| 专利名称： | 一种智能行车辅助避障系统与方法 | ||
| 专利名称(英文)： | An intelligent driving assistant obstacle avoidance system and method | ||
| 专利号： | CN201610166412.1 | 申请时间： | 20160322 |
| 公开号： | CN105667393A | 公开时间： | 20160615 |
| 申请人： | 盐城工业职业技术学院 | ||
| 申请地址： | 224005 江苏省盐城市解放南路265号盐城工业职业技术学院 | ||
| 发明人： | 陈安柱 | ||
| 分类号： | B60Q9/00; B60R1/12 | 主分类号： | B60Q9/00 |
| 代理机构： | 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350 | 代理人： | 刘忠祥 |
| 摘要： | 本发明公开了一种智能行车辅助避障系统，包括纵向距离探测元件、相机、补光灯、提示系统、横向距离探测元件以及中央控制器；所述的纵向距离探测元件、相机、补光灯、提示系统以及横向距离探测元件均与所述中央控制器连接。本发明的智能行车辅助避障系统与方法通过纵向距离探测元件与横向距离探测元件从两个方向探测较低的障碍物，不会遗漏，且发现障碍物后可拍照分析障碍物与车辆的位置关系与相对运动趋势，并给出报警信息或语言提醒，智能化程度高。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses an intelligent driving assistant obstacle avoidance system, comprises a longitudinal distance detecting element, camera, lighting lamp, prompting system, the detection element and the transverse distance of the central controller; the longitudinal distance detecting element, camera, lighting lamp, prompting system and the transverse distance between the detecting element is connected with the central controller. Intelligent traffic of the present invention auxiliary obstacle avoidance system and method for detecting element through the longitudinal distance between the detecting element and the transverse distance from two direction detecting low obstacle, will not be missed, after the barrier is found capable of taking pictures of the obstacle and the analysis of the relationship between the position of the vehicle relative movement trend, and provide the alarm information or language remind, high degree of intelligence. | ||
1.一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：包括纵向距离探测元件(1)、相机 (2)、补光灯(3)、提示系统(4)、横向距离探测元件(5)以及中央控制器(6)；所 述的纵向距离探测元件(1)、相机(2)、补光灯(3)、提示系统(4)以及横向距离探 测元件(5)均与所述中央控制器(6)连接；所述纵向距离探测元件(1)安装在汽车 的左右两边的后视镜(7)上，所述后视镜(7)的下端具有一个水平镂空槽，水平镂空 槽内按照水平直线阵列排布安装有至少两个纵向距离探测元件(1)，所有的纵向距离探 测元件(1)探测方向为正下方或者斜下方；所述相机(2)安装在所述后视镜(7)远 离车身的一端，且相机(2)的拍照方向朝下，所述补光灯(3)安装在所述相机(2) 的旁边，用于在能见度不足时为相机(2)拍照补光；所述横向距离探测元件(5)安装 在汽车底盘的两个侧边，每个侧边直线阵列安装有至少两个横向距离探测元件(5)，探 测方向为水平方向或者斜下方；所述提示系统(4)安装在车内，可以是外接设备或者 是汽车自带音响系统。
