專利名稱：車輛360度障礙無死角智能檢測與預(yù)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛360度障礙無死角智能檢測與預(yù)警方法，適用于各種車輛在行駛 過程中對周邊障礙物實時檢測以及二維障礙物環(huán)境重建方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的車輛的后視鏡均存在觀察死角，駕駛?cè)藛T不能全面了解車輛周圍的障 礙物情況。即使是采用倒車?yán)走_(dá)，通過超聲波發(fā)射器和探測器檢測障礙物的存在以及與車 輛的距離，但由于其設(shè)計固定波束方式實施探測，僅能探測障礙物相對傳感器的距離，無法 探測障礙物的相對位置及掃描特征，所以倒車?yán)走_(dá)只能檢測車身后部固定方位范圍內(nèi)的物 體信息，無法對車體周圍其他區(qū)域的障礙物的情況為駕駛?cè)藛T提供更為全面的信息。在變 道或倒車或狹窄路況行駛時，駕駛員無法準(zhǔn)確獲得車外各區(qū)域的物體信息，致使駕車中屢 屢出現(xiàn)掛擦、碰撞等駕車事故，駕乘人員的生命安全無法得到更好的保障。此外，在現(xiàn)有的監(jiān)視檢測設(shè)備中，為解決車輛周邊障礙物探測，已存在一種電機(jī)驅(qū) 動的可旋轉(zhuǎn)支架，探頭設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支架上對一定范圍內(nèi)實施掃描探測。但這種設(shè)備存在無 法準(zhǔn)確判定障礙物自身的運(yùn)動狀態(tài)，由于車體內(nèi)部的部件較多，仍然難以避免掃描部件被 車體遮擋后無法準(zhǔn)確預(yù)報障礙物的存在和位置關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種在駕駛中能對檢測車輛四周環(huán) 境物體進(jìn)行360度障礙無死角智能檢測與預(yù)警方法，為駕駛員準(zhǔn)確提供車輛周圍狀況的輔 助信息。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下實施步驟步驟1車輛外圍輪廓建模及傳感器校正步驟1-1首先在帶雷達(dá)傳感器的車輛周圍設(shè)置至少兩個校正探測器，所述校正探 測器包括激光掃描傳感器和增強(qiáng)反射器；確保車輛雷達(dá)傳感器都將能有效掃描到至少一個 校正探測器，且所有的探測器掃射面能完全覆蓋被測車輛所有側(cè)面；步驟1-2將各個校正探測器通過數(shù)據(jù)總線依次連接至車輛行車電腦的擴(kuò)展數(shù)據(jù) 接口處；步驟1-3將校正探測器的編號、放置位編號、校正探測器的增強(qiáng)反射器型號、車輛 的車頭與車尾對應(yīng)的探測器編號數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)輸入行車電腦；步驟1-4依次啟動分布于車輛四周的各個校正探測器，校正探測器的激光掃描傳 感器將對車輛外側(cè)輪廓進(jìn)行成像掃描，并將各探測器掃描所得數(shù)據(jù)傳入行車電腦進(jìn)行記錄。步驟1-5關(guān)閉校正探測器。步驟1-6將各個校正探測器掃描所得的車輛外側(cè)輪廓按照校正探測器的編號合 成出該車輛外側(cè)輪廓模擬數(shù)據(jù)。
