一種基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道偏離糾正系統(tǒng)及其糾正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車安全輔助駕駛領(lǐng)域，具體涉及一種基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道偏離糾正系統(tǒng)及其糾正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，高速公路上由于駕駛員過度疲勞、疏忽，導(dǎo)致車輛偏離車道造成重大交通事故的比例逐年增長。《2014年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)指出，2014年的交通事故死亡人數(shù)為34292.34人，比2013年的死亡31604.3人增加了 2688.04人，增長率為8.5% ;相比2012年增長率為13.46% ;相比2011年增長率為15.78%。
[0003]美國道路安全機(jī)構(gòu)研究表明:約有50%的汽車交通事故是因?yàn)槠嚻x正常的行駛車道引起的，車道偏離也被看成車輛側(cè)翻事故的主要原因。有專家估計(jì)，利用能檢測車輛運(yùn)行時(shí)橫向位置的系統(tǒng)將可以防止大約53%的車道偏離事故。
[0004]目前車道偏離預(yù)警系統(tǒng)大多屬于前裝設(shè)計(jì)，而且主要集中在中高端車型。雖然這些系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了車道偏離預(yù)警等功能，但對(duì)于不具備該配置的絕大多數(shù)中低端車型進(jìn)行加裝，則存在加裝成本高、對(duì)原車線路改動(dòng)、預(yù)警正確率低等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道偏離糾正系統(tǒng)，該一種基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道偏離糾正系統(tǒng)的偏離糾正單元通過CAN通信單元與智能手機(jī)單元通信連接。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
[0007]本發(fā)明提供的一種基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道偏離糾正系統(tǒng)，包括偏離糾正單元、CAN通信單元和智能手機(jī)單元，所述CAN通信單元中的電源模塊從CAN總線接口取電并變壓后給CAN通信單元中的其他模塊提供工作電壓，所述偏離糾正單元的CAN總線接口中的兩個(gè)信號(hào)輸出端分別通過轉(zhuǎn)向輔助控制模塊和汽車燈光控制模塊與轉(zhuǎn)向助力電機(jī)和轉(zhuǎn)向燈的信號(hào)輸入端連接，所述CAN總線接口與CAN通信單元中的總線控制模塊通信連接，總線控制模塊的信號(hào)輸出端依次通過車載信息處理模塊和藍(lán)牙模塊A與智能手機(jī)單元中的藍(lán)牙模塊B通信連接，所述藍(lán)牙模塊B與智能手機(jī)處理模塊通信連接；所述智能手機(jī)處理模塊的信號(hào)輸入端還與圖像收集模塊的信號(hào)輸出端連接，信號(hào)輸出端分別與顯示模塊和報(bào)警模塊的信號(hào)輸入端連接。
[0008]所述轉(zhuǎn)向輔助控制模塊為STM32控制器。
[0009]所述汽車燈光控制模塊為STM32控制器。
[0010]所述總線控制模塊為TJA1040-CAN收發(fā)器。
[0011]所述車載信息處理模塊為STM32控制器。
[0012]所述藍(lán)牙模塊A為MAX485接口芯片。
[0013]所述電源模塊為LM2596穩(wěn)壓芯片。
[0014]—種基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道偏離糾正系統(tǒng)的糾正方法，包括以下步驟:
[0015]步驟a:圖像獲取并顯示；智能手機(jī)自帶的圖像獲取模塊實(shí)時(shí)獲取車輛前方的圖像信息，并通過顯示模塊進(jìn)行圖像顯示；
[0016]步驟b:車道線識(shí)別；智能手機(jī)處理模塊處理獲取的圖像信息，進(jìn)行車道線偏離識(shí)另Ij，如果車道線能識(shí)別，進(jìn)入步驟C，否則進(jìn)入步驟d ;
[0017]步驟c:車輛偏離車道識(shí)別；智能手機(jī)處理模塊針對(duì)步驟b識(shí)別出的車道線判斷車輛是否已經(jīng)偏離車道，如果車輛偏離車道，則進(jìn)入步驟e，否則返回步驟b ;
[0018]步驟d:輪速差計(jì)算車輛偏離信息；車載CAN總線接口獲取車輛車速和前后左右四個(gè)車輪的速度，計(jì)算車輛是否偏離車道；如果車輛偏離車道，進(jìn)入步驟e，否則返回步驟b ;
[0019]步驟e:駕駛員狀態(tài)識(shí)別；車載CAN總線接口獲取車輛實(shí)時(shí)信息并將信息通過總線控制模塊發(fā)送至車載信息處理模塊，車載信息處理模塊將接收到的信息依次通過藍(lán)牙通信模塊A和藍(lán)牙通信模塊B傳輸至智能手機(jī)單元中的智能手機(jī)處理模塊；
[0020]步驟f:智能手機(jī)處理模塊判斷偏離方向，如果車輛向左偏離，則進(jìn)入步驟g，否則進(jìn)入步驟h ；
[0021]步驟g:車輛向左偏離車道時(shí)，智能手機(jī)自帶的報(bào)警模塊啟動(dòng)，對(duì)本車駕駛員進(jìn)行預(yù)警提醒；
[0022]智能手機(jī)處理模塊輸出燈光控制信號(hào)，打開左轉(zhuǎn)向燈，對(duì)后車預(yù)警以防止追尾；
[0023]同時(shí)，智能手機(jī)處理模塊輸出轉(zhuǎn)向控制信號(hào)，控制轉(zhuǎn)向助力電機(jī)正轉(zhuǎn)，使方向盤向右偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車輪向右偏轉(zhuǎn)，糾正向左偏離車輛，然后進(jìn)入步驟i ;
