CN117533126A - 基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能网联汽车技术领域，具体涉及一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统。该系统包括：包括信息采集模块、通信模块、数据分析模块、显示模块：信息采集模块用于对车辆状态数据进行采集，生成车辆状态信息并将车辆状态信息通过LIN总线传输至通信模块；通信模块用于将接收车辆状态信息并将车辆状态信息传输到数据分析模块；数据分析模块用于对车辆状态信息进行分析处理，得到车辆当前状况以及预测车辆风险状况，并基于车辆风险状况进行分析处理，得到分析处理结果；显示模块用于显示分析处理结果。能够解决现有方案中未能精确显示车门关闭状态、缺乏车辆侧翻提醒、缺少辅助车辆避让障碍物功能的技术问题。

Description

基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统

技术领域

本发明涉及智能网联汽车技术领域，具体涉及一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统。

背景技术

随着车辆技术的快速发展，汽车出行越来越普及，随之而来的汽车驾驶安全也越来越受到重视，每年因汽车车门未关，以及车辆转弯事故造成的安全事故也是逐年递增，因此亟需对车辆行车安全进行智能化设计。

现有技术中，机械仪表通常只能通过同一个较小的图标显示所有车门是否关好，其中任意一个门未关好时，均显示未关车门，不能准确知道是哪个门未关，因此一旦驾驶员在未注意到哪个车门未关时，还需要检查每一个车门的关闭状态，给我们的出行带来了很大的不便。

另一方面，车辆在进行弯道转弯时，因车辆当前速度过快，导致有侧翻的风险，现有技术中没有对车辆侧翻风险很好的提示系统，亟需一种高清液晶屏显示系统来进行侧翻风险预警。

另一方面，在车辆行驶过程中，遇到障碍物时，驾驶员往往凭着自身驾驶经验进行避让，往往会对车辆进行刮伤，因此亟需一种可以辅助驾驶员进行障碍物进行避让的高清液晶屏显示系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统：至少解决现有方案中未能精确显示车门关闭状态、缺乏车辆侧翻提醒、缺少辅助车辆避让障碍物功能的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统，包括信息采集模块、通信模块、数据分析模块、显示模块：

