一种汽车自适应巡航控制系统的语音及避撞辅助装置的制作方法

本实用新型属于汽车控制技术领域，尤其涉及一种汽车自适应巡航控制系统的语音及避撞辅助装置。

背景技术：

自适应巡航控制(Adapt ive Cruise Control，简称ACC)，是先进驾驶员辅助系统的诸多技术中应用最广的一项，它将汽车自动巡航控制系统和车辆前向撞击报警系统有机结合起来，既具有自动巡航功能，又有防止前向撞击的功能。驾驶员可通过设置在仪表盘上的人机交互界面(MMI)启动或关闭自适应巡航控制系统。启动ACC系统后，设定好车辆在巡航状态下的车速和目标车辆间的安全距离，车辆即可根据前车的车速自动调整行驶速度，在极大程度上释放了驾驶员的双脚甚至双手，从而避免了驾驶员长时间紧踩加速或制动踏板造成的疲劳。

但是随着越来越多的驾驶员使用ACC系统后，却发现ACC系统存在以下一些不足。1、模式误认问题：ACC系统通过在仪表盘上的符号标志显示其是否处于工作状态，但由于ACC巡航模式与人工驾驶模式是可以互相切换的，在长时间的枯燥驾驶中，标志很容易被忽视，造成驾驶模式的混淆，即驾驶员认为当前车辆处于ACC巡航模式，而实际上ACC系统却是关闭着的，处于驾驶员驾驶模式，极易造成驾驶危险。2、驾驶分心问题：ACC系统开启时，驾驶员出于对ACC系统的信任，会从事一些如看手机、打电话等无关驾驶的事项，造成分心，以致在危机时刻不能及时反应过来。3、我国的道路环境状况复杂，在一些复杂的交通场景中ACC系统巡航装置会出现目标车辆丢失、检测无效等现象，无法充分发挥它的功效。这些问题不但使得正在使用ACC的驾驶员心存疑难，也使得一部分想要使用ACC的驾驶员望而生畏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种汽车自适应巡航控制系统的语音及避撞辅助装置，解决了现有技术中存在的ACC系统巡航装置无法充分发挥功效及使用ACC系统时，驾驶员易出现模式误认和驾驶分心而导致出现驾驶安全的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。

一种汽车自适应巡航控制系统的语音及避撞辅助装置，应用在车载ACC系统上，所述车载ACC系统包含人机交互模块和控制单元，包括CAN总线、CAN总线转换器、单片机、语音芯片、车载扬声器、激光雷达和液压制动阀；

所述人机交互模块的行驶模式信号输出端依次通过CAN总线和CAN总线转换器与所述单片机的第一行驶模式信号输入端连接，所述控制单元的行驶模式信号输出端依次通过CAN总线和CAN总线转换器与所述单片机的第二行驶模式信号输入端连接；所述激光雷达的距离信号输出端依次通过CAN总线和CAN总线转换器与所述单片机的距离信号输入端连接，所述单片机的语音信号输出端和所述语音芯片的语音信号输入端连接，所述语音芯片的语音信号输出端和所述车载扬声器的语音信号输入端连接，所述单片机的制动信号输出端和所述液压制动阀的制动信号输入端连接。

优选地，所述激光雷达设在车辆前保险杠的中央部位。

优选地，所述激光雷达为四线激光雷达，型号为ibeo LUX 2010。

优选地，所述单片机为AT89S52单片机。

优选地，所述语音芯片的型号为ISD1760。

本实用新型的有益效果是，通过由车载ACC系统、CAN转换器、单片机、语音芯片和车载扬声器组成的语音提示部分，能够实时对车载ACC系统的行驶模式进行监控，并以语音的形式播放给驾驶员，可以避免驾驶员的驾驶模式误认和驾驶分心现象，促进了ACC系统的驾驶安全；同时通过由车载ACC系统、CAN转换器、单片机、激光雷达和液压制动阀组成的避撞部分，弥补了ACC系统在一些复杂的交通场景中出现的目标车辆丢失、检测无效等不足，为ACC系统驾驶加上了第二道安全保险；解决了现有技术中存在的ACC系统巡航装置无法充分发挥功效及使用ACC系统时，驾驶员易出现模式误认和驾驶分心的现象，导致出现驾驶安全的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型的一种汽车自适应巡航控制系统的语音及避撞辅助装置的结构框图；

图2是本实用新型的实施例的避撞辅助装置的流程图。

图中，1、车载ACC系统；2、CAN总线转换器；3、单片机；4、语音芯片；5、车载扬声器；6、激光雷达；7、液压制动阀。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的一种汽车自适应巡航控制系统的语音及避撞辅助装置，应用在车载ACC系统1上，包括CAN总线、CAN总线转换器2、单片机3、语音芯片4、车载扬声器5、激光雷达6和液压制动阀7，其中，激光雷达6设在车辆前保险杠的中央部位。

车载ACC系统1包含人机交互模块和控制单元，人机交互模块的行驶模式信号输出端依次通过CAN总线和CAN总线转换器2与单片机3的第一行驶模式信号输入端连接，控制单元的行驶模式信号输出端依次通过CAN总线和CAN总线转换器2与单片机3的第二行驶模式信号输入端连接；激光雷达6的距离信号输出端依次通过CAN总线和CAN总线转换器2与单片机3的距离信号输入端连接，单片机3的语音信号输出端和语音芯片4的语音信号输入端连接，语音芯片4的语音信号输出端和车载扬声器5的语音信号输入端连接，单片机3的制动信号输出端和液压制动阀7的制动信号输入端连接。

