專利名稱：一種駕駛員視覺(jué)輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及駕駛員視覺(jué)輔助技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及ー種駕駛員視覺(jué)輔助 裝置。
背景技術(shù)：
低能見(jiàn)度情況下駕駛員的視覺(jué)觀察能力會(huì)被嚴(yán)重削弱，比如在霧天、雪天及大雨天氣，駕駛員的視覺(jué)范圍會(huì)大大縮小。低能見(jiàn)度情況下的事故大多由于駕駛員沒(méi)有觀察到其他車輛而引發(fā)，從而引發(fā)自身車輛與周圍車輛距離越來(lái)越近，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)其他車輛的存在時(shí)往往來(lái)不及剎車而引發(fā)碰撞事故。目前針對(duì)低能見(jiàn)度情況下的安全行車問(wèn)題大多采用碰撞預(yù)警的方式來(lái)解決，通過(guò)利用超聲波傳感器、測(cè)距雷達(dá)或紅外傳感器來(lái)探測(cè)車輛周圍的其他車輛，當(dāng)存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)對(duì)駕駛員進(jìn)行報(bào)警，避免碰撞事故的發(fā)生，這類系統(tǒng)提高了車輛在低能見(jiàn)度下的安全性。但是，同時(shí)也存在兩個(gè)問(wèn)題第一、預(yù)警形式通常采用聲音或視覺(jué)形式，這種預(yù)警形式只能給駕駛員提供碰撞預(yù)警信號(hào)，不能用于非危險(xiǎn)情況下對(duì)駕駛員進(jìn)行提示。第二、存在事故風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，對(duì)駕駛員進(jìn)行報(bào)警不能完全避免事故的發(fā)生，報(bào)警的時(shí)機(jī)及駕駛員對(duì)報(bào)警信號(hào)的接受程度，均會(huì)影響到這類報(bào)警系統(tǒng)的有效性。

實(shí)用新型內(nèi)容為彌補(bǔ)上述缺陷，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出ー種駕駛員視覺(jué)輔助裝置及其視覺(jué)輔助方法，在低能見(jiàn)度情況下，可以實(shí)現(xiàn)非危險(xiǎn)情況的預(yù)警，從而避免事故的發(fā)生，保證車輛安全行駛。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。技術(shù)方案一—種駕駛員視覺(jué)輔助裝置，基于上述駕駛員視覺(jué)輔助裝置，其特征在干，所述裝置包括雷達(dá)、速度傳感器、處理器和顯示裝置，所述雷達(dá)用于探測(cè)前方道路的形狀及前方道路上的其他車輛，并將探測(cè)到的信息發(fā)送給所述處理器；所述速度傳感器對(duì)自車的速度進(jìn)行測(cè)量；所述處理器對(duì)接收到的探測(cè)信息結(jié)合自車速度進(jìn)行處理，得到駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)；所述顯示裝置顯示所述駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)。上述技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)ー步改進(jìn)在于(I)、所述駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)為自車與前方區(qū)域其他車輛之間的相對(duì)距離、相対速度或相對(duì)角。(2)、所述駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)為自車的行駛速度，前方道路的形狀，前方其他車輛的位置，前方其他車輛的行駛速度，自車與前方其他車輛的距離。(3)、所述處理器通過(guò)CAN總線接ロ與雷達(dá)連接，所述處理器通過(guò)I/O接ロ與自車的速度信號(hào)線連接，所述處理器通過(guò)SPI接ロ與顯示器連接。(4)、所述雷達(dá)采用激光雷達(dá)，且安裝在自車前保險(xiǎn)桿中央。[0013](5)、所述裝置還包括啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，該啟動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝在所述裝置的供電線路上，用于控制所述裝置的開(kāi)啟和關(guān)閉。技術(shù)方案ニ ー種駕駛員視覺(jué)輔助方法，其特征在于，雷達(dá)探測(cè)前方道路的形狀及前方道路上的其他車輛；處理器將雷達(dá)探測(cè)到的前方道路上的其他車輛按類型用不同標(biāo)記表示，并計(jì)算前方其他車輛的位置及行駛速度；顯示裝置顯示處理器處理的結(jié)果；當(dāng)自車與前方其他車輛距離較近，且自車速度高于前方其他車輛行駛速度吋，則顯示裝置將前方道路上的其他車輛的圖標(biāo)標(biāo)記為紅色，警示駕駛員。