CN210591860U - 一种多功能商用车先进驾驶辅助装置 - Google Patents
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Abstract
一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，涉及辅助驾驶领域，包括左图像采集模块、右图像采集模块、车道线处理模块、人机交互模块、线控底盘模块、障碍物检测模块以及辅助驾驶控制器。其中，左图像采集模块包括左摄像头、左图像处理单元、左陀螺仪、左照度传感器以及左电动云台，右图像采集模块包括右摄像头、右图像处理单元、右陀螺仪、右照度传感器以及右电动云台。本实用新型能够克服车辆在实际行驶过程中，车身发生俯仰或者侧倾的情况，车身周边局部光线太强或者光线强弱变化太快等不利因素，辅助商用车在本车道内，靠左行驶，靠右行驶或者居中行驶。
Description
技术领域
本实用新型涉及辅助驾驶领域，更具体地说是指一种多功能商用车先进驾驶辅助装置。
背景技术
目前智能辅助驾驶系统被越来越多地应用于乘用车。一些高档的乘用车，集成了多种先进辅助驾驶系统，例如车辆紧急制动、车道保持、自适应巡航等功能。但对于商用车而言，由于长时间运行在城市拥堵路况，平均运行速度较低，需要频繁起步或者停车，辅助驾驶系统的应用相对还不是很广泛。加快辅助驾驶系统的开发，提高车辆安全性，减轻驾驶员的工作强度，对于商用车有迫切的需求。
针对上述问题，近些年来一些专家展开了研究。公开号为CN203472709U的中国专利公开了一种车辆靠边停车辅助装置，通过分别设置于左右后视镜上的摄像头，并将摄像头的镜头分别对准车辆左右前轮胎与地面的接触点，减少前轮胎因为靠边停车不当造成的挤压和划破风险。该装置并没有考虑车辆实际行驶过程中，悬架会发生形变，车身会发生前倾或者后仰或者侧倾的情况，这将导致安装在后视镜的摄像头并不能实时对准轮胎与地面的接触点。
公开号为CN203651611U的中国专利公开了一种车辆安全变道辅助装置，通过多个摄像头，将多个方向上的路况图像信息直观的反馈给驾驶员，便于驾驶员安全变道。该装置并没有考虑车辆实际夜间行驶过程中，左后摄像头、右后摄像头、正后摄像头容易受到后方车辆前照灯的强光照射的影响，造成光晕偏大，图像模糊，不利于驾驶员清楚地了解真实的路况。
发明内容
本实用新型提供的一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，以克服现有技术中存在的上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，包括
左图像采集模块，设置于车身左侧的中部上沿，用于采集车身左侧道路的图案；
右图像采集模块，设置于车身右侧的中部上沿，用于采集车身右侧道路的图案；
车道线处理模块，用于计算车身与左、右侧车道边界的距离；
人机交互模块，用于实现系统和用户之间进行交互和信息交换；
辅助驾驶控制器,用于生成辅助驾驶决策，发出纵向运动和横向运动的控制命令；
线控底盘模块，用于控制自车在本车道内，靠左行驶，或者居中行驶，或者靠右行驶；
障碍物检测模块，用于检测自车周围障碍物的相对位置、相对速度；
上述左图像采集模块、右图像采集模块均与车道线处理模块相连接，上述车道线处理模块、人机交互模块、线控底盘模块、障碍物检测模块均与上述辅助驾驶控制器相连接。
进一步，上述左图像采集模块包括
左摄像头，用于拍摄车身左侧道路的图案；
左图像处理单元，用于处理左摄像头获取的图像；
左陀螺仪，用于实时计算行驶过程中，车身相对于静止状态时发生俯仰或者侧倾的角度和位移，并用于修正和补偿上述车道线处理模块的计算过程；
左照度传感器，用于检测车身左侧的光线强度；
左电动云台，用于调整左摄像头的拍摄角度；
上述左图像采集模块通过上述左照度传感器实时计算出，一段时间T1内，车身的左侧接收到的平均光线强度L(T1)，当L(T1)大于阈值V1，或者小于阈值V2，则认为左图像采集模块输出结果不可信；进而通过上述左电动云台调整左摄像头的角度，保证左摄像头获取的图像清晰。
进一步，上述右图像采集模块包括
右摄像头，用于拍摄车身右侧道路的图案；
右图像处理单元，用于处理右摄像头获取的图像；
右陀螺仪，用于实时计算行驶过程中，车身相对于静止状态时发生俯仰或者侧倾的角度和位移，并用于修正和补偿上述车道线处理模块的计算过程；
右照度传感器，用于检测车身右侧的光线强度；
右电动云台，用于调整右摄像头的拍摄角度；
上述右图像采集模块通过上述右照度传感器实时计算出，一段时间T2内，车身的右侧接收到的平均光线强度R(T2)，当R(T2)大于阈值V1，或者小于阈值V2，则认为右图像采集模块输出结果不可信；进而通过上述右电动云台调整右摄像头的角度，保证右摄像头获取的图像清晰。
