一種車載突現行人信息共享裝置及其共享方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于車輛視野盲區(qū)預警【技術領域】，公開了一種車載突現行人信息共享裝置及其共享方法。該車載突現行人信息共享裝置，包括車輛，包括：固定在車輛外部前端中央的第一微波傳感器、固定在車輛外部后端中央的第二微波傳感器、設置在車輛外部后端的顯示屏、設置在車輛上的車載CAN總線、設置在車輛上的數據處理單元、安裝在車輛變速器上的車速傳感器；所述顯示屏的正面朝向車輛的后方；所述車速傳感器電連接車載CAN總線，所述數據處理單元的信號輸入端分別電連接第一微波傳感器、第二微波傳感器、以及車載CAN總線，所述數據處理單元電連接顯示屏。
【專利說明】一種車載突現行人信息共享裝置及其共享方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛視野盲區(qū)預警【技術領域】，特別涉及一種車載突現行人信息共享裝置及其共享方法。
【背景技術】
[0002]現有汽車由于自身設計的原因造成了許多視野盲區(qū)，而且在行車過程中，交通環(huán)境中的其他車輛的遮擋作用也會使駕駛員形成一定的視野盲區(qū)，由于駕駛員對視野盲區(qū)內的情況不甚了解，容易導致交通事故發(fā)生。統(tǒng)計數據表明，由于不清楚視野盲區(qū)內情況導致了大量的交通事故，給人民生命財產帶來了巨大損失。目前針對解決視野盲區(qū)的設備和裝置多采用攝像頭捕捉盲區(qū)影像，或者利用車聯(lián)網和車際通訊分享車輛之間的位置，從而避免車輛碰撞，這些技術和裝備都只是對本車起到輔助駕駛和警告提示作用，或者僅僅通過車際通訊分享車輛之間的位置，對交通環(huán)境中突然出現的行人信息不能實時的分享。且目前車聯(lián)網所需要利用的智能交通基礎設施裝備不完善，短期內難以在實際應用中得到推廣。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種車載突現行人信息共享裝置及其共享方法。該車載突現行人信息共享裝置投資少、適合規(guī)?；茝V，該車載突現行人信息共享方法具有智能化、自動化、可靠性高的特點。
[0004]為實現上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現。
[0005]技術方案一:
[0006]一種車載突現行人信息共享裝置，包括車輛，包括:固定在車輛外部前端中央的第一微波傳感器、固定在車輛外部后端中央的第二微波傳感器、設置在車輛外部后端的顯示屏、設置在車輛上的車載CAN總線、設置在車輛上的數據處理單元、安裝在車輛變速器上的車速傳感器；所述顯示屏的正面朝向車輛的后方；
[0007]所述車速傳感器電連接車載CAN總線，所述數據處理單元的信號輸入端分別電連接第一微波傳感器、第二微波傳感器、以及車載CAN總線，所述數據處理單元電連接顯示屏。
[0008]本技術方案的特點和進一步改進在于:
[0009]所述數據處理單元為ARM9處理器。
[0010]所述數據處理單元通過I/O接口電連接顯示屏。
[0011]所述顯示屏位于車輛后方的擋風玻璃的下方。
[0012]所述第一微波傳感器水平朝向車輛的正前方，所述第二微波傳感器水平朝向車輛的正后方。
[0013]技術方案二:
[0014]一種車載突現行人信息共享方法，基于上述一種車載突現行人信息共享裝置，包括以下步驟:
[0015]S1:第一微波傳感器向車輛前方發(fā)送微波信號，當在第一微波傳感器的掃描范圍內出現移動物體時，第一微波傳感器通過返回的微波信號獲得車輛前方移動物體信息，并將探測得到的車輛前方移動物體信息實時發(fā)送至數據處理單元；車輛前方移動物體信息包括車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值、以及返回的微波頻率值；
[0016]同時，第二微波傳感器向車輛后方發(fā)送微波信號，當在第二微波傳感器的掃描范圍內出現移動物體時，第二微波傳感器通過返回的微波信號獲得車輛后方移動物體信息，并將探測得到的車輛后方移動物體信息實時發(fā)送至數據處理單元；第二微波傳感器探測得到的車輛后方移動物體信息包括車輛后方移動物體在第二微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值、以及返回的微波頻率值；
[0017]同時，車速傳感器實時采集車速數據，并將采集的車速數據通過車載CAN總線發(fā)送至數據處理單元；
[0018]S2:在數據處理單元中，判斷車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值是否小于設定角度閾值，如果是，則將車輛前方移動物體識別為行人；
