車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系統(tǒng)，它包括：設(shè)在駐車(chē)位的一組信號(hào)發(fā)射器（1）、設(shè)在車(chē)輛上的一組信號(hào)接收器（3）和距離修正模塊（5）及車(chē)載攝像器（2）和環(huán)境修正模塊（4），進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的中央處理器（6）、路徑數(shù)據(jù)庫(kù)模塊（8）和路徑計(jì)算模塊（7），提供倒車(chē)路徑的視屏顯示器（9）和語(yǔ)音提示器（10），由于采用了上述技術(shù)方案，駕駛員在倒車(chē)過(guò)程中可根據(jù)視屏顯示的倒車(chē)路徑和語(yǔ)音提示進(jìn)行相關(guān)操作，較傳統(tǒng)后視鏡或倒車(chē)影像更直觀、更準(zhǔn)確、更安全，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、投入成本低且安裝布設(shè)方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系統(tǒng)
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】： 本發(fā)明屬于車(chē)輛安全駕駛【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種大型車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系 統(tǒng)。
[0002]

【背景技術(shù)】： 車(chē)輛的倒車(chē)問(wèn)題一直是駕駛員安全駕駛汽車(chē)的關(guān)鍵問(wèn)題，其原因是大型車(chē)輛后存在較 多盲區(qū)，操控過(guò)程中需要地面相關(guān)人員輔助指揮，導(dǎo)致駕駛員易產(chǎn)生一定心理負(fù)擔(dān)。研究現(xiàn) 行汽車(chē)倒車(chē)輔助產(chǎn)品可大致分為兩類(lèi)，即以傳統(tǒng)倒車(chē)系統(tǒng)為代表的手動(dòng)類(lèi)和以智能倒車(chē)系 統(tǒng)為代表的自動(dòng)類(lèi)。智能倒車(chē)系統(tǒng)主要借助倒車(chē)?yán)走_(dá)和倒車(chē)影像，通過(guò)發(fā)出警示聲音和可 視車(chē)后情況以提醒駕駛員，促使其主動(dòng)避讓?zhuān)槍?duì)車(chē)輛存在的上述問(wèn)題，諸類(lèi)產(chǎn)品均無(wú)法 從根本上便捷而高效的得到解決。
[0003]


【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種車(chē)輛精確倒車(chē)操控 輔助系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)合理、操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高，能解決倒車(chē)過(guò)程中無(wú)需地 面相關(guān)人員輔助指揮或通過(guò)后視鏡觀測(cè)而出現(xiàn)判斷偏差，避免出現(xiàn)碰撞事故等實(shí)際問(wèn)題。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 本發(fā)明涉及車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系統(tǒng)，其特征在于它包括：一組信號(hào)發(fā)射器、距離處 理單元、環(huán)境處理單元、數(shù)據(jù)分析計(jì)算單元和數(shù)據(jù)輸出部分，所述的距離處理單元包括有設(shè) 在車(chē)輛上與信號(hào)發(fā)射器對(duì)應(yīng)的一組信號(hào)接收器和距離修正模塊；所述的環(huán)境處理單元包括 有車(chē)載攝像器和環(huán)境修正模塊；所述的數(shù)據(jù)分析計(jì)算單元包括有中央處理器、路徑數(shù)據(jù)庫(kù) 模塊和路徑計(jì)算模塊；所述的數(shù)據(jù)輸出部分包括有視屏顯示器和語(yǔ)音提示器，距離處理單 元、環(huán)境處理單元、數(shù)據(jù)分析計(jì)算單元和數(shù)據(jù)輸出部分上分別設(shè)有接線端口，它們之間通過(guò) 線纜連接。
[0005] 所述的信號(hào)接收器和距離修正模塊設(shè)置為一體。
[0006] 所述的車(chē)載攝像器和環(huán)境修正模塊設(shè)置為一體。
