CN110406458A - 一种汽车安全智能辅助系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种汽车安全智能辅助系统及其工作方法，包括智能辅助控制器、中央位置设有左视觉传感器的左后视镜、中央位置设有右视觉传感器的右后视镜，驱动左视觉传感器和左后视镜一起相对车身左右旋转的第一步进电机，驱动右视觉传感器和右后视镜一起相对车身左右旋转的第二步进电机，驱动左视觉传感器和左后视镜一起上下旋转的第三步进电机，驱动右视觉传感器和右后视镜一起上下旋转的第四步进电机，驱动中央后视镜上下旋转的第五步进电机，车尾纵向测距传感器，无线通讯装置和车尾警示屏；本发明能对车后环境或车侧环境进行智能跟踪探测，以自动辅助汽车驾驶员的安全驾驶。

Description

一种汽车安全智能辅助系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其是一种汽车安全智能辅助系统及其工作方法。
背景技术
随着道路上行驶的车辆数量越来越多，驾驶汽车的安全问题日益凸显，如刚刚停驶的汽车打开车门引发的追随其后的电动自行车冲撞事故，夜间行驶时紧随其后的后车的远光灯打在后视镜上产生的眩目造成可能的交通事故，驾驶员忽略或不顾侧道后方来车时随意变道可能引起的交通事故问题，等等。现在汽车上尚未发现装设有可用于避免此类事故发生的汽车安全辅助装置。本发明技术引进了具有红外功能的视觉传感器、测距传感器和智能辅助控制器，对装有本发明技术的汽车智能安全辅助系统，通过及时自动干预或警示，可以避免上述事故的发生，可减轻驾驶员的劳动强度，改善安全，具有较好的实用价值和应用前景。
发明内容
本发明提出一种汽车安全智能辅助系统及其工作方法，能对车后环境或车侧环境进行智能探测，以自动辅助汽车驾驶员的安全驾驶。
本发明采用以下技术方案。
一种汽车安全智能辅助系统，所述汽车安全智能辅助系统包括智能辅助控制器、中央位置设有左视觉传感器的左后视镜、中央位置设有右视觉传感器的右后视镜，驱动左视觉传感器和左后视镜一起围绕其垂直转轴相对车身左右旋转的第一步进电机，驱动右视觉传感器和右后视镜一起围绕其垂直转轴相对车身左右旋转的第二步进电机，驱动左视觉传感器和左后视镜一起绕其水平转轴上下旋转的第三步进电机，驱动右视觉传感器和右后视镜一起绕其水平转轴上下旋转的第四步进电机，驱动中央后视镜围绕其水平转轴上下旋转的第五步进电机，车尾纵向测距传感器，无线通讯装置和车尾警示屏；
所述车尾纵向测距传感器、车尾警示屏设于汽车尾部；所述智能辅助控制器直接与第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机、第五步进电机、车尾纵向测距传感器，无线通讯装置和车尾警示屏相连接，并可按其预设的控制规律，驱动并控制各个步进电机的独立转动和转角大小；
所述智能辅助控制器与整车控制器相连接，通过整车控制器，获得车速传感器信息，且结合获得的所述左右视觉传感器和所述车尾纵向测距传感器的信息，经过计算分析，必要时，通过整车控制器，实现对车灯控制系统、电控助力转向系统、行走制动系统、车门电控锁系统的控制，和在仪表盘显示屏及车尾警示屏上给出相关警示信息；所述仪表盘显示屏可用于显示后方来车车头及所在车道图像、来车距离及其接近速度、夜间时后车远光灯开闭状态，以及给出文字和声光警示信息。所述车尾警示屏用于发出红色文字，警示紧急刹车、或停车危险、或关闭远光灯相关文字信息；
所述左、右视觉传感器均具有红外感光功能，便于夜间识别后车灯光及其亮度，且所述左、右视觉传感器的光轴轴线均垂直于其相应的左、右后视镜镜面，分别主要朝向汽车的左后侧和右后侧。所述智能辅助控制器按预设规律，独立或同步驱动并控制第一步进电机、或第二步进电机、或第三步进电机、或第四步进电机、或第五步进电机的转动和转角大小，以实现左、右视觉传感器一直跟踪识别车后相关目标，自动进行相关后随车辆的距离、接近速度及其方位的计算，消除驾驶员左右视觉盲区，或及时避免夜间后侧来车的远光灯对驾驶员的炫目干扰。
所述左、右视觉传感器的图像信号通过其各自的左、右后视镜的转轴中心内孔信号线引到所述智能辅助控制器，或直接无线输出并传递给固定于车身的所述智能辅助控制器的无线通讯装置。
所述智能辅助控制器事先经过机器学习训练而成，具有让左视觉传感器或右视觉传感器自动跟踪所在车的左后侧方或右后侧方的目标的功能，且始终保持被跟踪目标如车辆的车头处于左视觉传感器或右视觉传感器的正中央，并可根据预设的数个相邻时刻被跟踪对象在左视觉传感器或右视觉传感器的图像大小及左或右后视镜相对车身的角度的变化，判断出跟踪对象与本车的距离、方位和接近速度；为保证对被跟踪对象距离和方位计算的可靠性，所述智能辅助控制器还实时调用了车尾纵向测距传感器，并结合左或右视觉传感器图像信息、左或右后视镜相对车身的角度和车尾纵向测距传感器的距离信息，按预设的规律综合计算、最后确定被跟踪对象的距离、方位和接近速度；
