專利名稱：車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種汽車電子技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種智能型駕駛輔助系統(tǒng)，特別涉及一種車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車的日漸普及，越來越多的車輛使得行車及泊車條件也越來越復(fù)雜化，各種各樣的行車及泊車輔助方法、系統(tǒng)或裝置的研究也成為熱點(diǎn)。但目前多數(shù)的研究都有其局限性。如 CN101549691B、CN102508246A、CN102431495A、CN2419116Y 等對(duì)探測(cè)車輛前方路況或障礙物提供了解決方案，對(duì)車輛后方、側(cè)面及上方空間的可能障礙未作考慮；又如 CN101866003A、CN101830204A、CN101570167A、CN2248896Y 及 CN201089423Y 等針對(duì)倒車提出了各種泊車輔助裝置及方法，但它們對(duì)車輛前方、側(cè)面及上方空間的監(jiān)測(cè)存在缺失；再如 CN101371282A、CN102862521A、CN102815269A、CN202615626U、CN202669631U、CN202518190U.CN202320180U等對(duì)探測(cè)車輛側(cè)面障礙提出了各種輔助手段，但同樣地，它們對(duì)車輛的后方或前方以及上方空間的檢測(cè)是未涉及的。近年來，也出現(xiàn)了一些覆蓋面較廣的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，例如CN101219659A、CN1651933A等同時(shí)考慮到車輛前后方的障礙監(jiān)測(cè)，但對(duì)車輛側(cè)面及上方空間未納入監(jiān)測(cè)范圍；CN201804112U則提出了一種能實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛四周360度范圍內(nèi)的障礙同時(shí)監(jiān)測(cè)的方案，但是同樣，車輛上方空間依然是不在其監(jiān)測(cè)范圍之內(nèi)的?？紤]到車輛在實(shí)際行駛或泊車過程中會(huì)遇到各種不同的路段和環(huán)境，除了路面障礙可能會(huì)引發(fā)事故，各種限高型交通路段或障礙，如橋洞、隧道、限高桿、電線桿、路燈桿等引發(fā)的事故也屢見報(bào)道。因此，在智能型駕駛輔助系統(tǒng)中不僅僅需要對(duì)車輛的前后方及左右側(cè)面空間加以監(jiān)測(cè)，對(duì)車輛上方空間的監(jiān)測(cè)也是必不可少的。本發(fā)明即是綜合考慮了這些需求，提出了一種能實(shí)現(xiàn)車輛四周立體空間全監(jiān)控的智能型駕駛輔助系統(tǒng)，對(duì)減少各類相關(guān)事故的發(fā)生有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有行車及泊車輔助系統(tǒng)的不足，提出一種車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多個(gè)監(jiān)測(cè)器、一個(gè)車輛行駛狀態(tài)信息獲取模塊、一個(gè)控制單元和一個(gè)報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛四周立體空間的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警功能。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:所述車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括安裝在車輛頂部及車身四周的多個(gè)監(jiān)測(cè)器、一個(gè)車輛行駛狀態(tài)信息獲取模塊，一個(gè)控制單元和一個(gè)報(bào)警模塊。所謂監(jiān)測(cè)器為安裝在車輛頂部及車身四周的多個(gè)監(jiān)測(cè)器(可為雷達(dá)、超聲波或紅外傳感器等)。監(jiān)測(cè)器的具體安置方式和數(shù)量根據(jù)車型可進(jìn)行調(diào)整。