上述技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)ー步改進(jìn)在于(I)、處理器將雷達(dá)探測(cè)到的前方道路上的其他車輛按車輛類型用不同標(biāo)記表示 具體是指處理器將采集到的前方其他車輛的外形輪廓，分析得到車輛的外形寬度，設(shè)定車型寬度條件得到車輛類型，并且不同類型車輛用不同標(biāo)記表示。(2)、所述顯示裝置顯示處理器處理結(jié)果具體是指所述顯示裝置顯示自車的行駛速度，前方道路的形狀，前方其他車輛的位置，前方其他車輛的行駛速度，自車與前方其他車輛的距離。本實(shí)用新型是通過(guò)激光雷達(dá)對(duì)自車的前方道路進(jìn)行探測(cè)，分析前方道路的形狀，同時(shí)識(shí)別前方道路中存在的其他車輛，測(cè)量自車與前方其他車輛之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、相對(duì)角度等信息，同時(shí)利用速度傳感器對(duì)自車的行駛速度進(jìn)行測(cè)量。綜合利用以上信息，通過(guò)在儀表盤上安裝小型液晶顯示器，利用數(shù)據(jù)分析與圖像顯示功能，采用實(shí)例圖像的方式在液晶顯示器中實(shí)時(shí)顯示自車的運(yùn)行速度、前方道路形狀、前方其他車輛所在的位置、前方其他車輛的行駛速度、自車與前方其他車輛的距離等。低能見(jiàn)度情況下，駕駛員對(duì)于前方道路形狀與其他車輛的觀察能力較低，從而通過(guò)上述技術(shù)方案可以提高駕駛員對(duì)前方道路和其他車輛的觀察能力，降低低能見(jiàn)度情況所帶來(lái)的影響，避免出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，從而保證車輛的安全行駛。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例駕駛員視覺(jué)輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
低能見(jiàn)度情況下，車輛正常行駛過(guò)程中，實(shí)時(shí)形象的對(duì)駕駛員進(jìn)行提示，告知駕駛員其他車輛的位置、速度，自車與其他車輛的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系等信息，則駕駛員能夠做到類似正常能見(jiàn)度情況下的安全駕駛，避免出現(xiàn)引發(fā)事故的危險(xiǎn)情況，提高駕駛員的駕駛信心。低能見(jiàn)度情況下，車輛正常行駛的過(guò)程中，對(duì)駕駛員進(jìn)行提示要早于目前所采用的碰撞預(yù)警裝置，從而在很大程度避免危險(xiǎn)情況的發(fā)生。
以下結(jié)合附圖及其具體實(shí)施方式
詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的技術(shù)方案。參考


圖1，本實(shí)施例以激光雷達(dá)為例進(jìn)行說(shuō)明，低能見(jiàn)度駕駛員視覺(jué)輔助裝置中，激光雷達(dá)通過(guò)螺栓與前保險(xiǎn)桿中央內(nèi)部車身連接，激光雷達(dá)朝向前方道路安裝。處理器采用微處理器，安裝于儀表盤內(nèi)部。顯示裝置采用LCD液晶顯示器安裝于儀表盤上，朝向駕駛員安裝。系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝于儀表盤上。微處理器通過(guò)I/O接ロ采集自車內(nèi)部的車速信號(hào)，通過(guò)CAN總線接ロ采集來(lái)自激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，通過(guò)SPI接ロ控制LCD液晶顯示器的顯示功能。系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)用于接通或者斷開(kāi)整個(gè)系統(tǒng)的電源，從而控制整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)啟或關(guān)閉。系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟之后，激光雷達(dá)開(kāi)始對(duì)自身車輛的前方區(qū)域進(jìn)行掃描，同時(shí)將掃描得到的結(jié)果通過(guò)CAN總線接ロ返回到微處理器中，微處理器同時(shí)通過(guò)I/O接ロ采集自身車輛的運(yùn)行速度。一次數(shù)據(jù)采集完成之后，微處理器對(duì)所采集得到的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)路側(cè)靜止障礙物特征識(shí)別分析道路的幾何形狀，確定道路形狀表征曲線，同時(shí)根據(jù)自車的運(yùn)動(dòng)速度、自車與前方其他車輛之間的相対速度、相對(duì)距離、其他車輛的外形輪廓數(shù)據(jù)，判斷前方是否存在其他車輛以及其他車輛的類型，例如前方的小型車輛、前方的大型車輛等。