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步驟1-7依次啟動車輛上安裝的雷達(dá)傳感器，各雷達(dá)傳感器將探測到至少一個校 正探測器，并將其所探測到的校正探測器的相對位置進(jìn)行記錄。步驟1-8關(guān)閉雷達(dá)傳感器。步驟1-9根據(jù)雷達(dá)傳感器自身在車輛中的位置、各校正探測器的位置以及車輛擺 放方位及雷達(dá)傳感器掃描到校正探測器最明顯反射特征的相對位置數(shù)據(jù)，計算出各雷達(dá)傳 感器在步驟1-7所掃描到的校正探測器的編號，及當(dāng)前雷達(dá)傳感器掃描面相對車體的指向 方向。步驟1-10由于各個雷達(dá)傳感器功能參數(shù)是已知并固定不變的，結(jié)合各雷達(dá)傳感 器的位置、當(dāng)前掃描面指向方向、掃描范圍及各傳感器所在車體位置，計算生成當(dāng)前車輛狀 況下，系統(tǒng)正常時，對周圍區(qū)域空間可分為三種類型區(qū)域，包括(1)可直接掃描的有效區(qū)域；(2)因車輛自身阻擋或傳感器角度限制導(dǎo)致的無法直接掃描的死角區(qū)域；(3)因距離傳感器距離小于傳感器有效工作距離的無效掃描區(qū)域；步驟1-11將新模型數(shù)據(jù)更新入行車電腦數(shù)據(jù)中。步驟2車輛行駛中，雷達(dá)傳感器對車輛四周環(huán)境360度范圍內(nèi)的障礙物進(jìn)行掃描， 采集障礙物信息，包括障礙物與車輛的相對距離和方向角并通過行車電腦計算獲得障礙物 與車輛的相對數(shù)據(jù)和車輛相對靜止地面的運(yùn)行數(shù)據(jù)；步驟3行車電腦根據(jù)所計算的障礙物與車輛的相對數(shù)據(jù)以及車輛相對靜止地面 的運(yùn)行數(shù)據(jù)，識別車輛周圍各障礙物的運(yùn)動狀態(tài)，并將障礙物狀態(tài)區(qū)分為靜止、相對靜止、 運(yùn)動三種運(yùn)動狀態(tài)；所述靜止、運(yùn)動狀態(tài)即障礙物相對地面靜止或運(yùn)動，所述相對靜止即障 礙物相對于車輛靜止；步驟4行車電腦通過識別并儲存各障礙物的運(yùn)動狀態(tài)及上述運(yùn)行數(shù)據(jù)，預(yù)測各障 礙物的運(yùn)動趨勢，當(dāng)任意一個或多個障礙物進(jìn)入步驟1-10中獲知的車輛死角區(qū)域或無效 掃描區(qū)域時，行車電腦依據(jù)該障礙物的運(yùn)動趨勢估算獲得障礙物在死角范圍內(nèi)與車輛的相 對距離和方向角，繼續(xù)獲得車輛與各障礙物之間運(yùn)動的相對數(shù)據(jù)；步驟5根據(jù)車輛與各障礙物之間運(yùn)動的相對數(shù)據(jù)、結(jié)合障礙物掃描特征數(shù)據(jù)，行 車電腦生成和輸出一幅從上至下俯視車頂?shù)亩S平面圖像；步驟6通過車載顯示器，接收行車電腦生成的二維平面圖像，所述圖像包括車輛 及四周環(huán)境的障礙物的形狀以及與車輛的位置關(guān)系。上述車輛360度障礙無死角智能檢測與預(yù)警方法，通過車輛外圍輪廓建模及傳感 器校正，確保車輛外圍輪廓、各雷達(dá)傳感器安裝位置及掃描面指向方向與系統(tǒng)內(nèi)部模型相 一致，避免由于雷達(dá)傳感器探測到的物體實際方位與實際方位有一定誤差，從而使系統(tǒng)累 計誤差過大而導(dǎo)致重大事故的產(chǎn)生。并通過該步驟，準(zhǔn)確獲知車輛周圍區(qū)域可直接掃描的 有效區(qū)域，無效掃描區(qū)域，死角區(qū)域。當(dāng)車輛在運(yùn)行狀態(tài)下，行車電腦根據(jù)傳感器收集的障 礙物信息計算出車輛與車輛四周各障礙物的相對運(yùn)動及其各自與靜止地面的相對運(yùn)動情 況，預(yù)測各障礙物的運(yùn)動趨勢，當(dāng)任意一個或多個障礙物進(jìn)入已獲知的車輛死角區(qū)域或無 效掃描區(qū)域時，行車電腦即可依據(jù)該障礙物的運(yùn)動趨勢準(zhǔn)確估算出障礙物在死角范圍內(nèi)與 車輛的相對距離和方向角，繼續(xù)獲得車輛與各障礙物之間運(yùn)動的相對數(shù)據(jù)。