CN111114561B - 基于adas技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法 - Google Patents

基于adas技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法，包括车辆中央控制单元、GPS模块、CCD相机探测模块、雷达模块以及执行模块，GPS模块与GPS卫星通讯确定具体位置，在有轨电池的驾驶室内设置人脸摄像头，人脸摄像头识别司机的状态并通过执行模块进行警示动作，CCD相机探测模块以及雷达模块检测通过执行模块发出警报或者制动操作。在第一时间收集有轨电车外的环境数据以及司机状态，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让有轨电车司机在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术，同时杜绝因司机精神状态差而产生的安全事故。

Description

基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其是涉及一种基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法。
背景技术
随着社会的发展以汽车为主导的交通模式所带来的能源危机、环境污染、交通拥堵等问题迫使我们将大容量的轨道交通作为城市公共交通的重点。由于中小城市无法负担地铁的巨额投资，有轨电车以其小投资、便捷性、舒适性和美观性在中小城市及大城市郊区得到应用。由于有轨电车是一种地面有轨车辆，需要在路口和特殊地点与车辆和行人分享路权，就会出现有轨电车与汽车、行人相撞的事故，而在有轨电车行驶的时候，司机的精神状态也影响了行车的安全性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法，它既能在遇到危险时实现自动控制，也能够通过监测司机的精神状态避免安全事故。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统，包括车辆中央控制单元、GPS模块、CCD相机探测模块、雷达模块以及执行模块，所述的CCD相机探测模块设置于有轨电车的车头两侧，所述的雷达模块设置于有轨电车的车头前方以及车身两侧，所述的GPS模块与GPS卫星通讯确定具体位置，在所述的有轨电池的驾驶室内设置用于检测司机的人脸摄像头，所述的人脸摄像头识别司机的状态并通过执行模块进行警示动作，所述的CCD相机探测模块以及雷达模块检测到有物体进入危险区域通过执行模块发出警报或者制动操作。
进一步具体的，所述的雷达模块包括用于测量正前方的物体速度与距离的77GHZ雷达、用于监测有轨电车两侧物体的24GHZ雷达。
进一步具体的，在所述的有轨电车上设置用于与其他车辆通讯的通讯模块，通过多个所述的有轨电车的通讯模块组成AdHoc网络。
一种基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法，该控制方法的步骤为，
S1、通过雷达模块以及CCD相机探测模块检测向有轨电车运动的物体，并将信号传递至车辆中央控制单元；
S2、首先，判断是否有物体靠近有轨电车，若无则不动作，若有则进入步骤S3；
S3、将检测到物体与有轨电车之间的距离与预先设置的第一距离阈值进行对比，并判断是否大于第一距离阈值，若是则不动作，若否在向司机示警同时开启人脸摄像机对司机状态进行检测；
S4、检测司机状态，若司机处于不正常状态，则中央控制单元发出制动信号至执行单元进行制动操作，若司机为正常状态则提醒司机手动制动。
进一步具体的，在步骤S3中将检测到物体与有轨电车之间的距离与预先设置的第二距离阈值进行对比，若物体距离小于第二距离阈值时，中央控制单元发出制动信号至执行单元进行制动操作。
进一步具体的，所述的第一距离阈值分为两个距离值，分别为车头前方200m以及车身侧面15m。
进一步具体的，所述的第二距离阈值分为两个距离值，分别为车头前方100m以及车身侧面5m。
进一步具体的，在所述的步骤S3中若判断大于第一阈值时，则检测物体的运动速度与运动方向，提前计算出物体的运动轨迹，计算物体进入第一阈值的时间点并提醒司机提前进行预防准备。
进一步具体的，所述的有轨电车将预判的物体信息通过通讯模块传递至即将进入物体所在区域的其他有轨电车。
本发明的有益效果是：通过安装于有轨电车上的CCD相机探测模块、雷达模块以及人脸识别摄像头，在第一时间收集有轨电车外的环境数据以及司机状态，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让有轨电车司机在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术，同时杜绝因司机精神状态差而产生的安全事故。
附图说明
图1是本发明系统的信号传递示意图；
图2是本发明控制方法的流程示意图；
图3是本发明司机状态的控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示一种基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统，包括车辆中央控制单元(CCU)、GPS模块、CCD相机探测模块、雷达模块以及执行模块，车辆中央控制单元用于接收各种信号完成相应的处理工作，GPS模块用于与GPS卫星通讯确定有轨电车具体经度与纬度并与内置的地图匹配定位具体位置，CCD相机探测模块用于对物体进行拍照识别，雷达模块包括用于测量正前方的物体速度与距离的77GHZ雷达、用于监测有轨电车两侧物体的24GHZ雷达，执行模块包括向司机发出警示的警报器以及用于对有轨电车进行制动的制动装置。
