CN113561894A - 一种基于双目立体视觉及4d毫米波雷达的限高检测车辆控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统及其控制方法，包括安装在车辆前挡风玻璃内侧上边框的双目立体视觉以及安装在车头外部保险杠处的4D毫米波雷达，双目立体视觉和4D毫米波雷达经过数据融合之后将数据输出至控制器，在前挡风玻璃的内侧设置有雨量/光线传感器，雨量传感器的信息输出至控制器中，控制器对输入的信息进行综合逻辑判断以实现限高预警及车辆减速制动等主动安全功能，实现全天候的防护，提高驾驶安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，更具体地说，它涉及一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统及其控制方法。
背景技术
近年来一层半、双层的大巴车，运输车辆等商用车撞限高杆、隧道事故频发，造成车顶严重受损以及道路公共设施损坏，甚至造成人员伤亡，其影响极其恶略，但针对该场景目前国内外还未有较好解决方案。
目前市场上针对限高杆、涵洞等限高装置检测，主要通过双目立体视觉三角测量方法计算限行障碍物的高度及距离信息，进而通过预警方式提醒驾驶员。基于当前双目立体视觉检测存在问题：一、易受光照、天气、环境等影响，无法实现全天候检测，无法起到真正的检测预警功能；二、只通过视觉检测，无法识别非标限高装置如拱桥、树枝等；三、受道路坡度、路边平整度影响，紧靠单传感器检测无法实现高度、距离等高精度输出。
因此需要设计一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统及其控制方法，使其能够实现不同工况下的不同预警及控制，可实现对车辆全天候的防护，提高驾驶安全性。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统及其控制方法，其通过设置双目立体视觉、4D毫米波雷达以及雨量传感器能够实现不同工况下的不同预警及控制，可实现对车辆全天候的防护，提高驾驶安全性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统，包括控制器、安装在车辆前挡风玻璃内侧且与其上边框相邻的双目立体视觉以及安装在车头外部保险杠处的4D毫米波雷达，在所述前挡风玻璃的内侧设置有雨量/光线传感器，所述双目立体视觉、4D毫米波雷达和雨量/光线传感器分别与控制器对应连接并进行数据传输，且控制器的输出端电连至整车制动系统，控制器对输入的信息进行综合逻辑判断以实现限高预警及车辆减速制动功能。
本发明的进一步设置为：车辆的ESP系统与所述控制器对应连接，用于获取车辆信息获取并将驾驶员行驶意图判断信息输出至控制器中。
本发明的进一步设置为：在车辆的仪表盘上设有限高预警指示灯，所述限高预警指示灯与控制器对应电连接。
本发明的进一步设置为：所述方向盘以及座椅连接有震动器，所述震动器与控制器对应电连接。
本发明的进一步设置为：所述控制器的型号为IFU101或HCU311。
一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统的控制方法，包括以下步骤:
S1: 将双目立体视觉输出的信息以及4D波雷达输出的信息经过数据融合后利用控制器对融合后的信息数据表进行判断，先判断两个信息是否融合上，如不符合则进入S2，如符合则进入S4；
S2: 判断双目立体视觉是否能够检测到，若能检测到则进入S3，若检测不到则进入S8；
S3：通过雨量/光线传感器输入的信息判断是否为夜晚或雨天，若不是则进入S4；
S4：判断车辆能否通过，若不能通过，则进入S5，若能通过则进入S10；
S5: 进行声光及振动预警，然后根据获取的车辆信息判断驾驶员是否有换向、制动等意图，若没有则进入S6；
S6：进行预制动、点刹，然后再根据车辆信息判断驾驶员是否有换向、制动等意图，若没有则进入S7；
S7：紧急制动，然后进入S10；
S8：判断毫米波雷达是否能够检测到，若能检测到则进入S9；
S9：判断车辆能否通过，若不能则进行声光及振动预警，然后进入S10，若能通过，则直接进入S10；
S10：结束。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过双目立体视觉和4D毫米波雷达的数据融合，提高输出目标的精度和准确性，结合4D毫米波雷达全天候的工作，弥补视觉易受光照、环境等因素影响缺陷，提高驾驶安全性；
通过增加雨量/光线传感器对周围环境的检测，通过环境感知，可实现双目检测的可信度；
通过结合获取的车辆信息判断驾驶员是否有换向、制动等意图，以提高驾驶安全性。
附图说明
图1为本发明的功能逻辑图；
图2为本发明的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
实施例：一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统，其通过设置双目立体视觉、4D毫米波雷达以及雨量传感器能够实现不同工况下的不同预警及控制，可实现全天候的防护，提高驾驶安全性。
参考图1、图2，包括控制器、安装在车辆前挡风玻璃内侧且与其上边框相邻的双目立体视觉以及安装在车头外部保险杠处的4D毫米波雷达，在前挡风玻璃的内侧设置有雨量/光线传感器，双目立体视觉、4D毫米波雷达和雨量/光线传感器分别与控制器对应连接并进行数据传输，且控制器的输出端电连至整车制动系统，控制器对输入的信息进行综合逻辑判断以实现限高预警及车辆减速制动功能。