[0019]S3:當車輛前方移動物體被識別為行人時，在數據處理單元中，根據第一微波傳感器進行連續(xù)兩次探測后得到的兩組車輛前方移動物體信息、以及在對應時間段內所采集的車速數據，判斷在連續(xù)兩次探測的時間段內，行人與車輛之間的距離的變化趨勢；所述行人與車輛之間的距離的變化趨勢為:行人與車輛之間的距離變大、行人與車輛之間的距離變小、或行人與車輛之間的距離保持不變；
[0020]S4:數據處理單元判斷是否接收到來自第二微波傳感器的車輛后方移動物體信息，如果數據處理單元接收到來自第二微波傳感器的車輛后方移動物體信息，則根據所述車輛后方移動物體信息對車輛后方移動物體進行識別；所述根據所述車輛后方移動物體信息對車輛后方移動物體進行識別包括以下步驟:在數據處理單元中，判斷車輛后方移動物體在第二微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值是否小于設定角度閾值，如果否，則將車輛后方移動物體識別為其他車輛；
[0021]S5:當車輛后方移動物體識別為其他車輛時，數據處理單元控制顯示屏顯示對應的行人出現提示信息。
[0022]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的車載突現行人信息共享裝置，主要部件采用微波傳感器和ARM9處理器，投資費用少，設計簡單，可靠性高，而且不需要對車輛進行過多改裝。本發(fā)明的車載突現行人信息共享方法，基于上述車載突現行人信息共享裝置，其突現行人以及本車后方車輛的檢測由微波傳感器直接完成，探測到的突現行人和本車的位置關系計算由ARM9處理器直接完成，智能化高，能夠直觀可靠地對后車駕駛員進行提示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的一種車載突現行人信息共享裝置的結構示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的一種車載突現行人信息共享裝置的電路連接示意圖。
【具體實施方式】[0025]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0026]參照圖1，為本發(fā)明的一種車載突現行人信息共享裝置的結構示意圖；參照圖2，為本發(fā)明的一種車載突現行人信息共享裝置的電路連接示意圖。該車載突現行人信息共享裝置包括車輛6，車輛6的外部前端中央通過螺栓固定有第一微波傳感器1，第一微波傳感器I水平朝向車輛6的正前方，用于探測車輛前方(包括車輛正前方和車輛側前方)的移動物體信息，例如，用于探測車輛前方是否存在行人。車輛6的外部后端中央通過螺栓固定有第二微波傳感器2，第二微波傳感器2水平朝向車輛6的正后方，用于探測車輛后方(包括車輛正后方和車輛側后方)的移動物體信息，例如，用于探測車輛后方是否存在其他車輛。車速傳感器10安裝在車輛變速器上，用于獲取車輛6的實時車速。本發(fā)明實施例中，在車輛6外部后端上通過螺栓固定有顯示屏5，該顯示屏5位于車輛后方擋風玻璃的下方，其正面朝向車輛6的后方。顯示屏5呈細長條狀，不會遮擋車輛后方車牌號等信息。顯示屏為雷盛LEDSEE車載LED顯示屏。車輛6上還設置有數據處理單元4，例如，該數據處理單元4位于車輛6發(fā)動機罩下方空閑處。
[0027]結合圖2，車輛6上還設置有車載CAN總線9，車速傳感器10電連接車載CAN總線9，數據處理單元4的信號輸入端分別電連接第一微波傳感器1、第二微波傳感器2、以及車載CAN總線9，數據處理單元4電連接顯示屏5。本發(fā)明實施例中，數據處理單元采用ARM9處理器。為了便于實現數據傳輸，還可以設置CAN轉RS485串口協(xié)議轉換器，車載CAN總線I電連接CAN轉RS485串口協(xié)議轉換器的輸入端，ARM9處理器通過I/O接口分別電連接CAN轉RS485串口協(xié)議轉換器的同相端和反相端。ARM9處理器封裝在金屬盒中，通過導線與外界進行信號傳輸，這樣可以保證信號傳輸的穩(wěn)定性。
[0028]本發(fā)明實施例中，第一微波傳感器和第二微波傳感器均采用CS-3型C波段微波傳感器，CS-3型C波段微波傳感器通過多普勒原理用于檢測移動人體信號，C波段具有比X波段和K波段更低的無線鏈路傳播損耗，CS-3型C波段微波傳感器內部集成有微波振蕩器、檢波器和高增益中頻放大器，具有更高的集成度。CS-3型C波段微波傳感器直接輸出低阻抗多普勒信號，用戶只需將中頻輸出接入控制器輸入端即可使用，無需用戶二次開發(fā)中頻放大電路，操作簡單，性價比高。第一微波傳感器實時探測車輛前方的交通參與者信息，通過檢測運動物體的外形大小辨識出是否為行人，進一步對探測物體時行人的目標進行其運動意圖識別，通過第一微波傳感器的探測數據，利用多普勒原理推算出突現行人與本車的距離和相對速度，從而推斷出突現行人是否會和車輛形成沖突點，對存在形成沖突點的突現行人情況，第二微波傳感器探測車輛后方是否存在車輛，對車輛后方等駕駛員視線受到本車遮擋的車輛，對其進行通過安全性評估，通過本車后方的顯示屏，將突現行人的危險信息實時的傳遞出去。