此外，所述智能辅助控制器还经机器学习训练，具备了夜间通过左视觉传感器或右视觉传感器的图像特征与亮度及左或右后视镜相对车身的角度，自动计算识别后车远光灯强度和与本车距离的能力；具体工作时为了提高距离计算的可靠性，所述智能辅助控制器还实时调用了车尾纵向测距传感器的距离信息，结合左或右视觉传感器图像信息及其亮度、左或右后视镜相对车身的角度和车尾纵向测距传感器的距离信息，按预设的规律综合计算、最后确定被跟踪对象的距离、方位、接近速度和该后车远光灯的亮度。
以上所述的汽车安全智能辅助系统，当搭载其的汽车一接通电源时，所述智能辅助控制器和整车控制器启动进入工作状态。一旦进入工作状态，所述智能辅助控制器立即按其规律自动智能调整第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机的各自转角，使左、右后视镜连同各自的视觉传感器、以及中央后视镜，各自朝向汽车左后侧方、右后侧方和中央后方的合适的位置，保证左、右后视镜及其视觉传感器和中央后视镜获得充分的该汽车的后方各方视野；
在汽车驾驶过程中，根据车速高低，所述智能辅助控制器按预设的时间规律和计算准则，通过调控第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机的转角，始终让左、右后视镜连同左、右视觉传感器，对准其所在车辆的左邻车道或右邻车道以及所在车道的紧随车辆，并使左、右相邻车道上的紧随车辆始终分别落在左、右各自视觉传感器的中央位置，接着，根据左视觉传感器或右视觉传感器的各自相同跟踪对象的系列图像信息、左或右后视镜相对车身的角度以及车尾纵向测距传感器的距离信息，所述智能辅助控制器按预设时间规律不断计算判断这些后随车辆与其距离大小、方位及接近速度；当判断后随车辆从左侧或右侧靠近到一定程度即一定距离且按目前的接近速度将从邻道超越本车时，所述智能辅助控制器联合整车控制器，立即通过仪表盘显示屏，以来车车头图像及所在车道、文字和声光警示信息，及时提早提醒驾驶员关于后车的接近方位、距离及其接近速度，使其不做可能引起碰撞的变道、转弯类的危险动作，同时，在车尾警示屏上以红色的文字，对后随车辆及时给出小心驾车的警示信息；
在汽车驾驶过程中，当判断驾驶员的拟变道或拟转弯的初步操作将可能引起本车与正在超车的后随车辆的碰撞危险时，所述智能辅助控制器联合整车控制器，立即在仪表盘显示屏以更快的频率给出声光警示信息，同时，激发双闪灯工作、且在车尾警示屏上以红色的文字，对后随车辆给出撞车危险与减速的警示信息，并且，让电控助力转向系统立即不工作，大大增加变道或转弯的驾驶需求力度，必要时，还让行走制动器施加一定的制动力，实现及时打消驾驶员的鲁莽变道或转弯操作行为，直至该尾随车辆超过本车且离开足够的安全距离为止；
若智能辅助控制器判断可以进行安全变道或转弯，则所述智能辅助控制器立即通过整车控制器，使该车的变道侧或转弯侧的转向灯立即工作，车尾警示屏立即同时给出左转弯或右转弯的警示信息，直至该车完成变道或转弯才停止转向灯和车尾警示屏的工作。在转弯或变道开始时，该功能即使在驾车人没有人工开启转向灯的情况下，本所述智能辅助控制器也会立即自动开启转向灯。
当装有所述汽车安全智能辅助系统的汽车夜间行驶过程中，所述智能辅助控制器通过左或右视觉传感器、左或右后视镜相对车身的角度和车尾纵向测距传感器，经综合计算发现相邻车道或所在车道的后随车开着远光灯逐渐靠近到一定程度即结合灯光强度和接近速度的一个综合值时，立即联合整车控制器，使本车灯光系统的双闪灯打开，且其频闪频率将随着接近距离变小而自动变大，同时通过车尾警示屏和仪表盘显示屏，分别给该开着远光灯的后随车辆和本车驾驶员危险警示信息，促使后随车辆驾驶员立即将远光灯转换成普通的前照灯，直至该后随车的远光灯熄灭为止；
若该后随车辆无视本车的危险警示，继续开着远光灯要超越本车，其该驾驶状态对本车达到预设的危险程度时，所述智能辅助控制器在做出这个判断的时刻，立即自动地同时调整第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机，使左、右及中央后视镜均朝下各自转一个对应的角度，立即自动消除该远光灯对本车驾驶员的炫目干扰，避免可能因远光灯引起的交通事故；
当该后随车超过本车一定距离时，所述智能辅助控制器立即调整第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机，使左、右及中央后视镜均朝上各自转一个对应的角度，恢复各个后视镜以及左、右视觉传感器的正常监测功能，且联合整车控制器，关掉双闪灯和各个警示系统。在这种情况下，所述智能辅助控制器还通过其无线通讯装置，将该开着远光灯超车而过的车辆的车头图像信息、远光灯状态信息自动地上传至当地所辖的交通管理部门的计算机网站。
