CN109878446A - 一种基于多雷达的超车辅助预警系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种基于多雷达的超车辅助预警系统及控制方法，包括雷达检测单元、中央控制单元、视频显示单元、预警单元；雷达检测单元的第一雷达采集A区域的车道线并检测A区域内是否有车；第二雷达检测汽车B区域内是否有车；第三雷达检测C区域内是否存在车辆；第四雷达检测D区域内是否有车，如果有车采集该车数据；A区域为自车前方区域；B区域为自车左侧前方区域；C区域与自车左侧车道平行的盲区；D区域左后方区域。视频显示单元显示BCD区域的实时路况；预警单元能够通过LED警报灯预警是否能够超车。本发明在极短的时间内实现检测计算预警及时警告驾驶员，大大减低了超车带来的交通事故率，提高了行驶安全，具有很强的实用性。

Description

一种基于多雷达的超车辅助预警系统及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车主动安全领域，具体涉及一种基于多雷达的超车辅助预警系统及控制方法。

背景技术

随着汽车行业的飞速发展，汽车生产量和保有量大幅增加，汽车作为一种便利的代步工具得到越来越多的普及，但是与此同时，全社会交通安全观念、交通文明意识明显滞后，不规范驾驶行为和道路交通陋习多，超车、超速、路口违反交通信号等交通违法行为多发，交通事故的发生频率与严重性急剧的提升，其中很大一部分就是因为驾驶员的不当超车引起的，俗话说“十次事故九次快”，因此降低危险超车已经迫在眉睫。欧洲一项研究表明，驾驶员如果能在车辆碰撞发生之前的0.5秒得到提醒，就能避免50%的碰撞事故发生；若在1秒前得到提醒，就能避免90%的交通事故的发生。该项发明属于汽车主动安全领域，通过多雷达来获取车辆周围的路面情况，对距离、车速进行综合分析来判断汽车是否存在超车危险。

现有技术申请号为201810018904.5，发明名称为：一种汽车变道辅助系统及其控制方法与应用公开了一种汽车变道辅助系统，其中，路况检测单元负责采集路况信息，把信息经算法(FFT)处理后传达给车况监测单元；车况监测单元则获取自身车辆信息参数，并根据路况监测回传的信息综合判断，再将判断结果输送至控制单元；控制单元根据车况单元提供的信息，相应的控制提醒单元的输出，给予驾驶员路况信息。但是对于超车辅助并没有具体的公开。因此需要一种具体超车辅助系统。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述的技术问题，本发明提供的一种基于多雷达的超车辅助预警系统及控制方法方法，排除了人为经验判断后方车辆距离、排除了视野盲区，大大降低了超车时的危险性，该系统对驾驶员无法判断的危险进行预警，使驾驶员能及时感知危险因素来避免事故的发生。

2.技术方案：

一种基于多雷达的超车辅助预警系统，其特征在于：包括雷达检测单元、中央控制单元、视频显示单元、预警单元。

所述雷达检测单元用于检测车辆的行驶路况。

所述雷达检测单元包括安装于汽车车身前部的第一雷达、安装于左后视镜上的第二雷达、安装于汽车左侧车身中间位置的第三雷达、安装于汽车左后灯位置处的第四雷达；所述第一雷达为激光雷达；第二、第三与第四雷达均为毫米波雷达；所述第一雷达用于采集A区域的车道线并检测A区域内是否有车，如果有车采集前车数据；所述第二雷达用于检测汽车B区域内是否有车，如果有车则采集该车辆的数据；所述第三雷达用于检测C区域内是否存在车辆；所述第四雷达用于检测D区域内是否有车，如果有车采集该车数据；其中：所述A区域包括自车所在车道正前方预设距离的区域；所述B区域包括自车左侧车道前方的区域；所述C区域包括自车左侧车道与自车平行的位置的盲区；所述D区域包括自车左侧车道右后方区域。

所述雷达检测单元将采集的数据传递给中央处理单元。

中央处理单元包括数据计算单元和图像处理单元；所述数据计算单元对雷达采集数据进行综合分析并判断是否提出超车预警命令；并将需要预警的消息传输至视频显示单元以及预警单元。

所述视频显示单元包括三个显示屏分别显示B、C、D区域的实时路况。

预警单元能够通过LED警报灯预警是否能够超车；具体地：由LED警报灯和蜂鸣器组成，LED警报灯安装于视频显示单片外围，当超车环境安全且经过分析可以完成超车时LED警报灯显示为绿色，当B、C、D某一个区域或多个区域存在超车危险时，安装于显示屏外围的LED警报灯闪烁红光并伴随语音预警。

进一步地，第一雷达采集前车的数据包括前车的速度V1；第二雷达采集的左前方汽车的数据包括第二雷达到左前方汽车右后角的线段S2及该线段的距离l2和左前方车辆的车速v2；第四雷达采集的左后方汽车的数据包括左后方汽车的速度V4,以及第四雷达与左后方汽车的右前角的线段S4及线段的长度l4。

