CN206671565U - 一种利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，所述辅助系统包括激光传感器、数据处理模块、存储器、图像显示模块、微处理器、控制平台和转动平台；所述激光传感器收集车辆前方障碍物的距离信息；数据处理模块对距离信息进行处理，并将距离信息与相对速度传输给控制平台，由控制平台控制所得信息是否显示给驾驶员；控制平台控制数据处理模块将需显示信息传输给存储器，存储器通过微处理器对信息进行图像处理，并传送至图像显示模块显示；微处理器根据控制信息控制车辆控制系统动作。本实用新型能够准确、及时并全面的为驾驶员提供车辆前方障碍物的全面信息，提高驾驶车辆的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆前防撞预警的提醒及驾驶辅助领域，尤其涉及一种利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统。
背景技术
汽车作为当今社会生活中的主要交通工具，汽车的驾驶系统正逐渐向自动化和智能化的方向发展。而汽车前防撞预警作为驾驶辅助系统的一部分，可以将车前方的障碍物及路况情形以视觉图像的方法展示给驾驶员，从而避免驾驶员视觉盲区的存在，或在驾驶员注意力分散的情形下给予提醒或驾驶辅助功能。
然而，目前的前防撞影像系统均采用光学摄像头作为基本的探测单元，在外界光线不足的条件下，其成像质量无法为驾驶员的驾驶判断提供足够的依据。此外，光学摄像头的图像采集频率较低，由此其无法在较短的时间间隔内连续给予驾驶员足够的环境提示。另外，光学摄像头的视野范围有盲区存在，也会影响驾驶员的判断。
实用新型内容
针对现有的前防撞辅助系统无法准确、及时和全面为驾驶员提供车辆前部环境反馈的问题，本实用新型提供一种利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，该辅助系统采用高速、广角并适用于多种光线及气候条件的传感器手段，以替代目前驾驶辅助系统中的前防撞传感器方案。
本实用新型的解决方案包括：
一种利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述辅助系统包括激光传感器、数据处理模块、存储器、图像显示模块、微处理器、控制平台和转动平台；
所述激光传感器固定在转动平台上，所述转动平台安装在车辆前部预设位置处，所述转动平台带动所述激光传感器转动；
所述激光传感器与所述数据处理模块信号相连，用于收集车辆前方障碍物的距离信息，并将获得的距离信息传送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块用于处理所述激光传感器获得的距离信息，计算得出车辆与障碍物的相对速度，并将相应的距离信息和相对速度信息一并传输至所述控制平台，由所述控制平台判断所得信息是否显示给驾驶员，如所得信息需显示给驾驶员，所述控制平台控制所述数据处理模块将相应需显示信息传输至所述存储器；
所述存储器通过所述微处理器对所述需显示信息进行图像处理，并将图像处理信息传输至所述图像显示模块，所述图像显示模块将所述图像处理信息图像显示给车辆驾驶员；
所述控制平台将所述需显示信息和预设参数传输至所述微处理器，所述微处理器通过将所述需显示信息与所述预设参数参数比较获得控制信息，所述微处理器根据所述控制信息控制车辆自身的车辆控制系统采取自动驾驶辅助措施。
进一步地，所述转动平台为一维转动平台。
进一步地，所述转动平台的转动角度范围是0～180度。
进一步地，所述转动平台的转动频率为15～30赫兹。
进一步地，所述激光传感器为广角激光传感器。
进一步地，所述激光传感器具有相应的接收器组件，所述接收器组件采用飞行时间法计算得出目标障碍物的距离信息。
进一步地，所述激光传感器选用的激光波长为903纳米。
进一步地，所述图像显示模块包括图像显示芯片和显示终端，所述图像显示芯片与所述存储器相连，所述显示终端与所述图像显示芯片相连，所述显示终端用于显示信息。
进一步地，所述微处理器与所述控制平台通过CAN总线相连。
本实用新型的有益效果：
本实用新型相较于现有技术，采用了测量精度更高、速度更快的激光传感器，配以转动平台，便可以实现对车辆前部障碍物的一维扫描，为驾驶员提供障碍物的距离信息，并实现该信息的实时图像处理。将所测得的距离数据进行实时微分处理，便可以得出车辆与障碍物的相对速度，凭借激光传感器高速、高效的测量及探测距离较远的特点，可以实现车辆行驶过程中的实时监测，距离数据和相对速度数据的配合使用可以为驾驶员提供车辆前方障碍物的全面信息，增强了驾驶辅助提示功能，进一步提高了驾驶车辆的安全性。同时由于激光传感器受使用环境影响小，因此使用范围广泛，适用性强。
附图说明
图1是本实用新型利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统的结构方框图；