当计算判断装载有所述安全智能辅助系统的车辆在高速行驶中正要开始进行刹车或紧急刹车时，所述智能辅助控制器立即调用左、右视觉传感器的关于各自所跟踪的后随车的若干系列图像信息、左或右后视镜相对车身的角度和纵向距离传感器信息，进行同车道紧随车的距离和接近速度的综合计算和判断；当计算判断以目前的本车车速、制动减速度以及同车道的后随车的接近车速，不会发生因本车的刹车而引起与该后随车的碰撞事故时，所述智能辅助控制器立即联合整车控制器，让双闪灯和制动灯立即工作，让车尾警示屏显示刹车信息，同时，在不干预驾驶员的刹车状态下，通过仪表盘显示屏以声光警示信息，告知驾驶员在安全情况下，逐渐将该车辆往道路的最右侧靠近并逐渐地减速。
当智能辅助控制器计算判断此时刹车力度将引起与后随车辆的碰撞危险时，所述智能辅助控制器联合整车控制器和行走制动系统，立即忽略驾驶员的刹车动作，保持该车以原车速继续前行，同时通过仪表盘显示屏以声光警示信息，告知驾驶员此时不得进行该刹车操作，直至驾驶员放弃了刹车行为为止。
当车辆安全停车熄火时，所述智能辅助控制器和整车控制器均设置成滞后一定的时间后，才完全停止工作，以保证驾驶员和乘客开车门下车前，有足够的时间，供所述智能辅助控制器继续进行后随车是否来临与安全靠近的监测和计算判断，以及启用车门电控锁系统；
当计算判断后随车包括后随电动自行车可能与将要打开的车门发生碰撞的危险时，所述智能辅助控制器立即通过整车控制器再次锁死所有车门，使驾乘人员无法立即打开车门，同时，让双闪灯和仪表盘显示屏工作，给车内人员和车外来车发出声光警示信息，及时提醒他们注意周边安全。只有监测判断此时车门打开不会发生事故时，所述智能辅助控制器才不会发出再次锁死车门的命令。
只要所述车辆一开始停车动作，所述智能辅助控制器立即通过车尾警示屏给出红色显眼的停车文字信息，和让双闪灯工作，直至持续到预设的时间和不会因开门与后来车发生碰撞为止，才关停信息显示和双闪灯。
所述车尾纵向测距传感器的有效测距距离为0至数百米，所述视觉传感器为任何具有红外感光功能的各种视觉传感器，其视觉距离为0至数百米；所述安全智能辅助系统适用于传统内燃机为动力的各种汽车和各种电动汽车。
本发明适用于传统内燃机为动力的各种汽车和各种电动汽车，通过引入具有红外功能的视觉传感器、测距传感器和智能辅助控制器，以及时干预或警示的方式，可以减少汽车事故的发生，减轻驾驶员的劳动强度，改善安全，具有较好的实用价值和应用前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的连接原理示意图；
附图2是视觉传感器的设置示意图；
图中：1-右后视镜；2-左后视镜；3-中央后视镜；4-视觉传感器；5-转轴。
具体实施方式
如图1-2所示，一种汽车安全智能辅助系统，所述汽车安全智能辅助系统包括智能辅助控制器、中央位置设有左视觉传感器的左后视镜、中央位置设有右视觉传感器的右后视镜，驱动左视觉传感器和左后视镜一起围绕其垂直转轴相对车身左右旋转的第一步进电机，驱动右视觉传感器和右后视镜一起围绕其垂直转轴相对车身左右旋转的第二步进电机，驱动左视觉传感器和左后视镜一起绕其水平转轴上下旋转的第三步进电机，驱动右视觉传感器和右后视镜一起绕其水平转轴上下旋转的第四步进电机，驱动中央后视镜围绕其水平转轴上下旋转的第五步进电机，车尾纵向测距传感器，无线通讯装置和车尾警示屏；
所述车尾纵向测距传感器、车尾警示屏设于汽车尾部；所述智能辅助控制器直接与第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机、第五步进电机、车尾纵向测距传感器，无线通讯装置和车尾警示屏相连接，并可按其预设的控制规律，驱动并控制各个步进电机的独立转动和转角大小；
所述智能辅助控制器与整车控制器相连接，通过整车控制器，获得车速传感器信息，且结合获得的所述左右视觉传感器和所述车尾纵向测距传感器的信息，经过计算分析，必要时，通过整车控制器，实现对车灯控制系统、电控助力转向系统、行走制动系统、车门电控锁系统的控制，和在仪表盘显示屏及车尾警示屏上给出相关警示信息；所述仪表盘显示屏可用于显示后方来车车头及所在车道图像、来车距离及其接近速度、夜间时后车远光灯开闭状态，以及给出文字和声光警示信息。所述车尾警示屏用于发出红色文字，警示紧急刹车、或停车危险、或关闭远光灯相关文字信息；
所述左、右视觉传感器均具有红外感光功能，便于夜间识别后车灯光及其亮度，且所述左、右视觉传感器的光轴轴线均垂直于其相应的左、右后视镜镜面，分别主要朝向汽车的左后侧和右后侧。所述智能辅助控制器按预设规律，独立或同步驱动并控制第一步进电机、或第二步进电机、或第三步进电机、或第四步进电机、或第五步进电机的转动和转角大小，以实现左、右视觉传感器一直跟踪识别车后相关目标，自动进行相关后随车辆的距离、接近速度及其方位的计算，消除驾驶员左右视觉盲区，或及时避免夜间后侧来车的远光灯对驾驶员的炫目干扰。
所述左、右视觉传感器的图像信号通过其各自的左、右后视镜的转轴中心内孔信号线引到所述智能辅助控制器，或直接无线输出并传递给固定于车身的所述智能辅助控制器的无线通讯装置。
