CN110304055B - 一种客车主动缓解行人碰撞的控制系统及其使用方法 - Google Patents
一种客车主动缓解行人碰撞的控制系统及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开的是一种客车主动缓解行人碰撞的控制系统，包括无线通信模块、实时动态定位装置、图像检测模块、高精度地图模块、辅助驾驶控制器以及车辆执行模块，其中，无线通信模块用于获取当前时间和天气情况，实时动态定位装置用于实时接收车辆位置、移动速度及行驶方向的信息，图像检测模块用于采集车辆前方的图像信息，高精度地图模块用于提供当前道路信息，辅助驾驶控制器分别与该无线通信模块、实时动态定位装置、图像检测模块、高精度地图模块以及车辆执行模块相控制连接。本发明能够辅助司机在斑马提前预知道路情况，实现自动减速、礼让行人或者制动停车的控制操作，有效的减少斑马线交通事故的发生，降低事故人员的伤亡数量。
Description
技术领域
本发明涉及的是客车智能控制系统领域，更具体地说是一种客车主动缓解行人碰撞的控制系统及其使用方法。
背景技术
据公安部交管局统计，2017年的近三年来，全国共在斑马线上发生机动车与行人的交通事故1.4万起，造成3898人死亡，其中机动车未按规定礼让行车导致的事故发生占了总量的90%。而随着智能驾驶车辆的应用与推广，自动驾驶的车辆也出现斑马线事故，行业内的专业人士分析认为，问题在于自动驾驶车辆的行人识别系统，因为在斑马线的道路两侧，其灯线明暗反差太大,行人从光线阴暗处横穿马路，自动驾驶车辆的行人识别系统没能及时识别出行人通过的结果，进而没有采取有效的制动，导致交通事故的发生。而现有技术中，车辆的的识别技术在实际应用过程中，性能容易受到天气和外界光照条件的影响。
中国专利申请公布号为：CN 108609001 A（一种主动刹车行人防撞的设计方法），该发明通过前向红外摄像头与毫米波雷达的融合处理，可以使系统判定行人相对于车辆的距离和方位更精确。但该发明忽略了一种实际情况，当相邻车道车流量较大时，在斑马线和行人可能会被其他车辆遮挡，存在盲区。
所以，提供一种辅助驾驶领域的行人碰撞缓解系统和方法，在满足《中华人民共和国道路交通安全法》机动车礼让行人规定的同时，实现在雾天、夜晚等能见度较低的天气条件下，以及车流量较大时，无盲区地识别斑马线区域，避免超速行驶，对于行人快速地判断识别，进而起到明显的行人碰撞缓解的作用，具备较好的先进性，对于本领域的技术应用和推广具有非常高的价值。
发明内容
本发明公开的是一种客车主动缓解行人碰撞的控制系统及其使用方法，其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点。
本发明采用的技术方案如下：
一种客车主动缓解行人碰撞的控制系统，包括无线通信模块、实时动态定位装置、图像检测模块、高精度地图模块、辅助驾驶控制器以及车辆执行模块，其中，所述无线通信模块用于获取当前时间和天气情况，所述实时动态定位装置用于实时接收车辆位置、移动速度及行驶方向的信息，所述图像检测模块用于采集车辆前方的图像信息，所述高精度地图模块用于提供当前道路信息，所述辅助驾驶控制器分别与该无线通信模块、实时动态定位仪、图像检测模块、高精度地图模块以及车辆执行模块相控制连接。
更进一步，所述车辆执行模块包括车灯控制器、车速传感器以及制动控制系统，该辅助驾驶控制器分别与所述车灯控制器、车速传感器以及制动控制系统控制连接设置。
一种客车主动缓解行人碰撞控制系统的使用方法，所述方法包括以下具体步骤：
（1）控制车灯：开启无线通信模块，查询当前时间和天气情况，辅助驾驶控制器控制车灯系统的运行，雾天开启雾灯，夜晚开启近光灯；