上述步驟3中，將障礙物狀態(tài)區(qū)分為靜止、相對靜止、運(yùn)動三種運(yùn)動狀態(tài)，是基于在車輛正常行駛過程中，靜止的物體相對車輛而言，其穩(wěn)定性從概率上講更高。而運(yùn)動的物 體則較低。相對地面運(yùn)動的物體，包括車輛自身的運(yùn)動狀態(tài)均可看做不穩(wěn)定的，運(yùn)動物體的 運(yùn)動狀態(tài)可能發(fā)生突然的變化。如兩臺并行的車輛，其中一車可能突然向另一車靠近，這時 如果另一車不發(fā)生應(yīng)急性反應(yīng)，則可能發(fā)生碰撞事故。雖然靜止的物體也可能發(fā)生突然的 運(yùn)動，但行車電腦處理周期較短，一般幾十納秒即可對突然運(yùn)動的物體產(chǎn)生反應(yīng)，這種時間 間隔遠(yuǎn)小于人的最小反應(yīng)時間(人的最短反應(yīng)時間一般在0. 1秒，即100納秒)，從安全性 上是合適的。所以系統(tǒng)以及駕駛者對運(yùn)動的物體應(yīng)當(dāng)更為重視。雷達(dá)傳感器掃描得到的是 雷達(dá)反射波數(shù)據(jù)，包括掃描角度、距離、掃描面特征等數(shù)據(jù)。但單憑這些數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)對單 一物體的運(yùn)動狀態(tài)識別。通過對不同周期各個物體的運(yùn)動狀態(tài)分析(掃描數(shù)據(jù)中體現(xiàn)為同 一掃描面特征的運(yùn)動狀態(tài)分析)，為智能識別提供依據(jù)。通過區(qū)分各物體的運(yùn)動狀態(tài)，是將 來自系統(tǒng)的信息進(jìn)行分類，為駕駛者提供更有用的信息。從系統(tǒng)的計算能力及制造成本而 言，區(qū)分靜止與運(yùn)動物體可以減少系統(tǒng)跟蹤的對象數(shù)，降低了對系統(tǒng)計算力的要求，減少了 制造成本。因此系統(tǒng)對于相對地面靜止和運(yùn)動的物體在處理上有一定差別，主要體現(xiàn)在系 統(tǒng)優(yōu)化，在保持系統(tǒng)性能的情況下，降低程序?qū)ο到y(tǒng)計算力的要求。通過對獨立物體的運(yùn)動 狀態(tài)的識別，能更好的實現(xiàn)顯示、預(yù)警的應(yīng)用功能。對于相對地面靜止和運(yùn)動的物體的不同 處理方式如下，
相對地面靜止相對地面運(yùn)動發(fā)現(xiàn)過程系統(tǒng)對車輛周邊物體運(yùn)動狀態(tài)的識別方法都一樣，均為車輛自身運(yùn)動疊加通過 雷達(dá)傳感器探測到的物體相對車輛自身運(yùn)動信息跟蹤過程處理方式計算前后兩個周期的數(shù)據(jù)，即 可得知其是否依然保持靜止 狀態(tài)。其相對車輛的運(yùn)動速度 為車輛自身運(yùn)動的反方向計算前后多個周期的數(shù)據(jù)(具體周期個數(shù)依照 被安裝車輛的運(yùn)動速度及環(huán)境)，計算出其平均 速度、平均加速度、運(yùn)動方向死角區(qū)i或處理不同以車輛的反方向速度作為該 物體相對車輛的運(yùn)動。以該物體在進(jìn)入死角前一周期的運(yùn)動狀態(tài)與車 輛自身運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行疊加，作為該物體相對車 輛的運(yùn)動。行車電腦通過對采集數(shù)據(jù)的處理并通過車載顯示器的二維俯視圖直觀的向駕駛 者顯示當(dāng)前車輛與周圍物體的相對位置，隨時對車輛四周障礙物、車輛等物體具有全面整 體的認(rèn)識，為車輛行駛、狹窄路況行駛、切換道行駛、倒車等路況提供傳統(tǒng)倒車?yán)走_(dá)、后視鏡 等無法提供的輔助信息。