本發(fā)明涉及車輛安全領(lǐng)域,具體涉及一種車輛寬范圍輔助駕駛預(yù)警方法。
背景技術(shù):
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,車輛成為了現(xiàn)代社會家庭的首選代步工具,其數(shù)量在近10年內(nèi)迅速的增加。目前停車難的問題已經(jīng)凸顯,復(fù)雜停車環(huán)境也日趨增多。在車輛駕駛的過程中,難免會出現(xiàn)需要經(jīng)過的障礙路況,例如停車時經(jīng)常需要駛上路邊的臺階等,在這些情況下,由于不同品牌和不同型號的車輛的結(jié)構(gòu)都設(shè)計的不同,尤其是底盤與地面的高度也不一樣,并且駕駛員對于路邊障礙情況的判斷也會不同,尤其在障礙物的大小處于車輛能否順利通過的臨界參數(shù)附近時,駕駛員很難準(zhǔn)確的判斷。因此,車輛經(jīng)常發(fā)生刮蹭,尤其是對底盤和保險杠的刮蹭,造成了經(jīng)濟(jì)損失。
目前,現(xiàn)有的車輛障礙物探測大都適用雷達(dá)和影像的方式,利用雷達(dá)探測到存在障礙物時,發(fā)出預(yù)警提醒駕駛員注意,或是通過影響的方式將障礙物的影像呈現(xiàn)給駕駛員以示預(yù)警。然而,上述方式雖然可以有效的避免刮蹭和碰撞,但是上述方式無法定量的提示駕駛員,從而駕駛員被提醒的情況下,也會駕駛車輛發(fā)生刮蹭,尤其是在需要駛上臺階的情況。此外,由于現(xiàn)有的探測方法大都是以平行測量或近似平行的方式測量周邊的障礙物,當(dāng)障礙物處于低于車輛后部,并且靠近車輛的位置處時,這些位置屬于探測的盲區(qū),無法通過現(xiàn)有的方式進(jìn)行探測。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)實時預(yù)判障礙物的高度,與車輛能夠駛過的高度進(jìn)行對比,定量化的提醒駕駛員,并且加大了探測范圍,避免了探測盲區(qū),從而有效防止發(fā)生刮蹭的車輛寬范圍輔助駕駛預(yù)警方法。
本發(fā)明提供了一種車輛寬范圍輔助駕駛預(yù)警方法,依次包括以下步驟:
(1)在車輛的車尾的中心位置相距M的距離處分別設(shè)置用于探測后方臺階的高度的第一、第二探測傳感器,其中第一、第二傳感器的設(shè)置位置分別盡量接近車身的兩側(cè),第一、第二探測傳感器的探測方向在豎直方向上能夠調(diào)節(jié),并且調(diào)整的探測角度預(yù)先進(jìn)行了標(biāo)定;
(2)當(dāng)車輛的車尾不需要駛上臺階時,則臺階探測開關(guān)處于關(guān)閉的狀態(tài),當(dāng)車輛的車尾需要駛上臺階時,打開臺階探測開關(guān),進(jìn)入步驟(3);
(3)第一、第二探測傳感器在豎直方向以預(yù)設(shè)頻率發(fā)射探測信號,實時的調(diào)整探測角度,在后方的豎直探測范圍內(nèi)進(jìn)行完整掃描;
(4)在進(jìn)行完整掃描后,當(dāng)探測確定存在臺階時,調(diào)整探測角度使得第一、第二探測傳感器分別探測臺階的上沿,分別記錄此時第一、第二探測傳感器的探測角度值α1和α2,并分別記錄此時第一、第二探測傳感器至臺階的上沿的長度值L11,L12,之后調(diào)整探測角度使得第一、第二探測傳感器探測臺階的下沿,分別記錄此時第一、第二探測傳感器的探測角度值β1和β2,并分別記錄此時第一、第二探測傳感器至臺階的下沿的長度值L21和L22;
(5)分別計算臺階的高度:和H=max(H1,H2),即H取H1和H2的最大值,同時計算得到車輛到臺階的距離D,其中
(6)如果D大于車輛的安全距離閾值時,保持車速和探測頻率,否則降低車速,并且提高探測頻率;
(7)將步驟(5)中計算得到的臺階高度H,與車輛與地面之間的間隙值進(jìn)行對比,播報臺階高度H與車輛與地面之間的間隙值的差值,發(fā)出預(yù)警提示;
(8)車輛繼續(xù)行駛,在下一個探測周期內(nèi),分別調(diào)整探測角度值α1,α2,β1和β2,使得第一、第二探測傳感器分別依然保持探測臺階的上沿和下沿,并分別記錄此時的探測角度值α1,α2,β1和β2,以及第一、第二探測傳感器分別至臺階的上沿的長度值L11和L12和至臺階的下沿的長度值L21,L22;
(9)用與步驟(5)相同的計算方式計算得到此時臺階的高度H和車輛到臺階的距離D;
