車輛精確倒車操控輔助系統的製作方法

2023-07-08 17:50:31

車輛精確倒車操控輔助系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及車輛精確倒車操控輔助系統，它包括：設在駐車位的一組信號發射器（1）、設在車輛上的一組信號接收器（3）和距離修正模塊（5）及車載攝像器（2）和環境修正模塊（4），進行數據處理的中央處理器（6）、路徑資料庫模塊（8）和路徑計算模塊（7），提供倒車路徑的視屏顯示器（9）和語音提示器（10），由於採用了上述技術方案，駕駛員在倒車過程中可根據視屏顯示的倒車路徑和語音提示進行相關操作，較傳統後視鏡或倒車影像更直觀、更準確、更安全，具有設計合理、結構簡單、安全可靠、投入成本低且安裝布設方便等優點。
【專利說明】車輛精確倒車操控輔助系統
[0001]

【技術領域】： 本發明屬於車輛安全駕駛【技術領域】，具體是涉及一種大型車輛精確倒車操控輔助系 統。
[0002]

【背景技術】： 車輛的倒車問題一直是駕駛員安全駕駛汽車的關鍵問題，其原因是大型車輛後存在較 多盲區，操控過程中需要地面相關人員輔助指揮，導致駕駛員易產生一定心理負擔。研究現 行汽車倒車輔助產品可大致分為兩類，即以傳統倒車系統為代表的手動類和以智能倒車系 統為代表的自動類。智能倒車系統主要藉助倒車雷達和倒車影像，通過發出警示聲音和可 視車後情況以提醒駕駛員，促使其主動避讓，而針對車輛存在的上述問題，諸類產品均無法 從根本上便捷而高效的得到解決。
[0003]


【發明內容】
本發明所要解決的技術問題在於針對現有技術中的不足，提供一種車輛精確倒車操控 輔助系統，其設計合理、操作簡便且使用效果好、智能化程度高，能解決倒車過程中無需地 面相關人員輔助指揮或通過後視鏡觀測而出現判斷偏差，避免出現碰撞事故等實際問題。
[0004] 為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案： 本發明涉及車輛精確倒車操控輔助系統，其特徵在於它包括：一組信號發射器、距離處 理單元、環境處理單元、數據分析計算單元和數據輸出部分，所述的距離處理單元包括有設 在車輛上與信號發射器對應的一組信號接收器和距離修正模塊；所述的環境處理單元包括 有車載攝像器和環境修正模塊；所述的數據分析計算單元包括有中央處理器、路徑資料庫 模塊和路徑計算模塊；所述的數據輸出部分包括有視屏顯示器和語音提示器，距離處理單 元、環境處理單元、數據分析計算單元和數據輸出部分上分別設有接線埠，它們之間通過 線纜連接。
[0005] 所述的信號接收器和距離修正模塊設置為一體。
[0006] 所述的車載攝像器和環境修正模塊設置為一體。
[0007] 所述的信號發射器為可攜式超聲波發射器，信號接收器為可攜式超聲波接收器， 均採用可充電鋰電池供電，供電時間不小於2小時。
[0008] 由於採用了上述技術方案，本發明通過倒車路徑計算獲取倒車路徑，並對比路徑 資料庫，進行路徑選擇，同時以視屏顯示倒車路徑和語音形式提示駕駛員進行相關操作，較 傳統後視鏡或倒車影像更直觀、更準確、更安全，具有設計合理、結構簡單、安全可靠、投入 成本低且安裝布設方便等優點。
[0009] 為了更加詳細的說明本發明，下面附圖提供了一個最佳實施例。
[0010]

【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1為本發明系統不意圖； 圖2是本發明硬體系統架構示意圖； 圖3是本發明超聲波傳感器安裝環境示意； 圖4是超聲波傳感器工作流程圖； 圖5是本發明系統軟體流程圖。
[0011]

