CN110033649A - 基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法 - Google Patents

基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法 Download PDF

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宋海娜
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Abstract

本发明公开了基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，涉及安全驾驶领域，包括协同处理系统、通用信息采集单元、安全信息采集单元、执行单元和信息共享单元，所述通用信息采集单元器对车辆行驶环境的温度、湿度和亮度进行监测并收集数据发送至协同处理系统；所述安全信息采集单元包括机器视觉识别系统、雷达监测系统、红外监测系统、超声波监测系统、夜视系统和涉水报警系统。本发明不仅通过多种传感器对行驶环境进行监测，避免某一传感器失准，多重监测保障，确保了行驶的安全，且共享信息单元使得附近车辆行驶环境的数据能够进行共享，从而扩大了车辆行驶过程中环境检测的范围，增加了反应时间，降低了事故率。

Description

基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法
技术领域
本发明涉及安全驾驶领域，尤其涉及基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法。
背景技术
传感器经常应用在现代智能汽车系统中，是一个能提高道路交通安全具有前景的工具。基于车上感知系统的启用，如雷达，激光或视频技术等，这些车都具备了检测道路上是否有威胁的能力，预计会出现的危险驾驶情况，并积极采取行动，碰撞避撞。除了在汽车上应用多种传感器形成组合系统外，复杂的信号处理和传感器数据是否能融合也是整个系统能否稳健和可用的重要因素。
现有的汽车在行驶过程中，仅仅依靠自身传感器监测车辆周围的行驶环境，车辆自身配置的传感器监测范围较小，在高速行驶的情况下，遇到险情后即使车辆根据传感器监测数据发出预警以及制动动作，也很难避免碰撞的发生，且车辆自身配置的传感器受天气，环境，阴影影响较大，存在失准的可能性，不能及时预警，此种行驶环境监测方法效率低，范围小，预留反应时间短，无法为驾驶提供安全的环境监测和预警，为此我们设计出基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中传统车辆行驶环境监测方法效率低，范围小，预留反应时间短，无法为驾驶提供安全的环境监测和预警的缺点，而提出的基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，包括协同处理系统、通用信息采集单元、安全信息采集单元、执行单元和信息共享单元，所述通用信息采集单元器对车辆行驶环境的温度、湿度和亮度进行监测并收集数据发送至协同处理系统；所述安全信息采集单元包括机器视觉识别系统、雷达监测系统、红外监测系统、超声波监测系统、夜视系统和涉水报警系统；所述安全信息采集单元对车辆行驶环境数据进行收集并发送至协同处理系统；所述信息共享单元将行驶环境的实时数据进行共享，共享方式包括发送/接收数据；所述执行单元包括人工避险系统和自动避险系统，所述人工避险系统和自动避险系统均包括制动和变道避让；所述协同处理系统对自身车辆通用信息采集单元、安全信息采集单元采集的实时数据以及附近范围内车辆通用信息采集单元、安全信息采集单元采集的实时数据进行分析、处理和判断，并发送指令至执行单元进行避险动作。
优选的，所述通用信息采集单元通过温度传感器、湿度传感器和亮度传感器对车辆行驶环境的温度、湿度亮度进行监测并收集数据。
优选的，所述信息共享单元将通用信息采集单元和安全信息采集单元采集的实时数据在一定范围内进行共享，可将采集的数据发送至附近行驶车辆，同样可接收附近车辆行驶过程中采集的实时数据，
优选的，所述机器视觉识别系统通过CCD成像元件进行数据收集，所述雷达监测系统通过车身周围布置的雷达进行数据收集，所述红外监测系统通过车身周围布置的红外传感器进行数据收集，所述超声波监测系统通过车身周围布置的超声波传感器进行数据收集，所述夜视系统通过车身前后布置的热成像传感器进行数据收集，所述涉水报警系统通过车底盘设置的水位传感器进行数据收集。
优选的，所述自动避险系统在车辆行驶速度大于40KM/H状态下自动开启处于待机状态，且车辆与前方车辆之间距离小于人工避险系统的安全距离时，自动避险系统工作，由协同处理系统发送指令至执行单元进行制动或者变道避让。
