处理器、GPS信号、速度信号、控制器、电子油门控制、辅助制动控制、加减档控制。融合GPS信号，实时监测车辆目前路况和车辆即将进入的路况，更加安全、可靠的实现自适应巡航。根据路况，合理控制制动、油门以及档位，可有效地提高燃油经济性。在车辆发生车道偏离时，发出警报，提醒驾驶员调整车辆方向盘。

Description

一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置
技术领域
本发明涉及一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置，能够自动识别车道，并结合GPS信号，控制车辆行驶在安全、合理的车速，属于汽车应用技术领域。
背景技术
据显示我国的汽车保有量已经达到了一亿四千万俩。根据中信局的数据显示，到2020年我国各类汽车总保有量将达3亿辆。从积极的方面说明我国的城市化水平逐渐提高，而且国民的生活品质也将逐步提高。但是汽车数量的激增，将会给城市和环境带来一系列的负面影响，比如交通拥堵、事故增多以及环境空气的污染加剧，这些问题都是我们要面对和想办法应对的。高速公路上，车辆行驶速度一般超过100Km/h，在高速行驶时，驾驶员稍微不注意将会酿成巨大的车祸。据中国公路网报道：我国每年道路交通事故伤亡人数超20万。高速公路上，每发生一次交通事故，都是非常惨烈。如此庞大的死亡数据，不得不令我们认真思考这些问题。一方面，需要提高驾驶员的素养，安全驾驶。另一方面，提高车辆主动安全技术，保障车辆安全行驶。提高驾驶员自身素养，需要一段时间的积累与教育，就目前我国国情来看，还需要10年，甚至20年，甚至更久来大幅度的提高驾驶员的素养。提高提高车辆主动安全技术是目前更可靠、可实行的。
国内现有的技术和专利，已经有相关的专利产品，例如自适应巡航系统，可有效提高安全行驶。但目前市场上的自适应巡航系统也存在一些缺点，例如进入盘桥和砸到时以及限速区，自适应巡航系统无法辨别这些路况。本发明结合GPS信号，实时监测车辆处在的道路状况，以及将要进入的道路状况，可进一步提高行车安全。同时可控制车辆加、减档以及制动和油门，可提高燃油经济性。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置的目的是更加有效、可靠的控制车辆在高速上安全行驶。
技术方案：一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置,包括雷达（1）、摄像头（2）、预处理器（3）、GPS信号（4）、速度信号（5）、控制器（6）、电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）；雷达（1）、摄像头（2）的输出信号与预处理器（3）的输入连接，处理器（3）的输出信号、GPS信号（4）的输出信号、速度信号（5）的输出信号与控制器（6）的输入连接，控制器（6）的输出分别与电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）的输入连接。
所述雷达（1）检测车辆前方路况信息，所述摄像头（2）检测前方车道线信号，所述预处理器（3）处理雷达（1）与摄像头（2）检测到的信息，辨识车辆有无偏离车道，所述GPS信号（4）定位车辆所在路段、速度信号（5）是速度传感器构成，所述控制器（6）接收预处理器（3）、GPS信号（4）、速度信号（5）的输出信号，处理后控制电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）。
一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置，其特征在于控制模式为：
当车道前方200米无车辆，无转弯信号，且当前车速小于80Km/h时，电子油门控制（7）加大燃油供给，当发动机转速达到加挡转速要求时，加减档控制（9）控制加档；
当GPS信号（4）提示前方有转弯或者隧道、桥梁时，电子油门控制（7）减小燃油供给，3秒后，车速超过60Km/h时，辅助制动控制（8）控制制动器，使车辆减速；
当前方有车辆时，并且距离小于50米时，辅助制动控制（8）控制制动器，使车辆减速；
当摄像头（2）检测车辆前方车道线有偏离，处理器（3）接收摄像头（2）的信号，进行图像处理，并发出警示信号，提醒驾驶员车道偏离。
所述雷达（1）用于检测车辆前方状况，雷达测距能力要达到300米。
所述摄像头（2）用于检测车辆前方道路信息，主要包括车道线信息。
所述预处理器（3）用于处理雷达（1）和摄像头（2）的信号，分析车辆前方的路况，包括前方车辆距本车的距离信息，车道信息，由高性能ARM芯片构成，具有快速图像处理功能。
所述GPS信号（4）用于提供车辆所处在的路况以及将要进入的路况，可由GPS导航系统共用。
所述速度信号（5）是由速度传感器构成，检测车辆速度信号，将信号送至预处理器（3）中。
所述控制器（6）是由高性能DSP芯片构成，综合输入信号：包括预处理器（3）的输出信号、GPS信号（4）输出信号、速度信号（5）输出信号，计算车辆需要的动作，输出与电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）连接，控制相应的动作。
所述电子油门控制（7）控制车辆燃油供给量，进而控制发动机转速。
所述辅助制动控制（8）控制车辆自动刹车或者停止刹车动作。
所述加减档控制（9）控制车辆加档或者减档，根据发动机转速。
有益效果：本发明具有以下优点：
（1）本发明融合了GPS信号，给高速行驶的车辆提供更可靠的自动巡航功能。
（2）本发明采用摄像头检测车辆前方车道线信息，并进行图像处理，防止车辆偏离车道，当车辆发生或者将要发生车道偏离时，发出警报，提醒驾驶员，达到安全行车的目的。
（3）本发明结合GPS信号，对车辆前方的桥梁、隧道、桥梁信息非常清楚，通过控制器自动控制车速。
（4）本发明具有加减档控制，根据发动机转速，自行换挡，可以使发动机高效运转，经济性和安全性有很大的提高。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中：1-雷达、2-摄像头、3-预处理器、4-PS信号、5-速度信号、6-控制器、7-电子油门控制、8-辅助制动控制、9-加减档控制。
具体实施方式：结合附图1，进一步对本发明解释。
一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置,包括雷达（1）、摄像头（2）、预处理器（3）、GPS信号（4）、速度信号（5）、控制器（6）、电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）；雷达（1）、摄像头（2）的输出信号与预处理器（3）的输入连接，处理器（3）的输出信号、GPS信号（4）的输出信号、速度信号（5）的输出信号与控制器（6）的输入连接，控制器（6）的输出分别与电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）的输入连接。
所述括雷达（1）、摄像头（2）安装在车辆最前方，雷达（1）可与倒车雷达一体化，但需要探测距离达到300米，摄像头（2）也可与行车记录仪一体化，要求摄像头具有分辨车道线的能力。所述预处理器（3）是高性能的ARM芯片构成，具有快速图像处理能力。所述GPS信号（4）可与GPS导航系统一体化，将GPS导航系统的GPS信号实时传送至预处理器（3），控制器（6）为中央控制器，根据输入信号，计算出输出信号，控制电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）的动作信号。
工作原理：在现有技术自适应巡航系统的技术上，融合了GPS信号，将路况实时信息作为参考，更加有效提高行车安全性和燃油经济性，具体如下：
当车道前方200米无车辆，无转弯信号，且当前车速小于80Km/h时，电子油门控制（7）加大燃油供给，当发动机转速达到加挡转速要求时，加减档控制（9）控制加档；
当GPS信号（4）提示前方有转弯或者隧道、桥梁时，电子油门控制（7）减小燃油供给，3秒后，车速超过60Km/h时，辅助制动控制（8）控制制动器，使车辆减速；
当前方有车辆时，并且距离小于50米时，辅助制动控制（8）控制制动器，使车辆减速；
当摄像头（2）检测车辆前方车道线有偏离，处理器（3）接收摄像头（2）的信号，进行图像处理，并发出警示信号，提醒驾驶员车道偏离。
利用上述方案，一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置，可实现车辆更加可靠的自适应巡航，防止驾驶员一些不良驾驶陋习，而影响行车安全。同时具有车道偏离提醒功能。无论在盘桥、砸到、限速区，都可以实现自适应巡航。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (2)