(10)重復(fù)步驟(2)-(9),根據(jù)臺階的高度H和車輛到臺階的距離D,實時播報并發(fā)出預(yù)警提示,調(diào)整車輛的駕駛方式。
進(jìn)一步地,所述第一、第二探測傳感器為超聲波探測傳感器或激光探測傳感器。
進(jìn)一步地,所述超聲波探測傳感器或激光探測傳感器為超聲波距離探測傳感器或激光距離探測傳感器
進(jìn)一步地,所述打開臺階探測開關(guān)的方式為自動或通過駕駛員手動的方式。
進(jìn)一步地,步驟(10)中根據(jù)臺階的高度H和車輛到臺階的距離D,實時播報并發(fā)出預(yù)警提示,調(diào)整車輛的駕駛方式的駕駛方式具體為:
A、如果D大于車輛的安全距離閾值時,且H大于車輛與地面之間的間隙值時,不降低車速,保持探測頻率不變;
B、如果D小于等于車輛的安全距離閾值時,且H大于車輛與地面之間的間隙值時,降低車速,提高探測頻率;
C、如果D大于車輛的安全距離閾值時,且H小于車輛與地面之間的間隙值時,降低車速,提高探測頻率,發(fā)出報警提示;
D、如果D小于車輛的安全距離閾值時,且H小于車輛與地面之間的間隙值時,自動控制車輛剎車。
本發(fā)明的車輛寬范圍輔助駕駛預(yù)警方法,可以實現(xiàn)實時預(yù)判障礙物的高度,與車輛能夠駛過的高度進(jìn)行對比,定量化的提醒駕駛員,并且加大了探測范圍,避免了探測盲區(qū),在不使用的時候進(jìn)行關(guān)閉節(jié)能,并且同時可以計算獲取探測車輛與障礙物之間的距離,結(jié)合探測的高度信息來實時調(diào)整駕駛方式,從而有效的防止發(fā)生刮蹭;并且,第一、第二探測傳感器的設(shè)置分別可以探測寬范圍的臺階,從而避免了單一位置探測時,由于臺階的形狀變化大,出現(xiàn)探測不準(zhǔn)確的情況。
附圖說明
圖1為車輛車尾探測示意圖
圖2為第一、第二探測傳感器在車尾的設(shè)置示意圖
圖3車輛寬范圍輔助駕駛預(yù)警原理示意圖
附圖標(biāo)記中:1車輛;2第一、第二探測傳感器。
具體實施方式
下面詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施,有必要在此指出的是,以下實施只是用于本發(fā)明的進(jìn)一步說明,不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整,仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明提供了一種車輛寬范圍輔助駕駛預(yù)警方法,能夠在車輛需要駛上臺階時提前測量,定量的提醒的駕駛員。如圖1所示,車輛的車尾需要駛上臺階,如果臺階的高度高于車輛離地間隙的話,則車輛駛上臺階會發(fā)生車輛的車尾與臺階發(fā)生刮蹭的情況。雖然,現(xiàn)有的雷達(dá)探測或影像同樣能夠探測到臺階的存在,并且提醒駕駛員,但是并沒有定量的提醒駕駛員需要駛上的臺階的高度,以及與車輛離地間隙的差別情況,因此即使提醒了駕駛員有臺階,但是由于駕駛員的誤判斷,依然認(rèn)為車輛可以駛上臺階時,則會發(fā)生刮蹭,造成車輛的損失。
在車輛的駕駛過程中,車的前部的情況駕駛員可以直觀的看到,而車尾的情況受限于視角的影響,很難看清車的車尾后方的障礙物,因此當(dāng)車輛的尾部需要駛上臺階式,應(yīng)當(dāng)設(shè)置盡可能多的探測傳感器,從而避免出現(xiàn)盲區(qū),造成車輛的刮蹭。
因此,如圖2所示,在車輛的車尾的中心位置相距M的距離處分別設(shè)置第一、第二探測傳感器,用于探測后方臺階的高度,其中第一、第二傳感器的設(shè)置位置盡量接近車身的兩側(cè),第一、第二探測傳感器的探測方向在豎直方向上能夠調(diào)節(jié),并且調(diào)整的探測角度預(yù)先進(jìn)行了標(biāo)定,即其在探測方向與地面垂直方向的夾角的值在各個角度下都是已知的,進(jìn)行標(biāo)定的方式可以是動態(tài)的方式,即可以利用慣性器件進(jìn)行動態(tài)的校正,以保證探測傳感器的探測角度始終為探測方向與地面垂直方向的夾角。