优选的，所述信息共享单元包括共享范围设定、功能启闭和共享数量设定，所述共享范围设定为以自身车辆为圆心并自定义设定半径距离形成圆形面积内的车辆为共享对象，所述共享数量设定为在共享范围内设置可发送/接受数据的车辆个数，所述功能启闭为驾驶人可选择打开/关闭信息共享功能。
优选的，所述机器视觉识别系统、夜视系统和涉水报警系统为第一优先级，机器视觉识别系统和涉水报警系统伴随车辆启动开启，夜视系统根据亮度传感器采集数据进行启闭，所述雷达监测系统、红外监测系统和超声波监测系统为第二优先级，在机器视觉识别系统失准情况下开启。
优选的，还包括无线通讯网络模块，所述无线通讯网络模块为移动、联通或电信通讯网络中的一种，所述无线通讯网络模块用于发送/接收车辆收集的实时数据。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过设置机器视觉识别系统、雷达监测系统、红外监测系统、超声波监测系统、夜视系统和涉水报警系统达到多传感器、多维度、多重保障的行驶环境监测，提高驾驶的安全性；
2、本发明通过信息共享单元可附近一定范围内车辆行驶环境数据进行交互，通过数据共享扩大了车辆行驶环境监测的范围，从而大大增加了反应时间，降低了事故率，保障了行驶安全；
3、本发明设置人工避险系统和自动避险系统，在人工无法及时避险的情况下，通过系统自动控制车辆进行避险，尽可能的避免了事故的发生，确保驾驶的安全性。
4、本发明提供的基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，不仅通过多种传感器对行驶环境进行监测，避免某一传感器失准，多重监测保障，确保了行驶的安全，且共享信息单元使得附近车辆行驶环境的数据能够进行共享，从而扩大了车辆行驶过程中环境检测的范围，增加了反应时间，降低了事故率，适宜推广使用。
附图说明
图1为本发明的逻辑框图；
图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，包括协同处理系统、通用信息采集单元、安全信息采集单元、执行单元和信息共享单元，通用信息采集单元器对车辆行驶环境的温度、湿度和亮度进行监测并收集数据发送至协同处理系统，通用信息采集单元通过温度传感器、湿度传感器和亮度传感器对车辆行驶环境的温度、湿度亮度进行监测并收集数据；安全信息采集单元包括机器视觉识别系统、雷达监测系统、红外监测系统、超声波监测系统、夜视系统和涉水报警系统；安全信息采集单元对车辆行驶环境数据进行收集并发送至协同处理系统；信息共享单元将行驶环境的实时数据进行共享，共享方式包括发送/接收数据；执行单元包括人工避险系统和自动避险系统，人工避险系统和自动避险系统均包括制动和变道避让；协同处理系统对自身车辆通用信息采集单元、安全信息采集单元采集的实时数据以及附近范围内车辆通用信息采集单元、安全信息采集单元采集的实时数据进行分析、处理和判断，并发送指令至执行单元进行避险动作，还包括无线通讯网络模块，无线通讯网络模块为移动、联通或电信通讯网络中的一种，无线通讯网络模块用于发送/接收车辆收集的实时数据，通过设置机器视觉识别系统、雷达监测系统、红外监测系统、超声波监测系统、夜视系统和涉水报警系统达到多传感器、多维度、多重保障的行驶环境监测，提高驾驶的安全性。
信息共享单元将通用信息采集单元和安全信息采集单元采集的实时数据在一定范围内进行共享，可将采集的数据发送至附近行驶车辆，同样可接收附近车辆行驶过程中采集的实时数据，信息共享单元包括共享范围设定、功能启闭和共享数量设定，共享范围设定为以自身车辆为圆心并自定义设定半径距离形成圆形面积内的车辆为共享对象，共享数量设定为在共享范围内设置可发送/接受数据的车辆个数，功能启闭为驾驶人可选择打开/关闭信息共享功能，通过信息共享单元可附近一定范围内车辆行驶环境数据进行交互，通过数据共享扩大了车辆行驶环境监测的范围，从而大大增加了反应时间，降低了事故率，保障了行驶安全。
机器视觉识别系统通过CCD成像元件进行数据收集，雷达监测系统通过车身周围布置的雷达进行数据收集，红外监测系统通过车身周围布置的红外传感器进行数据收集，超声波监测系统通过车身周围布置的超声波传感器进行数据收集，夜视系统通过车身前后布置的热成像传感器进行数据收集，涉水报警系统通过车底盘设置的水位传感器进行数据收集，机器视觉识别系统、夜视系统和涉水报警系统为第一优先级，机器视觉识别系统和涉水报警系统伴随车辆启动开启，夜视系统根据亮度传感器采集数据进行启闭，雷达监测系统、红外监测系统和超声波监测系统为第二优先级，在机器视觉识别系统失准情况下开启，自动避险系统在车辆行驶速度大于40KM/H状态下自动开启处于待机状态，且车辆与前方车辆之间距离小于人工避险系统的安全距离时，自动避险系统工作，由协同处理系统发送指令至执行单元进行制动或者变道避让，设置人工避险系统和自动避险系统，在人工无法及时避险的情况下，通过系统自动控制车辆进行避险，尽可能的避免了事故的发生，确保驾驶的安全性。