2.根据权利要求1所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所有的纵向 距离探测元件(1)的探测方向均为斜下方，且探测方向与竖直方向的夹角为0～6°，倾 斜方向为由竖直方向向远离车身的方向。
3.根据权利要求1所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所述的横向 距离探测元件(5)的探测方向为斜下方，且横向距离探测元件(5)发出的探测性射线 与地面的交汇点到车身轮廓在地面投影的最短距离小于等于400mm。
4.根据权利要求1所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所述后视镜 (7)远离车身的一端安装有相机安装块(8)，所述相机安装块(8)与后视镜(7)之 间为转动连接，转轴水平，其相对转动由驱动元件(9)驱动，驱动元件(9)可以但不 限于是舵机；所述相机(2)与补光灯(3)均安装在所述相机安装块(8)上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：安 装在同一个后视镜(7)上的纵向距离探测元件(1)可同步相对于所述后视镜(7)转 动，转动轴与汽车直线行走方向平行，且其转动角度与速度由所述中央控制器(6)统 一控制。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：安 装在车身底盘同一侧的横向距离探测元件(5)可同步相对于车身转动，转动轴与汽车 直线行走方向平行，且其转动角度与速度由所述中央控制器(6)统一控制。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所 述纵向距离探测元件(1)与横向距离探测元件(5)为激光测距器、红外测距器以及测 距雷达中的一种或多种。
8.根据权利要求1-4任一项所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所 述提示系统(4)为外接设备，可以是蜂鸣器、报警灯以及音箱中的之一、之二或者全 部。
9.一种智能行车辅助避障方法，其特征在于：具体步骤为： 步骤一：中央控制器(6)探测到车辆处于启动或行驶状态，发送指令使所述纵向 距离探测元件(1)与横向距离探测元件(5)开始工作； 步骤二：所述每个纵向距离探测元件(1)探测其发射点至地面的距离，中央控制 器(6)对每个纵向距离探测元件(1)同一时刻探测到的距离值进行定时取样分析；同 一所述后视镜(7)上的所有纵向距离探测元件(1)同一时刻探测到的距离值组成一个 数组序列发送给中央控制器(6)，中央控制器(6)对同一时刻的数组序列进行横向对 比并对不同时刻的数组序列进行纵向对比，分析地面的波动特征； 中央控制器(6)同时采集汽车底盘同一侧安装的横向距离探测元件(5)同一时刻 测得的距离值组成的数组序列进行横向与纵向对比，分析地面的波动特征； 步骤三：一旦所述中央控制器(6)分析到所采集的数组序列的波动值超出阈值范 围，则启动所述相机(2)进行图像拍摄，中央控制器(6)根据图像分析侧面障碍物的 情况，并将结论发送至所述提示系统(4)，提示系统(4)发出警报或发出提示音并给 出操作建议；若为黑夜或能见度低的情形，中央控制器(6)在相机(2)拍摄图像时控 制补光灯(3)对底面进行补光； 若相机(2)受到遮挡，中央控制器(6)根据实时采集的底盘同一侧的横向距离探 测元件(5)测得的距离值组成的数组序列进行数值计算，测得车身与侧面障碍物的距 离关系曲线以及趋势信息，并将结论发送至所述提示系统(4)，提示系统(4)发出警 报或发出提示音并给出操作建议。
10.根据权利要求9所述的智能行车辅助避障方法，其特征在于：所述中央控制器 (6)可控制所述相机安装块(8)相对于所述后视镜(7)转动以追踪拍摄所述障碍物， 同时可根据所述相机(2)分析的障碍物位置，控制所述纵向距离探测元件(1)与横向 距离探测元件(5)转动对所述障碍物进行跟踪探测。