監(jiān)測(cè)器數(shù)量一般為8 16個(gè)，對(duì)大型牽引式車輛可根據(jù)需要再添加監(jiān)測(cè)器數(shù)目并調(diào)整監(jiān)測(cè)器安置方位以保證車輛四周立體空間范圍能得到全面監(jiān)測(cè)。所謂車輛行駛狀態(tài)信息獲取模塊是指對(duì)車輛的行駛方向、行駛速度及方向盤轉(zhuǎn)角等信息的監(jiān)測(cè)和獲取。車輛行駛方向信息基本類型有正常向前行駛、直線倒車、右轉(zhuǎn)彎及左轉(zhuǎn)彎等四種，其中前兩種與后兩種可有組合，即轉(zhuǎn)彎有前向左轉(zhuǎn)彎、前向右轉(zhuǎn)彎、后向左轉(zhuǎn)彎及后向右轉(zhuǎn)彎之分。方向信息通過對(duì)換車檔和左右轉(zhuǎn)彎燈信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來獲得。車輛行駛速度則可直接來自車輛本身的車速測(cè)試單元。所謂控制單元分別與車輛行駛狀態(tài)信息獲取模塊、各監(jiān)測(cè)器及報(bào)警模塊相連接；實(shí)時(shí)接收各監(jiān)測(cè)器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)算監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)障礙物的方位、高度等信息，并根據(jù)車輛行駛狀態(tài)信息，判別車輛四周立體空間范圍內(nèi)的各個(gè)路障與車輛間的相對(duì)位置關(guān)系，當(dāng)判別出有路障對(duì)車輛行駛形成潛在危險(xiǎn)時(shí)，則將相關(guān)路障信息輸出至報(bào)警模塊。所謂報(bào)警模塊主要功能為向駕駛者發(fā)出預(yù)警信息，預(yù)警信息可為聲音或圖像或兩者組合。本發(fā)明的有益效果是:該車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛四周立體空間的完整的實(shí)時(shí)監(jiān)控，采用上下兩層多個(gè)監(jiān)測(cè)器同時(shí)監(jiān)測(cè)車輛四周空間，不僅僅可以界定車輛四周路面空間中一定距離內(nèi)是否存在障礙物，還能精確探測(cè)出障礙物的具體高度和具體方位。適用于不同類型的障礙物監(jiān)測(cè)，如限高型障礙(如橋洞、隧道、路燈等)，側(cè)面突出型障礙(如其它車輛側(cè)面伸出的負(fù)載等)及較低的障礙(如矮小的孩子、動(dòng)物等)。對(duì)車輛行駛中遇到的不同方位空間里的各類潛在危險(xiǎn)能及時(shí)給出預(yù)警信息。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。附圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)功能模塊示意圖。附圖2為本發(fā)明中監(jiān)測(cè)器安置示例圖。圖a為車輛上方監(jiān)測(cè)器的位置示意圖，圖b為車輛側(cè)面的監(jiān)測(cè)器位置示意圖。車體左右側(cè)的監(jiān)測(cè)器安放呈對(duì)稱分布。圖中廣8為車輛上方監(jiān)測(cè)器，I’ 8’為車輛下方監(jiān)測(cè)器。上下方監(jiān)測(cè)器位置安放沿車體垂直方向一一對(duì)應(yīng)。其中I’和2’位于左右前車燈上沿；5’和6’位于左右后車燈上沿；3’和V及4’和8，分別安置在車體兩側(cè)的前輪與后輪上方。附圖3為本發(fā)明的控制單元信息處理流程示意圖。
具體實(shí)施例方式隨后的詳細(xì)描述本身僅是示例的并且不旨在限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使用。此外，沒有想要通過在之前技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或隨后的詳細(xì)描述中存在的任何明顯的或暗示的理論來界定本發(fā)明的應(yīng)用和使用。附圖1提供了所述車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)功能模塊示意圖。該系統(tǒng)包括安裝在車輛頂部及車身四周的多個(gè)監(jiān)測(cè)器、一個(gè)車輛行駛狀態(tài)信息獲取模塊、一個(gè)控制單元和一個(gè)報(bào)警模塊。