[0007] 所述的信號(hào)發(fā)射器為便攜式超聲波發(fā)射器，信號(hào)接收器為便攜式超聲波接收器， 均采用可充電鋰電池供電，供電時(shí)間不小于2小時(shí)。
[0008] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過(guò)倒車(chē)路徑計(jì)算獲取倒車(chē)路徑，并對(duì)比路徑 數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行路徑選擇，同時(shí)以視屏顯示倒車(chē)路徑和語(yǔ)音形式提示駕駛員進(jìn)行相關(guān)操作，較 傳統(tǒng)后視鏡或倒車(chē)影像更直觀、更準(zhǔn)確、更安全，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、投入 成本低且安裝布設(shè)方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0009] 為了更加詳細(xì)的說(shuō)明本發(fā)明，下面附圖提供了一個(gè)最佳實(shí)施例。
[0010]

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】： 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)不意圖； 圖2是本發(fā)明硬件系統(tǒng)架構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明超聲波傳感器安裝環(huán)境示意； 圖4是超聲波傳感器工作流程圖； 圖5是本發(fā)明系統(tǒng)軟件流程圖。
[0011]

【具體實(shí)施方式】： 一、本發(fā)明的車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系統(tǒng)，它包括：一組信號(hào)發(fā)射器1、距離處理單元、 環(huán)境處理單元、數(shù)據(jù)分析計(jì)算單元和數(shù)據(jù)輸出部分，所述的距離處理單元包括有設(shè)在車(chē)輛 上與信號(hào)發(fā)射器對(duì)應(yīng)的一組信號(hào)接收器3和距離修正模塊5,信號(hào)接收器和距離修正模塊 設(shè)置為一體；所述的環(huán)境處理單元包括有車(chē)載攝像器2和環(huán)境修正模塊4,車(chē)載攝像器和環(huán) 境修正模塊設(shè)置為一體；所述的數(shù)據(jù)分析計(jì)算單元包括有中央處理器6、路徑數(shù)據(jù)庫(kù)模塊8 和路徑計(jì)算模塊7 ;所述的數(shù)據(jù)輸出部分包括有視屏顯示器9和語(yǔ)音提示器10,距離處理單 元、環(huán)境處理單元、數(shù)據(jù)分析計(jì)算單元和數(shù)據(jù)輸出部分上分別設(shè)有接線端口，它們之間通過(guò) 線纜連接。
[0012] 所述的信號(hào)發(fā)射器1為便攜式超聲波發(fā)射器，信號(hào)接收器3為便攜式超聲波接收 器，均采用可充電鋰電池供電，供電時(shí)間不小于2小時(shí)。
[0013] 由圖1可見(jiàn)，在駐車(chē)位安裝信號(hào)發(fā)射器發(fā)射超聲波信號(hào)。車(chē)輛上安裝信號(hào)接收器 接收來(lái)自發(fā)射器發(fā)出的超聲波信號(hào)。為了提高車(chē)輛準(zhǔn)確定位的精確度，方案設(shè)計(jì)多組發(fā)射 器與接收器，即在駐車(chē)點(diǎn)安裝兩個(gè)信號(hào)發(fā)射器，在車(chē)輛上安裝兩個(gè)信號(hào)接收器，啟動(dòng)系統(tǒng)， 距離修正模塊將信號(hào)發(fā)射器與信號(hào)接收器之間的距離不斷修正，將數(shù)據(jù)傳輸至中央處理 器，通過(guò)路徑計(jì)算模塊規(guī)劃出多條倒車(chē)路徑，根據(jù)相應(yīng)路徑數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)選擇最優(yōu)路徑 并將路徑顯示在視屏顯示器上，同時(shí)環(huán)境修正模塊將車(chē)載攝像器的信號(hào)進(jìn)行修正并將信號(hào) 傳輸至中央處理器進(jìn)行處理后由語(yǔ)音提示器輸出，駕駛員確定倒車(chē)路徑后，根據(jù)顯示屏上 顯示的倒車(chē)路徑并結(jié)合系統(tǒng)語(yǔ)音提示進(jìn)行倒車(chē)。在系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)，顯示屏及系統(tǒng)語(yǔ)音提示系 統(tǒng)則會(huì)提示駕駛員相關(guān)注意事項(xiàng)及相應(yīng)操作，最終駕駛員根據(jù)提示準(zhǔn)確停至規(guī)定位置。
