CN204196777U - 驾驶路况识别控制系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种驾驶路况识别控制系统及车辆，所述驾驶路况识别控制系统包括：车外信息采集单元，用于对车辆的周围环境进行监控，获取周围车辆信息；以及控制处理单元，与所述车外信息采集单元连接，用于接收所述车外信息采集单元的周围车辆信息，判断所述车辆周围是否有特种车辆，如果有则控制报警单元发出警示信息。本实用新型驾驶路况识别控制系统可准确判断出车辆周围特种车辆的存在，提高车辆驾驶的安全性，减少交通事故的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种识别控制系统，特别涉及一种驾驶路况识别控制系统及车辆。
背景技术
特种车辆指的是外廓尺寸、重量等方面超过设计车辆的界限及特殊用途的车辆，或指经特制或专门改装，配有固定的装置设备，主要功能不是用于载人或运货的机动车辆。特种车辆一般为用于担负特种勤务并悬挂特种车辆号牌、安装使用警报器和标志灯具的车辆，如运钞车、救护车、消防车、警车、工程救险车、军事监理车等。
在行驶的道路上，各种车辆的鸣笛声或者车辆标志可直接反应部分路况。由于现有的车辆不具有对特种车辆识别的功能和系统，需要驾驶员对特种车辆进行识别，并做出相应的动作，如控制驾驶车辆换道、让路、靠边停站等。
但是对于无人驾驶的车辆，由于没有驾驶人员的操作，不能针对车辆周围的特种车辆及时做出相应动作，使得车辆驾驶不安全，很容易造成交通事故。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种驾驶路况识别控制系统及车辆，可对车辆周围的特种车辆进行识别。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种驾驶路况识别控制系统，所述驾驶路况识别控制系统包括：车外信息采集单元，用于对车辆的周围环境进行监控，获取周围车辆信息；以及控制处理单元，与所述车外信息采集单元连接，用于接收所述车外信息采集单元的周围车辆信息，判断所述车辆周围是否有特种车辆。
进一步的，所述车外信息采集单元包括：声音采集单元和/或图像采集单元；其中，所述声音采集单元，用于采集车辆周围环境的声音并发送至所述控制处理单元；所述图像采集单元，用于采集车辆周围的车辆的图像并发送至所述控制处理单元。
进一步的，所述声音采集单元包括设置于车辆车顶处的声音传感器，所述图像采集单元包括设置在车辆前风挡玻璃上的车前摄像头和/或设置在车辆后风挡玻璃上的车后摄像头。
进一步的，所述控制处理单元还连接车辆的仪表和自动驾驶开关，用于从所述仪表获取车辆的车速和档位信息，以判断车辆是否处于行驶状态；以及在车辆处于行驶状态时，获取所述自动驾驶开关的开关信号，以判断车辆是否处于无人驾驶状态。
进一步的，所述驾驶路况识别控制系统还包括：报警单元，与所述控制处理单元连接，用于在车辆周围存在特种车辆且车辆处于无人驾驶状态时，由所述控制处理单元控制发出报警信息。
进一步的，所述驾驶路况识别控制系统还包括：车内信息采集单元，与所述控制处理单元连接，用于对车辆的内部进行监控，获取车内信息，以确定车内有无人员活动。
进一步的，所述车内信息采集单元包括：超声波传感器和/或座椅重量传感器；其中，所述超声波传感器，设置于车辆顶棚的内部，用于在该超声波传感器对车内发出超声波信号后收集反馈声波信号，并发送至所述控制处理单元；所述座椅重量传感器，设置于车辆座椅的内部，用于采集座椅承受的压力数据信息并发送至所述控制处理单元。
进一步的，所述驾驶路况识别控制系统还包括：执行单元，与所述控制处理单元连接，由所述控制处理单元在车辆周围存在特种车辆、车辆处于无人驾驶状态且车内无人员活动时，控制所述执行单元动作，用于控制车辆换道、让路或靠边停站。
