一種基于eps的主動式車道保持的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于EPS的主動式車道保持的裝置，包括制動踏板、車載ECU、LED顯示器、制動系統(tǒng)的電子控制單元、轉(zhuǎn)向柱和EPS的電子控制單元，還包括攝像頭、雷達、兩個蜂鳴器，其中，雷達、攝像頭和LED顯示器連接車載ECU的輸入端，車載ECU的輸出端通過制動系統(tǒng)的電子控制單元和EPS的電子控制單元分別與制動踏板和轉(zhuǎn)向柱相連接，在制動系統(tǒng)的電子控制單元上連接一個蜂鳴器，在EPS的電子控制單元上也連接一個蜂鳴器。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝維修方便并且實用性好。
【專利說明】一種基于EPS的主動式車道保持的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于汽車安全【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到一種基于EPS的主動式車道保持的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自我國加入WTO以來，我國經(jīng)濟建設(shè)飛速發(fā)展，與此同時我國汽車的保有量也在迅猛的增加。由于汽車數(shù)量的增加，加之駕駛員的駕駛技術(shù)不高，特別是缺乏汽車安全裝置等問題，引發(fā)了一系列的交通事故。交通事故一旦發(fā)生，且多為惡性事故，所造成的經(jīng)濟損失比較嚴重和人員傷亡比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于，提供一種基于EPS的主動式車道保持的裝置，利用雷達和攝像頭來檢測車輛所處的狀態(tài)，使汽車保持在比較安全的車道上，以避免交通事故的發(fā)生。
[0004]為了實現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0005]一種基于EPS的主動式車道保持的裝置，包括制動踏板、車載E⑶、LED顯示器、制動系統(tǒng)的電子控制單元、轉(zhuǎn)向柱和EPS的電子控制單元，其特征在于，還包括攝像頭、雷達、兩個蜂鳴器，其中，雷達、攝像頭和LED顯示器連接車載E⑶的輸入端，車載E⑶的輸出端通過制動系統(tǒng)的電子控制單元和EPS的電子控制單元分別與制動踏板相和轉(zhuǎn)向柱相連接，在制動系統(tǒng)的電子控制單元上連接一個蜂鳴器，在EPS的電子控制單元上也連接一個蜂鳴器。
[0006]本實用新型的其它特點是:
[0007]所述的車載E⑶采用MSP430系列FLASH型單片機。
[0008]所述的攝像頭采用PC1030帶紅外LED車載攝像頭模組。
[0009]所述的雷達采用激光雷達。
[0010]本實用新型的基于EPS的主動式車道保持的裝置，利用雷達、攝像頭等傳感器來采集汽車周圍的道路環(huán)境信息，將以上所采集到的道路環(huán)境信息傳輸?shù)杰囕dECU，車載ECU根據(jù)相關(guān)軟件的分析處理:第一步就是在車道影像上尋找車輛兩側(cè)的車道邊界線；然后根據(jù)車道邊界線來計算車道的寬度和車道曲率，于是就可得到一個虛擬的車道。并以此為依據(jù)來預(yù)測車輛未來行駛的路線，然后可以借助車道偏離算法來評估交通事故發(fā)生的幾率。在駕駛員未開啟轉(zhuǎn)向燈的前提下，車輛偏離了虛擬車道，ECU向EPS的控制單元發(fā)出指令，轉(zhuǎn)向柱收到了轉(zhuǎn)向的命令，根據(jù)車輛與車道線的行駛角度，便對轉(zhuǎn)向柱施加一個轉(zhuǎn)向力矩，使車輛保持在虛擬車道內(nèi)安全行駛。
[0011]當車輛與前車距離過小時，通過制動單元實現(xiàn)車輛的自動制動。可以保證與前車之間的安全距離，通過電子控制單元的控制實現(xiàn)自動制動，從而提高了車輛的行車安全。與現(xiàn)有技術(shù)相比，帶來的技術(shù)效果是:[0012]1、當車輛偏離了虛擬車道時，能夠通過EPS的電子控制單元實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)向，減小了危險系數(shù)，從而提高了車輛的行車安全。