信息采集模块用于对车辆状态数据进行采集，生成车辆状态信息并将车辆状态信息通过LIN总线传输至通信模块；

通信模块用于接收车辆状态信息并将车辆状态信息传输到数据分析模块；

数据分析模块用于对车辆状态信息进行分析处理，得到车辆当前状况以及预测车辆风险状况，并基于车辆风险状况进行分析处理，得到分析处理结果；

显示模块用于显示分析处理结果。

进一步地，系统还包括：

车辆状态数据包括车门检测信息：车门和车门连接处的距离值；

在车辆启动状况下，获取各个车门和车门连接处的距离值；

将各个车门和车门连接处的距离值基于LIN总线以信息头和信息内容的方式生成第一车辆状态信息；

将第一车辆状态信息通过LIN总线上传至通信模块，并基于通信模块上传至数据分析模块；

数据分析模块接收第一车辆状态信息并判断各个车门和车门连接处的距离值是否大于第一预设距离阈值，若是，则生成车门未关的处理结果；

显示模块显示车门未关的车门位置。

进一步地，车门检测数据还包括车门关闭的速度；

在车辆启动状况下，获取各个车门关闭的速度；

将各个车门关闭的速度基于LIN总线以信息头和信息内容的方式生成第一车辆状态信息；

将第一车辆状态信息通过LIN总线上传至通信模块，并基于通信模块上传至数据分析模块；

数据分析模块接收第一车辆状态信息并判断各个车门关闭的速度是否大于第一预设速度阈值，若否，则该车门处于未关闭的状态；

显示模块显示车门未关的车门位置。

进一步地，车辆状态数据包括平衡检测信息：车辆当前速度、侧向风速/>、车辆重量M，g为重力加速度，R为弯道半径，/>为车辆拐弯的角速度、/>为方向盘转动角度；

根据关联公式计算车辆侧翻风险指数，该关联公式如下：

判断车辆侧翻风险指数/>是否大于预设侧翻风险指数阈值，若是，则预测车辆风险状况为车辆侧翻风险状况；

在预测车辆风险状况为车辆侧翻风险状况时，根据车辆侧翻临界速度公式计算出车辆侧翻临界速度ch，该车辆侧翻临界速度公式如下：

其中，h为车辆重心高度，b为车辆前轮轮距；

数据分析模块生成车辆当前行驶速度降到车辆侧翻临界速度ch的处理结果；

显示模块显示车辆侧翻临界速度ch以提醒驾驶员降低车速。

进一步地，系统还包括障碍物检测模块：

障碍物检测模块用于检测前方障碍物，测量障碍物的高度和宽度；

信息采集模块获取车辆底盘高度H1，车辆的宽度D1，障碍物的高度H2，宽度D2；

获取车辆与障碍物的安全距离S，当前车辆的速度，进行关联生成车辆偏转角度/>，车辆偏转角度由公式得出：

其中，路面湿度因子Af ，，障碍物因子As,/>，坡度因子/>，/>；其中，60≤/>≤270，E为第二常数修正系数，其具体值可依据行驶状态对行驶的影响程度，由用户调整设置；

显示模块用于显示车辆偏转角度驱动车辆方向盘进行角度转动，辅助驾驶员进行转动方向盘，绕开障碍物。

进一步地，通信模块可以包括LIN总线、中央网关以及CAN总线。

进一步地，显示模块包括仪表以及液晶显示屏。

相比于现有方案，本发明实现的有益效果：

1）基于传感器采集车门和车门连接处的距离值和车门关闭的速度来确定车门是否处于关闭状态，并通过LIN总线将车门检测信息传送至数据分析模块，并基于显示模块显示车门未关的车门位置以提醒驾驶员精确关闭车门，进而保证车辆行驶安全。

2）基于传感器采集车辆平衡检测信息，根据根据关联公式计算车辆侧翻风险指数，在车辆侧翻风险指数/>大于预设预设侧翻风险指数阈值时，预测车辆风险状况为车辆侧翻风险状况并计算车辆侧翻临界速度，以提醒驾驶员降低行驶速度增加行车安全性。

3）对障碍物进行检测，并基于传感器采集的信息计算得到车辆偏转角度，进而辅助驾驶员进行避让障碍物，增加行车安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的结构图；

图2是本发明实施例的一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的流程图；

图3是本发明实施例的一种车门检测信息生成示意图；

图4是本发明实施例的另一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的流程图；

图5是本发明实施例的另一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的流程图；

图6是本发明实施例的另一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

本实施例提供了一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统，图1是本发明实施例的一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的结构图，如图1所示，该系统包括信息采集模块、通信模块、数据分析模块、显示模块。

信息采集模块由安装于车门内侧的4D毫米波雷达、安装于车门外侧的WirelessDoor Speed，安装于车辆行驶正前方的4D毫米波雷达、安装于车辆左右两侧的4D毫米波雷达以及车辆自带的传感器组成。4D毫米波雷达是4D高分辨毫米波雷达(4D HighResolution Radar)，也叫做4D成像毫米波雷达，简称4D成像雷达。能够测得距离(Range)、速度(Velocity)、水平角度(Azimuth)和俯仰角度或高度(Elevation)四个维度的信息。Wireless Door Speed能够量测车门的关闭速度，并能够与车辆的CAN总线（ControllerArea Network：控制器局域网总线）连接，是测量车辆车门关门的速度的传感器。

通信模块可以包括LIN总线、中央网关以及CAN总线。

数据分析模块用于对车辆状态信息进行分析处理，得到车辆当前状况以及预测车辆风险状况，并基于车辆风险状况进行分析处理，得到处理结果。

显示模块包括仪表以及液晶显示屏，用于显示车辆当前速度以及显示车辆当前状况。

图2是本发明实施例的一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的流程图，如图2所示，包括以下步骤：

步骤S201：在车辆启动状况下，获取各个车门和车门连接处的距离值。具体地，车辆状态数据包括车门检测信息：车门和车门连接处的距离值；车门内侧的4D毫米波雷达获取各个车门和车门连接处的距离值。

步骤S202：将各个车门和车门连接处的距离值基于LIN总线以信息头和信息内容的方式生成第一车辆状态信息。第一车辆状态信息由信息头和信息内容构成，在此可以举例说明，图3是本发明实施例的一种车门检测信息生成示意图，如图3所示，以车门1为例，车门1有LIN信息产生的从机，LIN总线设置有主机，第一车辆状态信息由LIN主机生成信息头和车门1从机生成信息内容，该信息头为车门1的ID识别码，信息内容则为车门1和车门连接处的距离值，两者生成有效的第一车辆状态信息。