[0014] 二、本發(fā)明系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)思想包含硬件和軟件兩個(gè)部分。
[0015] 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)思想：硬件采用通用化、便攜式，便于在不同車(chē)型上快速安裝和使 用。
[0016] 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思想：軟件采用分層模塊化結(jié)構(gòu)，模塊間的通信按規(guī)定接口進(jìn)行。任 何一層的任何一個(gè)模塊的維護(hù)、更新及新模塊的追加都不影響其他模塊。
[0017] (1)硬件系統(tǒng)，如圖2所示 硬件系統(tǒng)組成包含三部分，即超聲波距離傳感器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(含顯示設(shè)備）和路徑記 錄傳感器。
[0018] 超聲波距離傳感器 聲波是一種傳遞信息的媒體。聲波可由物體撞擊、運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)以波的形式 向外傳播，其與機(jī)械振動(dòng)密切相關(guān)。根據(jù)波的頻率高低分為可聞聲波、次聲波及超聲波。高 于20kHz的聲波稱(chēng)為超聲波。聲速與介質(zhì)特性相關(guān)，彼此間關(guān)系存在非常直接的情況，此時(shí) 能夠建立精確的理論公式；同時(shí)也有出現(xiàn)關(guān)系比較間接而復(fù)雜的情況，而在特定條件下，也 可建立一些經(jīng)驗(yàn)公式。例如介質(zhì)成分、混合物比例、溶液濃度及某些液體比重等，都能夠與 聲速建立一定關(guān)系，如此即能通過(guò)聲速來(lái)測(cè)定這些特性參數(shù)。在聲速己知的介質(zhì)中，可利用 聲波傳播距離Z與傳播時(shí)間到旬關(guān)系，即￡ = νχ? ,能夠?qū)嵭谐暅y(cè)距。
[0019] 跟據(jù)上述超聲波特性，為了增強(qiáng)超聲波探測(cè)距離，我們采用如下設(shè)計(jì)思路： 如圖3所示，在被載裝備上安裝超聲波發(fā)射器，超聲波發(fā)射器發(fā)射超聲波。在重裝備車(chē) 輛上安裝超聲波接收器，超聲波接收器接收來(lái)自發(fā)射器發(fā)出的超聲波。為了提高重裝備車(chē) 輛準(zhǔn)確定位被載裝備的精確度，方案設(shè)計(jì)多組超聲波發(fā)射器與接收器，即在故障車(chē)上安裝 兩個(gè)超聲波發(fā)射器，在牽引車(chē)上安裝兩個(gè)超聲波接收器，如圖3所示。
[0020] 重裝備車(chē)輛的兩個(gè)超聲波接收器通過(guò)集成板整合。集成板主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理分 析及溫度、陣風(fēng)等環(huán)境修正，由集成板的總通信口輸出結(jié)果并至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。超聲波距離傳 感器工作流程如4所示。
[0021] 便攜式距離測(cè)量傳感器接收器和便攜式距離傳感器發(fā)射器均采用可充電鋰電池 供電，供電時(shí)間不小于2小時(shí)。
[0022] 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含主機(jī)、控制設(shè)備和顯示終端。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)處理超聲波接收器 獲取并經(jīng)修正后的距離數(shù)據(jù)。通過(guò)倒車(chē)路徑算法獲取倒車(chē)路徑，并對(duì)比路徑數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行路 徑選擇，同時(shí)以語(yǔ)音形式提示駕駛員進(jìn)行相關(guān)操作。此外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)安裝路徑數(shù)據(jù)庫(kù)以 供駕駛員選擇路徑。
[0023] 便攜式顯示及處理單元采用可充電鋰電池供電，供電時(shí)間不小于2小時(shí)。