所述智能辅助控制器事先经过机器学习训练而成，具有让左视觉传感器或右视觉传感器自动跟踪所在车的左后侧方或右后侧方的目标的功能，且始终保持被跟踪目标如车辆的车头处于左视觉传感器或右视觉传感器的正中央，并可根据预设的数个相邻时刻被跟踪对象在左视觉传感器或右视觉传感器的图像大小及左或右后视镜相对车身的角度的变化，判断出跟踪对象与本车的距离、方位和接近速度；为保证对被跟踪对象距离和方位计算的可靠性，所述智能辅助控制器还实时调用了车尾纵向测距传感器，并结合左或右视觉传感器图像信息、左或右后视镜相对车身的角度和车尾纵向测距传感器的距离信息，按预设的规律综合计算、最后确定被跟踪对象的距离、方位和接近速度；
此外，所述智能辅助控制器还经机器学习训练，具备了夜间通过左视觉传感器或右视觉传感器的图像特征与亮度及左或右后视镜相对车身的角度，自动计算识别后车远光灯强度和与本车距离的能力；具体工作时为了提高距离计算的可靠性，所述智能辅助控制器还实时调用了车尾纵向测距传感器的距离信息，结合左或右视觉传感器图像信息及其亮度、左或右后视镜相对车身的角度和车尾纵向测距传感器的距离信息，按预设的规律综合计算、最后确定被跟踪对象的距离、方位、接近速度和该后车远光灯的亮度。
以上所述的汽车安全智能辅助系统，当搭载其的汽车一接通电源时，所述智能辅助控制器和整车控制器启动进入工作状态。一旦进入工作状态，所述智能辅助控制器立即按其规律自动智能调整第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机的各自转角，使左、右后视镜连同各自的视觉传感器、以及中央后视镜，各自朝向汽车左后侧方、右后侧方和中央后方的合适的位置，保证左、右后视镜及其视觉传感器和中央后视镜获得充分的该汽车的后方各方视野；
在汽车驾驶过程中，根据车速高低，所述智能辅助控制器按预设的时间规律和计算准则，通过调控第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机的转角，始终让左、右后视镜连同左、右视觉传感器，对准其所在车辆的左邻车道或右邻车道以及所在车道的紧随车辆，并使左、右相邻车道上的紧随车辆始终分别落在左、右各自视觉传感器的中央位置，接着，根据左视觉传感器或右视觉传感器的各自相同跟踪对象的系列图像信息、左或右后视镜相对车身的角度以及车尾纵向测距传感器的距离信息，所述智能辅助控制器按预设时间规律不断计算判断这些后随车辆与其距离大小、方位及接近速度；当判断后随车辆从左侧或右侧靠近到一定程度即一定距离且按目前的接近速度将从邻道超越本车时，所述智能辅助控制器联合整车控制器，立即通过仪表盘显示屏，以来车车头图像及所在车道、文字和声光警示信息，及时提早提醒驾驶员关于后车的接近方位、距离及其接近速度，使其不做可能引起碰撞的变道、转弯类的危险动作，同时，在车尾警示屏上以红色的文字，对后随车辆及时给出小心驾车的警示信息；
在汽车驾驶过程中，当判断驾驶员的拟变道或拟转弯的初步操作将可能引起本车与正在超车的后随车辆的碰撞危险时，所述智能辅助控制器联合整车控制器，立即在仪表盘显示屏以更快的频率给出声光警示信息，同时，激发双闪灯工作、且在车尾警示屏上以红色的文字，对后随车辆给出撞车危险与减速的警示信息，并且，让电控助力转向系统立即不工作，大大增加变道或转弯的驾驶需求力度，必要时，还让行走制动器施加一定的制动力，实现及时打消驾驶员的鲁莽变道或转弯操作行为，直至该尾随车辆超过本车且离开足够的安全距离为止；
若智能辅助控制器判断可以进行安全变道或转弯，则所述智能辅助控制器立即通过整车控制器，使该车的变道侧或转弯侧的转向灯立即工作，车尾警示屏立即同时给出左转弯或右转弯的警示信息，直至该车完成变道或转弯才停止转向灯和车尾警示屏的工作。在转弯或变道开始时，该功能即使在驾车人没有人工开启转向灯的情况下，本所述智能辅助控制器也会立即自动开启转向灯。
当装有所述汽车安全智能辅助系统的汽车夜间行驶过程中，所述智能辅助控制器通过左或右视觉传感器、左或右后视镜相对车身的角度和车尾纵向测距传感器，经综合计算发现相邻车道或所在车道的后随车开着远光灯逐渐靠近到一定程度即结合灯光强度和接近速度的一个综合值时，立即联合整车控制器，使本车灯光系统的双闪灯打开，且其频闪频率将随着接近距离变小而自动变大，同时通过车尾警示屏和仪表盘显示屏，分别给该开着远光灯的后随车辆和本车驾驶员危险警示信息，促使后随车辆驾驶员立即将远光灯转换成普通的前照灯，直至该后随车的远光灯熄灭为止；
若该后随车辆无视本车的危险警示，继续开着远光灯要超越本车，其该驾驶状态对本车达到预设的危险程度时，所述智能辅助控制器在做出这个判断的时刻，立即自动地同时调整第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机，使左、右及中央后视镜均朝下各自转一个对应的角度，立即自动消除该远光灯对本车驾驶员的炫目干扰，避免可能因远光灯引起的交通事故；