步骤S203：将第一车辆状态信息通过LIN总线上传至通信模块，并基于通信模块上传至数据分析模块。

步骤S204：数据分析模块接收第一车辆状态信息并判断各个车门和车门连接处的距离值是否大于第一预设距离阈值，若是，进入步骤S205，若否，进入步骤S207。

步骤S205：生成车门未关的处理结果。

步骤S206：显示模块显示车门未关的车门位置。

步骤S207：生成车门已关闭的处理结果。

综上，基于传感器采集车门和车门连接处的距离值来确定车门是否处于关闭状态，并通过LIN总线将车门检测信息传送至数据分析模块，并基于显示模块显示车门未关的车门位置以提醒驾驶员精确关闭车门，进而保证车辆行驶安全。

在一些实施例中，图4是本发明实施例的另一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的流程图，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S401：在车辆启动状况下，获取各个车门关闭的速度，具体地，利用安装于车门外侧的Wireless Door Speed测得车门关闭时的速度，车门检测数据还包括车门关闭的速度。

步骤S402：将各个车门关闭的速度基于LIN总线以信息头和信息内容的方式生成第一车辆状态信息。其中，信息内容为各个车门关闭的速度，这里第一车辆状态信息的生成方式不在赘述。

步骤S403：将第一车辆状态信息通过LIN总线上传至通信模块，并基于通信模块上传至数据分析模块。

步骤S404：数据分析模块接收第一车辆状态信息并判断各个车门关闭的速度是否大于第一预设速度阈值，若否，进入步骤S405，若是，进入步骤S407。值得说明的是，该第一预设速度阈值为0.61m/s。

步骤S405：生成车门未关的处理结果。

步骤S406：显示模块显示车门未关的车门位置。

步骤S407：生成车门已关闭的处理结果。

综上，基于车门关闭的速度来确定车门是否处于关闭状态，并通过LIN总线将车门检测信息传送至数据分析模块，并基于显示模块显示车门未关的车门位置以提醒驾驶员精确关闭车门，进而保证车辆行驶安全。

在一些实施例中，图5是本发明实施例的另一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的流程图，如图5所示，包括以下步骤：

步骤S501：车辆状态数据包括平衡检测信息：车辆当前速度、侧向风速/>、车辆重量M，g为重力加速度，R为弯道半径，/>为车辆拐弯的角速度、/>为方向盘转动角度。具体地，侧向风速/>可以由风速传感器测得，车辆拐弯的角速度、弯道半径可由4D毫米波雷达测得，方向盘转动角度由车内转盘角度传感器测得。

步骤S502：根据关联公式计算车辆侧翻风险指数。该关联公式如下：

步骤S503：判断车辆侧翻风险指数/>是否大于预设侧翻风险指数阈值，若是，进入步骤S504，若否，进入步骤S508。

步骤S504：预测车辆风险状况为车辆侧翻风险状况。

步骤S505：在预测车辆风险状况为车辆侧翻风险状况时，根据车辆侧翻临界速度公式计算出车辆侧翻临界速度ch。该车辆侧翻临界速度公式如下：

其中，h为车辆重心高度，b为车辆前轮轮距；

步骤S506：数据分析模块生成车辆当前行驶速度降到车辆侧翻临界速度ch的处理结果。

步骤S507：显示模块显示车辆侧翻临界速度ch以提醒驾驶员降低车速。

步骤S508：生成车辆处于平衡状态的处理结果，并于显示模块中显示车辆处于平衡状态。

综上，基于传感器采集车辆平衡检测信息，根据根据关联公式计算车辆侧翻风险指数，在车辆侧翻风险指数/>大于预设预设侧翻风险指数阈值时，预测车辆风险状况为车辆侧翻风险状况并计算车辆侧翻临界速度，以提醒驾驶员降低行驶速度增加行车安全性。

在一些实施例中，图6是本发明实施例的另一种基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统的流程图，如图6所示，包括以下步骤：

该系统还包括障碍物检测模块，障碍物检测模块由4D毫米波雷达和高精度摄像机组成。

步骤S601：信息采集模块获取车辆底盘高度H1，车辆的宽度D1，障碍物的高度H2，宽度D2；

步骤S602：获取车辆与障碍物的安全距离S，当前车辆的速度，进行关联生成车辆偏转角度/>，车辆偏转角度由公式得出：

其中，路面湿度因子/>，，障碍物因子/>,/>，坡度因子/>，/>；其中，60≤/>≤270，E为第二常数修正系数，其具体值可依据行驶状态对行驶的影响程度，由用户调整设置；