[0024] 路徑記錄傳感器 路徑記錄傳感器通過(guò)記錄分離點(diǎn)信息并傳送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將該信息繪制成完整的 倒車(chē)路徑，即駕駛員成功倒至指定位置的路徑數(shù)據(jù)，并保存至路徑數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0025] (2)軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)倒車(chē)路徑計(jì)算、倒車(chē)路徑顯示、語(yǔ)音提示操作等功能。較傳統(tǒng)后視鏡或倒 車(chē)影像更直觀、方便。本軟件部署在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上。
[0026] 如圖5所示，軟件系統(tǒng)采用超聲波傳感器采集距離源數(shù)據(jù)。通過(guò)超聲波傳感器端 通信協(xié)議或SDK開(kāi)發(fā)包完成距離數(shù)據(jù)調(diào)用，接著進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后的倒車(chē)路徑算法計(jì)算，進(jìn) 而規(guī)劃出倒車(chē)路徑。駕駛員可在顯示器上查看倒車(chē)路徑并根據(jù)語(yǔ)音提示進(jìn)行駕駛操作。智 能分析部分采用數(shù)據(jù)庫(kù)輔助系統(tǒng)，即路徑數(shù)據(jù)庫(kù)，分析方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，提供決策依據(jù)。視頻顯 示功能則是借助車(chē)載攝像頭采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，傳送至計(jì)算機(jī)，將實(shí)時(shí)情況屏顯在軟件界面的 視頻圖像區(qū)域。上述詳細(xì)流程如圖5所示。
[0027] 軟件主要功能 軟件包括路徑獲取、路徑數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。其中，路徑獲取包括路徑計(jì)算和語(yǔ)音提示。
[0028] 由于采用了上述技術(shù)方案，駕駛員在倒車(chē)過(guò)程中可根據(jù)視屏顯示的倒車(chē)路徑和語(yǔ) 音提示進(jìn)行相關(guān)操作，較傳統(tǒng)后視鏡或倒車(chē)影像更直觀，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可 靠、投入成本低且安裝布設(shè)方便等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1. 車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系統(tǒng)，其特征在于它包括：一組信號(hào)發(fā)射器（1)、距離處理單 元、環(huán)境處理單元、數(shù)據(jù)分析計(jì)算單元和數(shù)據(jù)輸出部分，所述的距離處理單元包括有設(shè)在車(chē) 輛上與信號(hào)發(fā)射器對(duì)應(yīng)的一組信號(hào)接收器（3)和距離修正模塊（5);所述的環(huán)境處理單元 包括有車(chē)載攝像器（2)和環(huán)境修正模塊（4);所述的數(shù)據(jù)分析計(jì)算單元包括有中央處理器 (6)、路徑數(shù)據(jù)庫(kù)模塊（8)和路徑計(jì)算模塊（7);所述的數(shù)據(jù)輸出部分包括有視屏顯示器（9) 和語(yǔ)音提示器（10)，距離處理單元、環(huán)境處理單元、數(shù)據(jù)分析計(jì)算單元和數(shù)據(jù)輸出部分上分 別設(shè)有接線端口，它們之間通過(guò)線纜連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系統(tǒng)，其特征在于所述的信號(hào)接收器 (3)和距離修正模塊（5)設(shè)置為一體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系統(tǒng)，其特征在于所述的車(chē)載攝像器 (2)和環(huán)境修正模塊（4)設(shè)置為一體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛精確倒車(chē)操控輔助系統(tǒng)，其特征在于所述的信號(hào)發(fā)射器 (1)為便攜式超聲波發(fā)射器，信號(hào)接收器（3)為便攜式超聲波接收器，均采用可充電鋰電池 供電，供電時(shí)間不小于2小時(shí)。
【文檔編號(hào)】G01S15/93GK104057883SQ201410215341
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】張中舉, 朱彤, 李俊生, 張晶 申請(qǐng)人:張中舉