CN112660023A - 一种汽车转向辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车转向辅助系统。包括：距离检测模块、时长模块、处理模块、警报模块；距离检测模块设置在车身的侧面；距离检测模块，用于实时检测车身与障碍物之间的间距以获取距离参数；时长模块，用于当距离检测模块检测到障碍物时，开始计时以获取时长参数；处理模块，用于依据距离参数、时长参数计算相对速度；处理模块，用于依据距离参数，相对速度计算理论撞击时长；处理模块，用于对比理论撞击时长与反应时长并获取对比结果；警报模块，用于依据对比结果发出相应的警报信息。现有技术中的检测方式不适用于动态障碍物。相较于现有技术，本发明通过理论撞击时长与反应时长的对比，可有效对动态障碍物检测与警报。

Description

一种汽车转向辅助系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车转向辅助系统。

背景技术

随着技术的不断发展，汽车保有量的逐渐增高，汽车的驾驶安全逐渐成为人们关注的重点。目前，汽车上配备了大量的辅助系统，尤其是针对汽车转向时在驾驶盲区内的障碍物检测以及相应的警报系统。该类系统对汽车的驾驶安全有重大影响。

中国专利公开了一种汽车智能辅助转向系统【申请号：201811044867.1、公开号：CN109353273A】该专利的技术方案通过获取车辆与障碍物之间的距离，将获取到的距离与设定的警告车距阀值相对比，依据对比结果发出相应的警报。虽然该专利的技术方案具备检测盲区内的障碍物并进行警报的功能，但是该专利的技术方案仅适用于静态障碍物的检测与警报，并不适用于汽车行驶过程中针对动态障碍物的检测与警报。原因在于：当距离较远但相对速度较大时，仍然存在撞击的可能，但该专利的技术方案并不能有效检测与警报。

发明内容

针对现有技术的技术问题，本发明提供了一种汽车转向辅助系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下的技术方案：

一种汽车转向辅助系统，包括：距离检测模块、时长模块、处理模块、警报模块；距离检测模块设置在车身的侧面；距离检测模块，用于实时检测车身与障碍物之间的间距以获取距离参数；时长模块，用于当距离检测模块检测到障碍物时，开始计时以获取时长参数；处理模块，用于依据距离参数、时长参数计算相对速度；处理模块，用于依据距离参数，相对速度计算理论撞击时长；处理模块，用于对比理论撞击时长与反应时长并获取对比结果；警报模块，用于依据对比结果发出相应的警报信息。

在实际运行时，通过设置在车身侧面的距离检测模块对障碍物进行检测，当障碍物进入距离检测模块的检测范围内时，距离检测模块便能够实时检测车身与障碍物之间的间距以获取距离参数。同时，当距离检测模块检测到障碍物时，便开始计时以获取时长参数。处理模块可依据距离参数、时长参数计算车身与障碍物之间的相对速度。例如：当时长参数由0s变为2s时，距离参数由10m变为8m，则可计算相对速度为1m/s。此时，处理模块则依据当前计算所得的相对速度与当前的距离参数计算理论撞击时长，依据上述数据可知当前计算所得的理论撞击时长为8s，则据当前所得数据可知8s后汽车将与障碍物产生撞击。处理模块将理论撞击时长与反应时长对比，其中，反应时长为人类驾驶车辆时，从接收到警报信息至进行相应操作所需的时长。该时长可以为一个预先设定的数值。警报模块则依据对比结果发出相应的警报信息提醒驾驶人员，由此，即使距离较远但相对速度较大时，本发明也能够有效的进行警报。同时，距离参数与时长参数实时更新，使得处理模块计算所得的理论撞击时长能够实时更新，以应对在实际驾驶中的各类动态状况，从而使得汽车转弯时，在驾驶盲区内的障碍物为动态变化时，也能够对驾驶人员进行及时的警报。

进一步的，距离检测模块获取多组距离参数；处理模块，能够依据距离参数、时长参数计算相应的相对速度；处理模块，能够依据距离参数、相对速度计算相应的理论撞击时长；处理模块，能够将全部的理论撞击时长与反应时长对比以获取相应的对比结果；警报模块内储存有警报条件；警报模块，能够在任意一个对比结果符合警报条件时，发出相应的警报信息。

进一步的，距离检测模块的数量为多个；距离检测模块分布在车头至车尾之间；距离检测模块的检测范围相互交叉。

进一步的，警报信息包括视觉警报信息、声音警报信息；警报模块设置在A柱上；警报模块包括视觉警报模块、声音警报模块；视觉警报模块的显示方向朝向驾驶位。

进一步的，警报条件包括安全条件、风险条件、危险条件；警报模块，能够在任意一个对比结果符合风险程度较高的警报条件时，发出与风险程度较高的警报条件相应的警报信息。

进一步的，安全条件为对比结果为理论撞击时长大于反应时长的5倍；风险条件为对比结果为理论撞击时长大于反应时长的3倍小于或等于反应时长的5倍；危险条件为对比结果为理论撞击时长小于或等于反应时长的3倍。