进一步，上述人机交互模块，集成在多功能方向盘上，分别包括 “靠左行驶”按钮，“居中行驶”按钮和“靠右行驶”按钮以及液晶显示屏。
进一步，上述线控底盘模块包括线控转向单元、线控驱动单元和线控制动单元。
进一步，上述障碍物检测模块包括若干设置在车身周边的超声波雷达。
和现有的技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型包括左图像采集模块、右图像采集模块、车道线处理模块、人机交互模块、线控底盘模块、障碍物检测模块以及辅助驾驶控制器。
优点一、本实用新型能够克服车辆在实际行驶过程中，车身发生俯仰或者侧倾的情况，车身周边局部光线太强或者光线强弱变化太快等不利因素，辅助商用车在本车道内，靠左行驶，靠右行驶或者居中行驶。
优点二、本实用新型能够大大减轻驾驶员的劳动强度，提高行车安全性，特别对于长期从事城市公交客运、需要频繁靠边停车和起步的驾驶员，本实用新型提出的“一键靠左”、“一键居中”功能，克服了传统转向机构的转向阻力大、方向盘圈数多等缺点，帮助驾驶员实现自动靠边停车、自动居中行驶。
优点三、本实用新型经过拓展，可方便地应用于变道辅助和紧急变道转向等其他辅助车辆实现横向运动的辅助系统。经过研究分析，车辆变道过程分为本车道居中行驶，本车道靠左（右）行驶，跨越车道线，新车道靠右（左）行驶，新车道居中行驶。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型中，左图像采集模块的结构框图。
图3为本实用新型中，右图像采集模块的结构框图。
具体实施方式
下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。为了全面理解本实用新型，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本实用新型。
如图1、图2和图3所示，一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，包括左图像采集模块、右图像采集模块、车道线处理模块、人机交互模块、辅助驾驶控制器、线控底盘模块以及障碍物检测模块。其中，左图像采集模块、右图像采集模块均与车道线处理模块相连接。车道线处理模块、人机交互模块、线控底盘模块、障碍物检测模块均与所述辅助驾驶控制器相连接。
如图1和图2所示，具体地，左图像采集模块，设置于车身左侧的中部上沿，包括左摄像头、左图像处理单元、左陀螺仪、左照度传感器和左电动云台，且左摄像头、左陀螺仪、左照度传感器和左电动云台均与左图像处理单元相连接。
如图1和图2所示，左摄像头，用于拍摄车身左侧道路的图案；左图像处理单元，用于处理左摄像头获取的图像。左陀螺仪，用于实时计算行驶过程中，车身相对于静止状态时发生俯仰或者侧倾的角度和位移，并用于修正和补偿所述车道线处理模块的计算过程。左照度传感器，用于检测车身左侧的光线强度。左电动云台，用于调整左摄像头的拍摄角度。
左图像采集模块通过左照度传感器实时计算出，一段时间T1内，车身的左侧接收到的平均光线强度L(T1)，当L(T1)大于阈值V1，或者小于阈值V2，则认为左图像采集模块输出结果不可信；进而通过上述左电动云台调整左摄像头的角度，保证左摄像头获取的图像清晰。其中，阈值V1大于阈值V2，当L(T1)大于阈值V1时就是光照强度过亮，当L(T1)小于阈值V2时就是光照强度过暗。
如图1和图3所示，具体地，右图像采集模块，设置于车身右侧的中部上沿，包括右摄像头、右图像处理单元、右陀螺仪、右照度传感器和右电动云台，且右摄像头、右陀螺仪、右照度传感器和右电动云台均与右图像处理单元相连接。
如图1和图3所示，右摄像头，用于拍摄车身右侧道路的图案；右图像处理单元，用于处理右摄像头获取的图像。右陀螺仪，用于实时计算行驶过程中，车身相对于静止状态时发生俯仰或者侧倾的角度和位移，并用于修正和补偿所述车道线处理模块的计算过程。右照度传感器，用于检测车身右侧的光线强度。右电动云台，用于调整右摄像头的拍摄角度。
右图像采集模块通过所述右照度传感器实时计算出，一段时间T2内，车身的右侧接收到的平均光线强度R(T2)，当R(T2)大于阈值V1，或者小于阈值V2，则认为右图像采集模块输出结果不可信；进而通过上述右电动云台调整右摄像头的角度，保证右摄像头获取的图像清晰。其中，阈值V1大于阈值V2，当R(T2)大于阈值V1时就是光照强度过亮，当R(T2)小于阈值V2时就是光照强度过暗。
如图1所示，车道线处理模块，用于计算车身与左、右侧车道边界的距离。
如图1所示，人机交互模块，用于实现系统和用户之间进行交互和信息交换。具体地，该人机交互模块集成在多功能方向盘上，分别包括 “靠左行驶”按钮， “居中行驶”按钮和“靠右行驶”按钮以及液晶显示屏。