其中監(jiān)測(cè)器為安裝在車輛頂部及車身四周的、用以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛四周立體空間(如車體前方、車體后方、車體兩側(cè)等方位的路面以及它們的上方空間等)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的多個(gè)監(jiān)測(cè)器(可為雷達(dá)、超聲波或紅外傳感器等)，監(jiān)測(cè)器數(shù)量及具體安置方式根據(jù)車型可加以調(diào)整，監(jiān)測(cè)器的數(shù)量一般為8 16個(gè)，對(duì)大中型牽引式車輛，可根據(jù)需要添加監(jiān)測(cè)器數(shù)目并調(diào)整監(jiān)測(cè)器安置位置及安置方式以確保車輛四周立體空間范圍能得到完整全面的監(jiān)控。附圖2給出了監(jiān)測(cè)器安置的一個(gè)示例。圖a為普通大客車的車頂，f 8為分布在車頂四邊的上方監(jiān)測(cè)器，分別用來監(jiān)測(cè)車輛的四周頂部空間。圖b為普通大客車車體的一個(gè)側(cè)面。I’ 8’為下方監(jiān)測(cè)器，分別用來監(jiān)測(cè)車輛四周的路面空間。圖b中僅顯示了下方監(jiān)測(cè)器中的2’、3’、4’和5’，未顯示的1’、8’、7’及6’位于車體另一對(duì)稱側(cè)面，安放位置與圖b中顯示側(cè)面中的下方監(jiān)測(cè)器呈對(duì)稱分布。附圖1中的控制單元與各監(jiān)測(cè)器間采用雙向連接。在車輛行駛過程中，控制單元可實(shí)時(shí)讀取各監(jiān)測(cè)器的輸出信息，并結(jié)合車輛行駛狀態(tài)信息，判別車輛四周立體空間范圍內(nèi)是否有障礙存在。當(dāng)確定有障礙出現(xiàn)，則控制單元按照?qǐng)D3所示流程判別該障礙對(duì)車輛的行駛是否產(chǎn)生影響。通常，發(fā)明者建議在車輛運(yùn)行過程中保持所有監(jiān)測(cè)器開啟。但駕駛者也可根據(jù)實(shí)際需求，選擇打開或關(guān)閉部分監(jiān)測(cè)器。例如在行駛環(huán)境良好的情況下，駕駛者能夠確定只需要監(jiān)測(cè)車輛的某個(gè)或某些方位空間，則駕駛者可通過控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方位監(jiān)測(cè)器的開啟和關(guān)閉操作。例如在路況良好的情況下直線倒車，駕駛者確信僅僅需要監(jiān)測(cè)車輛后方路面及其上方空間的障礙情況，此時(shí)可選擇僅僅開啟監(jiān)測(cè)器5、5’和6、6’。圖3給出了控制單元的信息處理流程?？刂茊卧Y(jié)合車輛行駛狀態(tài)信息(方向、速度、轉(zhuǎn)角等)讀取各個(gè)監(jiān)測(cè)器的測(cè)試結(jié)果并進(jìn)行分析處理，對(duì)車輛四周立體空間(如車體前方、車體后方、車體兩側(cè)等方位的路面及其上方空間等)里的障礙分布情況加以識(shí)別，并結(jié)合車輛的具體行駛狀態(tài)信息判別這些障礙是否對(duì)車輛形成潛在危險(xiǎn)。若是，則將相關(guān)障礙的方位信息輸出至報(bào)警模塊并觸發(fā)報(bào)警模塊發(fā)出預(yù)警信息。若不是，則循環(huán)重復(fù)前面信息處理步驟?？刂茊卧诜治鎏幚聿煌轿槐O(jiān)測(cè)器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)依據(jù)不同的車輛行駛狀態(tài)，實(shí)施不同的空間監(jiān)測(cè)優(yōu)先順序。例如，在正常向前行駛狀態(tài)下，優(yōu)先監(jiān)測(cè)車輛前方路面和上方空間，即控制單元會(huì)優(yōu)先處理監(jiān)測(cè)器1，I’，2和2’的數(shù)據(jù)；在直線倒車的情況下，優(yōu)先監(jiān)測(cè)車輛后方路面和上方空間，則控制單元優(yōu)先處理監(jiān)測(cè)器5，5’，6和6’的數(shù)據(jù)；在前向右轉(zhuǎn)或后向左轉(zhuǎn)時(shí)，優(yōu)先監(jiān)測(cè)車輛右前方和左后方的路面及上方空間，此時(shí)控制單元優(yōu)先處理監(jiān)測(cè)器2，2’，3，3’，6，6’，7及7’的數(shù)據(jù)；類似地，在前向左轉(zhuǎn)或后向右轉(zhuǎn)時(shí)，優(yōu)先監(jiān)測(cè)車輛左前方和右后方的路面及上方空間，此時(shí)控制單元優(yōu)先處理監(jiān)測(cè)器1，I’，8，8’，4，4’，5及5’的數(shù)據(jù)。