进一步的，处理模块内储存有计算频次；处理模块，能够依据计算频次计算相对速度、理论撞击时长、反应时长。

进一步的，还包括车速检测模块；车速检测模块，用于实时检测当前车辆的行驶速度以获取速度参数；处理模块，能够依据计算频次、速度参数计算反应时长。

进一步的，计算频次为100次/秒。

进一步的，处理模块包括计算单元、对比单元；计算单元，用于计算相对速度、理论撞击时长、反应时长并将相应的计算结果输出至对比单元；对比单元，用于对比撞击时长与反应时长并将相应的对比结果输出至警报模块。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明通过理论撞击时长与反应时长的对比结果进行警报，可有效针对动态障碍物的检测与警报。有效的避免了在距离较远但双方的相对速度较大时，不能有效的对动态障碍物进行检测与警报。

通过理论撞击时长与反应时长的对比结果进行警报，可有效的为驾驶人员预留充足的时间，使得驾驶人员在接收到警报信息后能够有充足的时间做出合理的反应。

本发明通过获取多组不同的数据以获取多组不同的对比结果，以针对不规则形状的障碍物。

反应时间可以为固定时间也可以通过计算所得，增加了选择性以满足不同的需求。

本发明通过速度参数计算反应时间，使得反应时间能够随车辆自身的速度进行动态变化，一方面能够为驾驶人员预留制动时间，另一方面可有效避免因车辆自身的速度所造成的误警报或者无警报。

警报模块设置在A柱上，便于驾驶人员接收相应警报信息。

依据风险程度设定不同等级的警报条件，使得警报模块能够依据警报条件输出不同的警报信息，便于驾驶人员更快的知晓当前的驾驶情况。

通过对计算单元的计算频次进行限制，一方面使得对比单元能够稳定运行，另一方面可有效避免因计算单元长期工作在高频状态下所造成的对工作寿命的不良意向。

附图说明

图1：整体结构图。

图2：距离检测模块分布图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种汽车转向辅助系统，包括距离检测模块、时长模块、处理模块、警报模块。距离检测模块设置在车身的侧面上，距离检测模块的数量为多个，距离检测模块分布在车头至车尾之间且距离检测模块的检测范围相互交叉。由此，在汽车转向过程中，若有障碍物进入距离检测模块的检测范围内时，不同的距离检测模块均能够检测到一组距离参数。同时，当距离检测模块检测到障碍物时，时长模块开始计时以获取时长参数。

处理模块包括计算单元、对比单元。计算单元依据距离参数、时长参数计算相应的相对速度。例如：当距离检测模块的数量为两个时，距离检测模块获得的距离参数分别为10m、9m。当时长参数为2s时，距离参数变更为8m、6m。则计算所得的相对速度分别为1m/s、1.5m/s。计算单元依据当前所得的相对速度计算理论撞击时长，依据上述的数据可知理论撞击时长分别为8s、4s。综上，当不规则形状的障碍物进入距离检测模块的检测范围内时，障碍物的部分位置离车身较近，部分位置离车身较远，通过上述方式，本发明能够对不同形状的障碍物进行充分检测。计算单元将相应的计算结果输出至对比单元，对比单元将各理论撞击时长分别与反应时长进行对比，并将对比结果输出至警报模块。其中，反应时长为人类驾驶汽车时，进行相应操作所需的时长，反应时长可以采用现有的实验结果：0.7s。

警报模块设置在A柱上，警报模块包括视觉警报模块、声音警报模块。视觉警报模块的屏幕显示方向朝向驾驶位。警报模块还包括储存模块，储存模块内储存有警报条件。警报条件依据风险程度的不同包括安全条件、风险条件、危险条件。其中，上述三个条件的风险程度顺次增高。安全条件为对比结果为理论撞击时长大于反应时长的5倍。表明当前时间充足，虽然有撞击可能但驾驶人员有充足时间进行反应。风险条件为对比结果为理论撞击时长大于反应时长的3倍，小于或等于反应时长的5倍。表明当前时间较为充足，虽然有撞击可能但驾驶人员有较为充足的时间进行反应。危险条件为对比结果为理论撞击时长小于或等于反应时长的3倍。表明驾驶人员必须及时作出反应，否则将于障碍物发生撞击。综上，各警报条件与反应时间均呈倍率关系，以使得人脑在接收到警报信息后大脑仍然有时间作出相应的反应，从而使得驾驶人员能够安全的避开障碍物。警报模块还包括判断模块，判断模块接收对比单元输入的对比结果，判断模块依据上述的警报条件进行判断，当任意一个对比结果符合风险程度较高的警报条件时，则控制视觉警报模块、声音警报模块输出相应的警报信息。例如：当负荷安全条件时，视觉警报模块显示为绿色。当负荷风险条件时，视觉警报模块显示为黄色。当负荷危险条件时，视觉警报模块显示为红色。

综上，本发明能够在汽车转向时，进入汽车盲区内的诸如其他车辆动态障碍物进行有效的检测，并能够有效的对驾驶人员发出准确的警报，有效的避免了汽车与动态障碍物之间的距离较远但相对速度较大或其他特殊情况所造成的不能及时发出警报或者误警报。并在发出警报后，仍然为驾驶人员留有反应时间，使得驾驶人员有较为充足的时间作出相应的反应。由此，以满足针对动态障碍物的检测及警报需求。

