一種車輛駕駛安全控制系統的製作方法

2023-06-17 15:36:41 3

一種車輛駕駛安全控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於：所述的控制系統為微控制器同時對防撞預警測距單元和車道偏移監測單元的反饋信息對車輛行駛狀態進行判斷，並且連接報警單元。由於採用上述的結構，本發明的優點在於：1、將視覺技術和雷達技術結合，取長補短，提高產品的魯棒性和適應性；2、通過視覺系統的車道線識別，增加目標車輛車道分配的準確度，提高彎道下的障礙目標選擇的精確性；3、同時根據車道線識別，可以提前目標車輛的切入和切出；4、增加系統的環境適應性，即使在惡劣天氣下也可正常工作；5、採用現有成熟的電子元件，生產成本較低。
【專利說明】一種車輛駕駛安全控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車行駛的安全控制領域，特別涉及一種車輛駕駛安全控制系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著駕駛輔助系統(DAS)技術的日益成熟，越來越多的DAS被應用於量產汽車中，如自動巡航控制系統(ACC)、車道偏離預警系統(LDW)、前碰撞預警系統(FCW)等。行駛環境檢測作為DAS系統的一項關鍵技術，在雷達、紅外和圖像等傳感器的基礎上得到深入研究。其中，基於圖像的行駛環境檢測系統具有信息豐富、成本低廉等特點，不但可以檢測車道線、車輛、行人等障礙物信息，也能獲取道路導向、車流密度、車輛限速等交通信息，近年來應用日益廣泛。
[0003]目前主動安全系統的傳感器主要採用基於可見光、紅外光的攝像頭和毫米波、雷射雷達等，採用視覺技術具有解析度高，信息量豐富，成本低廉，但是其對環境適應性相對較弱，而技術雷達技術受外界環境影響較小，並且可以精確地獲取障礙物的物理位置信息等，但是其成本較高，基於單一傳感器的主動安全產品，都不能很好地解決安全輔助駕駛技術可靠性和環境適應能力的要求。
[0004]針對上述的問題，提供一種新型的安全控制系統，將視覺技術和雷達技術結合，取長補短，提高產品的魯棒性和適應性，更好輔助車輛安全行駛是現有技術需要解決的問題。