图2是本实用新型利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统的使用原理图。
其中，1-激光传感器，2-数据处理模块，3-存储器，4-图像显示模块，5-微处理器，6-控制平台，7-车辆控制系统，8-前方车辆，9-行人，10-障碍物，11-本体车辆、12-转动平台。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型记载了一种利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，如图1所示，该辅助系统包括激光传感器1、数据处理模块2、存储器3、图像显示模块4、微处理器5、控制平台6。
激光传感器1与数据处理模块2相连，用于收集车辆前方障碍物的距离信息，并将获得的距离信息传送至数据处理模块2。
激光传感器1固定在转动平台12(见图2)上，转动平台12安装在车辆前部预设位置处。激光传感器1可为广角激光传感器，选用的激光波长为903纳米，激光传感器1具有相应的接收器组件，接收器组件采用飞行时间法计算得出目标障碍物的距离信息，由此激光传感器1获取车辆前方障碍物的距离信息。
转动平台12可为一维转动平台，依靠转动平台12的转动激光传感器1对车辆前部平面进行一维扫描，实现0～180度范围内的障碍物探测，确保车辆前方无盲区。
数据处理模块2分别与存储器3和控制平台6相连。数据处理模块2用于处理激光传感器1获得的距离信息。数据处理模块2对激光传感器1所测得的障碍物距离信息进行相应的微分计算，计算得出车辆与障碍物的相对速度，并将相应的距离信息和相对速度信息一并传输至控制平台6，由控制平台6判断所得信息是否显示给驾驶员。如所得信息需显示给驾驶员，控制平台6控制数据处理模块2将相应需显示信息传输至存储器3。
存储器3分别与图像显示模块4和微处理器5相连。存储器3通过微处理器5中预存的图像处理程序对需显示信息进行图像处理,通过图像显示模块4进行显示。预存的图像处理程序是仿真形成的车辆前部障碍物距离及相对速度信息；图像显示模块4包括图像显示芯片和显示终端，图像显示芯片与存储器3相连，显示终端与图像显示芯片相连，显示终端用于显示信息。
存储器3将图像处理信息传输至图像显示芯片上，显示终端将车辆前部的障碍物距离信息及相对速度信息图像显示给车辆驾驶员。
另外存储器3还可将自身存储的所显示的车辆前部的障碍物距离信息及相对速度信息的相关冗余反馈信息传输至微处理器5。
微处理器5与控制平台6通过CAN总线相连，同时还与车辆自身的车辆控制系统7相连。微处理器5根据控制信息控制车辆控制系统7的动作。
控制平台6用于调节系统的预警和自动制动数据范围，并控制整套系统的功能输出与关闭。控制平台6将需显示信息和预设参数传输至微处理器5。微处理器5通过将所得的需显示信息与预设参数及冗余反馈信息比较获得控制信息；在车辆离障碍物距离过短或相对车速过快时，微处理器5通过控制信息控制车辆控制系统7动作。
车辆控制系统7为车辆本体的动力及制动控制系统。车辆控制系统7根据控制信息可向驾驶员预警及自动减速或自动采取紧急制动等自动驾驶辅助措施。
本例的辅助系统使用原理如图2所示。激光传感器1及转动平台12安装在本体车辆11前部预设位置处，转动平台12的转动频率为15～30赫兹，随着转动平台12的转动，激光传感器1便可以实现0～180度角度范围内的探测。其中，在转动平台12静止的情况下，激光传感器1的探测角度为3度，探测距离为50～200米。由此，在转动平台12上的激光传感器1，其实际探测范围为本体车辆11前部0～180度范围。在探测范围内出现其他的前方车辆8，或者车辆前部的行人9，或者车辆前部的其他的障碍物10的情形下，其与本体车辆11的最近位置距离数据将会被激光传感器1探测，如图2中AB，CB，DB距离，其中A为前方车辆8距离本体车辆11的位置最近点，B为激光传感器1的位置，C为行人9的位置，D为障碍物10上距离本体车辆11的位置最近点。由于激光传感器1探测距离较远，且为广角探测，故避免了探测盲区的存在。
虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。
Claims (9)
1.一种利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述辅助系统包括激光传感器(1)、数据处理模块(2)、存储器(3)、图像显示模块(4)、微处理器(5)、控制平台(6)和转动平台(12)；
所述激光传感器(1)固定在转动平台(12)上，所述转动平台(12)安装在车辆前部预设位置处，所述转动平台(12)带动所述激光传感器(1)转动；
所述激光传感器(1)与所述数据处理模块(2)信号相连，用于收集车辆前方障碍物的距离信息，并将获得的距离信息传送至所述数据处理模块(2)；
