汽車前向避障系統及應用其檢測障礙物的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種汽車前向避障系統及應用該汽車前向避障系統檢測障礙物的方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著汽車數量的增加，汽車交通事故頻繁發生。尤其是在雨、霧、霾、雪、沙塵暴等 能見度低的惡劣天氣里，交通事故更容易發生。目前汽車一般采用車載激光雷達作為激光 測距系統以防止汽車追尾等事故的發生。如中國專利公開號為CN101363914的專利所揭 示，在汽車行進的方向上，激光雷達能夠探測到對汽車能夠造成危害以及事故的任何運動 的或者靜止的物體，包括車輛、人或其它物體，從而避免汽車追尾事故的發生。但是，目前的 車載激光雷達成本較高，以至于價格昂貴，難于普及應用。

【發明內容】

[0003] 有鑒于此，有必要提供一種成本較低的汽車前向避障系統。
[0004] 另，本發明還提供一種應用所述汽車前向避障系統檢測障礙物的方法。
[0005] -種汽車前向避障系統，其用于防止汽車與障礙物相撞，所述汽車前向避障系統 包括至少兩個第一激光測距傳感器、至少兩個第二激光測距傳感器、速度傳感器、提示模塊 及控制器，所述第一激光測距傳感器裝設于汽車的前方靠近中間的位置，用于對汽車正前 方的障礙物進行掃描檢測，并計算障礙物與汽車之間的距離；所述第二激光測距傳感器裝 設在汽車前方靠近兩側的位置，用于對汽車前方左側和前方右側的障礙物進行左右交叉掃 描檢測，并計算障礙物與汽車之間的距離；所述速度傳感器用于檢測汽車的速度；所述控 制器用于接收第一激光測距傳感器、第二激光測距傳感器及速度傳感器的檢測結果后進行 綜合判斷（包括根據障礙物與汽車的距離隨時間的變化計算障礙物相對于汽車的速度）， 并將判斷結果傳輸給提示模塊以提醒駕駛員。
[0006] 進一步的，所述汽車前向避障系統還包括至少兩個第一步進電機及至少兩個第二 步進電機，每一個第一步進電機用于控制一個第一激光測距傳感器的掃描頻率及掃描范 圍，每一個第二步進電機用于控制第二激光測距傳感器的掃描頻率及掃描范圍，所述控制 器還用于控制該第一步進電機和該第二步進電機。
[0007] 進一步的，所述提示模塊包括語音提示的語音模塊和顯示提示的顯示模塊，所述 提示模塊語音模塊用于將控制器傳送來的檢測結果或運算結果讀出，以便于駕駛員可直接 聽到對前方障礙物的檢測結果，所述顯示模塊用于顯示第一激光測距傳感器、第二激光測 距傳感器及速度傳感器的檢測結果及控制器的判斷結果。
[0008] 進一步的，所述汽車還包括發動機及發動機控制系統、底盤及底盤控制系統，所述 控制器還用于將接收到的檢測結果經過運算匯整為數據列，并將該數據列發送給該底盤控 制系統和發動機控制系統，使底盤控制系統根據檢測結果控制汽車進行制動和/或轉向， 使發動機控制系統根據檢測結果控制發動機的工作。
[0009] 一種應用所述的汽車前向避障系統檢測障礙物的方法，其包括以下步驟：
[0010] 步驟S1，啟動所述汽車前向避障系統，所述第一激光測距傳感器第二激光傳感器、 提示模塊及控制器均被啟動并開始工作；
[0011] 步驟S2,控制器根據汽車當前的行駛速度計算出汽車當前的安全制動距離；
[0012] 步驟S3,至少兩個第一激光測距傳感器分別對汽車正前方的預定的掃描范圍進行 循環掃描，以檢測該預定的掃描范圍內是否有障礙物；同時，至少兩個第二激光測距傳感器 分別對汽車前方左側和前方右側的預定掃描范圍進行左右交叉循環掃描，以檢測該預定的 掃描范圍內是否有障礙物插入的情況；
[0013] 步驟S4,該第一激光測距傳感器和/或第二激光測距傳感器將檢測結果傳輸給控 制器；
[0014] 步驟S5,所述控制器根據所述檢測結果進行分析，并將分析結果傳輸給語音模塊 以方便駕駛員知曉。
[0015] 進一步的，所述步驟S2計算出安全制動距離后還包括如下步驟：所述控制器將 所述安全制動距離傳輸給提示模塊，該提示模塊將該安全制動距離或制動警示傳達給駕駛 員。
[0016] 進一步的，所述步驟S3中，所述每一個第一激光測距傳感器被一個第一步進電機 驅動，從而分別對汽車正前方的預定的掃描范圍進行循環掃描；所述每一個第二激光測距 傳感器被一個第二電機驅動，從而分別對汽車前方左側和前方右側的預定掃描范圍進行左 右交叉循環掃描。
[0017] 進一步的，所述步驟S4具體為：在所述第二激光測距傳感器檢測到有障礙物向其 掃描范圍內行進的時候，該第二激光測距傳感器將檢測結果傳輸給控制器；在所述第一激 光測距傳感器檢測到障礙的時候，該第一激光傳感器將障礙物與汽車之間的距離傳輸給控 制器，控制器對障礙物與汽車之間的距離與安全制動距離進行分析對比。
[0018] 進一步的，所述步驟S5具體為：當所述控制器接收到的檢測結果為前方障礙物與 汽車之間的距離即將小于安全制動距離時，控制器將根據汽車與障礙物之間的距離隨時間 的變化計算出障礙物與汽車之間的相對速度，并將運算判斷結果傳輸給提示模塊以提醒駕 駛員即刻采取措施以避免與前方障礙物相撞。
[0019] 進一步的，所述檢測障礙物的方法還包括以下步驟：
[0020] 控制器將接收到的檢測結果經過運算匯整為數據列，并將該數據列發送給該底盤 控制系統和發動機控制系統，使底盤控制系統根據檢測結果控制汽車進行制動和/或轉 向，使發動機控制系統根據檢測結果控制發動機的工作。
[0021] 本發明的汽車前向避障系統，通過第一激光測距傳感器及第二激光測距傳感器 互相協同工作，左右交叉掃描，可以有效檢測到汽車的前方障礙物情況及左右障礙物插入 (如插車）情況，便于駕駛員根據障礙物情況及時采取相關措施。所述汽車前向避障系統可 減輕駕駛員的負擔，減少駕駛員疲勞駕駛的現象，可有效較少因駕駛員疏忽所導致的交通 事故，有效的提高了行駛安全性。另外，所述汽車前向避障系統相較于車載激光雷達成本較 低。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發明較佳方式的汽車前向避障系統的原理方框示意圖。
[0023] 圖2是本發明一實施方式的汽車前向避障系統應用于汽車時對前方障礙物掃描 檢測的意圖。
[0024] 圖3是應用上述汽車前向避障系統檢測障礙物的方法。
[0025] 主要元件符號說明