CCD相机探测模块设置于有轨电车的车头两侧，所述的雷达模块设置于有轨电车的车头前方以及车身两侧，在所述的有轨电池的驾驶室内设置用于检测司机的人脸摄像头，所述的人脸摄像头识别司机的状态并通过执行模块进行警示动作，所述的CCD相机探测模块以及雷达模块检测到有物体进入危险区域通过执行模块发出警报或者制动操作。
而在对物体的运行位置及速度进行检测后，为了方便对信息共享，故在所述的有轨电车上设置用于与其他车辆通讯的通讯模块，通过多个所述的有轨电车的通讯模块组成AdHoc网络，无需其他有线和无线网络支持，每辆有轨电车都是移动AdHoc网络中的移动节点，而且可以自由地加入或离开网络；移动AdHoc网络中没有网络基础设施，所有移动节点分布式运行，具有路由功能，使得移动节点自身可以发现和维护其他节点的路由。
基于上述系统，其控制需要进行判别，如图2所示故其控制方法为：
S1、通过雷达模块以及CCD相机探测模块检测向有轨电车运动的物体，77GHZ雷达用于检测正前方的物体的距离与速度，例如前方相对行驶的其他有轨电车以及通过路口的汽车，24GHZ雷达用于检测有轨电车两侧的物体的距离与速度，例如向有轨电车运动的车辆及行人，CCD相机探测模块用于检测两侧的物体属性以及距离，将检测到的相关信息传递至车辆中央控制单元进行信号处理并进行相应的判断工作。
S2、首先，判断是否有物体靠近有轨电车，若无则说明有轨电车可以继续正常运行，所以整个系统不需要其他操作即不动作，若有则说明有轨电车前方或者侧方有物体进入，此时进入步骤S3。
S3、将检测到物体与有轨电车之间的距离与预先设置的第一距离阈值进行对比，第一距离阈值分为两个值，即有轨电车正前方200m处与有轨电车两侧面15m处，判断物体距离有轨电车的实时距离是否大于第一距离阈值即正前方200m或者侧面15m，若是则说明物体处于安全范围不会对有轨电车造成影响，此时不动作，若否则说明物体已经进入危险区域，此时需要向司机提醒，由司机控制司控器进行制动操作；在向司机示警同时开启人脸摄像机对司机状态进行检测。
S4、如图3所示检测司机状态，若司机处于不正常状态，则中央控制单元发出制动信号至执行单元进行制动操作，若司机为正常状态则提醒司机手动制动。
司机的不正常状态主要包括打哈欠、嘴巴张合、眼睛闭合、瞳孔放大以及头部低下等信息判断司机是否正常，在对其进行判断时，需要有一定的判断标准，例如一分钟打哈欠的5次则判断为疲劳驾驶，眼睛闭合15秒则判断为疲劳驾驶，瞳孔放大则说明司机身体出现状况，头部低下15秒则判断疲劳驾驶或者身体出现状况，此时需要提醒司机或者自动进行制动操作。
在此基础上，在对物体与有轨电车之间的距离进行对比判断时，当距离较近时需要进行紧急处理，在步骤S3中将检测到物体与有轨电车之间的距离与预先设置的第二距离阈值进行对比，所述的第二距离阈值分为两个距离值，分别为车头前方100m以及车身侧面5m，若物体距离小于第二距离阈值时，中央控制单元发出制动信号至执行单元进行制动操作。
基于AdHoc网络的建设，有轨电车对所述的步骤S3中若判断大于第一阈值时，则检测物体的运动速度与运动方向，提前计算出物体的运动轨迹，计算物体进入第一阈值的时间点并提醒司机提前进行预防准备，同时所述的有轨电车将预判的物体信息通过通讯模块传递至即将进入物体所在区域的其他有轨电车，使得其他有轨电车可以免于计算直接获得结果，提高有轨电车之间的信息共享。
综上，通过上述系统与控制方法的使用，有轨电车上的CCD相机探测模块、雷达模块以及人脸识别摄像头，在第一时间收集有轨电车外的环境数据以及司机状态，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让有轨电车司机在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术，同时杜绝因司机精神状态差而产生的安全事故。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法，其特征在于，该控制方法的步骤为，
S1、通过雷达模块以及CCD相机探测模块检测向有轨电车运动的物体，并将信号传递至车辆中央控制单元；
S2、首先，判断是否有物体靠近有轨电车，若无则不动作，若有则进入步骤S3；
S3、将检测到物体与有轨电车之间的距离与预先设置的第一距离阈值进行对比，并判断是否大于第一距离阈值，若是则不动作，若否在向司机示警同时开启人脸摄像机对司机状态进行检测；
S4、检测司机状态，若司机处于不正常状态，则中央控制单元发出制动信号至执行单元进行制动操作，若司机为正常状态则提醒司机手动制动；
在步骤S3中将检测到物体与有轨电车之间的距离与预先设置的第二距离阈值进行对比，若物体距离小于第二距离阈值时，中央控制单元发出制动信号至执行单元进行制动操作。
2.根据权利要求1所述的基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法，其特征在于，所述的第一距离阈值分为两个距离值，分别为车头前方200m以及车身侧面15m。
3.根据权利要求1所述的基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法，其特征在于，所述的第二距离阈值分为两个距离值，分别为车头前方100m以及车身侧面5m。
4.根据权利要求1所述的基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法，其特征在于，在所述的步骤S3中若判断大于第一阈值时，则检测物体的运动速度与运动方向，提前计算出物体的运动轨迹，计算物体进入第一阈值的时间点并提醒司机提前进行预防准备。
5.根据权利要求4所述的基于ADAS技术的有轨电车辅助驾驶系统的控制方法，其特征在于，所述的有轨电车将预判的物体信息通过通讯模块传递至即将进入物体所在区域的其他有轨电车。
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