（2）定位车辆：通过实时动态定位装置获取当前车辆的位置信息和速度信息；
（3）查询斑马线位置：通过高精度地图模块实时查询车辆当前位置附近的斑马线位置信息；
（4）计算车辆与斑马线的距离：通过步骤（1）得到的车辆当前位置与步骤（2）得到的斑马线位置，计算出车辆当前位置与当前斑马线的距离S；
（5）控制车速：当步骤（4）中的距离S小于50米时，辅助驾驶控制器控制车速不大于30km/h；
（6）图像信息检测收集：当步骤（4）中的距离S小于50米时，启动图像检测模块，识别和创建前方道路的危险区，执行步骤（7），进入危险区的车辆控制行驶；
（7）识别斑马线区域的完整性：当危险区的斑马线区域为完整的，则辅助驾驶控制器控制车辆不大于30Km/h通行；当危险区的斑马线区域为不完整的，则辅助驾驶控制器控制车辆不大于10Km/h通行，当确认行人进入危险区，则通过制动系统使车辆减速直至停止。
更进一步，所述步骤（6）中识别和创建前方道路的危险区的具体步骤如下：
(a)图像识别模块检测出车辆所在车道的车道线，将左侧车道线与斑马线上沿和下沿的交点定义为B、F，将右侧车道线与斑马线上沿和下沿的交点定义为C、G；
（b）将线段BC和FG分别往垂直于车道线的方向分别往两侧延伸，使得AB＝BC＝CD，EF＝FG＝GH；
（c）将四边形A-D-H-E定义为危险区。
更进一步，所述危险区包括危险区、危险区/>和危险区/>，其中，四边形A-B-F-E定义为危险区/>，四边形B-C-G-F定义为危险区/>，四边形C-D-H-G定义为危险区/>。
更进一步，当图像识别模块识别到危险区中完整的危险、危险区/>和危险区/>时，则该斑马线区域为完整的；当图像识别模块识别到危险/>、危险区/>和危险区/>中的任意一个或多个不完整时，则该斑马线区域为不完整。
通过上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
本技术方案首先通过实时动态定位装置获得车辆实时高精度定位信息，再通过高精度地图查询车辆所在车道信息和附近斑马线的信息，计算出当前车辆与行驶方向前方的斑马线的距离，进而控制车辆低速接近斑马线；同时，本技术方案在斑马线的基础上，按照车道宽度，创建并划分出可能发生碰撞的危险区，当行人进入危险区或者因车辆遮挡危险区，使得该危险区无法完整地被识别到时，辅助驾驶控制器则控制车辆减速直至制动在该斑马线前方，实现与行人碰撞缓解的作用。
本技术方案通过图像识别模块、判断行人和车道线（斑马线）的相对位置以及车道线（斑马线区域）的完整性，来判断和控制车辆的运行通过，整个方式与算法过程新颖实用，空间复杂度和时间复杂度低，改变了传统客车技术直接通过传感器测量车辆与行人之间的距离，以及识别斑马线上的行人的方法。同时，克服了传统技术所遇到盲区无法识别和雾天、夜晚等能见度较低所导致的传感器识别准确性下降的局限性，更好地解决现有技术中对于车辆通过斑马线的控制行驶，更好地保护了行人与驾驶员的安全。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的工作流程示意图。
图3是本发明中不存在盲区的危险区的结构示意图。
图4是本发明中存在盲区的危险区的结构示意图。
图5是本发明中车道两侧没有设置斑马线的危险区的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明来进一步地说明本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示，一种客车主动缓解行人碰撞的控制系统，包括无线通信模块、实时动态定位装置、图像检测模块、高精度地图模块、辅助驾驶控制器以及车辆执行模块，其中，所述无线通信模块用于获取当前时间和天气情况，所述实时动态定位装置用于实时接收车辆位置、移动速度及行驶方向的信息，所述图像检测模块用于采集车辆前方的图像信息，所述高精度地图模块用于提供当前道路信息，所述辅助驾驶控制器分别与该无线通信模块、实时动态定位仪、图像检测模块、高精度地图模块以及车辆执行模块相控制连接。