【具體實施方式】
[0029] 請參閱圖1及2,本發明提供一種汽車前向避障系統100,所述汽車前向避障系統 100裝設于汽車20 (請參閱圖2)的前方，用于防止汽車200在行駛的過程中與前方車輛、 物體、行人等障礙物300相撞。所述汽車前向避障系統100包括至少兩個第一激光測距傳 感器10、至少兩個第二激光測距傳感器20、速度傳感器30、提示模塊及控制器50, 一優選方 案中所述提示模塊可以為語音提示的語音模塊40或者顯示提示的顯示模塊80,其根據實 際需要進行選擇。所述至少兩個第一激光測距傳感器10裝設于汽車200的前方靠近中間 的位置，用于對汽車200正前方的障礙物300進行掃描。所述至少兩個第二激光測距傳感 器20裝設在汽車200前方靠近兩側的位置，用于對汽車200前方左側和前方右側的障礙物 300進行左右交叉掃描。所述速度傳感器30用于檢測汽車200的速度。所述控制器50用 于接收第一激光測距傳感器10、第二激光測距傳感器20、及速度傳感器30所檢測得到的結 果，并將所述結果傳輸給語音模塊40,所述控制器50還用于根據汽車200的當前行駛速度 計算出汽車200的當前安全制動距離S，