CN109435886B - 一种汽车安全驾驶辅助检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车安全驾驶辅助检测方法，属于自动控制领域，检测车辆的行驶速度；检测检测车前障碍物距离和检测车前空中物体；判断障碍物距离是否满足车速限定距离并判断空中是否有物体；当障碍物距离不满足车速限定距离时，控制制动车速，当空中有物体时，检测空中物体第一距离；检测空中物体第二距离，并判断空中物体是否为飞行物体；制动车辆，下拉档物板，保护车辆前排人员。通过设置空中飞行物检测，从而使得当有飞行物飞来时，可以自动控制车的速度，防止司机被飞来物体影响，而发生车祸，同时在检测有飞来物体时，下拉保护板对车前方人员进行保护，更好的减少伤害，并且实时检测车前方的物体，防止车追尾事件的发生。

Description

一种汽车安全驾驶辅助检测方法

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种汽车安全驾驶辅助检测方法。

背景技术

近年来我国交通事故频发，造成人员伤亡和财产损失，严峻的社会形势使人们越来越重视汽车安全，在汽车行驶过程中，大部分事故都是由于驾驶员操作不当引起的，由于驾驶员注意力不集中，疲劳驾车等客观因素存在，当车辆周边环境发生危险情况时，没有引起驾驶员注意，导致操作失误，产生事故，特别是大型汽车，由于车身较长，视角范围窄，车辆在转弯时，由于存在内轮差，其转弯半径较大，同时由于侧向视觉盲区的存在，极易与两侧车辆及行人发生碰擦事故。

在正常的行车过程中，由于大型车辆车体较长，视线范围窄，不易观察到车辆外部情况，特别是在风雪雨雾天气及暗夜中行车，驾驶员在准备变道，超车时，不能正确判断车辆外侧情况，导致不能持续关注盲区内潜在的危险。经常会因判断不准并线的安全距离而畏手畏脚、犹豫不决，轻则丧失并线超车的最佳时机，重则酿成剐蹭、追尾等交通事故。

同时由于现有的很多交通事故是由于空中飞行物体撞击车辆，或者是撞击司机而使得车辆无法控制，出现整车交通事故，造成较大的伤害，因此需要设计一种辅助系统对车辆的运行进行监控，并同时对车的运行的环境进行监控，较少交通事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车安全驾驶辅助检测方法，解决现有车辆追尾事故频发，空中飞行物容易撞击车辆造成交通事故频发的技术问题。

一种汽车安全驾驶辅助检测方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：检测车辆的行驶速度；

步骤2：检测检测车前障碍物距离和检测车前空中物体；

步骤3：判断障碍物距离是否满足车速限定距离并判断空中是否有物体；

步骤4：当障碍物距离不满足车速限定距离时，控制制动车速，当空中有物体时，检测空中物体第一距离；

步骤5：检测空中物体第二距离，并判断空中物体是否为飞行物体；

步骤6：制动车辆，下拉档物板，保护车辆前排人员。

所述步骤1中检测车辆的行驶速度的具体过程为：

接入汽车仪表系统，采集汽车仪表车辆速度或者安装速度传感器，检测车的速度。

所述步骤2中检测检测车前障碍物距离的具体过程为：

在车辆前端安装超声波传感器阵列，超声波传感器阵列安装在低于车前端盖的5cm处，超声波传感器阵列中的每个超声波传感器检测车前方障碍物的距离，求出平均距离作为车前障碍物距离。

所述步骤2中检测车前空中物体的具体过程为：

安装两个摄像头和两个超声波传感器在车顶前方，通过两个超声波传感器检测车前方空中是否有物体，当车前方有物体时，通过两个摄像头采集前方图片，使用FAST特征算法对图片进行特征值提取，对比区域特征点的模糊度判断物体在车的哪个方向。

所述步骤3中判断障碍物距离是否满足车速限定距离并判断空中是否有

物体的具体过程为：

把车前障碍物距离和行驶速度与预设的刹车距离与行驶速度关系表进行比较，把检测的行驶速度与关系表的行驶速度进行匹配，匹配为相等匹配或者区域匹配，然后把车前障碍物距离与相应的刹车距离进行比较；

把步骤2中的图片特征值进行成若干个图片区域特征值，然后对比每个图片区域特征值，特征值差别最大的则判定为障碍物，根据域特征值所处的图片区域确定障碍物的方向。

所述步骤4中控制制动车速的具体过程为：

控制车辆的刹车装置对车辆进行减速刹车处理，直到车的速度在与检测前方车辆障碍物距离符合刹车速度距离关系。

所述步骤4检测第一距离的具体过程为：

使用两个摄像头检测图片，对图片特征值检测，确定图像上的特征点，并进行特征点比较，在两张图像之间比较确定出彼此关联的特征点，在两张图像之间比较确定出彼此关联的特征点是通过双目特征点匹配来确定，基于FAST特征算法计算出的特征点的特征描述子brief，通过比较两张图片的各个像素的brief的相似程度，获取彼此关联匹配的特征点，关联匹配的特征点包括待测物体上某一个被测点分别在两张双目视觉图像上的像素点，基于确定出的特征点来计算车辆到空中物体之间的第一距离值；在确定出关联匹配的特征点后，基于三角定位的方式来计算得到各个特征点的距离值，进而得到第一距离值。