如图1所示，辅助驾驶控制器,用于生成辅助驾驶决策，发出纵向运动和横向运动的控制命令。
如图1所示，线控底盘模块，用于控制自车在本车道内，靠左行驶，或者居中行驶，或者靠右行驶。具体地，该线控底盘模块包括线控转向单元、线控驱动单元和线控制动单元。
如图1所示，障碍物检测模块，用于检测自车周围障碍物的相对位置、相对速度。具体地，该障碍物检测模块包括若干设置在车身周边的超声波雷达。
本实用新型的大致工作方法如下：
我国标准规范关于车道宽度，除快速路外，城市的一般道路车道宽度为W_lane(3.5米)，一般商用客车车宽为W_car(约2.6米)。当车辆行驶过程中，上述辅助装置实时检测车身左侧与左侧车道线的距离SL，以及车身右侧与右侧车道线的距离SR。为了避免摄像头因为受到强烈光源照射而造成光晕偏大，图像模糊，输出的结果不准确，上述辅助装置将通过照度传感器实时检测光照强度，并自动调整摄像头，改变摄像头的光轴与车身之间的角度，保证摄像头拍摄的图像中，车身与车道线都清晰可见。
当驾驶员使用“居中行驶”模式，则上述辅助装置控制线控底盘，使得SL 趋近于( W_lane- W_car )/2，同时SR 趋近于 ( W_lane- W_car )/2。当驾驶员使用“靠右行驶”模式，则辅助装置控制线控底盘，使得SR 逐渐减小，趋近于0，同时使得SL逐渐增大，趋近于W_lane- W_car。当驾驶员使用“靠左行驶”模式，则上述辅助装置控制线控底盘，使得SL 逐渐减小，趋近于0，同时使得SR逐渐增大，趋近于W_lane- W_car。
如果调整右摄像头后光照强度依旧超过阈值V1，导致SR 结果不可信，则只关注SL的结果。同理，如果SL结果不可信，则只关注SR的结果。
一、车辆静止状态下，上述辅助装置上电自检后，通过控制左电动云台，使得左摄像头的光轴在水平面的投影与车身垂直，左摄像头的光轴与车身成45度夹角；通过控制右电动云台，使得右摄像头的光轴在水平面的投影与车身垂直，右摄像头的光轴与车身成45度夹角。
二、当车辆在普通道路正常行驶，驾驶员使用“居中行驶”模式，上述辅助装置实时检测车身左侧与左侧车道线的距离SL以及车身右侧与右侧车道线的距离SR。左图像采集模块通过左照度传感器实时计算车身的左侧接收到的光照强度L(t)，并将其与阈值V1进行比较。设定V1 = 6万勒克斯。上述辅助装置对于照度传感器的采样周期为1毫秒，当经过10次采样，如果计算获得的平均光照强度大于阈值V1，即(L(t1)+L(t2)+...L(t10)) /10 >V1，则辅助装置自动控制左电动云台向下转动，调整左摄像头的光轴与车身之间的夹角，每次缩小5度，待平均光照强度不超过阈值V1立刻固定左摄像头；如果累计调整角度超过30度，平均光照强度依旧大于阈值V1则认为左图像采集模块（11）输出结果SL不可信，那么辅助装置则只采用右图像采集模块（12）输出的结果SR。SR趋近于( W_lane- W_car )/2 = (3.5-2.6)/2 = 0.45米。
三、当车辆在普通道路正常行驶，驾驶员预判前方十字路口将进行右转弯，由于商用车轴距较长，为避免右转时后轮压到右侧车道线，驾驶员通常需要先将车辆靠车道左侧行驶。此时可以使用上述辅助装置的“靠左行驶”模式。辅助装置将实时检测车身左侧与左侧车道线的距离SL以及车身右侧与右侧车道线的距离SR。辅助装置控制线控底盘，使得SL逐渐减小，趋近于0，同时使得SR逐渐增大，趋近于W_lane- W_car =3.5-2.6=0.9米 。
上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (6)
1.一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，其特征在于：包括
左图像采集模块，设置于车身左侧的中部上沿，用于采集车身左侧道路的图案；
右图像采集模块，设置于车身右侧的中部上沿，用于采集车身右侧道路的图案；
车道线处理模块，用于计算车身与左、右侧车道边界的距离；
人机交互模块，用于实现系统和用户之间进行交互和信息交换；
辅助驾驶控制器,用于生成辅助驾驶决策，发出纵向运动和横向运动的控制命令；
线控底盘模块，用于控制自车在本车道内，靠左行驶，或者居中行驶，或者靠右行驶；
障碍物检测模块，用于检测自车周围障碍物的相对位置、相对速度；
所述左图像采集模块、右图像采集模块均与车道线处理模块相连接，所述车道线处理模块、人机交互模块、线控底盘模块、障碍物检测模块均与所述辅助驾驶控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，其特征在于：所述左图像采集模块包括
