CN108501957A - 基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置 - Google Patents

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李志峰
张利敏
赵佳磊
赵永强
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Abstract

一种基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置，包括显示屏、ECU、后视镜外壳1、摄像头2、开口槽3、摄像头转轴4、转向灯5；摄像头2安装在车辆右侧后视镜的后视镜外壳1的下边沿的开口槽3中，在步进电机的控制下可以绕着摄像头转轴4转动，并沿着开口槽3的圆弧槽滑动；通过对驾驶员操作信息、车辆行驶状态下的动力学参数及转向盘的转角和转速信息进行监测，并输入ECU后进行驾驶员意图的辨识，将辨识到的驾驶员意图转化为不同等级的控制信号，控制步进电机带动摄像头2进行不同方向的转动，以扩大驾驶监测区域。本发明的目的通过摄像头实时监测车辆右侧的路况信息，有效增大车辆在变道和转弯时盲区监测范围，提高了车辆行驶的安全性和智能化。

Description

基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置
技术领域
本发明属于交通安全监控及时领域，涉及一种基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置。
背景技术
随着国民经济、汽车工业水平的迅猛提高，汽车流量及车流速度也在不断攀升，交通事故的总量也在连年上升。车辆行驶辅助装置是当前智能交通系统重要的研究内容。其可避免92%的缘自驾驶行为不当、不能有效观测车辆的盲区、疏忽大意或盲目驾驶等交通事故。为减少交通事故、降低交通事故所造成的损失。本发明提出的基于摄像头运动的车辆辅助行驶装置，不仅是汽车安全辅助驾驶技术的重要组成部分，而且可以根据车速和驾驶员信息对盲区摄像头进行角度调整。它结合了车辆行驶动力学参数对安装在车辆右侧后视镜下方的摄像头进行不同角度的调节，实现对本车右侧区域内的运动物体进行监测，防止本车车辆在向右变道和转弯时后方的汽车、摩托车、自行车、行人突然贴近经过时造成车辆的刮蹭或碰撞。
因此，发明一种基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置，实现对车辆在变道和转弯时的自动盲区监测，有助于实现车辆行驶的安全性和智能化。
发明内容
本发明采用的技术方案是：
一种基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置，包括显示屏、ECU、后视镜外壳1、摄像头2、开口槽3、摄像头转轴4、转向灯5；开口槽3位于后视镜外壳1的下边沿，是一条以摄像头转轴4为圆心的圆弧槽；摄像头2安装在车辆右侧后视镜的后视镜外壳1的下边沿的开口槽3中；摄像头2在步进电机的控制下可以绕着摄像头转轴4转动，并沿着开口槽3的圆弧槽滑动；显示屏置于驾驶室中控面板位置。
其特征是监测驾驶员操作信息和转向灯信号、车辆行驶状态下的动力学参数及转向盘转角、转向盘角速度作为ECU的输入信息，并在驾驶员意图辨识模块中进行辨识，将辨识到的驾驶员意图转化为不同等级的控制信号，ECU将不同等级的控制信号处理之后，并给步进电机的控制器发送指令，步进电机转动带动摄像头2沿着开口槽3滑动；变换方位后的摄像头2采集的车外信息直接显示在显示屏上。
本发明采用一种基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置，充分考虑了车辆行驶的动力学参数以及驾驶员的意图信息，将人—车—路有机联系在一起，而且可以对安装在车辆右侧后视镜下方的摄像头进行不同角度的调节，实现对车辆在向右变道和转弯时的自动盲区监测，有助于实现车辆行驶的安全性和智能化。
附图说明
图1是本发明的工作流程图；
图2是沿车辆的行驶方向正视右后视镜示意图；
图3是右后视镜的仰视示意图；