所述三角定位的方式的具体过程为：

使用公式：L＝f^h(s1-s2)

其中，L为计算的距离，f摄像头的焦距，h是两个摄像头之间的距离，s1和s2分别为在两个图像中的x轴坐标点。

所述步骤5中检测空中物体第二距离的原理与步骤4的检测原理相同，判断空中物体是否为飞行物体的具体过程为，比较距离＝第一距离-第二距离-(检测的车速*间隔检测时间)，把比较距离与预设的值比较，当大于预设的值时，判断为飞行物体。

所述步骤6中的具体过程为：

控制车辆的刹车装置把车辆刹车停止，通过电机控制预设在车车前方的透明钢化板滑落在车前的挡风玻璃前方。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明通过设置空中飞行物检测，从而使得当有飞行物飞来时，可以自动控制车的速度，防止司机被飞来物体影响，而发生车祸，同时在检测有飞来物体时，下拉保护板对车前方人员进行保护，更好的减少伤害，并且实时检测车前方的物体，防止车追尾事件的发生。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1所示，根据本发明的一种汽车安全驾驶辅助检测方法流程图，所述方法包括如下步骤：

步骤1：检测车辆的行驶速度；

步骤2：检测检测车前障碍物距离和检测车前空中物体；

步骤3：判断障碍物距离是否满足车速限定距离并判断空中是否有物体；

步骤4：当障碍物距离不满足车速限定距离时，控制制动车速，当空中有物体时，检测空中物体第一距离；

步骤5：检测空中物体第二距离，并判断空中物体是否为飞行物体；

步骤6：制动车辆，下拉档物板，保护车辆前排人员。

通过检测车的速度，然后检测外部的物体，根据检测的车速和车的与物体之间的关系，来判断是否要自动控制车的速度，防止司机在疲劳或者其他情况下出现的事故意外。

本发明实施例中，所述步骤1中检测车辆的行驶速度的具体过程为：

接入汽车仪表系统，采集汽车仪表车辆速度或者安装速度传感器，检测车的速度。根据需要进行检测需要的速度，使用速度传感器检测时直接安装在车上进行检测。

本发明实施例中，所述步骤2中检测检测车前障碍物距离的具体过程为：

在车辆前端安装超声波传感器阵列，超声波传感器阵列安装在低于车前端盖的5cm处，超声波传感器阵列中的每个超声波传感器检测车前方障碍物的距离，求出平均距离作为车前障碍物距离。超声波传感器的数量为5个或者3个，均是安装在同一水平线上。每个传感器都同时进行检测障碍物。

本发明实施例中，所述步骤2中检测车前空中物体的具体过程为：

安装两个摄像头和两个超声波传感器在车顶前方，通过两个超声波传感器检测车前方空中是否有物体，当车前方有物体时，通过两个摄像头采集前方图片，使用FAST特征算法对图片进行特征值提取，对比区域特征点的模糊度判断物体在车的哪个方向。现有超声波传感器进行检测在一定距离是否有物体，一般的距离为150。

本发明实施例中，所述步骤3中判断障碍物距离是否满足车速限定距离并判断空中是否有物体的具体过程为：

把车前障碍物距离和行驶速度与预设的刹车距离与行驶速度关系表进行比较，把检测的行驶速度与关系表的行驶速度进行匹配，匹配为相等匹配或者区域匹配，然后把车前障碍物距离与相应的刹车距离进行比较。比如：关系表的车速100Km/S，对应的刹车距离是180米时，则当检测到车的车前障碍物距离170米，时，同时检测的车的速度为100Km/S时，则应该对车进行自动减速，达到距离170米对应的刹车极限速度。

把步骤2中的图片特征值进行成若干个图片区域特征值，然后对比每个图片区域特征值，特征值差别最大的则判定为障碍物，根据域特征值所处的图片区域确定障碍物的方向。

本发明实施例中，所述步骤4中控制制动车速的具体过程为：

控制车辆的刹车装置对车辆进行减速刹车处理，直到车的速度在与检测前方车辆障碍物距离符合刹车速度距离关系。当检测车前的障碍物，也就是引起追尾等情况的，判断距离是否属于现有的一般人反应刹车速度与相应的刹车距离，当不再那个范围时，降低速度，防止意外发生。

本发明实施例中，所述步骤4检测第一距离的具体过程为：

使用两个摄像头检测图片，对图片特征值检测，确定图像上的特征点，并进行特征点比较，在两张图像之间比较确定出彼此关联的特征点，在两张图像之间比较确定出彼此关联的特征点是通过双目特征点匹配来确定，基于FAST特征算法计算出的特征点的特征描述子brief，通过比较两张图片的各个像素的brief的相似程度，获取彼此关联匹配的特征点，关联匹配的特征点包括待测物体上某一个被测点分别在两张双目视觉图像上的像素点，基于确定出的特征点来计算车辆到空中物体之间的第一距离值；在确定出关联匹配的特征点后，基于三角定位的方式来计算得到各个特征点的距离值，进而得到第一距离值。