特別是提高了系統(tǒng)對車輛周邊超近距離環(huán)境的探測能力，提高了 駕駛的安全性，便于駕駛?cè)藛T對可能造成的不安全情況及時采取措施，確保出行安全。更進(jìn)一步的是行車電腦根據(jù)障礙物的不同運(yùn)動狀態(tài)、不同掃描切面特征對生成和 輸出的二維平面圖像中的障礙物施以不同顏色、不同形狀；且當(dāng)處理器采集的車輛運(yùn)行速 度大于設(shè)定高速值時，其輸出的二維平面的圖像分辨率大，當(dāng)車輛運(yùn)行速度小于設(shè)定慢速 值時，輸出的二維平面圖像的分辨率?。磺耶?dāng)處理器采集的障礙物與車輛的相對距離數(shù)據(jù) 等于或小于設(shè)定的預(yù)警值時，障礙物被施以突出的顯示標(biāo)記，平面圖像的分辨率隨該障礙 物的靠近或遠(yuǎn)離而動態(tài)調(diào)小或調(diào)大，直至障礙物與車輛的相對距離數(shù)據(jù)超過預(yù)警值或停止 運(yùn)動。
上述改進(jìn)便于駕駛員通過顯示器在對車輛周圍障礙物有一個更直觀、全面的了解；當(dāng)車速較高時，可以顯示車輛周圍相對較遠(yuǎn)距離或更多的其他車輛及物體信息。當(dāng)車輛 慢速行駛，可以更清晰的現(xiàn)實車輛與周邊物體的實際距離及最貼近物體的相對位置。而一 旦有障礙物進(jìn)入預(yù)警范圍，產(chǎn)生潛在威脅，通過動態(tài)調(diào)整分辨率對駕駛員有提示潛在危險 路況的作用。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是本發(fā)明的車輛外圍輪廓建模及傳感器校正步驟中采用的校正探測器結(jié)構(gòu) 示意圖。圖2、圖4是車輛周圍擺放的校正探測器的一種排列結(jié)構(gòu)。圖3是車輛周圍擺放的校正探測器的另一種排列結(jié)構(gòu)。圖5是校正探測器的激光掃描傳感器將對車輛外側(cè)輪廓進(jìn)行成像掃描的工作示 意圖。圖6是行車電腦根據(jù)激光掃描傳感器的成像掃描形成的車輛外側(cè)輪廓掃描模擬 合成圖。圖7是車輛上安裝雷達(dá)傳感器的擺放示意圖。圖8是車輛外圍輪廓建模及傳感器校正后合成的當(dāng)前車輛狀態(tài)下的系統(tǒng)工作范 圍示意圖。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只 是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。本發(fā)明實施步驟如下步驟1車輛外圍輪廓建模及傳感器校正步驟1-1準(zhǔn)備校正探測器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，在一個設(shè)置有旋鈕3的可調(diào)整高度 的支撐架上固定有探測車輛橫向外側(cè)輪廓的多維激光掃描傳感器2 ；和具備增強(qiáng)反射雷達(dá) 波的作用的增強(qiáng)反射器1，可使安裝于車輛上的雷達(dá)傳感器能明確的辨識校正探測器的存 在，為系統(tǒng)自動建模及誤差校正提供參考數(shù)據(jù)。步驟1-2在帶雷達(dá)傳感器的車輛周圍設(shè)置至少兩個校正探測器，針對不同類型和 性能車載雷達(dá)傳感器，校正探測器擺放的密度將有所不同。如寬長比例大的車輛如卡車校 正探測器需要的多，一般的轎跑車需要的校正探測器少。擺放的密度應(yīng)確保車輛雷達(dá)傳感 器都將能有效掃描到至少一個校正探測器，且所有的探測器掃描面能完全覆蓋車輛的外圍 輪廓；校正探測器與車輛上任一雷達(dá)傳感器的直線最小距離應(yīng)大于兩倍雷達(dá)傳感器最小有 效掃描距離。