当该后随车超过本车一定距离时，所述智能辅助控制器立即调整第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机，使左、右及中央后视镜均朝上各自转一个对应的角度，恢复各个后视镜以及左、右视觉传感器的正常监测功能，且联合整车控制器，关掉双闪灯和各个警示系统。在这种情况下，所述智能辅助控制器还通过其无线通讯装置，将该开着远光灯超车而过的车辆的车头图像信息、远光灯状态信息自动地上传至当地所辖的交通管理部门的计算机网站。
当计算判断装载有所述安全智能辅助系统的车辆在高速行驶中正要开始进行刹车或紧急刹车时，所述智能辅助控制器立即调用左、右视觉传感器的关于各自所跟踪的后随车的若干系列图像信息、左或右后视镜相对车身的角度和纵向距离传感器信息，进行同车道紧随车的距离和接近速度的综合计算和判断；当计算判断以目前的本车车速、制动减速度以及同车道的后随车的接近车速，不会发生因本车的刹车而引起与该后随车的碰撞事故时，所述智能辅助控制器立即联合整车控制器，让双闪灯和制动灯立即工作，让车尾警示屏显示刹车信息，同时，在不干预驾驶员的刹车状态下，通过仪表盘显示屏以声光警示信息，告知驾驶员在安全情况下，逐渐将该车辆往道路的最右侧靠近并逐渐地减速。
当智能辅助控制器计算判断此时刹车力度将引起与后随车辆的碰撞危险时，所述智能辅助控制器联合整车控制器和行走制动系统，立即忽略驾驶员的刹车动作，保持该车以原车速继续前行，同时通过仪表盘显示屏以声光警示信息，告知驾驶员此时不得进行该刹车操作，直至驾驶员放弃了刹车行为为止。
当车辆安全停车熄火时，所述智能辅助控制器和整车控制器均设置成滞后一定的时间后，才完全停止工作，以保证驾驶员和乘客开车门下车前，有足够的时间，供所述智能辅助控制器继续进行后随车是否来临与安全靠近的监测和计算判断，以及启用车门电控锁系统；
当计算判断后随车包括后随电动自行车可能与将要打开的车门发生碰撞的危险时，所述智能辅助控制器立即通过整车控制器再次锁死所有车门，使驾乘人员无法立即打开车门，同时，让双闪灯和仪表盘显示屏工作，给车内人员和车外来车发出声光警示信息，及时提醒他们注意周边安全。只有监测判断此时车门打开不会发生事故时，所述智能辅助控制器才不会发出再次锁死车门的命令。
只要所述车辆一开始停车动作，所述智能辅助控制器立即通过车尾警示屏给出红色显眼的停车文字信息，和让双闪灯工作，直至持续到预设的时间和不会因开门与后来车发生碰撞为止，才关停信息显示和双闪灯。
所述车尾纵向测距传感器的有效测距距离为0至数百米，所述视觉传感器为任何具有红外感光功能的各种视觉传感器，其视觉距离为0至数百米；所述安全智能辅助系统适用于传统内燃机为动力的各种汽车和各种电动汽车。
实施例：
一种汽车安全智能辅助系统，所述辅助系统包括视觉传感器、左右后视镜、步进电机、车尾纵向测距传感器、车尾警示屏和智能辅助控制器；所述视觉传感器4包括多个用于监测车后或车侧环境的具有红外感光功能的视觉传感器，各个视觉传感器按其安装位置分为左视觉组件和右视觉组件；所述左视觉传感器设于左后视镜中央处，右视觉传感器设于右后视镜中央处；所述视觉传感器的探测方向垂直于其所在左、右后视镜的镜面；所述左后视镜、右后视镜可左右向旋转以跟踪目标和消除视觉传感器的探测死角；所述左后视镜、右后视镜、中央后视镜可上下旋转以扩大视野或减少外界强光的炫目影响；所述智能辅助控制器以视觉传感器监测车后环境，并在车后环境出现危险事件时执行相应干预动作。
所述左后视镜、右后视镜的左右旋转动作为围绕其竖向转轴5并相对车身进行的旋转，该左右旋转由第一步进电机或第二步进电机驱动；所述左后视镜、右后视镜、中央后视镜的上下旋转分别由第三步进电机组、第四步进电机和第五步进电机驱动。
所述左、右视觉传感器以其后视镜转轴内的线缆与智能辅助控制器相连，或以无线连接方式与智能辅助控制器无线通讯装置相连；所述智能辅助控制器经汽车总线或线束与整车控制器连接；所述智能辅助控制器与第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机相连以对其控制。
所述智能辅助控制器可通过汽车驾驶室内的显示屏显示车后环境信息，所显示的车后环境信息包括后方来车车头影像、后方来车所在车道图像、相对于本车的后方来车距离、相对本车的后方来车接近速度、智能辅助控制器给出的文字及警示信息，当所在环境为夜间时，所述显示的车后环境信息还包括后方来车的远光灯开闭状态。
当所述智能辅助控制器按预设频次经视觉传感器连续对同辆后方来车的不同时刻图像以及其对应的左或右后视镜相对车身的角度进行学习后，智能辅助控制器即可通过该视觉传感器对该后方来车进行跟踪监测以实时获得该车相对本车的方位、距离、及其接近速度信息，以及在夜间计算判断后方车辆是否处于开着远光灯的状态及其亮度。
所述左、右视觉传感器在第一步进电机或第二步进电机的驱动下，始终正对着与该视觉传感器最接近的相邻车道或同一车道的汽车车头或电动自行车进行监测，当仅靠左视觉传感器或右视觉传感器的监测信息难以精确计算判断后随车辆的距离时，所述智能辅助控制器自动调用车后侧的纵向测距传感器进行距离探测，然后联合左或右后视镜的视觉传感器传回的同一跟踪对象的系列视觉图像及左或右后视镜相对车身的角度，进行综合计算判断该后随车辆的相对方位、距离大小及接近速度。