更进一步，所述车辆执行模块包括车灯控制器、车速传感器以及制动控制系统，该辅助驾驶控制器分别与所述车灯控制器、车速传感器以及制动控制系统控制连接设置。
一种客车主动缓解行人碰撞控制系统的使用方法，所述方法包括以下具体步骤：
（1）控制车灯：开启无线通信模块，查询当前时间和天气情况，辅助驾驶控制器控制车灯系统的运行；
（2）定位车辆：通过实时动态定位装置获取当前车辆的位置信息和速度信息；
（3）查询斑马线位置：通过高精度地图模块实时查询车辆当前位置附近的斑马线位置信息；
（4）计算车辆与斑马线的距离：通过步骤（1）得到的车辆当前位置与步骤（2）得到的斑马线位置，计算出车辆当前位置与当前斑马线的距离S；
（5）控制车速：当步骤（4）中的距离S小于50米时，辅助驾驶控制器控制车速不大于30km/h；
（6）图像信息检测收集：当步骤（4）中的距离S小于50米时，启动图像检测模块，识别和创建前方道路的危险区，执行步骤（7），进入危险区的车辆控制行驶；
（7）识别斑马线区域的完整性：当危险区的斑马线区域为完整的，则辅助驾驶控制器控制车辆不大于30Km/h通行；当危险区的斑马线区域为不完整的，则辅助驾驶控制器控制车辆不大于10Km/h通行，当确认行人进入危险区，则通过制动系统使车辆减速直至停止。
更进一步，如图3所示，所述步骤（6）中识别和创建前方道路的危险区的具体步骤如下：
(a)图像识别模块检测出车辆所在车道的车道线，将左侧车道线与斑马线上沿和下沿的交点定义为B、F，将右侧车道线与斑马线上沿和下沿的交点定义为C、G；
（b）将线段BC和FG分别往垂直于车道线的方向分别往两侧延伸，使得AB＝BC＝CD，EF＝FG＝GH；
（c）将四边形A-D-H-E定义为危险区。
更进一步，所述危险区包括危险区、危险区/>和危险区/>，其中，四边形A-B-F-E定义为危险区/>，四边形B-C-G-F定义为危险区/>，四边形C-D-H-G定义为危险区/>。
更进一步，当图像识别模块识别到危险区中完整的危险、危险区/>和危险区/>时，则该斑马线区域为完整的；当图像识别模块识别到危险/>、危险区/>和危险区/>中的任意一个或多个不完整时，则该斑马线区域为不完整。而危险区的不完整包括以下情况：如图3所示，行人进入到危险区中的某一区域，则判断危险区不完整；如图4所示，车流量较大时，过往车辆遮挡住图像识别模块的识别方向，使系统判断危险区为不完整；如图5所示，车辆所在的车道两侧并没有设置斑马线，图像识别模块无法识别到斑马线，使系统判断危险区为不完整。
通过上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
本技术方案首先通过实时动态定位装置获得车辆实时高精度定位信息，再通过高精度地图查询车辆所在车道信息和附近斑马线的信息，计算出当前车辆与行驶方向前方的斑马线的距离，进而控制车辆低速接近斑马线；同时，本技术方案在斑马线的基础上，按照车道宽度，创建并划分出可能发生碰撞的危险区，当行人进入危险区或者因车辆遮挡危险区，使得该危险区无法完整地被识别到时，辅助驾驶控制器则控制车辆减速直至制动在该斑马线前方，实现与行人碰撞缓解的作用。