图4是在车身右侧的正视右后视镜示意图；
图5是本发明的控制原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明内容进一步说明。
如图2、图3和图4，一种基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置，包括显示屏、ECU、后视镜外壳1、摄像头2、开口槽3、摄像头转轴4、转向灯5；开口槽3位于后视镜外壳1的下部，是以摄像头转轴4为圆心的圆弧槽；摄像头2安装在车辆右侧后视镜的后视镜外壳1的下边沿的开口槽3中；摄像头2在步进电机的控制下可以绕着摄像头转轴4转动，并沿着开口槽3的圆弧线滑动；显示屏置于驾驶室中控面板周围。
如图4，摄像头2安装在车辆右侧后视镜的下方，在后视镜下方有一个可以让摄像头转动的圆弧形开口槽3；开口槽3在地面的投影与车辆前进方向之间的夹角为8°，以有效的监测车辆右转弯时，直行非机动车辆或行人的信息。
摄像头2在步进电机的驱动下会沿着摄像头转轴4前后两个方向运动，当摄像头2向车尾方向运动时监测到的区域会远离车身，摄像头2向车头方向运动时监测到的区域会靠近车头方向。
通常车辆在右转弯或者向右侧变更车道的时候都会开启右侧转向灯。在右转弯状态下驾驶员的表现特征为：开启右侧转向灯、速度降低、大幅度转动转向盘、转向盘转动角速度比较大、转向助力机构施加的助力比较大。在变更车道状态下驾驶员的表现特征为：开启右侧转向灯、速度增加或者匀速、小幅度转动转向盘、转向盘转动角速度比较小、转向助力机构施加的助力比较小。基于上述不同的驾驶员意图，通过监测的驾驶员操作开关、车辆行驶动力学传感器、转向盘传感器信息一起输入ECU进行处理。
通过ECU监测到车辆运动信息输入到驾驶员意图辨识模块中实现驾驶员意图的辨识。辨识方法如下：
将开启右侧转向灯、速度增加或者匀速、小幅度转动转向盘、转向盘转动角速度比较小、转向助力机构施加的助力比较小辨识为车辆向右变道行为；开启右侧转向灯、速度降低范围到20km/h~30km/h、大幅度转动转向盘、转向盘转动角速度比较大、转向助力机构施加的助力比较大辨识为车辆一级右转行为；开启右侧转向灯、速度降低范围到30km/h~40km/h、大幅度转动转向盘、转向盘转动角速度比较大、转向助力机构施加的助力比较大辨识为车辆二级右转行为；开启右侧转向灯、速度降低范围到40km/h~60km/h、大幅度转动转向盘、转向盘转动角速度比较大、转向助力机构施加的助力比较大辨识为车辆三级右转行为。
ECU将驾驶员意图辨识模块辨识到的四种结果分别对应于电机转动方向及角度的不同映射关系。即：①变道行为，摄像头2默认的停止位置，此时与水平面之间的夹角为3°。②一级右转行，此时摄像头2保持不动；③二级右转行为，摄像头2向车尾方向转过3°；④三级右转行为，摄像头2向车尾方向转过5°。
在特殊情况下，还可以通过手动控制的方式实施对电机的控制。

Claims (2)

1.一种基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置，其特征包括显示屏、ECU、后视镜外壳(1)、摄像头(2)、开口槽(3)、摄像头转轴(4)、转向灯(5)；开口槽(3)位于后视镜外壳(1)的下边沿，是一条以摄像头转轴(4)为圆心的圆弧槽；摄像头(2)安装在车辆右侧后视镜的后视镜外壳(1)的下边沿和转向灯(5)的下侧；摄像头(2)在步进电机的控制下可以绕着摄像头转轴(4)转动，并沿着开口槽(3)的圆弧槽滑动；显示屏置于驾驶室中控面板位置。
2.如权利要求1所述的一种基于摄像头运动的车辆行驶辅助装置，其特征在于是监测驾驶员操作信息和转向灯信号、车辆行驶状态下的动力学参数及转向盘转角、转向盘角速度作为ECU的输入信息，并在驾驶员意图辨识模块中进行辨识，将辨识到的驾驶员意图转化为不同等级的控制信号，ECU将不同等级的控制信号处理之后，并给步进电机的控制器发送指令，步进电机转动带动摄像头(2)沿着开口槽(3)滑动；变换方位后的摄像头(2)采集车辆的右侧信息直接显示在显示屏上。
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