1.一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：包括纵向距离探测元件(1)、相机 (2)、补光灯(3)、提示系统(4)、横向距离探测元件(5)以及中央控制器(6)；所 述的纵向距离探测元件(1)、相机(2)、补光灯(3)、提示系统(4)以及横向距离探 测元件(5)均与所述中央控制器(6)连接；所述纵向距离探测元件(1)安装在汽车 的左右两边的后视镜(7)上，所述后视镜(7)的下端具有一个水平镂空槽，水平镂空 槽内按照水平直线阵列排布安装有至少两个纵向距离探测元件(1)，所有的纵向距离探 测元件(1)探测方向为正下方或者斜下方；所述相机(2)安装在所述后视镜(7)远 离车身的一端，且相机(2)的拍照方向朝下，所述补光灯(3)安装在所述相机(2) 的旁边，用于在能见度不足时为相机(2)拍照补光；所述横向距离探测元件(5)安装 在汽车底盘的两个侧边，每个侧边直线阵列安装有至少两个横向距离探测元件(5)，探 测方向为水平方向或者斜下方；所述提示系统(4)安装在车内，可以是外接设备或者 是汽车自带音响系统。
2.根据权利要求1所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所有的纵向 距离探测元件(1)的探测方向均为斜下方，且探测方向与竖直方向的夹角为0～6°，倾 斜方向为由竖直方向向远离车身的方向。
3.根据权利要求1所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所述的横向 距离探测元件(5)的探测方向为斜下方，且横向距离探测元件(5)发出的探测性射线 与地面的交汇点到车身轮廓在地面投影的最短距离小于等于400mm。
4.根据权利要求1所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所述后视镜 (7)远离车身的一端安装有相机安装块(8)，所述相机安装块(8)与后视镜(7)之 间为转动连接，转轴水平，其相对转动由驱动元件(9)驱动，驱动元件(9)可以但不 限于是舵机；所述相机(2)与补光灯(3)均安装在所述相机安装块(8)上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：安 装在同一个后视镜(7)上的纵向距离探测元件(1)可同步相对于所述后视镜(7)转 动，转动轴与汽车直线行走方向平行，且其转动角度与速度由所述中央控制器(6)统 一控制。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：安 装在车身底盘同一侧的横向距离探测元件(5)可同步相对于车身转动，转动轴与汽车 直线行走方向平行，且其转动角度与速度由所述中央控制器(6)统一控制。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所 述纵向距离探测元件(1)与横向距离探测元件(5)为激光测距器、红外测距器以及测 距雷达中的一种或多种。
8.根据权利要求1-4任一项所述的一种智能行车辅助避障系统，其特征在于：所 述提示系统(4)为外接设备，可以是蜂鸣器、报警灯以及音箱中的之一、之二或者全 部。
9.一种智能行车辅助避障方法，其特征在于：具体步骤为： 步骤一：中央控制器(6)探测到车辆处于启动或行驶状态，发送指令使所述纵向 距离探测元件(1)与横向距离探测元件(5)开始工作； 步骤二：所述每个纵向距离探测元件(1)探测其发射点至地面的距离，中央控制 器(6)对每个纵向距离探测元件(1)同一时刻探测到的距离值进行定时取样分析；同 一所述后视镜(7)上的所有纵向距离探测元件(1)同一时刻探测到的距离值组成一个 数组序列发送给中央控制器(6)，中央控制器(6)对同一时刻的数组序列进行横向对 比并对不同时刻的数组序列进行纵向对比，分析地面的波动特征； 中央控制器(6)同时采集汽车底盘同一侧安装的横向距离探测元件(5)同一时刻 测得的距离值组成的数组序列进行横向与纵向对比，分析地面的波动特征； 步骤三：一旦所述中央控制器(6)分析到所采集的数组序列的波动值超出阈值范 围，则启动所述相机(2)进行图像拍摄，中央控制器(6)根据图像分析侧面障碍物的 情况，并将结论发送至所述提示系统(4)，提示系统(4)发出警报或发出提示音并给 出操作建议；若为黑夜或能见度低的情形，中央控制器(6)在相机(2)拍摄图像时控 制补光灯(3)对底面进行补光； 若相机(2)受到遮挡，中央控制器(6)根据实时采集的底盘同一侧的横向距离探 测元件(5)测得的距离值组成的数组序列进行数值计算，测得车身与侧面障碍物的距 离关系曲线以及趋势信息，并将结论发送至所述提示系统(4)，提示系统(4)发出警 报或发出提示音并给出操作建议。