进一步的，所述驾驶路况识别控制系统还包括：通讯单元，与所述控制处理单元连接，用于在所述执行单元运行时，将从所述控制处理单元中获取的车辆运行信息发送至相关人员。
本实用新型提供的另一种技术方案：一种车辆，所述车辆包括所述的驾驶路况识别控制系统。
相对于现有技术，本实用新型驾驶路况识别控制系统及车辆具有以下优势：本实用新型驾驶路况识别控制系统及车辆通过车外信息采集单元以及控制处理单元的设置，可准确判断出车辆周围特种车辆的存在，提高车辆驾驶的安全性，减少交通事故的发生；另外，在车辆周围存在特种车辆且车辆处于无人驾驶状态时，可提醒驾驶员接管车辆；在车辆周围有特种车辆且车内无人员活动(即，无人接管车辆)时，可控制执行单元动作，以控制车辆换道、让路或靠边停站。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的驾驶路况识别控制系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述的控制处理单元的结构示意图；
图3为语音识别模块的电路图；
图4为SD卡与STM32的管脚连接示意图；
图5为本实用新型实施例所述的驾驶路况识别控制系统及车辆的工作流程图。
附图标记说明：
1-车外信息采集单元，11-声音传感器，12-车前摄像头，13-车后摄像头，2-报警单元，21-音响系统，22-顶灯，3-控制处理单元，4-车内信息采集单元，41-超声波传感器，42-座椅重量传感器，5-执行单元，51-转向系统，52-制动系统，53-加速系统，6-通讯单元，7-仪表，8-自动驾驶开关。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1所示，本实用新型驾驶路况识别控制系统包括车外信息采集单元1，用于对车辆的周围环境进行监控，获取周围车辆信息；以及控制处理单元3，与所述车外信息采集单元1连接，用于接收所述车外信息采集单元的周围车辆信息，判断所述车辆周围是否有特种车辆。
如图2所示，所述控制处理单元3包括控制器，以及分别与所述控制器连接的语音识别模块、SD(Secure Digital，安全数位)卡、CAN(ControllerArea Network，控制器局域网络)收发器及LIN(Local Interconnect Network，本地连接网络)收发器。其中，所述控制器可为基于STM32F103VET6(简称为STM32)，内置64KB RAM(random access memory，随机存储器)、512KB Flash(Flash Memory，闪存)，以及丰富的增强I/O端口和连接到两条APB(Advanced Peripheral Bus，先进的外围总线)的外设，主要控制传感器模拟信号的采集、语音信号的收发和汽车控制信号的输出。语音识别模块可选用IC Route公司的LD3320芯片。该LD3320芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括A(Analog，模拟)/D(Digital，数字)转化器、D/A转换器、麦克风接口、声音输出接口等，且所述LD3320芯片在设计上注重节能与高效，不需要外接任何的辅助芯片(如Flash、RAM等)，可直接集成在现有的产品中即可以实现声音识别功能。
参照LD3320数据手册，语音识别控制电路采用LD3320与STM32F103VET6通过SPI(Serial Peripheral interface，串行外围接口)串行方式进行连接。其中，所述语音识别模块控制电路如图3所示。首先，要将MD接高电平，芯片时钟信号CLK连接到STM32时钟信号输出引脚MCO(PA8)上。引脚MBS是麦克风偏置，接了一个RC电路，保证能输出一个浮动电压给麦克风。