所述汽车设有车尾警示屏，所述智能辅助控制器可通过车尾警示屏发出红色文字提示，所述红色文字提示包括提示后方来车关闭远光灯的文字信息或提示后方来车与行车危险相关的警示信息；
所述一种汽车安全智能辅助系统的工作方法，用于上述的一种汽车安全智能辅助系统，当该汽车安全智能辅助系统所搭载的汽车一接通电源时，整车控制器立即和所述智能辅助控制器启动进入工作状态。一旦进入工作状态，所述智能辅助控制器立即自动智能调整左、右后视镜的左右旋转角度，或立即自动智能调整左、右后视镜及中央后视镜的上下旋转角度，使各后视镜处的视觉传感器或后视镜各自朝向汽车后方的合适的位置，保证驾驶员或所述智能辅助控制器可以获得充分的该汽车后方视野，确保汽车行车安全；在汽车行驶过程，所述智能辅助控制器通过相关步进电机始终保持左邻车道或右邻车道的后部紧随车的车头落在左视觉传感器或右视觉传感器的正中央。
在汽车行驶过程中，所述智能辅助控制器始终按独自预设的时间规律和计算逻辑判断准则，联合整车控制器，通过左或右视觉传感器、左或右后视镜相对车身角度和车后纵向测距传感器，实时监测、计算、判断其左后侧、正后侧、右后侧来车的距离及其接近速度，并在距离小于对应的各自设定值时，通过车内的仪表盘显示屏，以显示后方来车车头图像及所在车道、文字和声光信息及时提醒驾驶员或整车控制器关于后车的接近方位、距离及其接近速度，同时，在车尾警示屏上以红色的文字和数字，对后随车辆及时给出相关小心或危险的警示信息。
当装有所述汽车安全智能辅助系统的汽车夜间行驶时，所述智能辅助控制器通过视觉传感器感应后随车辆的远光灯亮度、来车车头图像信息及相关后视镜相对车身的角度，当发现本车的后随车辆打着远光灯快速靠近将要影响本车的安全操作时，立即联合整车控制器获取该后随车辆的距离信息及其接近速度，打开双闪灯，通过驾驶室内的显示屏和车尾警示屏，分别给出危险的警示信息；当综合判断该远光灯将严重影响本车的正常行驶的视觉时，立即通过第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机，自动智能调整左右后视镜和中央后视镜的上下角度，使该逐渐靠近车辆的远光灯在本车驾驶室内引起的炫目光立即消失，同时，以更快的频率激励双闪灯工作，且立即通过车尾警示屏以红色的文字，对后随车辆给出关闭远光灯的警示信息；只有该后随车辆关掉远光灯后一定时间，或其超车越过本车一定距离后，所述智能辅助控制器才使左右后视镜和中央后视镜复位至其对应的最佳工作位置并关闭车尾警示屏和停止双闪灯工作。
当装有所述汽车安全智能辅助系统的汽车拟变车道或拟转弯而打方向盘且其方向盘角度刚达到角度B1时，若所述智能辅助控制器通过与变道方向或转弯方向同侧的视觉传感器和车后纵向测距传感器，计算判断此时最靠近该汽车的同侧相邻车道的来车可能与本车在变道或转弯过程发生碰撞危险时，所述智能辅助控制器立即通过整车控制器使电控助力转向系统不工作、关闭或撤走驱动动力，并施加一定的制动力，同时启动双闪灯、车尾警示屏和仪表盘显示屏工作，及时警示驾驶员和相邻车辆的危险状态，达到避免碰撞等交通事故的发生；只有所述智能辅助控制器根据视觉传感器和后距离传感器的综合信息计算判断，此时朝原定方向的变道或转弯不会发生与后随车辆发生碰撞事故时，驾驶员才有可能继续打方向盘超过角度B1直至完成变道或转弯操作；
若拟变车道或拟转弯时，智能辅助控制器判断可以进行安全变道或转弯，则所述智能辅助控制器立即通过整车控制器，使该车的变道侧或转弯侧的转向灯立即工作，车尾警示屏立即同时给出左转弯或右转弯的警示信息，直至完成变道或转弯才停止转向灯和车尾警示屏的工作。
装有所述汽车安全智能辅助系统的汽车停车熄火时，所述智能辅助控制器和整车控制器均在预定的时间后才完全停止工作，以保证驾驶员和乘客下车开车门前，继续进行后随车是否来临与安全靠近的监测和计算判断；
当驾驶员和乘客下车开车门时，若智能辅助控制器计算判断后随车辆存在与打开的车门发生碰撞的危险时，所述智能辅助控制器立即通过整车控制器锁死车门，使驾乘人员无法立即打开车门，同时，让双闪灯和仪表盘显示屏工作，对相关人员给出警示信息；
当所述装有所述汽车安全智能辅助系统的汽车一开始进行停车操作时，所述智能辅助控制器立即通过车尾警示屏给出红色显眼的停车文字信息、打开双闪灯并持续至预设时长和不会因开门与后来车发生碰撞。

Claims (7)

1.一种汽车安全智能辅助系统，其特征在于：所述汽车安全智能辅助系统包括智能辅助控制器、中央位置设有左视觉传感器的左后视镜、中央位置设有右视觉传感器的右后视镜，驱动左视觉传感器和左后视镜一起围绕其垂直转轴相对车身左右旋转的第一步进电机，驱动右视觉传感器和右后视镜一起围绕其垂直转轴相对车身左右旋转的第二步进电机，驱动左视觉传感器和左后视镜一起绕其水平转轴上下旋转的第三步进电机，驱动右视觉传感器和右后视镜一起绕其水平转轴上下旋转的第四步进电机，驱动中央后视镜围绕其水平转轴上下旋转的第五步进电机，车尾纵向测距传感器，无线通讯装置和车尾警示屏；