如圖2和圖4所示，車輛5周圍設(shè)置有八個校正探測器4，校正探測器在車輛周圍形成米字結(jié)構(gòu)排列，并對每一個校正探測器編號如0-7，并對校正探測器放置位進(jìn)行編號RE0-RE7。如圖3所示，車輛5周圍設(shè)置有十個校正探測器4，其中車輛正前、正后方各放置一 個，車輛兩側(cè)方向?qū)ΨQ放置四個，車輛的四個對角方向各放置一個，并對每一個校正探測器 及放置位進(jìn)行編號。個，并對每一個校正探測器及放置位進(jìn)行編號。步驟1-3將各個校正探測器通過數(shù)據(jù)總線依次連接至車輛行車電腦的擴(kuò)展數(shù)據(jù) 接口處；步驟1-4將校正探測器的編號、放置位編號、校正探測器的增強(qiáng)反射器型號、車輛 的車頭與車尾對應(yīng)的探測器編號數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)輸入行車電腦；步驟1-5依次啟動分布于車輛四周的各個校正探測器，校正探測器的激光掃描傳 感器將對車輛外側(cè)輪廓進(jìn)行成像掃描，并將各探測器掃描所得數(shù)據(jù)傳入行車電腦進(jìn)行記 錄。如圖5所示。步驟1-6關(guān)閉校正探測器。步驟1-7行車電腦將各個校正探測器掃描所得的車輛外側(cè)輪廓按照校正探測器 的編號進(jìn)行填補(bǔ)運(yùn)算，合成出該車輛外側(cè)輪廓模擬數(shù)據(jù)，如圖6所示。步驟1-8，如圖7，依次啟動車輛上安裝的雷達(dá)傳感器(ID0-ID5)，各雷達(dá)傳感器將 探測到至少一個校正探測器，并將其所探測到的校正探測器的相對位置進(jìn)行記錄。步驟1-9關(guān)閉雷達(dá)傳感器。根據(jù)雷達(dá)傳感器自身在車輛中的位置、各校正探測器 的位置以及車輛擺放方位及雷達(dá)傳感器掃描到校正探測器最明顯反射特征的相對位置數(shù) 據(jù)，計算出各雷達(dá)傳感器在步驟1-8所掃描到的校正探測器的編號，及當(dāng)前雷達(dá)傳感器掃 描面相對車體的指向方向。步驟1-10由于各個雷達(dá)傳感器功能參數(shù)是已知并固定不變的，結(jié)合各雷達(dá)傳感 器的位置、當(dāng)前掃描面指向方向、掃描范圍及各傳感器所在車體位置，將當(dāng)前車輛周圍區(qū)域 空間分為三種類型(1)可直接掃描的有效區(qū)域8 ； (2)因車輛自身阻擋或傳感器角度限制導(dǎo) 致的無法直接掃描的死角區(qū)域7 ； (3)因距離傳感器距離小于傳感器有效工作距離的無效 掃描區(qū)域6 ；如圖8所示。步驟2車輛行駛中采集障礙物信息，并進(jìn)行如下步驟處理，行車電腦獲得障礙物 與車輛的相對數(shù)據(jù)和車輛相對靜止地面的運(yùn)行數(shù)據(jù)；步驟2-1采用安裝在車體上的能同時掃描距離、方向角的二維掃描傳感器對車輛 四周環(huán)境360度范圍內(nèi)的障礙物進(jìn)行掃描，采集障礙物與車輛的距離、方位信號，以及掃描 面大小并輸出；步驟2-2通過安裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器，以及設(shè)置在車輛轉(zhuǎn)向軸上的角度傳感 器，分別采集車輛的運(yùn)行速度和汽車轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角度信號并輸出；步驟2-3通過行車電腦接收和存儲步驟(1)、(2)輸入的信號；并按照下述方法進(jìn) 行數(shù)據(jù)處理步驟2-3-1根據(jù)上一幀輸入的障礙物信號計算出障礙物與車輛的相對距離、方向 角數(shù)據(jù)以及掃描特征數(shù)據(jù)； 步驟2-3-2根據(jù)當(dāng)前幀輸入的車輛自身信號，計算出車輛相對靜止地面的位移 量、車輛整體轉(zhuǎn)動角度、當(dāng)前轉(zhuǎn)動方向角、平均速度、加速度數(shù)據(jù)；