10.根据权利要求9所述的智能行车辅助避障方法，其特征在于：所述中央控制器 (6)可控制所述相机安装块(8)相对于所述后视镜(7)转动以追踪拍摄所述障碍物， 同时可根据所述相机(2)分析的障碍物位置，控制所述纵向距离探测元件(1)与横向 距离探测元件(5)转动对所述障碍物进行跟踪探测。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是一种汽车行驶过程中的辅助避障系统与方法。
背景技术
汽车行驶过程中存在诸多的视觉盲点，特别是汽车侧面的障碍，如马路牙子，由于 其高度较低，行车过程中不易察觉，容易刮蹭汽车轮胎，轻则降低轮胎寿命，重则使轮 毂变形或造成爆胎，造成交通事故。现有很多车辆侧面也搭载有雷达，但其一般是用于 探测车辆侧边有无车辆与行人或其他较高的障碍，对于高低低于底盘的障碍物则无法探 测。因此需要这样一种系统可以辅助驾车人探测汽车侧面的不易察觉的障碍。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能探测侧边障碍物并 测量其与车身关系且给出报警信息的智能行车辅助避障系统与方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的智能行车辅助避障系统包括纵向距离探测元 件、相机、补光灯、提示系统、横向距离探测元件以及中央控制器；所述的纵向距离探 测元件、相机、补光灯、提示系统以及横向距离探测元件均与所述中央控制器连接；所 述纵向距离探测元件安装在汽车的左右两边的后视镜上，所述后视镜的下端具有一个水 平镂空槽，水平镂空槽内按照水平直线阵列排布安装有至少两个纵向距离探测元件，所 有的纵向距离探测元件探测方向为正下方或者斜下方；所述相机安装在所述后视镜远离 车身的一端，且相机的拍照方向朝下，所述补光灯安装在所述相机的旁边，用于能见度 不足时为相机拍照补光；所述横向距离探测元件安装在汽车底盘的两个侧边，每个侧边 直线阵列安装有至少两个横向距离探测元件，探测方向为水平方向或者斜下方；所述提 示系统安装在车内，可以是外接设备或者是汽车自带音响系统。
进一步地，所有的纵向距离探测元件的探测方向均为斜下方，且探测方向与竖直方 向的夹角为0～6°，倾斜方向为由竖直方向向远离车身的方向。
进一步地，所述的横向距离探测元件的探测方向为斜下方，且横向距离探测元件发 出的探测性射线与地面的交汇点到车身轮廓在地面投影的最短距离小于等于400mm。
进一步地，所述后视镜远离车身的一端安装有相机安装块，所述相机安装块与后视 镜之间为转动连接，转轴水平，其相对转动由驱动元件驱动，驱动元件可以但不限于是 舵机；所述相机与补光灯均安装在所述相机安装块上。
进一步地，安装在同一个后视镜上的纵向距离探测元件可同步相对于所述后视镜转 动，转动轴与汽车直线行走方向平行，且其转动角度与速度由所述中央控制器统一控制。
进一步地，安装在车身底盘同一侧的横向距离探测元件可同步相对于车身转动，转 动轴与汽车直线行走方向平行，且其转动角度与速度由所述中央控制器统一控制。
进一步地，所述纵向距离探测元件与横向距离探测元件为激光测距器、红外测距器 以及测距雷达中的一种或多种。
进一步地，所述提示系统为外接设备，可以是蜂鸣器、报警灯以及音箱中的之一、 之二或者全部。
一种智能行车辅助避障方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一：中央控制器探测到车辆处于启动或行驶状态，发送指令使所述纵向距离探 测元件与横向距离探测元件开始工作；
步骤二：所述每个纵向距离探测元件探测其发射点至地面的距离，中央控制器对每 个纵向距离探测元件同一时刻探测到的距离值进行定时取样分析；同一所述后视镜上的 所有纵向距离探测元件同一时刻探测到的距离值组成一个数组序列发送给中央控制器， 中央控制器对同一时刻的数组序列进行横向对比并对不同时刻的数组序列进行纵向对 比，分析地面的波动特征；
中央控制器同时采集汽车底盘同一侧安装的横向距离探测元件同一时刻测得的距 离值组成的数组序列进行横向与纵向对比，分析地面的波动特征；
步骤三：一旦所述中央控制器分析到所采集的数组序列的波动值超出阈值范围，则 启动所述相机进行图像拍摄，中央控制器根据图像分析侧面障碍物的情况，并将结论发 送至所述提示系统，提示系统发出警报或发出提示音并给出操作建议；若为黑夜或能见 度低的情形，中央控制器在相机拍摄图像时控制补光灯对底面进行补光；
若相机受到遮挡，中央控制器根据实时采集的底盘同一侧的横向距离探测元件测得 的距离值组成的数组序列进行数值计算，测得车身与侧面障碍物的距离关系曲线以及趋 势信息，并将结论发送至所述提示系统，提示系统发出警报或发出提示音并给出操作建 议。