在車輛輔助駕駛預(yù)警的過程中,當(dāng)車輛的車尾不需要駛上臺階時,則臺階探測開關(guān)處于關(guān)閉的狀態(tài),當(dāng)車輛的車尾需要駛上臺階時,可以自動或通過駕駛員手動的方式打開臺階探測開關(guān),這樣可以減小耗電量,提高效率。臺階探測開關(guān)打開后,第一、第二探測傳感器在豎直方向以預(yù)設(shè)頻率發(fā)射探測信號,實時的調(diào)整探測角度,在后方的豎直探測范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,其中掃描的方式為首先進(jìn)行完成的探測范圍的掃描,確定存在臺階時,調(diào)整探測角度使得第一、第二探測傳感器分別探測臺階的上沿,分別記錄此時第一、第二探測傳感器的探測角度值α1和α2,并分別記錄此時第一、第二探測傳感器至臺階的上沿的長度值L11,L12,之后調(diào)整探測角度使得第一、第二探測傳感器探測臺階的下沿,分別記錄此時第一、第二探測傳感器的探測角度值β1和β2,并分別記錄此時第一、第二探測傳感器至臺階的下沿的長度值L21和L22。
此時,可以分別計算臺階的高度和H=max(H1,H2),即H取H1和H2的最大值,同時可以計算得到車輛到臺階的距離D,其中如果D大于車輛的安全距離閾值時,無論是否通過都可以不降低車速,因為在這種情況下降低車速會減低駕駛員的駕駛感,并且駕駛員可能只是想接近臺階,因此不降低車速。如果D處于車輛的小于或等于安全距離閾值時,很有可能由于反應(yīng)不及時而發(fā)生刮蹭,因此在這種情況下,需要及時的降低車速,同時在這種情況下,因為更接近臺階,因此需要提高探測頻率來探測臺階,從而實時的提醒駕駛員。
車輛與地面的間隙一般為固定值,因此通過第一、第二探測傳感器實時探測到的臺階高度H,與車輛與地面之間的間隙值進(jìn)行對比,就可以得出車輛能夠順利駛上臺階的結(jié)論,從而實時的提醒駕駛員,駕駛員通過這些數(shù)值就可以做出判斷,調(diào)整駕駛方式。
在實際的車輛駕駛過程中,為了能夠?qū)崟r的探測臺階,如果繼續(xù)行駛,那么需要繼續(xù)探測到臺階的上沿和下沿,此時由于車輛與臺階的距離也發(fā)生了變化,因此第一、第二探測傳感器分別要保持探測到臺階的上沿和下沿,則需要調(diào)整探測角度值α1,α2,β1和β2,并且為了避免誤報警,因此車輛繼續(xù)行駛,每一個探測周期的行駛距離為S,則第一、第二探測傳感器分別依然保持探測臺階的上沿和下沿,則分別記錄此時第一、第二探測傳感器的探測角度值α1,α2,β1和β2,以及第一、第二探測傳感器分別至臺階的上沿的長度值L11和L12和至臺階的下沿的長度值L21,L22,同樣可以計算臺階的高度和H=max(H1,H2),即H取H1和H2的最大值,同時可以計算得到車輛到臺階的距離D,其中如果D大于車輛的安全距離閾值時,且H大于車輛與地面之間的間隙值時,不降低車速,保持探測頻率不變;當(dāng)D小于等于車輛的安全距離閾值時,且H大于車輛與地面之間的間隙值時,降低車速,提高探測頻率;當(dāng)D大于車輛的安全距離閾值時,且H小于車輛與地面之間的間隙值時,降低車速,提高探測頻率;當(dāng)D小于車輛的安全距離閾值時,且H小于車輛與地面之間的間隙值時,自動控制車輛剎車。當(dāng)然,在各個探測過程中,都將探測結(jié)果顯示,實時報警提醒駕駛員。
需要說明的是,在計算的過程中可能出現(xiàn)不符合本發(fā)明的極端情況,但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言對于不滿足計算條件的極端情況應(yīng)該剔除。
盡管為了說明的目的,已描述了本發(fā)明的示例性實施方式,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,不脫離所附權(quán)利要求中公開的發(fā)明的范圍和精神的情況下,可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改、添加和替換等的改變,而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍,并且本發(fā)明要求保護(hù)的產(chǎn)品各個部門和方法中的各個步驟,可以以任意組合的形式組合在一起。因此,對本發(fā)明中所公開的實施方式的描述并非為了限制本發(fā)明的范圍,而是用于描述本發(fā)明。相應(yīng)地,本發(fā)明的范圍不受以上實施方式的限制,而是由權(quán)利要求或其等同物進(jìn)行限定。