步驟2-3-3將當(dāng)前幀所計算的數(shù)據(jù)與上一幀計算的對應(yīng)障的物數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，獲 取各障礙物在當(dāng)前幀末時刻與車輛的相對距離、方向角以及掃描切面數(shù)據(jù)；步驟2-3-4將獲取的各障礙物與車輛的的相對距離、方向角與車輛在當(dāng)前幀內(nèi)的 位移量向疊加，形成本幀各障礙物相對靜止地面為參考的相對坐標(biāo)；步驟2-3-5計算當(dāng)前幀和上一幀各障礙物的相對坐標(biāo)的變化量，根據(jù)掃描周期按 如下方式計算出各個障礙物相對靜止地面的運(yùn)動狀態(tài)，相對地面的位移量=當(dāng)前幀與上一幀相對坐標(biāo)的位移量大小，運(yùn)動方向=當(dāng)前幀與上一幀相對坐標(biāo)的位移方向，平均速度=相對地面的位移量/掃描周期，加速度=兩幀之間平均速度的變化量。步驟3行車電腦根據(jù)所計算的障礙物與車輛的相對數(shù)據(jù)以及車輛相對靜止地面 的運(yùn)行數(shù)據(jù)，識別車輛周圍各障礙物的運(yùn)動狀態(tài)，并將障礙物狀態(tài)區(qū)分為靜止、相對靜止、 運(yùn)動三種運(yùn)動狀態(tài)；所述靜止、運(yùn)動狀態(tài)即障礙物相對地面靜止或運(yùn)動，所述相對靜止即障 礙物相對于車輛靜止；步驟4行車電腦通過識別并儲存各障礙物的運(yùn)動狀態(tài)及上述運(yùn)行數(shù)據(jù)，預(yù)測各障 礙物的運(yùn)動趨勢，當(dāng)任意一個或多個障礙物進(jìn)入步驟1-10中獲知的車輛死角區(qū)域或無效 掃描區(qū)域時，行車電腦依據(jù)該障礙物的運(yùn)動趨勢估算獲得障礙物在死角范圍內(nèi)與車輛的相 對距離和方向角，繼續(xù)獲得車輛與各障礙物之間運(yùn)動的相對數(shù)據(jù)；步驟5根據(jù)車輛與各障礙物之間運(yùn)動的相對數(shù)據(jù)、結(jié)合障礙物掃描特征數(shù)據(jù)，行 車電腦生成和輸出一幅從上至下俯視車頂?shù)亩S平面圖像；圖像中的障礙物施以不同顏 色、不同形狀；且當(dāng)處理器采集的車輛運(yùn)行速度大于設(shè)定高速值時，其輸出的二維平面的圖 像分辨率大，當(dāng)車輛運(yùn)行速度小于設(shè)定慢速值時，輸出的二維平面圖像的分辨率??；且當(dāng)處 理器采集的障礙物與車輛的相對距離數(shù)據(jù)等于或小于設(shè)定的預(yù)警值時，障礙物被施以突出 的顯示標(biāo)記，平面圖像的分辨率隨該障礙物的靠近或遠(yuǎn)離而動態(tài)調(diào)小或調(diào)大，直至障礙物 與車輛的相對距離數(shù)據(jù)超過預(yù)警值或停止運(yùn)動。根據(jù)車輛與各障礙物之間運(yùn)動的相對數(shù) 據(jù)、結(jié)合障礙物掃描切面數(shù)據(jù)，生成和輸出一幅從上至下俯視車頂?shù)亩S平面圖像；步驟6通過車載顯示器，接收行車電腦生成的二維平面圖像，所述圖像包括車輛 及四周環(huán)境的障礙物的形狀以及與車輛的位置關(guān)系。上述車輛外圍輪廓建模及傳感器校正的方法，主要用于在新型車輛建模并初次安 裝本系統(tǒng)，車輛后期維護(hù)中的系統(tǒng)校正等環(huán)境。