一种基于多雷达的超车辅助预警系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：当检测到左转向灯开启时，第一雷达检测正前方道路车道线是否向左弯曲，并将检测到的信息传给中央处理单元；当车道线向左弯曲时，判断汽车处于即将左转弯状态，所述超车辅助预警系统自动关闭；当车道线未向左弯曲，则判断汽车所处状态为准备超车状态，测出前车的速度v1,同时第二、第三、第四雷达系统进入采集数据状态。

步骤二：第二雷达采集第二雷达到左前方汽车右后角的线段S2及该线段的距离l2和左前方车辆速度v2，并采集自车行驶的路线与S2的夹角为Ɵ2；计算l2•cosθ2= d2；如果d2大于预设的安全距离d0、且v2>v1时，判断可完成超车；否则判断为进行预警，同时蜂鸣器语音提示“无法完成超车”，显示屏1外围的警报灯闪烁红光。

步骤三：第三雷达采集左侧车道平行车道盲区内无车辆时可超车，否则进行预警，蜂鸣器语音提示“超车危险”。通常情况下采集车身左侧3至5米距离内是否有车。

步骤四：第四雷达采集自车的左后车灯与左侧车道后方车的右前角的线段S4以及距离l4，采集自车行驶的路线与S4的夹角为Ɵ4；计算l4•cosθ4=d4，如果d4大于预设的安全距离d0可进行超车，否则判断为进行预警，同时蜂鸣器语音提示“超车危险”，显示屏3外围的警报灯闪烁红光。

3.有益效果：

本发明提供的一种基于多雷达的超车辅助预警系统及方法，其中央控制单元可以将图像进行锐化处理、增强图像的边缘及灰度，使图像变得更清晰并将各个区域的路面情况反馈给驾驶员，当发生预警时，驾驶员能根据显示屏闪烁区域直观判断危险源头，并迅速做出反应，避免交通事故的发生，同时本发明有效排除了视野盲区和人为经验判断距离带来的超车安全隐患，在极短的时间内实现检测、计算、预警，及时警告驾驶员，大大减低了超车带来的交通事故率，提高了行驶安全，具有很强的实用性。

附图说明

图1为本发明的结构简图；

图2为本发明中采用的视频显示单元的实施例；

图3为本发明的控制流程图；

图4为本发明中定义的A、B、C、D区域的示意图；

图5为本发明中的控制方法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体的说明。

一种基于多雷达的超车辅助预警系统，其特征在于：包括雷达检测单元、中央控制单元、视频显示单元、预警单元。

所述雷达检测单元用于检测车辆的行驶路况。

所述雷达检测单元包括安装于汽车车身前部的第一雷达、安装于左后视镜上的第二雷达、安装于汽车左侧车身中间位置的第三雷达、安装于汽车左后灯位置处的第四雷达；所述第一雷达为激光雷达；第二、第三与第四雷达均为毫米波雷达；所述第一雷达用于采集A区域的车道线并检测A区域内是否有车，如果有车采集前车数据；所述第二雷达用于检测汽车B区域内是否有车，如果有车则采集该车辆的数据；所述第三雷达用于检测C区域内是否存在车辆；所述第四雷达用于检测D区域内是否有车，如果有车采集该车数据；其中：所述A区域包括自车所在车道正前方预设距离的区域；所述B区域包括自车左侧车道前方的盲区；所述C区域包括自车左侧车道与自车平行的位置的盲区；所述D区域包括自车左侧车道右后方盲区。

所述雷达检测单元将采集的数据传递给中央处理单元。

中央处理单元包括数据计算单元和图像处理单元；所述数据计算单元对雷达采集数据进行综合分析并判断是否提出超车预警命令；并将需要预警的消息传输至视频显示单元以及预警单元。

所述视频显示单元包括三个显示屏分别显示B、C、D区域的实时路况。

预警单元能够通过LED警报灯预警是否能够超车；具体地：由LED警报灯和蜂鸣器组成，LED警报灯安装于视频显示单片外围，当超车环境安全且经过分析可以完成超车时LED警报灯显示为绿色，当B、C、D某一个区域或多个区域存在超车危险时，安装于显示屏外围的LED警报灯闪烁红光并伴随语音预警。

进一步地，第一雷达采集前车的数据包括前车的速度V1；第二雷达采集的左前方汽车的数据包括第二雷达到左前方汽车右后角的线段S2及该线段的距离l2和左前方车辆的速度V2；第四雷达采集的第四雷达与左后方汽车的右前角的线段S4及线段的长度l4。

一种基于多雷达的超车辅助预警系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：当检测到左转向灯开启时，第一雷达检测正前方道路车道线是否向左弯曲，并将检测到的信息传给中央处理单元；当车道线向左弯曲时，判断汽车处于即将左转弯状态，所述超车辅助预警系统自动关闭；当车道线未向左弯曲，则判断汽车所处状态为准备超车状态，测出前车的速度v1，同时第二、第三、第四雷达系统进入采集数据状态。