識(shí)別得到前方的其他車輛之后，根據(jù)自車與其他車輛的相對(duì)距離、相對(duì)角度，確定其他車輛的確切位置，同時(shí)根據(jù)自車與其他車輛的相対速度、自車的行駛速度，確定其他車輛的速度。 分析得到上述數(shù)據(jù)之后，利用圖形化的方式在LCD液晶顯示器中實(shí)時(shí)顯示道路形狀表征曲線、前方其他車輛的類型、前方其他車輛的位置以及速度等信息，用于增強(qiáng)駕駛員在低能見(jiàn)度情況下，對(duì)前方道路交通場(chǎng)景的感知程度，提高駕駛員對(duì)前方交通場(chǎng)景的把握程度，降低低能見(jiàn)度給駕駛員視覺(jué)觀察所帯來(lái)的影響。低能見(jiàn)度駕駛員視覺(jué)輔助方法，具體步驟如下步驟ー安裝激光雷達(dá)、微處理器及IXD液晶顯示器；首先，安裝激光雷達(dá)，激光雷達(dá)安裝位置為自身車輛前保險(xiǎn)桿中央位置，利用螺栓將激光雷達(dá)與保險(xiǎn)桿內(nèi)部車身結(jié)構(gòu)固定。其次，激光雷達(dá)安裝完成之后安裝微處理器，微處理器安裝于自身車輛儀表盤內(nèi)部。再次，安裝LCD液晶顯示器，利用塑料支架與雙面膠將LCD液晶顯示器安裝于儀表盤上，屏幕朝向駕駛員安裝。最后，連接激光雷達(dá)與微處理器之間的CAN總線接ロ，連接車速信號(hào)與微處理器之間的I/O接ロ，連接LCD液晶顯示器與微處理器之間的SPI接ロ，連接系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)與微處理器之間的電源接ロ。步驟ニ 識(shí)別判斷前方道路形狀；激光雷達(dá)測(cè)量返回的結(jié)果是一系列的點(diǎn)，對(duì)于每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，激光雷達(dá)返回自身車輛與這些點(diǎn)之間的相對(duì)距離、相對(duì)角度與相対速度。路側(cè)的護(hù)欄、綠化帶或者臺(tái)階，這類物體在路側(cè)保持靜止，同時(shí)這類物體組成的形狀與道路線形保持一致。對(duì)于路側(cè)的靜止物體，激光雷達(dá)測(cè)量得到的相対速度與自身車輛的行駛速度大小基本相同。因此，如果某ー個(gè)測(cè)量返回點(diǎn)的相対速度與自車行駛速度之間差值的絕對(duì)值小于5km/h時(shí)，可以判定該數(shù)據(jù)點(diǎn)屬于路側(cè)靜止物體。通過(guò)對(duì)所有測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行分析，識(shí)別所有的路側(cè)靜止點(diǎn)并將所有點(diǎn)用兩條曲線表示，從而得到表示前方道路形狀的曲線。步驟三識(shí)別前方其他車輛；激光雷達(dá)測(cè)量返回的數(shù)據(jù)中除了道路兩側(cè)靜止物體之外還包括道路上行駛的其他車輛。根據(jù)自身車輛與前方其他車輛的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，如果某測(cè)量點(diǎn)的相対速度與自車的行駛速度之間差值的絕對(duì)值大于5km/h，則該測(cè)量點(diǎn)可以確定為前方其他行駛的車輛。對(duì)激光雷達(dá)所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析，確定前方區(qū)域中所存在的車輛。[0036]步驟四判別前方車輛類型；利用激光雷達(dá)所測(cè)量得到的其他前方車輛數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算車輛的外形輪廓，得到車輛的外形寬度，設(shè)定車型寬度條件，當(dāng)車輛寬度小于2. 2米時(shí)將車輛確定為小型車輛，在LCD液晶顯示器顯示前方車輛時(shí)采用小型車輛圖標(biāo)表示；當(dāng)車輛寬度大于等于2. 2米時(shí)將目標(biāo)車輛確定為大型車輛，在LCD液晶顯示器顯示前方車輛時(shí)采用大型車輛圖標(biāo)表示。步驟五計(jì)算前方其他車輛的位置及行駛速度；前方其他車輛的位置由激光雷達(dá)所測(cè)量得到的相對(duì)角度、相對(duì)距離數(shù)據(jù)確定前方其他車輛的位置，在LCD液晶顯示器中顯示前方其他車輛時(shí)，根據(jù)相對(duì)角度和相對(duì)距離數(shù)據(jù)確定前方車輛在屏幕中的位置；根據(jù)自車行駛速度與激光雷達(dá)所測(cè)量得到的自車與前方其他車輛的相対速度，計(jì)算前方其他車輛的行駛速度，計(jì)算方法為自車行駛速度加上相對(duì)速度，當(dāng)自車速度高于前方其他車輛時(shí)設(shè)定相対速度為負(fù)，自車速度低于前方其他車輛速