要实现声音识别，需要存放特种车辆音频文件。本实用新型驾驶路况识别控制系统将特种车辆音频文件存放在SD卡上，语音识别关键词也存放在SD卡上，这样可以很方便地更改要识别的关键词，而不需要更改程序内容。在接收到车辆周围的声音后，主控STM32将车辆音频文件数据依次从SD卡读出来，送入LD3320芯片内部，LD3320芯片将从SD卡读出的音频与所述车辆周围的声音进行比较，从而可判断出车辆周围是否特种车辆。SD卡硬件连接如图4所示。SD卡与STM32通过SPI方式进行通信。将SD卡片选信号CS(Chip Select，芯片选择)、数据输入信号DI(Digital Input，数据输入)、数据输出信号DO(Digital Out，数据输出)、时钟信号SCLK分别与STM32的PC11、PD2、PC8、PC12引脚连接。
所述车外信息采集单元1包括声音采集单元和/或图像采集单元；其中，所述声音采集单元，用于采集车辆周围环境的声音并发送至所述控制处理单元；所述图像采集单元，设置于车辆的风挡玻璃上，用于采集车辆周围的车辆的图像并发送至所述控制处理单元。所述声音采集单元与图像采集单元可分别单独用于监测特种车辆，也可同时使用，以提高判断的准确性。本实用新型的驾驶路况识别控制系统可借用车辆现有的视觉传感器对特种车辆的图像特征进行识别，从而降低生产成本。
如图1所示，所述声音采集单元包括设置于车辆的车顶处的声音传感器11，所述声音采集单元包括设置在车辆前风挡玻璃上的车前摄像头12和/或设置在车辆后风挡玻璃上的车后摄像头13。
所述声音传感器11可以是一个，也可以是多个。较佳的，一般在车顶上设置有两个，可使得监控的范围更广。所述声音传感器11将收集的周边环境的声音，通过音频(audio)格式发送给控制处理单元3，传输介质可为双绞线、光缆、无线，但并不以此为限。控制处理单元3对声音进行滤波、加窗分帧、端点检测等DTW(Dynamic Time Warping，动态时间归整)算法为核心的声音识别，以判定周围是否有特种车辆。
所述车前摄像头12和/或车后摄像头13将采集的周边车辆外观特征的图像，通过视频(Video)格式发送给控制处理单元3。传输介质可为双绞线、光缆、无线，但并不以此为限。控制处理单元3将图像与储存的标准图像进行比对，来判定周围是否有特种车辆。
如图1所示，所述控制处理单元3还连接车辆的仪表7以及自动驾驶开关8；其中，所述控制处理单元通过所述仪表7获取车辆的车速和档位信息，判断车辆是否处于行驶状态；在车辆处于行驶状态时，所述控制处理单元通过所述自动驾驶开关8的开关信号，判断车辆是否处于无人驾驶状态。一般情况下，当车速信号A1大于5km/h，档位开关信号A2处于D档位位置时，则可断定所述车辆处于行驶状态。当所述自动驾驶开关为“01”状态时，则可进一步断定所述车辆处于无人驾驶状态。
如图1所示，本实用新型驾驶路况识别控制系统还包括报警单元2，与所述控制处理单元3连接，用于在车辆周围存在特种车辆且车辆处于无人驾驶状态时，由所述控制处理单元3控制发出报警信息，以提醒驾驶员接管车辆。其中，所述报警单元2包括音响系统21和/或顶灯22。其中，所述音响系统21通过CAN接收所述控制处理单元3的控制信息，调取系统内预存的语音警示声音，进行语音警示；所述顶灯22通过CAN接收所述控制处理单元3的控制信息，通过内置的继电器，实现灯光的闪烁，进行灯光提示。
如图1所示，本实用新型驾驶路况识别控制系统还包括车内信息采集单元4，与所述控制处理单元3连接，用于对车辆的内部进行监控，获取车内信息。所述车内信息采集单元4包括超声波传感器41和/或座椅重量传感器42；其中，所述超声波传感器41，设置于车辆顶棚的内部，用于对车内发出超声波信号后收集反馈声波信号，并发送至所述控制处理单元3；所述座椅重量传感器42，设置于车辆座椅的内部，用于采集座椅承受的压力数据信息并发送至所述控制处理单元3。