步骤S603：显示模块用于显示车辆偏转角度，驾驶员驱动车辆方向盘进行角度转动，辅助驾驶员进行转动方向盘，绕开障碍物。

综上，本发明实施例在行过程中对障碍物进行检测，并基于传感器采集的信息计算得到车辆偏转角度，进而辅助驾驶员进行避让障碍物，增加行车安全性。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD）、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一些逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统，其特征在于，包括信息采集模块、通信模块、数据分析模块、显示模块：

信息采集模块用于对车辆状态数据进行采集，生成车辆状态信息并将车辆状态信息通过LIN总线传输至通信模块；

通信模块用于接收车辆状态信息并将车辆状态信息传输到数据分析模块；

数据分析模块用于对车辆状态信息进行分析处理，得到车辆当前状况以及预测车辆风险状况，并基于车辆风险状况进行分析处理，得到分析处理结果；

显示模块用于显示分析处理结果。

2.根据权利要求1所述的基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统，其特征在于，车辆状态数据包括车门检测信息：车门和车门连接处的距离值；

在车辆启动状况下，获取各个车门和车门连接处的距离值；

将各个车门和车门连接处的距离值基于LIN总线以信息头和信息内容的方式生成第一车辆状态信息；

将第一车辆状态信息通过LIN总线上传至通信模块，并基于通信模块上传至数据分析模块；

数据分析模块接收第一车辆状态信息并判断各个车门和车门连接处的距离值是否大于第一预设距离阈值，若是，则生成车门未关的处理结果；

显示模块显示车门未关的车门位置。

3.根据权利要求2所述的基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统，其特征在于，车门检测数据还包括车门关闭的速度；

在车辆启动状况下，获取各个车门关闭的速度；

将各个车门关闭的速度基于LIN总线以信息头和信息内容的方式生成第一车辆状态信息；

将第一车辆状态信息通过LIN总线上传至通信模块，并基于通信模块上传至数据分析模块；

数据分析模块接收第一车辆状态信息并判断各个车门关闭的速度是否大于第一预设速度阈值，若否，则该车门处于未关闭的状态；

显示模块显示车门未关的车门位置。

4.根据权利要求1所述的基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统，其特征在于，车辆状态数据包括平衡检测信息：车辆当前速度、侧向风速/>、车辆重量M，g为重力加速度，R为弯道半径，/>为车辆拐弯的角速度、/>为方向盘转动角度；

根据关联公式计算车辆侧翻风险指数，该关联公式如下：

判断车辆侧翻风险指数/>是否大于预设侧翻风险指数阈值，若是，则预测车辆风险状况为车辆侧翻风险状况；

在预测车辆风险状况为车辆侧翻风险状况时，根据车辆侧翻临界速度公式计算出车辆侧翻临界速度ch，该车辆侧翻临界速度公式如下：其中，h为车辆重心高度，b为车辆前轮轮距；

数据分析模块生成车辆当前行驶速度降到车辆侧翻临界速度ch的处理结果。

5.根据权利要求1所述的基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统，其特征在于，系统还包括障碍物检测模块：

障碍物检测模块用于检测前方障碍物，测量障碍物的高度和宽度；

信息采集模块获取车辆底盘高度H1，车辆的宽度D1，障碍物的高度H2，宽度D2；

获取车辆与障碍物的安全距离S，当前车辆的速度，进行关联生成车辆偏转角度/>，车辆偏转角度由公式得出：

其中，路面湿度因子/>，，障碍物因子/>,/>，坡度因子/>，/>；其中，60≤/>≤270，E为第二常数修正系数，其具体值可依据行驶状态对行驶的影响程度，由用户调整设置；

显示模块用于显示车辆偏转角度驱动车辆方向盘进行角度转动，辅助驾驶员进行转动方向盘，绕开障碍物。

6.根据权利要求1所述的基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统，其特征在于，通信模块可以包括LIN总线、中央网关以及CAN总线。

7.根据权利要求1所述的基于多传感器采集的汽车高清液晶屏显示系统，其特征在于，显示模块包括仪表以及液晶显示屏。