本技术方案通过图像识别模块、判断行人和车道线（斑马线）的相对位置以及车道线（斑马线区域）的完整性，来判断和控制车辆的运行通过，整个方式与算法过程新颖实用，空间复杂度和时间复杂度低，改变了传统客车技术直接通过传感器测量车辆与行人之间的距离，以及识别斑马线上的行人的方法。同时，克服了传统技术所遇到盲区无法识别和雾天、夜晚等能见度较低所导致的传感器识别准确性下降的局限性，更好地解决现有技术中对于车辆通过斑马线的控制行驶，更好地保护了行人与驾驶员的安全。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不仅局限于此，凡是利用此构思对本发明进行非实质性地改进，均应该属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (2)
1.一种客车主动缓解行人碰撞控制系统的使用方法，其特征在于：包括无线通信模块、实时动态定位装置、图像检测模块、高精度地图模块、辅助驾驶控制器以及车辆执行模块，其中，所述无线通信模块用于获取当前时间和天气情况，所述实时动态定位装置用于实时接收车辆位置、移动速度及行驶方向的信息，所述图像检测模块用于采集车辆前方的图像信息，所述高精度地图模块用于提供当前道路信息，所述辅助驾驶控制器分别与该无线通信模块、实时动态定位装置、图像检测模块、高精度地图模块以及车辆执行模块相控制连接；其使用方法包括以下具体步骤：
（1）控制车灯：开启无线通信模块，查询当前时间和天气情况，辅助驾驶控制器控制车灯系统的运行；
（2）定位车辆：通过实时动态定位装置获取当前车辆的位置信息和速度信息；
（3）查询斑马线位置：通过高精度地图模块实时查询车辆当前位置附近的斑马线位置信息；
（4）计算车辆与斑马线的距离：通过步骤（1）得到的车辆当前位置与步骤（2）得到的斑马线位置，计算出车辆当前位置与当前斑马线的距离S；
（5）控制车速：当步骤（4）中的距离S小于50米时，辅助驾驶控制器控制车速不大于30km/h；
（6）图像信息检测收集：当步骤（4）中的距离S小于50米时，启动图像检测模块，识别和创建前方道路的危险区，执行步骤（7），进入危险区的车辆控制行驶；
（7）识别斑马线区域的完整性：当危险区的斑马线区域为完整的，则辅助驾驶控制器控制车辆不大于30Km/h通行；当危险区的斑马线区域为不完整的，则辅助驾驶控制器控制车辆不大于10Km/h通行，当确认行人进入危险区，则通过制动系统使车辆减速直至停止；
所述步骤（6）中识别和创建前方道路的危险区的具体步骤如下：
(a)图像识别模块检测出车辆所在车道的车道线，将左侧车道线与斑马线上沿和下沿的交点定义为B、F，将右侧车道线与斑马线上沿和下沿的交点定义为C、G；
（b）将线段BC和FG分别往垂直于车道线的方向分别往两侧延伸，使得AB＝BC＝CD，EF＝FG＝GH；
（c）将四边形A-D-H-E定义为危险区；所述危险区包括危险区Ⅰ、危险区Ⅱ和危险区Ⅲ，其中，四边形A-B-F-E定义为危险区Ⅰ，四边形B-C-G-F定义为危险区Ⅱ，四边形C-D-H-G定义为危险区Ⅲ；
所述步骤（7）中识别斑马线区域的完整性包括：当图像识别模块识别到危险区中完整的危险Ⅰ、危险区Ⅱ和危险区Ⅲ时，则该斑马线区域为完整的；当图像识别模块识别到危险Ⅰ、危险区Ⅱ和危险区Ⅲ中的任意一个或多个不完整时，则该斑马线区域为不完整。
2.根据权利要求1所述的一种客车主动缓解行人碰撞控制系统的使用方法，其特征在于：所述车辆执行模块包括车灯控制器、车速传感器以及制动控制系统，该辅助驾驶控制器分别与所述车灯控制器、车速传感器以及制动控制系统控制连接设置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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