其中，所述超声波传感器41通过LIN线与所述控制处理单元3连接，将反馈声波信号发送至所述控制处理单元3，以判断车内是否有人员活动。
所述座椅重量传感器42与所述控制处理单元3连接，将采集到的压力数据信息发送至所述控制处理单元3，由所述控制处理单元3根据该压力数据信息是否在设定的压力范围之内，判断车内是否有人员活动。如果所述压力数据信息不在设定的压力范围之内，则所述控制处理单元3判定所述车辆没有人员活动。具体而言，可假设设定的压力范围为110kg/m2至125kg/m2，若座椅重量传感器42感应到的压力信息为低于110kg/m2或高于125kg/m2时，表明驾驶员在驾驶该车辆时有异常情况发生，所述控制处理单元3断定所述车辆内没有人员活动。其中，所述座椅重量传感器42可以是一个，也可以是多个，可用于采集驾驶员座椅表面的压力数据信息和/或其他乘员座椅的表面的压力数据信息。
如图1所示，本实用新型驾驶路况识别控制系统还包括执行单元5，与所述控制处理单元3连接，由所述控制处理单元3在车辆周围存在特种车辆、车辆处于无人驾驶状态且车内无人员活动时，控制该执行单元5动作，用于控制车辆换道、让路或靠边停站，从而可减少交通事故的发生。
所述执行单元5包括通过CAN线与所述控制处理单元3连接的转向系统51、制动系统52以及加速系统53，其中，所述转向系统51为电动转向系统，所述制动系统52为电子稳定性控制系统，所述加速系统53为电子油门系统。
本实用新型驾驶路况识别控制系统还包括通讯单元6，与所述控制处理单元3连接，用于在所述执行单元5运行时，将从所述控制处理单元3中获取的车辆运行信息发送至相关人员。其中，所述通讯单元6可安装在车辆内部，也可以集成在音响系统21中。当所述控制处理单元3控制执行单元5实现车辆换道、让路或靠边停站时，所述控制处理单元3将通过CAN线发送相关信息至所述通讯单元6，所述通讯单元6可将接收的信息直接发送至相关人员的通讯设备上，也可通过互联网或其他通讯网络上传以通知相关人员。
如图5所示，本实用新型驾驶路况识别控制系统及车辆的控制方法包括：首先，获取车速信息和档位开关信号，判断车辆是否处于行驶状态。如果是，则获取自动驾驶开关的开关信号，判断所述车辆是否处于无人驾驶状态。如果是，则采集周围车辆信息，判断车辆周围是否有特种车辆。如果有，则采集车内信息，判断车内是否有人员活动，如果有，则报警，提醒驾驶员接管车辆；否则控制转向系统、制动系统以及加速系统实现车辆的换道、让路、靠边停站等自动驾驶动作，同时也可将获取的车辆运行信息发送至相关人员。
其中，可通过声音传感器采集车辆周围环境中的声音信息，和/或通过车前摄像头和/或车后摄像头采集车辆周围的车辆图像，判断车辆周围是否有特种车辆。
具体可为：通过声音传感器采集车辆周围环境中的声音信息，并对声音进行解析，第一次判断车辆周围是否有特种车辆，如果有则控制车前摄像头和/或车后摄像头采集车辆周围的车辆的图像，并对图像进行解析，再次判断周围有否有特种车辆。
报警方式包括通过音响系统的预警声音和/或顶灯的灯光闪烁。
在车辆行驶时，需要通过超声波传感器收集的反馈声波信号和/或座椅重量传感器采集的座椅所受压力数据信号判断车内是否有人员活动。
一般情况下，当所述座椅重量传感器采集的压力数据信息不在设定范围内时，则可断定车内无人员活动。其中，所述设定范围一般为110kg/m2至125kg/m2，但并不以此为限。
其中，所述相关信息包括车辆运行速度、车辆位置以及车辆的动作信息等。该信息可直接发送至相关人员的通讯设备上，或者通过互联网或通讯网络上传以告知。