[0029]本發(fā)明的一種車載突現行人信息共享方法，基于上述車載突現行人信息共享裝置，包括以下步驟:
[0030]S1:第一微波傳感器向車輛前方(包括正前方和側前方)發(fā)送微波信號，當在第一微波傳感器的掃描范圍內出現移動物體時，第一微波傳感器通過返回的微波信號獲得車輛前方移動物體信息，并將探測得到的車輛前方移動物體信息實時發(fā)送至數據處理單元。車輛前方移動物體信息包括車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度、車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值(例如車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度為30度至33度,則車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值為3度)、車輛前方移動物體與車輛之間的距離、以及返回的微波頻率值。
[0031]本發(fā)明實施例中，第一微波傳感器探測車輛前方的交通參與者的信息，第一微波傳感器采用CS-3型C波段微波傳感器，此微波傳感器利用多普勒雷達原理，可以實時高效識別出探測范圍內某一角度上是否存在運動著的物體，通過多普勒效應，當物體接近車輛時微波傳感器發(fā)出的微波頻率比接收到的返回微波頻率小，同理當物體遠離車輛時，返回的微波頻率比發(fā)出去的微波頻率小。在第一微波傳感器探測到突現移動物體后，將車輛前方移動物體信息實時發(fā)送至數據處理單元。
[0032]同時，第二微波傳感器向車輛后方(包括正后方和側后方)發(fā)送微波信號，當在第二微波傳感器的掃描范圍內出現移動物體時，第二微波傳感器通過返回的微波信號獲得車輛后方移動物體信息，并將探測得到的車輛后方移動物體信息實時發(fā)送至數據處理單元；第二微波傳感器探測得到的車輛后方移動物體信息包括車輛后方移動物體在第二微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值、以及返回的微波頻率值。
[0033]同時，車速傳感器實時采集車速數據，并將采集的車速數據通過車載CAN總線發(fā)送至數據處理單元。
[0034]S2:在數據處理單元中，判斷車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值是否小于設定角度閾值，如果是，則將車輛前方移動物體識別為行人。
[0035]具體地說，由于第一微波傳感器可以返回車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值，結合行人體積等特征，可以通過設置角度閾值來識別車輛前方移動物體系統(tǒng)是否為行人，具體過程如下:先采用標定方法，在第一微波傳感器掃描范圍內放置一小型車輛，通過微波傳感器的掃描反饋信息，確定標定車輛在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值以及與本車的距離，通過實際測量標定車輛的長度以及標定車輛與本車的距離，便可換算出車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值和前方移動物體實際大小(即體積)的對應關系，此時，就可以將該小型車輛在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值作為設定角度閾值。如果車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值小于該設定角度閾值，則將該車輛前方移動物體視為突現行人。
[0036]S3:當車輛前方移動物體被識別為行人時，在數據處理單元中，根據第一微波傳感器進行連續(xù)兩次探測后得到的兩組車輛前方移動物體信息、以及在對應時間段內所采集的車速數據，判斷在連續(xù)兩次探測的時間段內，行人與車輛之間的距離的變化趨勢。上述行人與車輛之間的距離的變化趨勢為:行人與車輛之間的距離變大、行人與車輛之間的距離變小、或行人與車輛之間的距離保持不變。