1.一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置,包括雷达（1）、摄像头（2）、预处理器（3）、GPS信号（4）、速度信号（5）、控制器（6）、电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）；雷达（1）、摄像头（2）的输出信号与预处理器（3）的输入连接，处理器（3）的输出信号、GPS信号（4）的输出信号、速度信号（5）的输出信号与控制器（6）的输入连接，控制器（6）的输出分别与电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）的输入连接；
所述雷达（1）检测车辆前方路况信息，所述摄像头（2）检测前方车道线信号，所述预处理器（3）处理雷达（1）与摄像头（2）检测到的信息，辨识车辆有无偏离车道，所述GPS信号（4）定位车辆所在路段、速度信号（5）是速度传感器构成，所述控制器（6）接收预处理器（3）、GPS信号（4）、速度信号（5）的输出信号，处理后控制电子油门控制（7）、辅助制动控制（8）、加减档控制（9）。
2.根据权利要求1所述的一种带GPS信号的车道识别车辆巡航装置，其特征在于控制模式为：
当车道前方200米无车辆，无转弯信号，且当前车速小于80Km/h时，电子油门控制（7）加大燃油供给，当发动机转速达到加挡转速要求时，加减档控制（9）控制加档；
当GPS信号（4）提示前方有转弯或者隧道、桥梁时，电子油门控制（7）减小燃油供给，3秒后，车速超过60Km/h时，辅助制动控制（8）控制制动器，使车辆减速；
当前方有车辆时，并且距离小于50米时，辅助制动控制（8）控制制动器，使车辆减速；
当摄像头（2）检测车辆前方车道线有偏离，处理器（3）接收摄像头（2）的信号，进行图像处理，并发出警示信号，提醒驾驶员车道偏离。
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