每一次監(jiān)測(cè)流程完成后，控制單元都需要再次讀取車輛行駛狀態(tài)信息，以判別當(dāng)前行駛狀態(tài)是否更改，若未更改，將重復(fù)當(dāng)前監(jiān)控流程；若行駛狀態(tài)已修改，則將調(diào)整當(dāng)前的空間監(jiān)測(cè)優(yōu)先順序并按照新的優(yōu)先順序進(jìn)行新一輪監(jiān)測(cè)。報(bào)警模塊可為聲音報(bào)警或可視報(bào)警或兩類報(bào)警的組合。聲音報(bào)警以語音方式告知駕駛者需警戒的障礙方位及它與車輛間的距離等信息，提請(qǐng)駕駛者注意；可視報(bào)警則將上述信息以示意圖的方式顯示出來，并對(duì)提請(qǐng)注意的障礙以閃爍或其它醒目方式加以標(biāo)志。
權(quán)利要求
1.一種車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括安裝在車輛頂部及車身四周的多個(gè)監(jiān)測(cè)器、一個(gè)車輛行駛狀態(tài)信息獲取模塊、一個(gè)控制單元和一個(gè)報(bào)警模塊。
2.如權(quán)利I所述的車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)測(cè)器是指安裝在車輛頂部及車身四周的、用以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛四周立體空間(如車體前方、車體后方、車體兩側(cè)等方位的路面以及它們的上方空間等)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的多個(gè)監(jiān)測(cè)器(可為雷達(dá)、超聲波或紅外傳感器等)；監(jiān)測(cè)器的具體安置方式和數(shù)量根據(jù)車型可進(jìn)行調(diào)整；監(jiān)測(cè)器數(shù)量一般為8 16個(gè)，對(duì)大型牽引式車輛可根據(jù)需要再添加監(jiān)測(cè)器數(shù)目并調(diào)整監(jiān)測(cè)器安置方位。
3.如權(quán)利I所述的車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所謂車輛行駛狀態(tài)信息獲取模塊是指對(duì)車輛的行駛方向、行駛速度及方向盤轉(zhuǎn)角等信息的監(jiān)測(cè)和獲取；車輛行駛方向信息基本類型有正常向前行駛、直線倒車、右轉(zhuǎn)彎及左轉(zhuǎn)彎等四種，其中前兩種與后兩種可有組合，即轉(zhuǎn)彎有前向左轉(zhuǎn)彎、前向右轉(zhuǎn)彎和后向左轉(zhuǎn)彎及后向右轉(zhuǎn)彎；方向信息通過對(duì)換車檔和左右轉(zhuǎn)彎燈信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來獲得；車輛行駛速度則可直接來自車輛本身的車速測(cè)試單元。
4.如權(quán)利I所述的車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所謂控制單元分別與車輛行駛狀態(tài)信息獲取模塊、各監(jiān)測(cè)器及報(bào)警模塊相連接；實(shí)時(shí)接收各監(jiān)測(cè)器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)車輛行駛狀態(tài)信息，判別車輛四周立體空間范圍內(nèi)的各個(gè)路障與車輛間的相對(duì)位置關(guān)系，當(dāng)判別出有路障對(duì)車輛行駛形成潛在危險(xiǎn)時(shí)，則將相關(guān)路障信息輸出至報(bào)警模塊。
5.如權(quán)利4所述的控制單元，還可依據(jù)車輛駕駛者指示，對(duì)如權(quán)利2所述的監(jiān)測(cè)器進(jìn)行選擇性的開啟和關(guān)閉操作；即，雖然發(fā)明者建議在車輛駕駛過程中保持所有監(jiān)測(cè)器開啟，但駕駛者也可根據(jù)實(shí)際路況情況及個(gè)體需求，選擇打開或關(guān)閉部分監(jiān)測(cè)器。