其中，反应时长还可以通过计算所得。本发明还包括车速检测模块。车速检测模块能够实时检测当前车辆的行驶速度以获取速度参数。计算单元能够依据速度参数计算反应时长。实际计算时采用如下公式进行计算：0= v1-at。其中V为车速检测模块所获取的速度参数。a为本车辆制动时的加速度，该加速度与车辆自身的制动性能有关，可以为一个预先设定的数值。由此，可计算制动所需的时长t。可见，反应时长的大小与速度参数的大小呈反比关系。本发明可将计算所得的时长t作为反应时长，从而能够依据当前速度参数对反应时长进行动态调整，以至少为驾驶人员保留充足的刹车时间。由此，可有效避免因自身车速的原因所导致的误警报或无警报。

其中，处理模块内还储存有计算频次，计算频次为100次/秒，即计算单元每秒钟计算100次相对速度、理论撞击时长、反应时长。由此，以对计算单元的工作频次进行限制，以避免因距离参数、时长参数、速度参数获取频次过高导致计算单元的计算频次过高，进而造成所得的计算结果在单位时间内过多导致超出对比单元的工作上限，从而使得对比单元能够及时的输出对比结果。综上，通过对计算单元计算频次的限制，一方面使得对比单元能够稳定运行，另一方面将计算单元的工作频次限定在一个合理的范围之内，有效的避免了因计算单元长期处于高频工作的状态中导致对计算单元的使用寿命造成不良的影响。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种汽车转向辅助系统，其特征在于：包括：距离检测模块、时长模块、处理模块、警报模块；

所述距离检测模块设置在车身的侧面；

所述距离检测模块，用于实时检测车身与障碍物之间的间距以获取距离参数；

所述时长模块，用于当所述距离检测模块检测到所述障碍物时，开始计时以获取时长参数；

所述处理模块，用于依据所述距离参数、所述时长参数计算相对速度；

所述处理模块，用于依据所述距离参数，所述相对速度计算理论撞击时长；

所述处理模块，用于对比所述理论撞击时长与反应时长并获取对比结果；

所述警报模块，用于依据所述对比结果发出相应的警报信息。

2.根据权利要求1所述的一种汽车转向辅助系统，其特征在于：所述距离检测模块,能够获取多组距离参数；

所述处理模块，能够依据所述距离参数、所述时长参数计算相应的相对速度；

所述处理模块，能够依据所述距离参数、所述相对速度计算相应的理论撞击时长；

所述处理模块，能够将全部的所述理论撞击时长分别与所述反应时长对比以获取相应的对比结果；

所述警报模块内储存有警报条件；

所述警报模块，能够在任意一个对比结果符合所述警报条件时，发出相应的警报信息。

3.根据权利要求2所述的一种汽车转向辅助系统，其特征在于：所述距离检测模块的数量为多个；

所述距离检测模块分布在车头至车尾之间；

所述距离检测模块的检测范围相互交叉。

4.根据权利要求2所述的一种汽车转向辅助系统，其特征在于：所述警报信息包括视觉警报信息、声音警报信息；

所述警报模块设置在A柱上；

所述警报模块包括视觉警报模块、声音警报模块；

所述视觉警报模块的显示方向朝向驾驶位。

5.根据权利要求2所述的一种汽车转向辅助系统，其特征在于：所述警报条件包括安全条件、风险条件、危险条件；

所述安全条件、所述风险条件、所述危险条件的风险程度逐个升高；

所述警报模块，能够在任意一个对比结果符合风险程度较高的警报条件时，发出与风险程度较高的警报条件相应的警报信息。

6.根据权利要求5所述的一种汽车转向辅助系统，其特征在于：所述安全条件为所述对比结果为理论撞击时长大于所述反应时长的5倍；

所述风险条件为所述对比结果为理论撞击时长大于所述反应时长的3倍小于或等于所述反应时长的5倍；

所述危险条件为所述对比结果为理论撞击时长小于或等于所述反应时长的3倍。

7.根据权利要求1所述的一种汽车转向辅助系统，其特征在于：所述处理模块内储存有计算频次；

所述处理模块，能够依据所述计算频次计算所述相对速度、所述理论撞击时长、所述反应时长。

8.根据权利要求7所述的一种汽车转向辅助系统，其特征在于：还包括车速检测模块；

所述车速检测模块，用于实时检测当前车辆的行驶速度以获取速度参数；

所述处理模块，能够依据所述计算频次、所述速度参数计算所述反应时长。

9.根据权利要求7所述的一种汽车转向辅助系统，其特征在于：所述计算频次为100次/秒。

10.根据权利要求1至权利要求9任意一项权利要求所述的一种汽车转向辅助系统，其特征在于：所述处理模块包括计算单元、对比单元；

所述计算单元，用于计算所述相对速度、所述理论撞击时长、所述反应时长并将相应的计算结果输出至所述对比单元；

所述对比单元，用于对比所述撞击时长与所述反应时长并将相应的所述对比结果输出至所述警报模块。

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