所述车尾纵向测距传感器、车尾警示屏设于汽车尾部；所述智能辅助控制器直接与第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机、第五步进电机、车尾纵向测距传感器，无线通讯装置和车尾警示屏相连接，并可按其预设的控制规律，驱动并控制各个步进电机的独立转动和转角大小；
所述智能辅助控制器与整车控制器相连接，通过整车控制器，获得车速传感器信息，且结合获得的所述左右视觉传感器和所述车尾纵向测距传感器的信息，经过计算分析，必要时，通过整车控制器，实现对车灯控制系统、电控助力转向系统、行走制动系统、车门电控锁系统的控制，和在仪表盘显示屏及车尾警示屏上给出相关警示信息；所述仪表盘显示屏可用于显示后方来车车头及所在车道图像、来车距离及其接近速度、夜间时后车远光灯开闭状态，以及给出文字和声光警示信息；
所述车尾警示屏用于发出红色文字，警示紧急刹车、或停车危险、或关闭远光灯相关文字信息；
所述左、右视觉传感器均具有红外感光功能，便于夜间识别后车灯光及其亮度，且所述左、右视觉传感器的光轴轴线均垂直于其相应的左、右后视镜镜面，分别主要朝向汽车的左后侧和右后侧；
所述智能辅助控制器按预设规律，独立或同步驱动并控制第一步进电机、或第二步进电机、或第三步进电机、或第四步进电机、或第五步进电机的转动和转角大小，以实现左、右视觉传感器一直跟踪识别车后相关目标，自动进行相关后随车辆的距离、接近速度及其方位的计算，消除驾驶员左右视觉盲区，或及时避免夜间后侧来车的远光灯对驾驶员的炫目干扰；
所述左、右视觉传感器的图像信号通过其各自的左、右后视镜的转轴中心内孔信号线引到所述智能辅助控制器，或直接无线输出并传递给固定于车身的所述智能辅助控制器的无线通讯装置。
2.根据权限要求1所述的一种汽车安全智能辅助系统，其特征在于：所述智能辅助控制器事先经过机器学习训练而成，具有让左视觉传感器或右视觉传感器自动跟踪所在车的左后侧方或右后侧方的目标的功能，且始终保持被跟踪目标如车辆的车头处于左视觉传感器或右视觉传感器的正中央，并可根据预设的数个相邻时刻被跟踪对象在左视觉传感器或右视觉传感器的图像大小及左或右后视镜相对车身的角度的变化，判断出跟踪对象与本车的距离、方位和接近速度；为保证对被跟踪对象距离和方位计算的可靠性，所述智能辅助控制器还实时调用了车尾纵向测距传感器，并结合左或右视觉传感器图像信息、左或右后视镜相对车身的角度和车尾纵向测距传感器的距离信息，按预设的规律综合计算、最后确定被跟踪对象的距离、方位和接近速度；
此外，所述智能辅助控制器还经机器学习训练，具备了夜间通过左视觉传感器或右视觉传感器的图像特征与亮度及左或右后视镜相对车身的角度，自动计算识别后车远光灯强度和与本车距离的能力；具体工作时为了提高距离计算的可靠性，所述智能辅助控制器还实时调用了车尾纵向测距传感器的距离信息，结合左或右视觉传感器图像信息及其亮度、左或右后视镜相对车身的角度和车尾纵向测距传感器的距离信息，按预设的规律综合计算、最后确定被跟踪对象的距离、方位、接近速度和该后车远光灯的亮度。
3.一种汽车安全智能辅助系统的工作方法，其特征在于：根据权限要求1或2所述的汽车安全智能辅助系统，当搭载其的汽车一接通电源时，所述智能辅助控制器和整车控制器启动进入工作状态；
一旦进入工作状态，所述智能辅助控制器立即按其规律自动智能调整第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机的各自转角，使左、右后视镜连同各自的视觉传感器、以及中央后视镜，各自朝向汽车左后侧方、右后侧方和中央后方的合适的位置，保证左、右后视镜及其视觉传感器和中央后视镜获得充分的该汽车的后方各方视野；
在汽车驾驶过程中，根据车速高低，所述智能辅助控制器按预设的时间规律和计算准则，通过调控第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机的转角，始终让左、右后视镜连同左、右视觉传感器，对准其所在车辆的左邻车道或右邻车道以及所在车道的紧随车辆，并使左、右相邻车道上的紧随车辆始终分别落在左、右各自视觉传感器的中央位置，接着，根据左视觉传感器或右视觉传感器的各自相同跟踪对象的系列图像信息、左或右后视镜相对车身的角度以及车尾纵向测距传感器的距离信息，所述智能辅助控制器按预设时间规律不断计算判断这些后随车辆与其距离大小、方位及接近速度；当判断后随车辆从左侧或右侧靠近到一定程度即一定距离且按目前的接近速度将从邻道超越本车时，所述智能辅助控制器联合整车控制器，立即通过仪表盘显示屏，以来车车头图像及所在车道、文字和声光警示信息，及时提早提醒驾驶员关于后车的接近方位、距离及其接近速度，使其不做可能引起碰撞的变道、转弯类的危险动作，同时，在车尾警示屏上以红色的文字，对后随车辆及时给出小心驾车的警示信息；
