一種基于信息融合的車輛防碰撞系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于信息融合的車輛防碰撞系統(tǒng)，包括：激光測距傳感器和毫米波雷達測距傳感器，用來獲取與前車行駛信息；信息融合器，其與將兩個傳感器采集到的前車的速度信息、位置信息進行信息融合處理；控制器，其與所述信息融合器相連，接收信息融合器處理后的信息；總線收發(fā)器，其與總線和控制器連接，用于接收總線傳遞的信號，并傳遞給所述控制器；存儲器，其與所述控制器連接，用于信息的存儲；聲光報警裝置以及制動裝置，其與所述控制器相連接，通過接收控制器發(fā)出的指令，執(zhí)行報警和制動措施。本實用新型根據(jù)測量出前車與本車的距離，保障了駕駛員的生命財產(chǎn)安全，降低了道路交通事故發(fā)生率。
【專利說明】
一種基于信息融合的車輛防碰撞系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及交通主動安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于信息融合的車輛防碰撞系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車保有量的不斷上升以及車輛行駛速度的提高，行車安全問題為人們所關(guān)注，主動安全系統(tǒng)因其可以減少道路事故發(fā)生頻率、提高交通運輸效率、保證人們的生命以及財產(chǎn)安全等原因，成為一種必然的發(fā)展趨勢。防碰撞控制系統(tǒng)是其關(guān)鍵技術(shù)，通過對信息融合、通信、控制等相關(guān)技術(shù)的有機結(jié)合，對車輛潛在的危險進行評估預測，并依據(jù)安全策略執(zhí)行相應的措施，提升了車輛安全行駛的保障。使汽車廠商獲得了良好的用戶口碑及增強企業(yè)的可信度的同時，也將促進道路規(guī)劃趨于更加和諧，進而達到安全、智能、環(huán)保的目標。因此，在智能車輛技術(shù)中，防碰撞控制系統(tǒng)有著廣闊發(fā)展前景。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，使用單一傳感器設計的車輛防碰撞控制方法主要有基于激光測距、基于超聲波測距、基于視覺測距和基于毫米波雷達測距。其中激光測距具有測量距離較遠、測量精度高、抗干擾性強的特點。超聲波測距的最佳測量距離為4?5米，測距范圍短，一般常用在汽車倒車防撞系統(tǒng)中。視覺測距具有較小的尺寸、攜帶輕便、耗能相對偏低、測量準確等優(yōu)點。但是該方法對外界的環(huán)境信息較為敏感，惡劣情況下，分辨度不高。毫米波雷達測距相對于其余種類測距傳感器在測量過程中的不足，呈現(xiàn)出許多優(yōu)勢，例如不受被測物體的本身性能等方面的影響，不受大氣環(huán)境的影響，探測距離較遠，系統(tǒng)測量穩(wěn)定，運行可靠等。但是使用單一傳感器在一定程度上存在漏報誤報的可能。因此，多傳感器檢測也逐漸受到人們的重視。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型設計開發(fā)了一種基于信息融合的車輛防碰撞系統(tǒng)，通過使用不同類多傳感器進行距離測量，增強測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性，克服了單一傳感器在一定程度上存在漏報誤報的缺陷。
[0005]本實用新型的另一個目的是克服信息傳輸過程信號不穩(wěn)定的缺陷，通過設置總線收發(fā)器，采用CAN總線進行數(shù)據(jù)傳輸，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛺毫迎h(huán)境的適應性。
[0006]本實用新型提供的技術(shù)方案為:
[0007]—種基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，包括:
[0008]激光測距傳感器和毫米波雷達測距傳感器，用于獲取前方道路信息；
[0009]信息融合器，其與所述激光測距傳感器和毫米波雷達測距傳感器相連接；
[0010]控制器，其與所述信息融合器相連，接收信息融合器融合處理后的信息；
[0011]總線收發(fā)器，其一端與控制器連接，另一端通過總線與車速傳感器相連接，總線收發(fā)器用于接收總線傳遞的信號，并傳遞給所述控制器；
[0012]聲光報警裝置和制動裝置，其與所述控制器相連接，執(zhí)行報警和制動措施。
[0013]優(yōu)選的是，還包括電源。
[0014]優(yōu)選的是，所述信息融合器的處理芯片采用DSP處理器。
[0015]優(yōu)選的是，所述控制器的處理芯片采用ARM處理器。
[0016]優(yōu)選的是，所述總線收發(fā)器采用CAN總線收發(fā)器。
[0017]優(yōu)選的是，還包括存儲器，其與控制器連接;所述存儲器中存儲前方車輛的車速信息、車輛之間距離信息以及安全距離信息。
[0018]優(yōu)選的是，所述的聲光報警裝置能夠同時發(fā)出聲、光二種警報信號。
[0019]優(yōu)選的是，所述的制動裝置固定在汽車減速制動機構(gòu)上。
[0020]優(yōu)選的是，所述電源為12V直流電源。
[0021 ]本實用新型的有益效果是:
[0022]本實用新型提供了一種車輛防碰撞控制系統(tǒng)，通過異類傳感器對前方目標車輛的檢測，將采集到的信息采用聯(lián)合卡爾曼技術(shù)進行融合處理，克服了單一傳感器使用過程中的缺陷，即使在相對較差的環(huán)境中，也能得到較好的檢測效果。目標車輛動態(tài)行駛時，能精確的測量出本車與前車的距離，改善了使用單一傳感器對環(huán)境適應性差的缺點，具有較好的穩(wěn)定性和準確性。該方法提高了系統(tǒng)的時效性，同時也提高了系統(tǒng)的魯棒性和并行處理能力。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實用新型所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0026]如圖1所示，本實用新型提供了一種基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，包括電源110、激光測距傳感器120、毫米波雷達測距傳感器130、信息融合模塊140、控制器150、存儲器160、總線收發(fā)器170、聲光報警裝置180以及制動裝置190。