本发明在使用过程中，驾驶员启动车辆，温度传感器、湿度传感器和亮度传感器工作，且第一优先级的机器视觉识别系统和涉水报警系统开启，而夜视系统根据亮度传感器监测的数据进行启动或者关闭，亮度交底时夜视系统启动，此状态下，车辆正常行驶，在遇到路面阴影较多、大雾、大雨、路面崎岖等恶劣环境，机器视觉识别系统存在失准可能性的情况下，第二优先级的雷达监测系统、红外监测系统和超声波监测系统启动，进行多传感器、多维度、多重保障的行驶环境监测，提高驾驶的安全性，同时使用者可选择开启/关闭信息共享功能，开启功能后，车辆协同处理系统根据自身收集的行驶环境数据以及共享范围内共享获取的其它车辆的行驶环境数据，分析、判断并给车辆执行单元下达正常行驶或者执行避险动作的指令，当车辆的速度小于40KM/H时，自动避险系统关闭，驾驶人通过人工避险系统即可进行制动或者变道避险，当车辆速度大于40KM/H，且车辆与前方车辆之间距离小于人工避险系统的安全距离时，自动避险系统工作，由协同处理系统发送指令至执行单元进行制动或者变道避让，降低了事故率，保障了行驶安全。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，包括协同处理系统、通用信息采集单元、安全信息采集单元、执行单元和信息共享单元，其特征在于，所述通用信息采集单元器对车辆行驶环境的温度、湿度和亮度进行监测并收集数据发送至协同处理系统；所述安全信息采集单元包括机器视觉识别系统、雷达监测系统、红外监测系统、超声波监测系统、夜视系统和涉水报警系统；所述安全信息采集单元对车辆行驶环境数据进行收集并发送至协同处理系统；所述信息共享单元将行驶环境的实时数据进行共享，共享方式包括发送/接收数据；所述执行单元包括人工避险系统和自动避险系统，所述人工避险系统和自动避险系统均包括制动和变道避让；所述协同处理系统对自身车辆通用信息采集单元、安全信息采集单元采集的实时数据以及附近范围内车辆通用信息采集单元、安全信息采集单元采集的实时数据进行分析、处理和判断，并发送指令至执行单元进行避险动作。
2.根据权利要求1所述的基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，其特征在于，所述通用信息采集单元通过温度传感器、湿度传感器和亮度传感器对车辆行驶环境的温度、湿度亮度进行监测并收集数据。
3.根据权利要求1所述的基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，其特征在于，所述信息共享单元将通用信息采集单元和安全信息采集单元采集的实时数据在一定范围内进行共享，可将采集的数据发送至附近行驶车辆，同样可接收附近车辆行驶过程中采集的实时数据。
4.根据权利要求1所述的基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，其特征在于，所述机器视觉识别系统通过CCD成像元件进行数据收集，所述雷达监测系统通过车身周围布置的雷达进行数据收集，所述红外监测系统通过车身周围布置的红外传感器进行数据收集，所述超声波监测系统通过车身周围布置的超声波传感器进行数据收集，所述夜视系统通过车身前后布置的热成像传感器进行数据收集，所述涉水报警系统通过车底盘设置的水位传感器进行数据收集。
5.根据权利要求1所述的基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，其特征在于，所述自动避险系统在车辆行驶速度大于40KM/H状态下自动开启处于待机状态，且车辆与前方车辆之间距离小于人工避险系统的安全距离时，自动避险系统工作，由协同处理系统发送指令至执行单元进行制动或者变道避让。
6.根据权利要求1或3所述的基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，其特征在于，所述信息共享单元包括共享范围设定、功能启闭和共享数量设定，所述共享范围设定为以自身车辆为圆心并自定义设定半径距离形成圆形面积内的车辆为共享对象，所述共享数量设定为在共享范围内设置可发送/接受数据的车辆个数，所述功能启闭为驾驶人可选择打开/关闭信息共享功能。
7.根据权利要求1或4所述的基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，其特征在于，所述机器视觉识别系统、夜视系统和涉水报警系统为第一优先级，机器视觉识别系统和涉水报警系统伴随车辆启动开启，夜视系统根据亮度传感器采集数据进行启闭，所述雷达监测系统、红外监测系统和超声波监测系统为第二优先级，在机器视觉识别系统失准情况下开启。
8.根据权利要求1所述的基于多传感器信息的车辆运行环境感知技术协同处理方法，其特征在于，还包括无线通讯网络模块，所述无线通讯网络模块为移动、联通或电信通讯网络中的一种，所述无线通讯网络模块用于发送/接收车辆收集的实时数据。
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