通過采用校正探測器對車輛進(jìn)行自動掃描， 自動記錄如長、寬、車身橫向外側(cè)輪廓、分析各個雷達(dá)傳感器的相對位置，并對車身本身進(jìn) 行模型數(shù)據(jù)更新，實現(xiàn)精確、高效的自動維護(hù)。采用本發(fā)明的車輛360度障礙無死角智能檢 測與預(yù)警方法，可向駕駛者直觀的顯示當(dāng)前車輛360度范圍內(nèi)的周圍物體的相對位置，且 無測量死角，測量精度高，使駕駛員隨時對車輛四周障礙物、車輛等物體具有全面整體的認(rèn) 識，為車輛狹窄路況行駛、切換道行駛、倒車等路況提供準(zhǔn)確的環(huán)境信息，是一種智能性和 適用性極高的車輛駕駛安全輔助方法。本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
一種車輛360度障礙無死角智能檢測與預(yù)警方法，其特征在于包括如下步驟步驟1 車輛外圍輪廓建模及傳感器校正步驟1-1 首先在帶雷達(dá)傳感器的車輛周圍設(shè)置至少兩個校正探測器，所述校正探測器包括激光掃描傳感器和增強(qiáng)反射器；確保車輛雷達(dá)傳感器都將能有效掃描到至少一個校正探測器，且所有的探測器掃射面能完全覆蓋被測車輛所有側(cè)面；步驟1-2 將各個校正探測器通過數(shù)據(jù)總線依次連接至車輛行車電腦的擴(kuò)展數(shù)據(jù)接口處；步驟1-3 將校正探測器的編號、放置位編號、校正探測器的增強(qiáng)反射器型號、以及車輛的車頭與車尾對應(yīng)的探測器編號數(shù)據(jù)輸入行車電腦；步驟1-4 依次啟動分布于車輛四周的各個校正探測器，校正探測器的激光掃描傳感器將對車輛外側(cè)輪廓進(jìn)行成像掃描，并將各探測器掃描所得數(shù)據(jù)傳入行車電腦進(jìn)行記錄；步驟1-5 關(guān)閉校正探測器；步驟1-6 將各個校正探測器掃描所得的車輛外側(cè)輪廓按照校正探測器的編號及數(shù)據(jù)，合成出該車輛外側(cè)的模擬輪廓；步驟1-7 依次啟動車輛上安裝的雷達(dá)傳感器，各雷達(dá)傳感器將探測到至少一個校正探測器，并將其所探測到的校正探測器的相對位置進(jìn)行記錄；步驟1-8 關(guān)閉雷達(dá)傳感器；步驟1-9 根據(jù)雷達(dá)傳感器自身在車輛中的位置、各校正探測器的位置以及車輛擺放方位及雷達(dá)傳感器掃描到校正探測器最明顯反射特征的相對位置數(shù)據(jù)，計算出各雷達(dá)傳感器在步驟1-7所掃描到的校正探測器的編號，及當(dāng)前雷達(dá)傳感器掃描面相對車體的指向方向；步驟1-10 由于各個雷達(dá)傳感器功能參數(shù)是已知并固定不變的，結(jié)合各雷達(dá)傳感器的位置、當(dāng)前掃描面指向方向、掃描范圍及各傳感器所在車體位置，計算生成當(dāng)前車輛狀況下，系統(tǒng)正常時，對周圍區(qū)域空間可分為三種類型區(qū)域，包括(1)可直接掃描的有效區(qū)域；(2)因車輛自身阻擋或傳感器角度限制導(dǎo)致的無法直接掃描的死角區(qū)域；(3)因距離傳感器距離小于傳感器有效工作距離的無效掃描區(qū)域；步驟1-11將新模型數(shù)據(jù)更新入行車電腦數(shù)據(jù)中；步驟2 車輛行駛中，雷達(dá)傳感器對車輛四周環(huán)境360度范圍內(nèi)的障礙物進(jìn)行掃描，采集障礙物信息，包括障礙物與車輛的相對距離和方向角，并通過行車電腦計算獲得障礙物與車輛的相對數(shù)據(jù)和車輛相對靜止地面的運(yùn)行數(shù)據(jù)；步驟3 行車電腦根據(jù)所計算的障礙物與車輛的相對數(shù)據(jù)以及車輛相對靜止地面的運(yùn)行數(shù)據(jù)，識別車輛周圍各障礙物的運(yùn)動狀態(tài)，并將障礙物狀態(tài)區(qū)分為靜止、相對靜止、運(yùn)動三種運(yùn)動狀態(tài)；所述靜止、運(yùn)動狀態(tài)即障礙物相對地面靜止或運(yùn)動，所述相對靜止即障礙物相對于車輛靜止；步驟4 