车辆的ESP系统与控制器对应连接，用于获取车辆信息获取并将驾驶员行驶意图判断信息输出至控制器中,通过结合获取的车辆信息判断驾驶员是否有换向、制动等意图，提高驾驶安全性。
在车辆的仪表盘上设有限高预警指示灯，限高预警指示灯与控制器对应电连接，方向盘以及座椅连接有震动器，震动器与控制器对应电连接。
控制器的型号为IFU101或HCU311。
结合图2，一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S1: 将双目立体视觉输出的信息以及4D波雷达输出的信息经过数据融合后利用控制器对融合后的信息数据表进行判断，先判断两个信息是否融合上，如不符合则进入S2，如符合则进入S4；
S2: 判断双目立体视觉是否能够检测到，若能检测到则进入S3，若检测不到则进入S8；
S3：通过雨量/光线传感器输入的信息判断是否为夜晚或雨天，若不是则进入S4；
S4：判断车辆能否通过，若不能通过，则进入S5，若能通过则进入S10；
S5: 进行声光及振动预警，然后根据获取的车辆信息判断驾驶员是否有换向、制动等意图，若没有则进入S6；
S6：进行预制动、点刹，然后再根据车辆信息判断驾驶员是否有换向、制动等意图，若没有则进入S7；
S7：紧急制动，然后进入S10；
S8：判断毫米波雷达是否能够检测到，若能检测到则进入S9；
S9：判断车辆能否通过，若不能则进行声光及振动预警，然后进入S10，若能通过，则直接进入S10；
S10：结束。
双目性能：基于三角测量可输出目标物高度及距离信息，但易受关照、环境等外在条件影响，不能实现全天候，且受样本数量影响，不能识别所有限高装置。
4D毫米波雷达：支持目标物高速信息输出，可实现全天候工作，但无法实现目标物分类，无法判断是否为限高装置。
本发明的原理为：双目立体视觉及4D毫米波雷达实时获取限高装置信息（高度、距离），通过融合算法实现数据融合，输出融合后的信息（包含：高度、相对距离、ID、TTC、哪个传感器感知、类型（限高杆、涵洞、树枝、隧道、高架桥等））。
根据融合后的数据判断车辆是否可以安全通过，若不能安全通过结合雨量/光线传感器判断当前环境信息（用于双目立体视觉置信度判断）及驾驶员行驶意图，实现预警或车辆制动等功能。
当双目立体视觉及4D毫米波雷达同时检测到且融合上后实现预警、点刹、紧急制动等功能，在未进入紧急制动阶段，驾驶员有意识换向或制动减速等操作时可推出此功能，当进入紧急制动阶段时，系统不可退出，当非雨天、夜晚等影响双目检测性能环境情况下，同上述功能逻辑相同，当毫米波雷达单独检测、特殊天气下双目单独检测到，只触发声、光、振动等预警，提醒驾驶员安全行车。
以上双目立体视觉是机器视觉的一种重要形式，是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法。
数据融合技术是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理技术，本发明是利用数据融合将双目立体视觉以及4D毫米波雷达的信息进行融合、计算并将融合后的数据输入指控制器中，实现预警、点刹、紧急制动等功能。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统，其特征在于，包括控制器、安装在车辆前挡风玻璃内侧且与其上边框相邻的双目立体视觉以及安装在车头外部保险杠处的4D毫米波雷达，在所述前挡风玻璃的内侧设置有雨量/光线传感器，所述双目立体视觉、4D毫米波雷达和雨量/光线传感器分别与控制器对应连接并进行数据传输，且控制器的输出端电连至整车制动系统，控制器对输入的信息进行综合逻辑判断以实现限高预警及车辆减速制动功能。
2.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统，其特征在于，车辆的ESP系统与所述控制器对应连接，用于获取车辆信息获取并将驾驶员行驶意图判断信息输出至控制器中。
3.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统，其特征在于，在车辆的仪表盘上设有限高预警指示灯，所述限高预警指示灯与控制器对应电连接。
4.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统，其特征在于，所述方向盘以及座椅连接有震动器，所述震动器与控制器对应电连接。
5.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统，其特征在于，所述控制器的型号为IFU101或HCU311。
6.一种基于双目立体视觉及4D毫米波雷达的限高检测车辆控制系统的控制方法，其特征在于，
S1: 将双目立体视觉输出的信息以及4D波雷达输出的信息经过数据融合后利用控制器对融合后的信息数据表进行判断，先判断两个信息是否融合上，如不符合则进入S2，如符合则进入S4；
S2: 判断双目立体视觉是否能够检测到，若能检测到则进入S3，若检测不到则进入S8；
S3：通过雨量/光线传感器输入的信息判断是否为夜晚或雨天，若不是则进入S4；
S4：判断车辆能否通过，若不能通过，则进入S5，若能通过则进入S10；
S5：进行声光及振动预警，然后根据获取的车辆信息判断驾驶员是否有换向、制动等意图，若没有则进入S6；
S6：进行预制动、点刹，然后再根据车辆信息判断驾驶员是否有换向、制动等意图，若没有则进入S7；
S7：紧急制动，然后进入S10；
S8：判断毫米波雷达是否能够检测到，若能检测到则进入S9；
S9：判断车辆能否通过，若不能则进行声光及振动预警，然后进入S10，若能通过，则直接进入S10；
S10：结束。
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