[0027]所述電源110分別與激光測距傳感器120、毫米波雷達測距傳感器130、信息融合器140、控制器150、存儲器160以及總線收發(fā)器170相連接，為它們供電。電源110由一路電源線220供電，所述電源線220的電源電壓為12V。
[0028]激光測距傳感器120、毫米波雷達測距傳感器130、信息融合器140、控制器150、存儲器160、總線收發(fā)器170之間相互連接，以實現(xiàn)相互之間的數(shù)據(jù)交換。
[0029]其中，激光測距傳感器120、毫米波雷達測距傳感器130分別與信息融合器140相連接，信息融合器140將激光測距傳感器120和毫米波雷達測距傳感器130采集到的信息進行融合。信息融合器140與控制器150連接，再將融合后的信息傳遞給控制器150?？刂破?50與總線收發(fā)器170連接，總線收發(fā)器170又與總線210相連接，總線210與車輛自身的車速傳感器相連接，用來檢測本車的速度?？刂破?50通過信息融合器140和總線收發(fā)器170的信息判斷當前車輛狀態(tài)，并將信息存入存儲器160。在存儲器160中存儲有前方車輛的車速信息、車輛之間距離信息以及安全策略中的安全距離信息。聲光報警裝置180、制動裝置190與控制器150相連接，聲光報警裝置180可同時發(fā)出聲、光二種警報信號，制動裝置190的執(zhí)行機構(gòu)安裝在汽車減速制動設備上，如車輛的制動踏板。所述聲光報警裝置180和制動裝置190依據(jù)控制器150發(fā)出的指令，執(zhí)行聲光報警以及減速制動等措施。
[0030]作為一種優(yōu)選的，所述信息融合器140的處理芯片采用DSP處理器，控制器150的核心處理芯片采用ARM處理器，總線收發(fā)器170采用TJA1041CAN總線收發(fā)器。
[0031]當需要調(diào)安全距離等參數(shù)時，可通過總線210將配置信息傳遞給總線收發(fā)器170，通過總線收發(fā)器170傳遞給控制器150?？刂破?50通過總線收發(fā)器170讀取到配置信息，會修改安全策略中的參數(shù)，并存入存儲器160中，以滿足不同駕駛?cè)藛T的偏好需求。
[0032]通過總線210設置前方目標車輛與本車的安全距離為S，信息融合模塊140輸出的前車距離為W。當W>S時，控制器150判斷當前車輛為安全狀態(tài)；當W<S時，控制器150判斷當前車輛為提示性預警，并向聲光報警裝置180發(fā)出指令，發(fā)出聲光報警；當W<S且駕駛?cè)藛T沒有采取相應措施時，控制策略上升為自動控制，不僅通過聲光報警裝置180發(fā)出報警，同時向制動裝置190發(fā)出指令，啟動自動控制進行減速制動等綜合避撞措施。本實用新型的工作流程如圖2所示。
[0033]當制動裝置采用傳統(tǒng)PID控制策略時，前方車輛駛?cè)氡拒嚨?，如果兩車之間的距離小于安全距離且駕駛?cè)藛T沒有采取相應措施，系統(tǒng)可以采取自動減速，但是減速額度過大，使得車輛速度發(fā)生劇烈改變。首先，對于車內(nèi)乘車人員的安全問題，產(chǎn)生重大的隱患。其次，對于車體本身，很大程度上增加了車輛的損耗，并且容易使得后方車輛剎車不及時，發(fā)生連環(huán)追尾事故。通過采用模糊控制策略，系統(tǒng)采用的并不是立即減速，而是自動的小程度上改變速度，使得車輛可以平穩(wěn)地與前車拉開間距，保持車輛行駛過程中良好的穩(wěn)定性，不僅可以保障車內(nèi)人員的安全性與舒適性，而且也可以使得后方車輛平穩(wěn)地行駛，不至于發(fā)生追尾事故，造成不必要的損失。
[0034]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項】
1.一種基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 激光測距傳感器和毫米波雷達測距傳感器，用于獲取前方道路信息； 信息融合器，其與所述激光測距傳感器和毫米波雷達測距傳感器相連接； 控制器，其與所述信息融合器相連，接收信息融合器融合處理后的信息； 總線收發(fā)器，其一端與控制器連接，另一端通過總線與車速傳感器相連接，總線收發(fā)器用于接收總線傳遞的信號，并傳遞給所述控制器； 聲光報警裝置和制動裝置，其與所述控制器相連接，執(zhí)行報警和制動措施。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括電源。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信息融合器的處理芯片采用DSP處理器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器的處理芯片采用ARM處理器。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述總線收發(fā)器采用CAN總線收發(fā)器。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲器，其與控制器連接;所述存儲器中存儲前方車輛的車速信息、車輛之間距離信息以及安全距離信息。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的聲光報警裝置能夠同時發(fā)出聲、光二種警報信號。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5和7中任一項所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的制動裝置固定在汽車減速制動機構(gòu)上。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于信息融合的車輛防碰撞控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源為12V直流電源。
【文檔編號】B60R21/0134GK205498864SQ201620355244
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】霍春寶, 門光文, 楊亞男, 洪浩
【申請人】遼寧工業(yè)大學