在汽车驾驶过程中，当判断驾驶员的拟变道或拟转弯的初步操作将可能引起本车与正在超车的后随车辆的碰撞危险时，所述智能辅助控制器联合整车控制器，立即在仪表盘显示屏以更快的频率给出声光警示信息，同时，激发双闪灯工作、且在车尾警示屏上以红色的文字，对后随车辆给出撞车危险与减速的警示信息，并且，让电控助力转向系统立即不工作，大大增加变道或转弯的驾驶需求力度，必要时，还让行走制动器施加一定的制动力，实现及时打消驾驶员的鲁莽变道或转弯操作行为，直至该尾随车辆超过本车且离开足够的安全距离为止；
若智能辅助控制器判断可以进行安全变道或转弯，则所述智能辅助控制器立即通过整车控制器，使该车的变道侧或转弯侧的转向灯立即工作，车尾警示屏立即同时给出左转弯或右转弯的警示信息，直至该车完成变道或转弯才停止转向灯和车尾警示屏的工作；
在转弯或变道开始时，该功能即使在驾车人没有人工开启转向灯的情况下，本所述智能辅助控制器也会立即自动开启转向灯。
4.根据权限要求3所述的汽车安全智能辅助系统的工作方法，其特征在于：当装有所述汽车安全智能辅助系统的汽车夜间行驶过程中，所述智能辅助控制器通过左或右视觉传感器、左或右后视镜相对车身的角度和车尾纵向测距传感器，经综合计算发现相邻车道或所在车道的后随车开着远光灯逐渐靠近到一定程度即结合灯光强度和接近速度的一个综合值时，立即联合整车控制器，使本车灯光系统的双闪灯打开，且其频闪频率将随着接近距离变小而自动变大，同时通过车尾警示屏和仪表盘显示屏，分别给该开着远光灯的后随车辆和本车驾驶员危险警示信息，促使后随车辆驾驶员立即将远光灯转换成普通的前照灯，直至该后随车的远光灯熄灭为止；
若该后随车辆无视本车的危险警示，继续开着远光灯要超越本车，其该驾驶状态对本车达到预设的危险程度时，所述智能辅助控制器在做出这个判断的时刻，立即自动地同时调整第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机，使左、右及中央后视镜均朝下各自转一个对应的角度，立即自动消除该远光灯对本车驾驶员的炫目干扰，避免可能因远光灯引起的交通事故；
当该后随车超过本车一定距离时，所述智能辅助控制器立即调整第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机，使左、右及中央后视镜均朝上各自转一个对应的角度，恢复各个后视镜以及左、右视觉传感器的正常监测功能，且联合整车控制器，关掉双闪灯和各个警示系统；
在这种情况下，所述智能辅助控制器还通过其无线通讯装置，将该开着远光灯超车而过的车辆的车头图像信息、远光灯状态信息自动地上传至当地所辖的交通管理部门的计算机网站。
5.根据权限要求3所述的汽车安全智能辅助系统的工作方法，其特征在于：当计算判断装载有所述安全智能辅助系统的车辆在高速行驶中正要开始进行刹车或紧急刹车时，所述智能辅助控制器立即调用左、右视觉传感器的关于各自所跟踪的后随车的若干系列图像信息、左或右后视镜相对车身的角度和纵向距离传感器信息，进行同车道紧随车的距离和接近速度的综合计算和判断；当计算判断以目前的本车车速、制动减速度以及同车道的后随车的接近车速，不会发生因本车的刹车而引起与该后随车的碰撞事故时，所述智能辅助控制器立即联合整车控制器，让双闪灯和制动灯立即工作，让车尾警示屏显示刹车信息，同时，在不干预驾驶员的刹车状态下，通过仪表盘显示屏以声光警示信息，告知驾驶员在安全情况下，逐渐将该车辆往道路的最右侧靠近并逐渐地减速；
当智能辅助控制器计算判断此时刹车力度将引起与后随车辆的碰撞危险时，所述智能辅助控制器联合整车控制器和行走制动系统，立即忽略驾驶员的刹车动作，保持该车以原车速继续前行，同时通过仪表盘显示屏以声光警示信息，告知驾驶员此时不得进行该刹车操作，直至驾驶员放弃了刹车行为为止。
6.根据权限要求3所述的汽车安全智能辅助系统的工作方法，其特征在于：当车辆安全停车熄火时，所述智能辅助控制器和整车控制器均设置成滞后一定的时间后，才完全停止工作，以保证驾驶员和乘客开车门下车前，有足够的时间，供所述智能辅助控制器继续进行后随车是否来临与安全靠近的监测和计算判断，以及启用车门电控锁系统；
当计算判断后随车包括后随电动自行车可能与将要打开的车门发生碰撞的危险时，所述智能辅助控制器立即通过整车控制器再次锁死所有车门，使驾乘人员无法立即打开车门，同时，让双闪灯和仪表盘显示屏工作，给车内人员和车外来车发出声光警示信息，及时提醒他们注意周边安全；
只有监测判断此时车门打开不会发生事故时，所述智能辅助控制器才不会发出再次锁死车门的命令；
只要所述车辆一开始停车动作，所述智能辅助控制器立即通过车尾警示屏给出红色显眼的停车文字信息，和让双闪灯工作，直至持续到预设的时间和不会因开门与后来车发生碰撞为止，才关停信息显示和双闪灯。
7.根据权限要求1所述的一种汽车安全智能辅助系统，其特征在于：所述车尾纵向测距传感器的有效测距距离为0至数百米，所述视觉传感器为任何具有红外感光功能的各种视觉传感器，其视觉距离为0至数百米；所述安全智能辅助系统适用于传统内燃机为动力的各种汽车和各种电动汽车。
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