步骤二：第二雷达采集第二雷达到左前方汽车右后角的线段S2及该线段的距离l2和左前方车辆的速度v2，采集自车行驶的路线与S2的夹角为Ɵ2；计算l2•cosθ2= d2；如果d2大于预设的安全距离d0、且v2>v1时，判断可完成超车；否则判断为进行预警，同时蜂鸣器语音提示“无法完成超车”，显示屏1外围的警报灯闪烁红光。

步骤三：第三雷达采集左侧车道平行车道盲区内无车辆时可超车，否则进行预警，蜂鸣器语音提示“超车危险”。通常情况下采集车身左侧3至5米距离内是否有车。

步骤四：第四雷达采集自车的左后车灯与左侧车道后方车的右前角的线段S4以及距离l4，采集自车行驶的路线与S4的夹角为Ɵ4；计算l4•cosθ4=d4，如果d4大于预设的安全距离d0可进行超车，否则判断为进行预警，同时蜂鸣器语音提示“超车危险”，显示屏3外围的警报灯闪烁红光。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (3)

1.一种基于多雷达的超车辅助预警系统，其特征在于：包括雷达检测单元、中央控制单元、视频显示单元、预警单元；

所述雷达检测单元用于检测车辆的行驶路况；

所述雷达检测单元包括安装于汽车车身前部的第一雷达、安装于左后视镜上的第二雷达、安装于汽车左侧车身中间位置的第三雷达、安装于汽车左后灯位置处的第四雷达；所述第一雷达为激光雷达；第二、第三与第四雷达均为毫米波雷达；所述第一雷达用于采集A区域的车道线并检测A区域内是否有车，如果有车采集前车数据；所述第二雷达用于检测汽车B区域内是否有车，如果有车则采集该车辆的数据；所述第三雷达用于检测C区域内是否存在车辆；所述第四雷达用于检测D区域内是否有车，如果有车采集该车数据；其中：所述A区域包括自车所在车道正前方预设距离的区域；所述B区域包括自车左侧车道前方的区域；所述C区域包括自车左侧车道与自车平行的位置的盲区；所述D区域包括自车左侧车道右后方区域；

所述雷达检测单元将采集的数据传递给中央处理单元；

中央处理单元包括数据计算单元和图像处理单元；所述数据计算单元对雷达采集数据进行综合分析并判断是否提出超车预警命令；并将需要预警的消息传输至视频显示单元以及预警单元；

所述视频显示单元包括三个显示屏分别显示B、C、D区域的实时路况；

预警单元能够通过LED警报灯预警是否能够超车；具体地：由LED警报灯和蜂鸣器组成，LED警报灯安装于视频显示单片外围，当超车环境安全且经过分析可以完成超车时LED警报灯显示为绿色，当B、C、D某一个区域或多个区域存在超车危险时，安装于显示屏外围的LED警报灯闪烁红光并伴随语音预警。

2.根据权利要求1所述的一种基于多雷达的超车辅助预警系统，其特征在于：第一雷达采集前车的数据包括前车的速度V1；第二雷达采集的左前方汽车的数据包括第二雷达到左前方汽车右后角的线段S2及该线段的距离l2和左前方车辆的车速v2；第四雷达采集的左后方汽车的数据包括左后方汽车的速度V4,以及第四雷达与左后方汽车的右前角的线段S4及线段的长度l4。

3.一种基于多雷达的超车辅助预警系统的控制方法，利用如权利要求1或2所述的一种基于多雷达的超车辅助预警系统，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：当检测到左转向灯开启时，第一雷达检测正前方道路车道线是否向左弯曲，并将检测到的信息传给中央处理单元；当车道线向左弯曲时，判断汽车处于即将左转弯状态，所述超车辅助预警系统自动关闭；当车道线未向左弯曲，则判断汽车所处状态为准备超车状态，测出前车的速度v1,同时第二、第三、第四雷达系统进入采集数据状态；

步骤二：第二雷达采集第二雷达到左前方汽车右后角的线段S2及该线段的距离l2和左前方车辆速度v2，并采集自车行驶的路线与S2的夹角为Ɵ2；计算l2•cosθ2= d2；如果d2大于预设的安全距离d0、且v2>v1时，判断可完成超车；否则判断为进行预警，同时蜂鸣器语音提示“无法完成超车”，显示屏1外围的警报灯闪烁红光；

步骤三：第三雷达采集左侧车道平行车道盲区内无车辆时可超车，否则进行预警，蜂鸣器语音提示“超车危险”；

步骤四：第四雷达采集自车的左后车灯与左侧车道后方车的右前角的线段S4以及距离l4，采集自车行驶的路线与S4的夹角为Ɵ4；计算l4•cosθ4=d4，如果d4大于预设的安全距离d0可进行超车，否则判断为进行预警，同时蜂鸣器语音提示“超车危险”，显示屏3外围的警报灯闪烁红光。