[0024]步驟h:車輛向右偏離車道時(shí)，智能手機(jī)自帶的報(bào)警模塊啟動(dòng)，對(duì)本車駕駛員進(jìn)行預(yù)警提醒；
[0025]智能手機(jī)處理模塊輸出燈光控制信號(hào)，打開右轉(zhuǎn)向燈，對(duì)后車預(yù)警以防止追尾；
[0026]同時(shí)，智能手機(jī)處理模塊輸出轉(zhuǎn)向控制信號(hào)，控制轉(zhuǎn)向助力電機(jī)反轉(zhuǎn)，使方向盤向左偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車輪向左偏轉(zhuǎn)，糾正向右偏離車輛，然后進(jìn)入步驟i ;
[0027]步驟1:智能手機(jī)單元繼續(xù)車道偏離識(shí)別；如果車輛仍然偏離車道，則返回步驟f，否則結(jié)束本次車道偏離糾正過程。
[0028]所述步驟e中的車輛實(shí)時(shí)信息包括轉(zhuǎn)向燈信號(hào)和車速信號(hào)。
[0029]所述步驟e中車輛實(shí)時(shí)信息中的轉(zhuǎn)向燈處于未開啟狀態(tài)且車速大于20km/h，則進(jìn)入步驟f，否則返回步驟b。
[0030]本發(fā)明的有益效果在于:汽車后裝市場容易接受，直接與車載CAN總線接口插接相連，不改動(dòng)原車線路，加裝成本低；結(jié)構(gòu)簡單，整個(gè)裝置內(nèi)部只有幾大模塊，系統(tǒng)集成度高，體積??；預(yù)警正確率高，通過車載CAN總線接口讀取車輛相關(guān)信息識(shí)別駕駛員操作狀態(tài)，結(jié)合攝影頭獲取圖像信息，準(zhǔn)確識(shí)別車輛偏離車道，減少誤報(bào)率；糾正駕駛習(xí)慣，當(dāng)駕駛員未開轉(zhuǎn)向燈而偏離車道時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提醒駕駛員文明駕駛，改善交通環(huán)境；預(yù)警功能多樣化，具備對(duì)本車駕駛員進(jìn)行車道偏離預(yù)警的同時(shí)，通過開啟本車轉(zhuǎn)向燈對(duì)后車進(jìn)行預(yù)警，防止出現(xiàn)追尾事故；糾正車道偏離，利用車輛本身的硬件設(shè)施，通過本發(fā)明控制轉(zhuǎn)向助力電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)車輪偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車道偏離糾正。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0032]圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0034]如圖1?2所示的一種基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道偏離糾正系統(tǒng)，包括偏離糾正單元、CAN通信單元和智能手機(jī)單元，所述CAN通信單元中的電源模塊從CAN總線接口取電并變壓后給CAN通信單元中的其他模塊提供工作電壓，所述偏離糾正單元的CAN總線接口中的兩個(gè)信號(hào)輸出端分別通過轉(zhuǎn)向輔助控制模塊和汽車燈光控制模塊與轉(zhuǎn)向助力電機(jī)和轉(zhuǎn)向燈的信號(hào)輸入端連接，所述CAN總線接口與CAN通信單元中的總線控制模塊通信連接，總線控制模塊的信號(hào)輸出端依次通過車載信息處理模塊和藍(lán)牙模塊A與智能手機(jī)單元中的藍(lán)牙模塊B通信連接，所述藍(lán)牙模塊B與智能手機(jī)處理模塊通信連接；所述智能手機(jī)處理模塊的信號(hào)輸入端還與圖像收集模塊的信號(hào)輸出端連接，信號(hào)輸出端分別與顯示模塊和報(bào)警模塊的信號(hào)輸入端連接。
[0035]所述轉(zhuǎn)向輔助控制模塊為STM32控制器。轉(zhuǎn)向輔助控制模塊獲取由CAN總線接口傳輸?shù)男盘?hào)，控制轉(zhuǎn)向助力電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)車輪偏轉(zhuǎn)。
[0036]所述汽車燈光控制模塊為STM32控制器。汽車燈光控制模塊接收CAN總線接口傳輸?shù)臒艄饪刂菩盘?hào)，打開相應(yīng)轉(zhuǎn)向燈對(duì)后車預(yù)警。
[0037]所述總線控制模塊為TJA1040-CAN收發(fā)器。總線控制器獲取車輛實(shí)時(shí)信息；車載信息處理模塊接收車輛實(shí)時(shí)信息，經(jīng)過處理后將信息傳輸至藍(lán)牙通信模塊A。
[0038]所述車載信息處理模塊為STM32控制器。車載信息處理模塊將總線控制模塊的信息通過藍(lán)牙通信模塊A傳輸至智能手機(jī)中的藍(lán)牙通信模塊B。
[0039]所述藍(lán)牙模塊A為MAX485接口芯片。藍(lán)牙模塊A的作用主要是將CAN通信單元中的信息處理與藍(lán)牙模塊B進(jìn)行通信連接。
[0040]所述電源模塊為LM2596穩(wěn)壓芯片。電源模塊通過CAN 口獲取12v電壓，經(jīng)過芯片降壓后獲取3.3v電壓提供CAN通信單元中各個(gè)芯片的工作電源。
[0041]—種基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道偏離糾正系統(tǒng)的方法，包括以下步驟:
[0042]步驟a:圖像獲取并顯示；智能手機(jī)自帶的圖像獲取模塊實(shí)時(shí)獲取車輛前方的圖像信息，并通過顯示模塊進(jìn)行圖像顯示；
[0043]步驟b:車道線識(shí)別；智能手機(jī)處理模塊處理獲取的圖像信息，進(jìn)行車道線偏離識(shí)另Ij，如果車道線能識(shí)別，進(jìn)入步驟C，否則