度時(shí)設(shè)定相対速度為正，通過(guò)以上方法計(jì)算確定前方其他車輛的運(yùn)行速度。步驟六提示行駛安全性；低能見(jiàn)度與正常能見(jiàn)度相比，自車與前方其他車輛之間需要保持更遠(yuǎn)的距離，因此在低能見(jiàn)度情況下，當(dāng)自車行駛速度超過(guò)一定程度吋，自車需要與前方其他車輛保持更遠(yuǎn)的距離。設(shè)定車速超過(guò)40km/h時(shí)，如果自車與前方其他車輛的距離小于50米時(shí)，微處理器控制LCD將顯示器中其他車輛用紅顏色進(jìn)行標(biāo)記，但此過(guò)程并不對(duì)駕駛員進(jìn)行報(bào)警提示，只是對(duì)駕駛員進(jìn)行提示前方較近距離內(nèi)存在其他車輛，需要更加謹(jǐn)慎駕駛，避免危險(xiǎn)情況的發(fā)生。步驟七顯示道路形狀，自車與其他車輛的位置關(guān)系及相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系；微處理器通過(guò)對(duì)自車車速、激光雷達(dá)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算得到自身車輛前方道路形狀的表征曲線，同時(shí)識(shí)別出前方道路上其他車輛的位置、車輛的類型以及車輛的行駛速度。微處理器利用SPI接ロ在IXD液晶顯示器中實(shí)時(shí)顯示前方道路的形狀曲線、前方其他車輛的位置、前方其他車輛的類型、前方其他車輛的行駛速度等信息。在低能見(jiàn)度情況下實(shí)時(shí)的顯示自身車輛的前方道路場(chǎng)景，提高駕駛員在低能見(jiàn)度情況下對(duì)于前方道路場(chǎng)景的感知程度，提高車輛在低能見(jiàn)度情況駕駛過(guò)程中的安全性。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可靠性高；圖形化顯示，直觀、可靠；在低能見(jiàn)度情況下，可以實(shí)現(xiàn)非危險(xiǎn)情況的預(yù)警，從而避免事故的發(fā)生，保證車輛安全行駛。本實(shí)用新型還有多種實(shí)施方式，但凡在實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，所作的任何改變、等同替換和改進(jìn)，均在實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種駕駛員視覺(jué)輔助裝置，其特征在于，所述裝置包括雷達(dá)、速度傳感器、處理器和顯示裝置，所述雷達(dá)用于探測(cè)前方道路的形狀及前方道路上的其他車輛，并將探測(cè)到的信息發(fā)送給所述處理器；所述速度傳感器對(duì)自車的速度進(jìn)行測(cè)量；所述處理器對(duì)接收到的探測(cè)信息結(jié)合自車速度進(jìn)行處理，得到駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)；所述顯示裝置顯示所述駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的駕駛員視覺(jué)輔助裝置，其特征在于，所述處理器通過(guò)CAN總線接ロ與雷達(dá)連接，所述處理器通過(guò)I/O接ロ與自車的速度信號(hào)線連接，所述處理器通過(guò)SPI接ロ與顯示器連接。
3.如權(quán)利要求I所述的駕駛員視覺(jué)輔助裝置，其特征在于，所述雷達(dá)采用激光雷達(dá)，且安裝在自車前保險(xiǎn)桿中央。
4.如權(quán)利要求I所述的駕駛員視覺(jué)輔助裝置，其特征在于，所述裝置還包括啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，該啟動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝在所述裝置的供電線路上，用于控制所述裝置的開(kāi)啟和關(guān)閉。
專利摘要本實(shí)用新型涉及駕駛員視覺(jué)輔助裝置技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種駕駛員視覺(jué)輔助裝置及其視覺(jué)輔助方法。其裝置包括雷達(dá)、速度傳感器、處理器和顯示裝置，所述雷達(dá)用于探測(cè)前方道路的形狀及前方道路上的其他車輛，并將探測(cè)到的信息發(fā)送給所述處理器；所述速度傳感器對(duì)自車的速度進(jìn)行測(cè)量；所述處理器對(duì)接收到的探測(cè)信息結(jié)合自車速度進(jìn)行處理，得到駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)；所述顯示裝置顯示所述駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可靠性高；圖形化顯示，直觀、可靠；在低能見(jiàn)度情況下，可以實(shí)現(xiàn)非危險(xiǎn)情況的預(yù)警，從而避免事故的發(fā)生，保證車輛安全行駛。
文檔編號(hào)B60K35/00GK202806394SQ20122027330
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者王暢, 付銳, 郭應(yīng)時(shí), 袁偉 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)