6.如權(quán)利I所述的車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所謂報(bào)警模塊可為聲音報(bào)警或可視報(bào)警或兩類報(bào)警的組合；聲音報(bào)警以語音方式告知駕駛者需警戒的障礙方位及它與車輛間的距離等信息，提請(qǐng)駕駛者注意；可視報(bào)警則將上述信息以示意圖的方式顯示出來，并對(duì)提請(qǐng)注意的障礙以閃爍或其它醒目方式加以標(biāo)志。
7.—種車輛四周立體空間全監(jiān)控方法，其特征在于，通過在車輛頂部及車身四周安裝多個(gè)監(jiān)測(cè)器分別實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛四周立體空間(如車體前方、車體后方、車體左右兩側(cè)等方位的路面以及它們的上方空間等)的全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；控制單元根據(jù)車輛行駛狀態(tài)信息，實(shí)施不同的空間監(jiān)測(cè)優(yōu)先順序；按照空間監(jiān)測(cè)優(yōu)先順序依次讀入不同方位監(jiān)測(cè)器的監(jiān)測(cè)結(jié)果，分析車輛四周立體空間里的障礙分布情況，并結(jié)合車輛行駛狀態(tài)信息(如行駛方向、車速、方向盤轉(zhuǎn)角等)判別各個(gè)障礙是否對(duì)車輛形成潛在危險(xiǎn)；若判別出有潛在危險(xiǎn)的障礙存在，則將相關(guān)障礙的方位信息輸出至報(bào)警模塊并觸發(fā)報(bào)警模塊發(fā)出預(yù)警信息；每一次監(jiān)測(cè)流程完成后，控制單元都要再次讀取車輛行駛信息，以判別當(dāng)前行駛狀態(tài)是否更改，若未更改，將重復(fù)當(dāng)前監(jiān)控流程；若行駛狀態(tài)已修改，則將調(diào)整當(dāng)前空間監(jiān)測(cè)優(yōu)先順序并按照新的優(yōu)先順序進(jìn)行新一輪監(jiān)測(cè)。
8.如權(quán)利I所述的車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)及如權(quán)利7所述的車輛四周立體空間全監(jiān)控方法，其特征在于，采用上下兩層多個(gè)監(jiān)測(cè)器同時(shí)監(jiān)測(cè)車輛四周空間，不僅僅可以界定車輛四周路面空間中一定距離內(nèi)的障礙物是否存在，還能精確探測(cè)出障礙物的具體高度和具體方位，適用于不同類型的障礙物監(jiān)測(cè)，如限高型障礙(如橋洞、隧道、路燈等)，側(cè)面突出型障礙(如其它車輛側(cè)面伸出的負(fù)載等)及較低的障礙(如矮小的孩子、動(dòng)物等)。
全文摘要
現(xiàn)有的行車及泊車輔助方法、系統(tǒng)或裝置在監(jiān)控范圍上均有局限性，特別是對(duì)車輛四周上方空間的監(jiān)控基本都有欠缺。本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有的各類智能型駕駛輔助系統(tǒng)的不足，提出一種車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用車輛頂部及車身四周的多個(gè)監(jiān)測(cè)器、一個(gè)車輛行駛狀態(tài)信息獲取模塊、一個(gè)控制單元和一個(gè)報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛四周三維立體空間范圍的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警功能。該車輛四周立體空間全監(jiān)控系統(tǒng)采用上下兩層多個(gè)監(jiān)測(cè)器同時(shí)監(jiān)測(cè)車輛四周空間，不僅僅可以界定車輛四周路面空間中一定距離內(nèi)是否存在障礙物，還能精確探測(cè)出障礙物的具體高度和具體方位。適用于不同類型的障礙物監(jiān)測(cè)，如限高型障礙、側(cè)面突出型障礙及較低矮的障礙。對(duì)車輛行駛中遇到的不同方位空間里的各類潛在危險(xiǎn)能及時(shí)給出預(yù)警信息。
文檔編號(hào)B60R21/0132GK103192785SQ20131014648
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者夏春蕾, 夏春曉 申請(qǐng)人:夏春蕾