具体地，CAN总线用于实时将车载ACC系统1的人机交互模块、控制单元中的汽车行驶模式信息传输给CAN总线转换器2，CAN总线转换器2再将接收到的汽车行驶模式信息传递给单片机3，CAN总线转换器2为RS422-CAN总线转换器。

激光雷达6，用于实时采集车辆与前方车辆之间的距离信息，并将采集到的距离信息通过CAN总线和CAN总线转换器2发送给单片机3，激光雷达6为四线激光雷达，型号为ibeo LUX 2010。

单片机3，用于实时接收车载ACC系统1的人机交互模块及控制单元中的汽车行驶模式信息，当行驶模式发生改变或超出预设模式的范围时，根据具体的情况发送语音信号给语音芯片4；单片机3还用于实时接收激光雷达6发送的距离信号，并判断接收到的距离信号是否小于设定值，若接收到的距离信号小于设定值时，发送制动信号给液压制动阀7；单片机采用AT89S52单片机。

语音芯片4，用于存储多种语音提示语句，并根据单片机3发送的语音信号类别，发送相应的语音提示语句给车载扬声器5，语音芯片4的型号为ISD1760。

车载扬声器5，用于接收语音芯片4发送的语音信号，并将其以语音形式播放出来。

液压制动阀7，用于接收单片机3发送的制动信号，并对车辆实施制动。

进一步地，通过以下的车载ACC系统的具体运行过程来对本实用新型的语音提示部分进行详细说明：

(1)ACC系统开启过程。

驾驶员按下ACC开关键，车载扬声器5发出“开启ACC”的提示音，如果此时当前车速在ACC系统的巡航速度范围内，那么ACC系统可以成功开启，车载扬声器5发出“ACC开启成功”的提示音；如果当前车速不在ACC系统的巡航速度范围内，则车载扬声器5发出“车速低，ACC开启失败”或“车速高，ACC开启失败”的提示音，此时驾驶员如果想继续开启ACC系统的话要先调整车速，之后再次开启ACC系统。

(2)ACC系统正常巡航过程。

ACC系统成功开启之后，即进入的正常巡航的状态。在正常巡航的过程中，为了防止驾驶员误认模式或驾驶分心，车载扬声器5会每2分钟间隔播放“ACC正常巡航”的提示音，若间隔播放“ACC正常巡航”的提示音与其他任何语音的播放时间出现冲突，则放弃播放“ACC正常巡航”的提示音，转而播放其他语音。

当ACC系统检测到前方没有目标车辆而加速的时候，车载扬声器5发出“巡航加速”的提示音；当ACC系统检测到前方目标车辆换道而加速的时候，车载扬声器5发出“巡航加速”的提示音；当ACC系统检测到前方目标车辆加速而加速的时候，车载扬声器5发出“巡航加速”的提示音；当ACC系统检测到前方目标车辆减速而减速的时候，车载扬声器5发出“巡航减速”的提示音。

(3)目标车速改变或目标车间距改变。

当驾驶员按下加速键时，车载扬声器5发出“目标巡航车速提高”的提示音；当驾驶员按下减速键时，车载扬声器5发出“目标巡航车速降低”的提示音；当驾驶员按下车间距增加按键时，车载扬声器5发出“目标巡航车距增长”的提示音；当驾驶员按下车间距减小按键时，车载扬声器5发出“目标巡航车距缩短”的提示音。

(4)ACC系统暂停或关闭。

正常巡航过程中，驾驶员按照实际道路情况的需求，可能会暂停或关闭ACC系统，停止自适应巡航而手动驾驶车辆，语音提示辅助装置对系统的暂停或关闭进行提示。具体地，巡航过程中，当驾驶员按下ACC系统人机交互模块的按键控制盘上的暂停键，或踩下制动踏板或离合踏板的时候，车载扬声器5发出“ACC暂停”的提示音；当驾驶员按下ACC系统人机交互模块的按键控制盘上的关闭键时，车载扬声器5发出“ACC关闭”的提示音。

现通过以下描述对避撞部分做进一步的阐述，具体如图2所示：

首先，单片机3通过人机交互模块和控制单元来判断车载ACC系统1是否已经开启，当车载ACC系统1开启后，激光雷达6实时对车辆周围进行扫描检测，并根据相对角度和相对距离对周遭的目标物体进行锁定和实时监测，然后通过CAN总线将与目标物体之间的距离传递给单片机3。单片机3根据车载ACC系统中传递过来的车速和激光雷达6发送过来的与目标物体之间的距离，判断当前时刻汽车是否处于需要避撞的危险状态，如果需要避撞，单片机3发送制动指令给液压制动阀7，液压制动阀7实施制动动作。

综上，本实用新型的汽车自适应巡航控制系统的语音及避撞辅助装置，通过由车载ACC系统1、CAN转换器2、单片机3、语音芯片4和车载扬声器5组成的语音提示部分，能够实时对车载ACC系统1的行驶模式进行监控，并以语音的形式播放给驾驶员，可以避免驾驶员的驾驶模式误认和驾驶分心现象，促进了ACC系统的驾驶安全；同时通过车载ACC系统1、CAN转换器2、单片机3、激光雷达6和液压制动阀7组成的避撞部分，避免了ACC系统在一些复杂的交通场景中出现目标车辆丢失、检测无效等不足，为ACC系统驾驶加上了第二道安全保险。

本实用新型的汽车自适应巡航控制系统的语音及避撞辅助装置，无需要对车辆进行过多改装，操作简单且安全可靠，会使ACC系统用户使用起来更加舒心，适合广泛推广。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。