[0037]具體地說，當車輛前方移動物體被識別為行人時，將第一微波傳感器進行連續(xù)兩次探測的時刻依次記為時刻h和時刻t2，則數據處理單元獲取的與時刻h對應的車輛前方移動物體信息為(f\，a p S1),其中，為與時刻h對應的返回的微波頻率值，a I為與時刻h對應的車輛前方移動物體(即突現的行人)在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值，S1為車輛前方移動物體(即突現的行人)在時刻h與車輛之間的距離。數據處理單元獲取的與時刻t2對應的車輛前方移動物體信息為(f2，a 2，s2)，其中，f2為與時刻t2對應的返回的微波頻率值，a 2為與時刻t2對應的車輛前方移動物體(即突現的行人)在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值，S2為車輛前方移動物體(即突現的行人)在時刻t2與車輛之間的距離。在獲取上述兩組前方移動物體信息之后，根據Q1與a 2之間的變化情況、S1與S2之間的變化情況、以及實時采集的車速數據，可以判別出突現行人是在靠近本車還是遠離本車。本發(fā)明實施例中，也能夠進一步推導出突現行人的速度和相對本車的速度，從而判斷出突現行人與車輛形成沖突點的急緩程度，具體過程為，在任一時刻采用多普勒公式:
【權利要求】
1.一種車載突現行人信息共享裝置，包括車輛(6)，其特征在于，包括:固定在車輛(6)外部前端中央的第一微波傳感器(I)、固定在車輛(6)外部后端中央的第二微波傳感器(2)、設置在車輛(6)外部后端的顯示屏(5)、設置在車輛(6)上的車載CAN總線(9)、設置在車輛(6)上的數據處理單元(4)、安裝在車輛變速器上的車速傳感器(10);所述顯示屏(5)的正面朝向車輛(6)的后方； 所述車速傳感器(10)電連接車載CAN總線(9)，所述數據處理單元(4)的信號輸入端分別電連接第一微波傳感器(I)、第二微波傳感器(2)、以及車載CAN總線(9)，所述數據處理單元(4)電連接顯示屏(5)。
2.如權利要求1 所述的一種車載突現行人信息共享裝置，其特征在于，所述數據處理單元(4)為ARM9處理器。
3.如權利要求2所述的一種車載突現行人信息共享裝置，其特征在于，所述數據處理單元(4)通過I/O接口電連接顯示屏(5)。
4.如權利要求1所述的一種車載突現行人信息共享裝置，其特征在于，所述顯示屏(5)位于車輛(6)后方的擋風玻璃的下方。
5.如權利要求1所述的一種車載突現行人信息共享裝置，其特征在于，所述第一微波傳感器(I)水平朝向車輛(6)的正前方，所述第二微波傳感器(2)水平朝向車輛(6)的正后方。
6.一種車載突現行人信息共享方法，基于權利要求1所述的一種車載突現行人信息共享裝置，其特征在于，包括以下步驟: 51:第一微波傳感器向車輛前方發(fā)送微波信號，當在第一微波傳感器的掃描范圍內出現移動物體時，第一微波傳感器通過返回的微波信號獲得車輛前方移動物體信息，并將探測得到的車輛前方移動物體信息實時發(fā)送至數據處理單元；車輛前方移動物體信息包括車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值、以及返回的微波頻率值； 同時，第二微波傳感器向車輛后方發(fā)送微波信號，當在第二微波傳感器的掃描范圍內出現移動物體時，第二微波傳感器通過返回的微波信號獲得車輛后方移動物體信息，并將探測得到的車輛后方移動物體信息實時發(fā)送至數據處理單元；第二微波傳感器探測得到的車輛后方移動物體信息包括車輛后方移動物體在第二微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值、以及返回的微波頻率值； 同時,車速傳感器實時采集車速數據，并將采集的車速數據通過車載CAN總線發(fā)送至數據處理單元； 52:在數據處理單元中，判斷車輛前方移動物體在第一微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值是否小于設定角度閾值，如果是，則將車輛前方移動物體識別為行人； 53:當車輛前方移動物體被識別為行人時，在數據處理單元中，根據第一微波傳感器進行連續(xù)兩次探測后得到的兩組車輛前方移動物體信息、以及在對應時間段內所采集的車速數據，判斷在連續(xù)兩次探測的時間段內，行人與車輛之間的距離的變化趨勢；所述行人與車輛之間的距離的變化趨勢為:行人與車輛之間的距離變大、行人與車輛之間的距離變小、或行人與車輛之間的距離保持不變； S4:數據處理單元判斷是否接收到來自第二微波傳感器的車輛后方移動物體信息，如果數據處理單元接收到來自第二微波傳感器的車輛后方移動物體信息，則根據所述車輛后方移動物體信息對車輛后方移動物體進行識別；所述根據所述車輛后方移動物體信息對車輛后方移動物體進行識別包括以下步驟:在數據處理單元中，判斷車輛后方移動物體在第二微波傳感器掃描范圍中所占角度范圍值是否小于設定角度閾值，如果否，則將車輛后方移動物體識別為其他車輛； S5:當車輛后方移動物體識別為其他車輛時，數據處理單元控制顯示屏顯示對應的行人出現提示 信息。
【文檔編號】B60Q9/00GK103661097SQ201310578366
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權日:2013年11月15日
【發(fā)明者】王暢, 付銳, 郭應時, 袁偉 申請人:長安大學