所述数据处理模块(2)用于处理所述激光传感器(1)获得的距离信息，计算得出车辆与障碍物的相对速度，并将相应的距离信息和相对速度信息一并传输至所述控制平台(6)，由所述控制平台(6)判断所得信息是否显示给驾驶员，如所得信息需显示给驾驶员，所述控制平台(6)控制所述数据处理模块(2)将相应需显示信息传输至所述存储器(3)；
所述存储器(3)通过所述微处理器(5)对所述需显示信息进行图像处理，并将图像处理信息传输至所述图像显示模块(4)，所述图像显示模块(4)将所述图像处理信息图像显示给车辆驾驶员；
所述控制平台(6)将所述需显示信息和预设参数传输至所述微处理器(5)，所述微处理器(5)通过将所述需显示信息与所述预设参数参数比较获得控制信息，所述微处理器(5)根据所述控制信息控制车辆自身的车辆控制系统(7)采取自动驾驶辅助措施。
2.根据权利要求1所述的利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述转动平台(12)为一维转动平台。
3.根据权利要求1或2所述的利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述转动平台(12)的转动角度范围是0～180度。
4.根据权利要求1或2所述的利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述转动平台(12)的转动频率为15～30赫兹。
5.根据权利要求1所述的利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述激光传感器(1)为广角激光传感器。
6.根据权利要求1或5所述的利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述激光传感器(1)具有相应的接收器组件，所述接收器组件采用飞行时间法计算得出目标障碍物的距离信息。
7.根据权利要求1或5所述的利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述激光传感器(1)选用的激光波长为903纳米。
8.根据权利要求1所述的利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述图像显示模块(4)包括图像显示芯片和显示终端，所述图像显示芯片与所述存储器(3)相连，所述显示终端与所述图像显示芯片相连，所述显示终端用于显示信息。
9.根据权利要求1所述的利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统，其特征在于，所述微处理器(5)与所述控制平台(6)通过CAN总线相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720378040.9U CN206671565U (zh) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | 一种利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统 |
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| CN201720378040.9U CN206671565U (zh) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | 一种利用激光传感器构建的前防撞预警和驾驶辅助系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN206671565U true CN206671565U (zh) | 2017-11-24 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108447307A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-08-24 | 苏州清研微视电子科技有限公司 | 一种基于激光传感器的限高防撞预警系统 |
| CN108594818A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-28 | 深圳市商汤科技有限公司 | 智能驾驶控制方法、智能车载设备和系统 |
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2017
- 2017-04-12 CN CN201720378040.9U patent/CN206671565U/zh active Active
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