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是，提供一種車輛駕駛安全控制系統，將視覺技術和雷達技術結合，取長補短，提高產品的魯棒性和適應性，以達到更好輔助車輛安全行駛的目的。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是，一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於:所述的控制系統為微控制器同時對防撞預警測距單元和車道偏移監測單元的反饋信息對車輛行駛狀態進行判斷，並且連接報警單元。當車輛偏移車道或者快要與前方障礙物碰撞時，本發明及時發出報警提示駕駛員注意。
[0007]所述的車道偏移監測單元為視頻採集模塊將採集到的視頻信息經過視頻處理與控制模塊處理後將反饋信息傳遞給微控制器。
[0008]所述的車道偏移監測單元在車輛行駛時通過視頻採集模塊採集車輛兩邊的車道線，視頻處理與控制模塊對採集圖像處理後計算出車輛與車道線之間的距離並反饋給微處理器。
[0009]所述的防撞預警測距單元為微處理器依次通過功率放大電路、發射電路驅動發射探頭髮出超聲波監測前方障礙物；接收探頭接收反射回來的超聲波後依次通過低通濾波電路、一級放大電路、二級自動增益可調放大電路後反饋給微處理器。
[0010]所述的功率放大電路採用CD4096的4個反向器夠成推挽放大電路。
[0011]所述的防撞預警測距單元在用於短距離測量距離時，超聲波發射端採用間斷多脈衝發射。
[0012]所述的微處理器連接溫度檢測電路。
[0013]所述的微處理器根據溫度檢測電路檢測到的實時溫度對超聲波的聲速進行及時修正，聲速為C= (331.4+0.607T)m/s，其中C為空氣中的聲速，T為車外的實時溫度。
[0014]所述的二級自動增益可調放大電路在LM358放大的基礎上採用數字控制電位器x9313w來調整放大倍數。
[0015]所述的微控制器的型號為AT89S51 ;發射探頭的型號為CSB40T ;接收探頭的型號為CSB40R ;—級放大電路採用LM358運放。
[0016]一種車輛駕駛安全控制系統，由於採用上述的結構，本發明的優點在於:1、將視覺技術和雷達技術結合，取長補短，提高產品的魯棒性和適應性；2、通過視覺系統的車道線識另IJ，增加目標車輛車道分配的準確度，提高彎道下的障礙目標選擇的精確性；3、同時根據車道線識別，可以提前目標車輛的切入和切出；4、增加系統的環境適應性，即使在惡劣天氣下也可正常工作；5、採用現有成熟的電子元件，生產成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明；
[0018]圖1為本發明一種車輛駕駛安全控制系統結構示意圖；
[0019]圖2為本發明一種車輛駕駛安全控制系統中車道偏移監測單元的結構示意圖；
[0020]圖3為本發明一種車輛駕駛安全控制系統中防撞預警測距單元的結構示意圖；
[0021]圖4為本發明一種車輛駕駛安全控制系統中發射電路的電路圖；
[0022]圖5為本發明一種車輛駕駛安全控制系統中接收超聲波的電路圖；
[0023]圖6為本發明一種車輛駕駛安全控制系統中報警單元的電路圖；
[0024]在圖1-3中，1、微控制器；2、防撞預警測距單元；3、車道偏移監測單元；4、報警單元；5、溫度檢測電路；6、視頻採集模塊；7、視頻處理與控制模塊；8、功率放大電路；9、發射電路；10、發射探頭；11、障礙物；12、接收探頭；13、低通濾波電路；14、一級放大電路；15、二級自動增益可調放大電路。
【具體實施方式】
[0025]如圖1-3所示，本發明為微控制器I同時對防撞預警測距單元2和車道偏移監測單元3的反饋信息對車輛行駛狀態進行判斷，並且連接報警單元4。當車輛偏移車道或者快要與前方障礙物碰撞時，本發明及時發出報警提示駕駛員注意。
[0026]車道偏移監測單元3為視頻採集模塊6將採集到的視頻信息經過視頻處理與控制模塊7處理後將反饋信息傳遞給微控制器I ;車道偏移監測單元3在車輛行駛時通過視頻採集模塊採集車輛兩邊的車道線，視頻處理與控制模塊對採集圖像處理後計算出車輛與車道線之間的距離並反饋給微處理器I。
[0027]防撞預警測距單元2為微處理器I依次通過功率放大電路8、發射電路9驅動發射探頭10發出超聲波監測前方障礙物11 ;接收探頭12接收反射回來的超聲波後依次通過低通濾波電路13、一級放大電路14、二級自動增益可調放大電路15後反饋給微處理器I。
[0028]本發明以超聲波作為檢測手段，必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習慣上稱為超聲波換能器，或者超聲波探頭。超聲傳感器是在超聲頻率範圍內將交變的電信號轉換成聲信號或者將外界聲場中的聲信號轉換為電信號的能量轉換器件。本設計超聲波發射探頭10選用CSB40T，可採用軟體發生法和硬體發生法產生超聲波。前者利用軟體產生40kHz的超聲波信號，通過輸出引腳輸入至驅動器，經驅動器驅動後推動探頭產生超聲波。這種方法的特點是充分利用軟體，靈活性好。單片機Pl.0 口發射I個脈衝，可驅動超聲波傳感器發射超聲波，並關外部中斷，這時計數器T0、Tl開始計時。超聲波接收探頭12必須採用與發射探頭10對應的型號，關鍵是頻率要一致，本設計採用CSB40R否則將因無法產生共振而影響接收效果，甚至無法接收。
[0029]超聲波測距的方法有多種，如相位檢測法、聲波幅值檢測法和往返時間檢測法等。相位檢測法雖然精度高，但檢測範圍有限；聲波幅值檢測法易受反射波的影響。
[0030]檢測從超聲波發射器發出的超聲波(假設傳播介質為氣體)，經氣體介質的傳播到接收器的時間即往返時間。往返時間與氣體介質中的聲速相乘，就是聲波傳輸的距離。而所測距離是聲波傳輸距離的一半，即:
[0031]
【權利要求】
1.一種車輛駕駛安全控制系統,其特徵在於:所述的控制系統為微控制器(I)同時對防撞預警測距單元(2)和車道偏移監測單元(3)的反饋信息對車輛行駛狀態進行判斷，並且連接報警單元(4)。
2.根據權利要求1所述的一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於:所述的車道偏移監測單元(2)為視頻採集模塊(6)將採集到的視頻信息經過視頻處理與控制模塊(7)處理後將反饋信息傳遞給微控制器(I)。
3.根據權利要求2所述的一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於:所述的車道偏移監測單元(2)在車輛行駛時通過視頻採集模塊(6)採集車輛兩邊的車道線，視頻處理與控制模塊(7)對採集圖像處理後計算出車輛與車道線之間的距離並反饋給微處理器(I)。
4.根據權利要求1所述的一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於:所述的防撞預警測距單元(2)為微處理器(I)依次通過功率放大電路(8)、發射電路(9)驅動發射探頭(10)發出超聲波監測前方障礙物(11);接收探頭(12)接收反射回來的超聲波後依次通過低通濾波電路(13)、一級放大電路(14)、二級自動增益可調放大電路(5)後反饋給微處理器(I)。
5.根據權利要求4所述的一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於:所述的功率放大電路(8)採用CD4096的4個反向器夠成推挽放大電路。
6.根據權利要求1或4所述的一種車輛駕駛安全控制系統,其特徵在於:所述的防撞預警測距單元(2)在用於短距離測量距離時，超聲波發射端採用間斷多脈衝發射。
7.根據權利要求1所述的一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於:所述的微處理器(I)連接溫度檢測電路(5)。
8.根據權利要求7所述的一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於:所述的微處理器(I)根據溫度檢測電路(5)檢測到的實時溫度對超聲波的聲速進行及時修正，聲速為C=(331.4+0.607T)m/s，其中C為空氣中的聲速，T為車外的實時溫度。
9.根據權利要求4所述的一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於:所述的二級自動增益可調放大電路(15)在LM358放大的基礎上採用數字控制電位器x9313w來調整放大倍數。
10.根據權利要求1或4所述的一種車輛駕駛安全控制系統，其特徵在於:所述的微控制器(I)的型號為AT89S51 ;發射探頭(10)的型號為CSB40T ;接收探頭(12)的型號為CSB40R ; 一級放大電路(14)採用LM358運放。
【文檔編號】G01S15/93GK103568948SQ201310483086
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】楊忠偉, 柳延蔚, 彭海娟, 崔興願 申請人:奇瑞商用車（安徽）有限公司