所述三角定位的方式的具体过程为：

使用公式：L＝f^h(s1-s2)

其中，L为计算的距离，f摄像头的焦距，h是两个摄像头之间的距离，s1和s2分别为在两个图像中的x轴坐标点。

本发明实施例中，所述步骤5中检测空中物体第二距离的原理与步骤4的检测原理相同，判断空中物体是否为飞行物体的具体过程为，比较距离＝第一距离-第二距离-(检测的车速*间隔检测时间)，把比较距离与预设的值比较，当大于预设的值时，判断为飞行物体。通过两次检测的距离进行判断物体是否为飞行的物体，进而为后续的保护做准备。

本发明实施例中，所述步骤6中的具体过程为：

控制车辆的刹车装置把车辆刹车停止，发现飞行物体后，直接控制车辆停止，知道飞行物体危险解除后，通过电机控制预设在车车前方的透明钢化板滑落在车前的挡风玻璃前方。在挡风玻璃上安装了一个可收缩的透明钢化板，当有飞行物体时，直接放下透明钢化板进行对车前面的人员进行保护的作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种汽车安全驾驶辅助检测方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：检测车辆的行驶速度；

步骤2：检测检测车前障碍物距离和检测车前空中物体；

步骤3：判断障碍物距离是否满足车速限定距离并判断空中是否有物体；

步骤4：当障碍物距离不满足车速限定距离时，控制制动车速，当空中有物体时，检测空中物体第一距离；

步骤5：检测空中物体第二距离，并判断空中物体是否为飞行物体；

步骤6：制动车辆，下拉档物板，保护车辆前排人员；

所述步骤1中检测车辆的行驶速度的具体过程为：

接入汽车仪表系统，采集汽车仪表车辆速度或者安装速度传感器，检测车的速度；

所述步骤2中检测检测车前障碍物距离的具体过程为：

在车辆前端安装超声波传感器阵列，超声波传感器阵列安装在低于车前端盖的5cm处，超声波传感器阵列中的每个超声波传感器检测车前方障碍物的距离，求出平均距离作为车前障碍物距离；

所述步骤2中检测车前空中物体的具体过程为：

安装两个摄像头和两个超声波传感器在车顶前方，通过两个超声波传感器检测车前方空中是否有物体，当车前方有物体时，通过两个摄像头采集前方图片，使用FAST特征算法对图片进行特征值提取，对比区域特征点的模糊度判断物体在车的哪个方向；

所述步骤3中判断障碍物距离是否满足车速限定距离并判断空中是否有物体的具体过程为：

把车前障碍物距离和行驶速度与预设的刹车距离与行驶速度关系表进行比较，把检测的行驶速度与关系表的行驶速度进行匹配，匹配为相等匹配或者区域匹配，然后把车前障碍物距离与相应的刹车距离进行比较；

把步骤2中的图片特征值进行成若干个图片区域特征值，然后对比每个图片区域特征值，特征值差别最大的则判定为障碍物，根据域特征值所处的图片区域确定障碍物的方向；

所述步骤4中控制制动车速的具体过程为：

控制车辆的刹车装置对车辆进行减速刹车处理，直到车的速度在与检测前方车辆障碍物距离符合刹车速度距离关系；

所述步骤4检测第一距离的具体过程为：

使用两个摄像头检测图片，对图片特征值检测，确定图像上的特征点，并进行特征点比较，在两张图像之间比较确定出彼此关联的特征点，在两张图像之间比较确定出彼此关联的特征点是通过双目特征点匹配来确定，基于FAST特征算法计算出的特征点的特征描述子brief，通过比较两张图片的各个像素的brief的相似程度，获取彼此关联匹配的特征点，关联匹配的特征点包括待测物体上某一个被测点分别在两张双目视觉图像上的像素点，基于确定出的特征点来计算车辆到空中物体之间的第一距离值；在确定出关联匹配的特征点后，基于三角定位的方式来计算得到各个特征点的距离值，进而得到第一距离值；

所述三角定位的方式的具体过程为：

使用公式：L＝f^h(s1-s2)

其中，L为计算的距离，f摄像头的焦距，h是两个摄像头之间的距离，s1和s2分别为在两个图像中的x轴坐标点；

所述步骤5中检测空中物体第二距离的原理与步骤4的检测原理相同，判断空中物体是否为飞行物体的具体过程为，比较距离＝第一距离-第二距离-(检测的车速*间隔检测时间)，把比较距离与预设的值比较，当大于预设的值时，判断为飞行物体；

所述步骤6中的具体过程为：

控制车辆的刹车装置把车辆刹车停止，通过电机控制预设在车车前方的透明钢化板滑落在车前的挡风玻璃前方。

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