行車電腦通過識別并儲存各障礙物的運(yùn)動狀態(tài)及上述運(yùn)行數(shù)據(jù)，預(yù)測各障礙物的運(yùn)動趨勢，當(dāng)任意一個或多個障礙物進(jìn)入步驟1-10中獲知的死角區(qū)域或無效掃描區(qū)域時，行車電腦依據(jù)該障礙物的運(yùn)動趨勢估算獲得障礙物在死角范圍內(nèi)與車輛的相對距離和方向角，繼續(xù)獲得車輛與各障礙物之間運(yùn)動的相對數(shù)據(jù)；步驟5 根據(jù)車輛與各障礙物之間運(yùn)動的相對數(shù)據(jù)、結(jié)合障礙物掃描特征數(shù)據(jù)，行車電腦生成和輸出一幅從上至下俯視車頂?shù)亩S平面圖像；步驟6 通過車載顯示器，接收行車電腦生成的二維平面圖像，所述圖像包括車輛及四周環(huán)境的障礙物的形狀以及與車輛的位置關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛360度障礙無死角智能檢測與預(yù)警方法，其特征在于 所述步驟1-1，車輛周圍設(shè)置八個校正探測器，在車輛周圍形成米字結(jié)構(gòu)排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛360度障礙無死角智能檢測與預(yù)警方法，其特征在于 所述步驟1-1，車輛周圍設(shè)置十個校正探測器，其中車輛正前、正后方各放置一個，車輛兩側(cè) 方向?qū)ΨQ放置四個，車輛的四個對角方向各放置一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛360度障礙無死角智能檢測與預(yù)警方法，其特征在于 所述步驟5，行車電腦根據(jù)障礙物的不同運(yùn)動狀態(tài)、不同掃描切面特征對生成和輸出的二維 平面圖像中的障礙物施以不同顏色、不同形狀；且當(dāng)處理器采集的車輛運(yùn)行速度大于設(shè)定 高速值時，其輸出的二維平面的圖像分辨率大，當(dāng)車輛運(yùn)行速度小于設(shè)定慢速值時，輸出的 二維平面圖像的分辨率?。磺耶?dāng)處理器采集的障礙物與車輛的相對距離數(shù)據(jù)等于或小于設(shè) 定的預(yù)警值時，障礙物被施以突出的顯示標(biāo)記，平面圖像的分辨率隨該障礙物的靠近或遠(yuǎn) 離而動態(tài)調(diào)小或調(diào)大，直至障礙物與車輛的相對距離數(shù)據(jù)超過預(yù)警值或停止運(yùn)動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛360度障礙無死角智能檢測與預(yù)警方法，通過車輛外圍輪廓建模及傳感器校正，修正系統(tǒng)誤差，并將車輛周圍區(qū)域劃分為有效掃描區(qū)域，無效掃描區(qū)域，死角區(qū)域；行車電腦通過車載雷達(dá)傳感器采集障礙物信息并計算獲得障礙物與車輛的相對數(shù)據(jù)和車輛相對靜止地面的運(yùn)行數(shù)據(jù)并輸出從上至下俯視車頂?shù)亩S平面。駕駛員通過顯示器隨時對車輛四周障礙物、車輛等物體有全面整體的認(rèn)識，為車輛狹窄路況行駛、切換道行駛、倒車時提供準(zhǔn)確的環(huán)境信息，是一款智能性和適用性極高的車輛駕駛安全輔助方法。
文檔編號B60R1/00GK101833092SQ201010158879
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者謝鑫 申請人:成都捌零科技有限公司