[0013]2、在車距較小時有基本的提醒功能外，還能夠通過電子控制單元的控制實現(xiàn)自動制動，從而提高了車輛的行車安全。
[0014]3、結(jié)構(gòu)簡單、比較精確、易于維修、實用性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本實施例給出一種基于EPS的主動式車道保持的裝置，包括車輛上已有的制動踏板、車載ECU、LED顯示器、制動系統(tǒng)的電子控制單元、轉(zhuǎn)向柱和EPS的電子控制單元，其特征在于，還包括攝像頭、雷達、兩個蜂鳴器，其中，雷達、攝像頭和LED顯示器連接車載ECU的輸入端，車載ECU的輸出端通過制動系統(tǒng)的電子控制單元和EPS的電子控制單元分別與制動踏板和轉(zhuǎn)向柱相連接，在制動系統(tǒng)的電子控制單元上連接一個蜂鳴器，在EPS的電子控制單元上也連接一個蜂鳴器。
[0018]在本實施例中，車載ECU采用型號為MSP430系列FLASH型單片機，該單片機FLASH型單片機是由美國TI公司生產(chǎn)，其最主要的特點是具有16位精簡指令結(jié)構(gòu)(RISC)、超低功耗和工作穩(wěn)定。MSP430系列FLASH型單片機的工作電壓工作為1.8V-3.6V，正常工作時功耗可控制在200 μ A左右，低功耗模式時可實現(xiàn)2 μ Α，甚至是0.1 μ A的超低功耗。它主要由12位的A/D、比較器、定時器、片內(nèi)UART、看門狗、片內(nèi)振蕩器和大量的I/O端口及大容量的片內(nèi)存儲器等組成。
[0019]所述的攝像頭采用PC1030帶紅外LED車載攝像頭模組。將攝像頭安裝在雨刮器的刮水區(qū)，并且位于車身中軸線上，這樣可在降雨或降雪時盡量降低視野受限的問題。該產(chǎn)品的成像器件為CMOS，直徑16mm，視角為170度，電源功耗:DC12V，95mA，圖像傳感器:1/4〃CM0S PC1030,靈敏度:3.0V/Lux-seci5600K,總像素:648 (H) X 488 (V)。攝像頭可以將車輛前方及周邊駕駛員視線難以觀察的范圍呈現(xiàn)在LED顯示器上，作為駕駛員的行車參考。
[0020]所述的雷達采用激光雷達。激光雷達是以發(fā)射激光束探測目標的位置，速度等特征量的雷達系統(tǒng)。從工作原理上講，與微波雷達沒有根本的區(qū)別，但是，激光雷達與有微波雷達無法比擬的優(yōu)勢:激光雷達具有較好的遠距離探測能力、黑暗穿透力、灰塵煙霧籠罩時的性能以及溫度穩(wěn)定性等。因此，具有良好探測能力且適合全天候運行的激光雷達，是車載測速測距系統(tǒng)的最佳選擇。激光雷達可以提供車輛與前車的相對速度和距離，作為車輛判斷是否存在碰撞危險的依據(jù)。
[0021]EPS的電子控制單元和EPS共用同一個控制裝置。將EPS作為車道保持系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)，不需要增加額外的機構(gòu)。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同時負責常規(guī)助力轉(zhuǎn)向與車道保持系統(tǒng)的修舵轉(zhuǎn)向，屬于典型的結(jié)構(gòu)共用，可以大大降低系統(tǒng)的復雜程度，減小了轉(zhuǎn)向機構(gòu)的體積，減少零部件的數(shù)量，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有利于系統(tǒng)的安裝和推廣，是車道保持系統(tǒng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)的良好選擇。