进一步地，所述中央控制器可控制所述相机安装块相对于所述后视镜转动以追踪拍 摄所述障碍物，同时可控制所述纵向距离探测元件与横向距离探测元件转动以根据距离 追踪所述障碍物进行探测。
有益效果：本发明的智能行车辅助避障系统与方法通过纵向距离探测元件与横向距 离探测元件从两个方向探测较低的障碍物，不会遗漏，且发现障碍物后可拍照分析障碍 物与车辆的位置关系与相对运动趋势，并给出报警信息或语言提醒，智能化程度高。
附图说明
附图1为后视镜的正向局部剖视图‘
附图2为后视镜的仰视局部剖视图；
附图3为汽车的示意图；
附图4为智能行车辅助避障系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至附图4所示的智能行车辅助避障系统包括纵向距离探测元件1、相机2、 补光灯3、提示系统4、横向距离探测元件5以及中央控制器6；所述的纵向距离探测元 件1、相机2、补光灯3、提示系统4以及横向距离探测元件5均与所述中央控制器6 连接；所述纵向距离探测元件1安装在汽车的左右两边的后视镜7上，所述后视镜7的 下端具有一个水平镂空槽，水平镂空槽内按照水平直线阵列排布安装有至少两个纵向距 离探测元件1，所有的纵向距离探测元件1探测方向为正下方或者斜下方；所述相机2 安装在所述后视镜7远离车身的一端，且相机2的拍照方向朝下，所述补光灯3安装在 所述相机2的旁边，用于能见度不足时为相机2拍照补光；所述横向距离探测元件5安 装在汽车底盘的两个侧边，每个侧边直线阵列安装有至少两个横向距离探测元件5，探 测方向为水平方向或者斜下方；所述提示系统4安装在车内，可以是外接设备或者是汽 车自带音响系统。
所有的纵向距离探测元件1的探测方向均为斜下方，且探测方向与竖直方向的夹角 为0～6°，倾斜方向为由竖直方向向远离车身的方向。
所述的横向距离探测元件5的探测方向为斜下方，且横向距离探测元件5发出的探 测性射线与地面的交汇点到车身轮廓在地面投影的最短距离小于等于400mm。
所述后视镜7远离车身的一端安装有相机安装块8，所述相机安装块8与后视镜7 之间为转动连接，转轴水平，其相对转动由驱动元件9驱动，驱动元件9可以但不限于 是舵机；所述相机2与补光灯3均安装在所述相机安装块8上。
安装在同一个后视镜7上的纵向距离探测元件1可同步相对于所述后视镜7转动， 转动轴与汽车直线行走方向平行，且其转动角度与速度由所述中央控制器6统一控制。
安装在车身底盘同一侧的横向距离探测元件5可同步相对于车身转动，转动轴与汽 车直线行走方向平行，且其转动角度与速度由所述中央控制器6统一控制。
所述纵向距离探测元件1与横向距离探测元件5为激光测距器、红外测距器以及测 距雷达中的一种或多种。
所述提示系统4为外接设备，可以是蜂鸣器、报警灯以及音箱中的之一、之二或者 全部。
一种智能行车辅助避障方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一：中央控制器6探测到车辆处于启动或行驶状态，发送指令使所述纵向距离 探测元件1与横向距离探测元件5开始工作；
步骤二：所述每个纵向距离探测元件1探测其发射点至地面的距离，中央控制器6 对每个纵向距离探测元件1同一时刻探测到的距离值进行定时取样分析；同一所述后视 镜7上的所有纵向距离探测元件1同一时刻探测到的距离值组成一个数组序列发送给中 央控制器6，中央控制器6对同一时刻的数组序列进行横向对比并对不同时刻的数组序 列进行纵向对比，分析地面的波动特征；
中央控制器6同时采集汽车底盘同一侧安装的横向距离探测元件5同一时刻测得的 距离值组成的数组序列进行横向与纵向对比，分析地面的波动特征；
步骤三：一旦所述中央控制器6分析到所采集的数组序列的波动值超出阈值范围， 则启动所述相机2进行图像拍摄，中央控制器6根据图像分析侧面障碍物的情况，并将 结论发送至所述提示系统4，提示系统4发出警报或发出提示音并给出操作建议；若为 黑夜或能见度低的情形，中央控制器6在相机2拍摄图像时控制补光灯3对底面进行补 光；
若相机2受到遮挡，中央控制器6根据实时采集的底盘同一侧的横向距离探测元件 5测得的距离值组成的数组序列进行数值计算，测得车身与侧面障碍物的距离关系曲线 以及趋势信息，并将结论发送至所述提示系统4，提示系统4发出警报或发出提示音并 给出操作建议。
所述中央控制器6可控制所述相机安装块8相对于所述后视镜7转动以追踪拍摄所 述障碍物，同时可根据所述相机2分析的障碍物位置，控制所述纵向距离探测元件1与 横向距离探测元件5转动对所述障碍物进行跟踪探测。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