【具體實施方式】： 一、本發明的車輛精確倒車操控輔助系統，它包括：一組信號發射器1、距離處理單元、 環境處理單元、數據分析計算單元和數據輸出部分，所述的距離處理單元包括有設在車輛 上與信號發射器對應的一組信號接收器3和距離修正模塊5,信號接收器和距離修正模塊 設置為一體；所述的環境處理單元包括有車載攝像器2和環境修正模塊4,車載攝像器和環 境修正模塊設置為一體；所述的數據分析計算單元包括有中央處理器6、路徑資料庫模塊8 和路徑計算模塊7 ;所述的數據輸出部分包括有視屏顯示器9和語音提示器10,距離處理單 元、環境處理單元、數據分析計算單元和數據輸出部分上分別設有接線埠，它們之間通過 線纜連接。
[0012] 所述的信號發射器1為可攜式超聲波發射器，信號接收器3為可攜式超聲波接收 器，均採用可充電鋰電池供電，供電時間不小於2小時。
[0013] 由圖1可見，在駐車位安裝信號發射器發射超聲波信號。車輛上安裝信號接收器 接收來自發射器發出的超聲波信號。為了提高車輛準確定位的精確度，方案設計多組發射 器與接收器，即在駐車點安裝兩個信號發射器，在車輛上安裝兩個信號接收器，啟動系統， 距離修正模塊將信號發射器與信號接收器之間的距離不斷修正，將數據傳輸至中央處理 器，通過路徑計算模塊規劃出多條倒車路徑，根據相應路徑資料庫進行比對選擇最優路徑 並將路徑顯示在視屏顯示器上，同時環境修正模塊將車載攝像器的信號進行修正並將信號 傳輸至中央處理器進行處理後由語音提示器輸出，駕駛員確定倒車路徑後，根據顯示屏上 顯示的倒車路徑並結合系統語音提示進行倒車。在系統關鍵點，顯示屏及系統語音提示系 統則會提示駕駛員相關注意事項及相應操作，最終駕駛員根據提示準確停至規定位置。
[0014] 二、本發明系統方案設計思想包含硬體和軟體兩個部分。
[0015] 系統硬體設計思想：硬體採用通用化、可攜式，便於在不同車型上快速安裝和使 用。
[0016] 系統軟體設計思想：軟體採用分層模塊化結構，模塊間的通信按規定接口進行。任 何一層的任何一個模塊的維護、更新及新模塊的追加都不影響其他模塊。
[0017] (1)硬體系統，如圖2所示 硬體系統組成包含三部分，即超聲波距離傳感器、計算機系統(含顯示設備）和路徑記 錄傳感器。
[0018] 超聲波距離傳感器 聲波是一種傳遞信息的媒體。聲波可由物體撞擊、運動所產生的機械振動以波的形式 向外傳播，其與機械振動密切相關。根據波的頻率高低分為可聞聲波、次聲波及超聲波。高 於20kHz的聲波稱為超聲波。聲速與介質特性相關，彼此間關係存在非常直接的情況，此時 能夠建立精確的理論公式；同時也有出現關係比較間接而複雜的情況，而在特定條件下，也 可建立一些經驗公式。例如介質成分、混合物比例、溶液濃度及某些液體比重等，都能夠與 聲速建立一定關係，如此即能通過聲速來測定這些特性參數。在聲速己知的介質中，可利用 聲波傳播距離Z與傳播時間到旬關係，即￡ = νχ? ,能夠實行超聲測距。
[0019] 跟據上述超聲波特性，為了增強超聲波探測距離，我們採用如下設計思路： 如圖3所示，在被載裝備上安裝超聲波發射器，超聲波發射器發射超聲波。在重裝備車 輛上安裝超聲波接收器，超聲波接收器接收來自發射器發出的超聲波。為了提高重裝備車 輛準確定位被載裝備的精確度，方案設計多組超聲波發射器與接收器，即在故障車上安裝 兩個超聲波發射器，在牽引車上安裝兩個超聲波接收器，如圖3所示。