[0022]制動系統(tǒng)的電子控制單元采用已有的器件，連接在原車ABS輸入油路與原車制動主缸的輸出油路之間。該制動系統(tǒng)的電子控制單元主要由單片機、壓力控制器、電磁閥、步進電機以及連接管路組成。制動油液經(jīng)過電子控制單元，最終傳輸?shù)皆嚨腁BS系統(tǒng)中。液壓制動單元中的壓力控制器根據(jù)車載ECU計算得出的期望制動壓力，將壓力信息傳遞給制動系統(tǒng)的電子控制單元，制動系統(tǒng)的電子控制單元發(fā)出指令對電機和電磁閥進行控制，從而實現(xiàn)汽車的制動。
[0023]攝像頭獲取的是汽車周圍的道路環(huán)境信息，LED顯示器可以實時顯示汽車周圍的道路環(huán)境信息，將此信息傳給E⑶，E⑶根據(jù)相關(guān)軟件進行分析處理。在E⑶中有一個重要的軟件——基于路面圖像對稱性的車道偏離識別，該軟件的基本運行過程為:獲得圖像——邊緣提取——建立EDF——計算車道方向變化量——車道偏離識別。該攝像頭位于車身中軸線上，測量車輛在車道中的位置，依靠精確定位車道線來獲取車輛與車道邊界的間距，邊緣分布函數(shù)采用So-bel算法來進行邊緣提取。利用函數(shù)對稱軸位置的變化來評價車道偏離狀況，可以準確識別出道路圖像中車道邊界線的方向變化，通過對車道線方向變化的計算及對車輛航向的變化進行量化分析，能較準確地反映車輛是否有偏離車道的趨勢。其中，ECU的“基于路面圖像對稱性的車道偏離識別”軟件的思想及方法參見[I]劉志強，陳彥博，葛如?；诼访鎴D像對稱性的車道偏離識別方法研究[期刊論文]-汽車工程 2007 (7)。
[0024]E⑶根據(jù)相關(guān)軟件的分析處理，可以得出:第一步就是在車道影像上尋找車輛兩側(cè)的車道邊界線；然后根據(jù)車道邊界線來計算車道的寬度和車道曲率，于是就可得到一個虛擬的車道。并以此為依據(jù)來預(yù)測車輛未來行駛的路線，然后可以借助車道偏離算法來評估交通事故發(fā)生的幾率。在駕駛員未開啟轉(zhuǎn)向燈的前提下，車輛偏離了虛擬車道，ECU向EPS的控制單元發(fā)出指令，轉(zhuǎn)向柱收到了轉(zhuǎn)向的命令，根據(jù)車輛與車道線的行駛角度，便對轉(zhuǎn)向柱施加一個轉(zhuǎn)向力矩，使車輛保持在虛擬車道內(nèi)安全行駛。通過雷達可以獲得車輛與前方車輛等前方障礙物之間的距離，此信號是模擬信號，將此信號傳給ECU，通過相關(guān)軟件處理，可以獲取車輛當前車速和節(jié)氣門位置等信息，以便對當前車輛狀況進行綜合判斷；ECU對接收到的信息進行運算、處理、判斷，然后向制動系統(tǒng)的電子控制單元發(fā)出執(zhí)行指令。當車輛偏離了安全車道以及與前車存在碰撞危險時，車載E⑶控制蜂鳴器報警提醒駕駛員注意，同時EPS的電子控制單元和制動系統(tǒng)的電子控制單元開始工作，從而提高了駕駛員的行車安全。
[0025]本實用新型采用的電子元器件均為已知產(chǎn)品，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案即可知電子元器件的具體連接方式。
【權(quán)利要求】
1.一種基于EPS的主動式車道保持的裝置，包括制動踏板、車載E⑶、LED顯示器、制動系統(tǒng)的電子控制單元、轉(zhuǎn)向柱和EPS的電子控制單元，特征在于，還包括攝像頭、雷達、兩個蜂鳴器，其中，雷達、攝像頭和LED顯示器連接車載ECU的輸入端，車載ECU的輸出端通過制動系統(tǒng)的電子控制單元和EPS的電子控制單元分別與制動踏板和轉(zhuǎn)向柱相連接，在制動系統(tǒng)的電子控制單元上連接一個蜂鳴器，在EPS的電子控制單元上也連接一個蜂鳴器。
2.如權(quán)利要求1所述的基于EPS的主動式車道保持的裝置，其特征在于，所述的車載E⑶采用MSP430系列FLASH型單片機。
3.如權(quán)利要求1所述的基于EPS的主動式車道保持的裝置，其特征在于，所述的攝像頭采用PC1030帶紅外LED車載攝像頭模組。
4.如權(quán)利要求1所述的基于EPS的主動式車道保持的裝置，其特征在于，所述的雷達采用激光雷達。
【文檔編號】B60W30/12GK203739886SQ201320822213
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】房居祥, 蔡艷超, 史強, 宋江涌, 王浩 申請人:長安大學