左摄像头，用于拍摄车身左侧道路的图案；
左图像处理单元，用于处理左摄像头获取的图像；
左陀螺仪，用于实时计算行驶过程中，车身相对于静止状态时发生俯仰或者侧倾的角度和位移，并用于修正和补偿所述车道线处理模块的计算过程；
左照度传感器，用于检测车身左侧的光线强度；
左电动云台，用于调整左摄像头的拍摄角度；
所述左图像采集模块通过所述左照度传感器实时计算出，车身的左接收到的光线强度L(t)，一段时间T1内，车身的左侧接收到的平均光线强度L(T1)，当L(T1)大于阈值V1，或者小于阈值V2，则认为左图像采集模块输出结果不可信；进而通过上述左电动云台调整左摄像头的角度，保证左摄像头获取的图像清晰。
3.根据权利要求1所述的一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，其特征在于：所述右图像采集模块包括
右摄像头，用于拍摄车身右侧道路的图案；
右图像处理单元，用于处理右摄像头获取的图像；
右陀螺仪，用于实时计算行驶过程中，车身相对于静止状态时发生俯仰或者侧倾的角度和位移，并用于修正和补偿所述车道线处理模块的计算过程；
右照度传感器，用于检测车身右侧的光线强度；
右电动云台，用于调整右摄像头的拍摄角度；
所述右图像采集模块通过所述右照度传感器实时计算出，车身的右接收到的光线强度L(t)，一段时间T2内，车身的右侧接收到的平均光线强度R(T2)，当R(T2)大于阈值V1，或者小于阈值V2，则认为右图像采集模块输出结果不可信；进而通过上述右电动云台调整右摄像头的角度，保证右摄像头获取的图像清晰。
4.根据权利要求1所述的一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，其特征在于：所述人机交互模块，集成在多功能方向盘上，分别包括 “靠左行驶”按钮， “居中行驶”按钮和“靠右行驶”按钮以及液晶显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，其特征在于：所述线控底盘模块包括线控转向单元、线控驱动单元和线控制动单元。
6.根据权利要求1所述的一种多功能商用车先进驾驶辅助装置，其特征在于：所述障碍物检测模块包括若干设置在车身周边的超声波雷达。
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|---|---|---|---|
| CN201921799267.6U CN210591860U (zh) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | 一种多功能商用车先进驾驶辅助装置 |
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| CN201921799267.6U CN210591860U (zh) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | 一种多功能商用车先进驾驶辅助装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN210591860U true CN210591860U (zh) | 2020-05-22 |
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|---|---|
| CN (1) | CN210591860U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111722617A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-29 | 史秋虹 | 一种基于大数据的自动驾驶汽车性能判定系统及方法 |
-
2019
- 2019-10-24 CN CN201921799267.6U patent/CN210591860U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111722617A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-29 | 史秋虹 | 一种基于大数据的自动驾驶汽车性能判定系统及方法 |
| CN111722617B (zh) * | 2020-06-29 | 2021-08-10 | 航天探索太空(北京)技术产业有限公司 | 一种基于大数据的自动驾驶汽车性能判定系统及方法 |
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