本实用新型的驾驶路况识别控制系统及车辆通过车外信息采集单元以及控制处理单元的设置，可准确判断出车辆周围特种车辆的存在，提高车辆驾驶的安全性，减少交通事故的发生。进一步，通过声音传感器以及车前摄像头和车后摄像头的设置，实现对声音特征和图像特征的结合互补，提高识别特种车辆的准确性，并控制车辆完成无人驾驶的动作，对完善车辆功能方面有重要意义。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种驾驶路况识别控制系统，其特征在于，所述驾驶路况识别控制系统包括：
车外信息采集单元(1)，用于对车辆的周围环境进行监控，获取周围车辆信息；以及
控制处理单元(3)，与所述车外信息采集单元(1)连接，用于接收所述车外信息采集单元(1)的周围车辆信息，判断所述车辆周围是否有特种车辆。
2.根据权利要求1所述的驾驶路况识别控制系统，其特征在于，所述车外信息采集单元(1)包括：声音采集单元和/或图像采集单元；其中，
所述声音采集单元，用于采集车辆周围环境的声音并发送至所述控制处理单元(3)；
所述图像采集单元，用于采集车辆周围的车辆的图像并发送至所述控制处理单元(3)。
3.根据权利要求2所述的驾驶路况识别控制系统，其特征在于，所述声音采集单元包括设置于车辆车顶处的声音传感器(11)，所述图像采集单元包括设置在车辆前风挡玻璃上的车前摄像头(12)和/或设置在车辆后风挡玻璃上的车后摄像头(13)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的驾驶路况识别控制系统，其特征在于，所述控制处理单元(3)还连接车辆的仪表(7)和自动驾驶开关(8)，用于从所述仪表(7)获取车辆的车速和档位信息，以判断车辆是否处于行驶状态；以及在车辆处于行驶状态时，获取所述自动驾驶开关(8)的开关信号，以判断车辆是否处于无人驾驶状态。
5.根据权利要求4所述的驾驶路况识别控制系统，其特征在于，所述驾驶路况识别控制系统还包括：
报警单元(2)，与所述控制处理单元(3)连接，用于在车辆周围存在特种车辆且车辆处于无人驾驶状态时，由所述控制处理单元(3)控制发出报警信息。
6.根据权利要求4所述的驾驶路况识别控制系统，其特征在于，所述驾驶路况识别控制系统还包括：
车内信息采集单元(4)，与所述控制处理单元(3)连接，用于对车辆的内部进行监控，获取车内信息，以确定车内有无人员活动。
7.根据权利要求6所述的驾驶路况识别控制系统，其特征在于，所述车内信息采集单元(4)包括：超声波传感器(41)和/或座椅重量传感器(42)；其中，
所述超声波传感器(41)，设置于车辆顶棚的内部，用于在该超声波传感器(41)对车内发出超声波信号后收集反馈声波信号，并发送至所述控制处理单元(3)；
所述座椅重量传感器(42)，设置于车辆座椅的内部，用于采集座椅承受的压力数据信息并发送至所述控制处理单元(3)。
8.根据权利要求6所述的驾驶路况识别控制系统，其特征在于，所述驾驶路况识别控制系统还包括：
执行单元(5)，与所述控制处理单元(3)连接，由所述控制处理单元(3)在车辆周围存在特种车辆、车辆处于无人驾驶状态且车内无人员活动时，控制该执行单元(5)动作，用于控制车辆换道、让路或靠边停站。
9.根据权利要求8所述的驾驶路况识别控制系统，其特征在于，所述驾驶路况识别控制系统还包括：
通讯单元(6)，与所述控制处理单元(3)连接，用于在所述执行单元(5)运行时，将从所述控制处理单元(3)中获取的车辆运行信息发送至相关人员。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-9中任一项所述的驾驶路况识别控制系统。
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