[0020] 重裝備車輛的兩個超聲波接收器通過集成板整合。集成板主要負責數據的處理分 析及溫度、陣風等環境修正，由集成板的總通信口輸出結果並至計算機系統。超聲波距離傳 感器工作流程如4所示。
[0021] 可攜式距離測量傳感器接收器和可攜式距離傳感器發射器均採用可充電鋰電池 供電，供電時間不小於2小時。
[0022] 計算機系統 計算機系統包含主機、控制設備和顯示終端。計算機系統主要負責處理超聲波接收器 獲取並經修正後的距離數據。通過倒車路徑算法獲取倒車路徑，並對比路徑資料庫，進行路 徑選擇，同時以語音形式提示駕駛員進行相關操作。此外，計算機系統內安裝路徑資料庫以 供駕駛員選擇路徑。
[0023] 可攜式顯示及處理單元採用可充電鋰電池供電，供電時間不小於2小時。
[0024] 路徑記錄傳感器 路徑記錄傳感器通過記錄分離點信息並傳送至計算機，計算機將該信息繪製成完整的 倒車路徑，即駕駛員成功倒至指定位置的路徑數據，並保存至路徑資料庫。
[0025] (2)軟體系統 軟體系統實現倒車路徑計算、倒車路徑顯示、語音提示操作等功能。較傳統後視鏡或倒 車影像更直觀、方便。本軟體部署在計算機系統上。
[0026] 如圖5所示，軟體系統採用超聲波傳感器採集距離源數據。通過超聲波傳感器端 通信協議或SDK開發包完成距離數據調用，接著進行數據採集後的倒車路徑算法計算，進 而規劃出倒車路徑。駕駛員可在顯示器上查看倒車路徑並根據語音提示進行駕駛操作。智 能分析部分採用資料庫輔助系統，即路徑資料庫，分析方向盤轉角，提供決策依據。視頻顯 示功能則是藉助車載攝像頭採集實時數據，傳送至計算機，將實時情況屏顯在軟體界面的 視頻圖像區域。上述詳細流程如圖5所示。
[0027] 軟體主要功能 軟體包括路徑獲取、路徑資料庫模塊。其中，路徑獲取包括路徑計算和語音提示。
[0028] 由於採用了上述技術方案，駕駛員在倒車過程中可根據視屏顯示的倒車路徑和語 音提示進行相關操作，較傳統後視鏡或倒車影像更直觀，具有設計合理、結構簡單、安全可 靠、投入成本低且安裝布設方便等優點。
【權利要求】
1. 車輛精確倒車操控輔助系統，其特徵在於它包括：一組信號發射器（1)、距離處理單 元、環境處理單元、數據分析計算單元和數據輸出部分，所述的距離處理單元包括有設在車 輛上與信號發射器對應的一組信號接收器（3)和距離修正模塊（5);所述的環境處理單元 包括有車載攝像器（2)和環境修正模塊（4);所述的數據分析計算單元包括有中央處理器 (6)、路徑資料庫模塊（8)和路徑計算模塊（7);所述的數據輸出部分包括有視屏顯示器（9) 和語音提示器（10)，距離處理單元、環境處理單元、數據分析計算單元和數據輸出部分上分 別設有接線埠，它們之間通過線纜連接。
2. 根據權利要求1所述的車輛精確倒車操控輔助系統，其特徵在於所述的信號接收器 (3)和距離修正模塊（5)設置為一體。
3. 根據權利要求1所述的車輛精確倒車操控輔助系統，其特徵在於所述的車載攝像器 (2)和環境修正模塊（4)設置為一體。
4. 根據權利要求1所述的車輛精確倒車操控輔助系統，其特徵在於所述的信號發射器 (1)為可攜式超聲波發射器，信號接收器（3)為可攜式超聲波接收器，均採用可充電鋰電池 供電，供電時間不小於2小時。
【文檔編號】G01S15/93GK104057883SQ201410215341
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月21日
【發明者】張中舉, 朱彤, 李俊生, 張晶 申請人:張中舉