汽车前向避障系统及应用其检测障碍物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车前向避障系统及应用该汽车前向避障系统检测障碍物的方 法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车数量的增加，汽车交通事故频繁发生。尤其是在雨、雾、霾、雪、沙尘暴等 能见度低的恶劣天气里，交通事故更容易发生。目前汽车一般采用车载激光雷达作为激光 测距系统以防止汽车追尾等事故的发生。如中国专利公开号为CN101363914的专利所揭 示，在汽车行进的方向上，激光雷达能够探测到对汽车能够造成危害以及事故的任何运动 的或者静止的物体，包括车辆、人或其它物体，从而避免汽车追尾事故的发生。但是，目前的 车载激光雷达成本较高，以至于价格昂贵，难于普及应用。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，有必要提供一种成本较低的汽车前向避障系统。
[0004] 另，本发明还提供一种应用所述汽车前向避障系统检测障碍物的方法。
[0005] -种汽车前向避障系统，其用于防止汽车与障碍物相撞，所述汽车前向避障系统 包括至少两个第一激光测距传感器、至少两个第二激光测距传感器、速度传感器、提示模块 及控制器，所述第一激光测距传感器装设于汽车的前方靠近中间的位置，用于对汽车正前 方的障碍物进行扫描检测，并计算障碍物与汽车之间的距离；所述第二激光测距传感器装 设在汽车前方靠近两侧的位置，用于对汽车前方左侧和前方右侧的障碍物进行左右交叉扫 描检测，并计算障碍物与汽车之间的距离；所述速度传感器用于检测汽车的速度；所述控 制器用于接收第一激光测距传感器、第二激光测距传感器及速度传感器的检测结果后进行 综合判断（包括根据障碍物与汽车的距离随时间的变化计算障碍物相对于汽车的速度）， 并将判断结果传输给提示模块以提醒驾驶员。
[0006] 进一步的，所述汽车前向避障系统还包括至少两个第一步进电机及至少两个第二 步进电机，每一个第一步进电机用于控制一个第一激光测距传感器的扫描频率及扫描范 围，每一个第二步进电机用于控制第二激光测距传感器的扫描频率及扫描范围，所述控制 器还用于控制该第一步进电机和该第二步进电机。
[0007] 进一步的，所述提示模块包括语音提示的语音模块和显示提示的显示模块，所述 提示模块语音模块用于将控制器传送来的检测结果或运算结果读出，以便于驾驶员可直接 听到对前方障碍物的检测结果，所述显示模块用于显示第一激光测距传感器、第二激光测 距传感器及速度传感器的检测结果及控制器的判断结果。
[0008] 进一步的，所述汽车还包括发动机及发动机控制系统、底盘及底盘控制系统，所述 控制器还用于将接收到的检测结果经过运算汇整为数据列，并将该数据列发送给该底盘控 制系统和发动机控制系统，使底盘控制系统根据检测结果控制汽车进行制动和/或转向， 使发动机控制系统根据检测结果控制发动机的工作。
[0009] 一种应用所述的汽车前向避障系统检测障碍物的方法，其包括以下步骤：
[0010] 步骤S1，启动所述汽车前向避障系统，所述第一激光测距传感器第二激光传感器、 提示模块及控制器均被启动并开始工作；
[0011] 步骤S2,控制器根据汽车当前的行驶速度计算出汽车当前的安全制动距离；
[0012] 步骤S3,至少两个第一激光测距传感器分别对汽车正前方的预定的扫描范围进行 循环扫描，以检测该预定的扫描范围内是否有障碍物；同时，至少两个第二激光测距传感器 分别对汽车前方左侧和前方右侧的预定扫描范围进行左右交叉循环扫描，以检测该预定的 扫描范围内是否有障碍物插入的情况；
[0013] 步骤S4,该第一激光测距传感器和/或第二激光测距传感器将检测结果传输给控 制器；
[0014] 步骤S5,所述控制器根据所述检测结果进行分析，并将分析结果传输给语音模块 以方便驾驶员知晓。
[0015] 进一步的，所述步骤S2计算出安全制动距离后还包括如下步骤：所述控制器将 所述安全制动距离传输给提示模块，该提示模块将该安全制动距离或制动警示传达给驾驶 员。
[0016] 进一步的，所述步骤S3中，所述每一个第一激光测距传感器被一个第一步进电机 驱动，从而分别对汽车正前方的预定的扫描范围进行循环扫描；所述每一个第二激光测距 传感器被一个第二电机驱动，从而分别对汽车前方左侧和前方右侧的预定扫描范围进行左 右交叉循环扫描。
[0017] 进一步的，所述步骤S4具体为：在所述第二激光测距传感器检测到有障碍物向其 扫描范围内行进的时候，该第二激光测距传感器将检测结果传输给控制器；在所述第一激 光测距传感器检测到障碍的时候，该第一激光传感器将障碍物与汽车之间的距离传输给控 制器，控制器对障碍物与汽车之间的距离与安全制动距离进行分析对比。
[0018] 进一步的，所述步骤S5具体为：当所述控制器接收到的检测结果为前方障碍物与 汽车之间的距离即将小于安全制动距离时，控制器将根据汽车与障碍物之间的距离随时间 的变化计算出障碍物与汽车之间的相对速度，并将运算判断结果传输给提示模块以提醒驾 驶员即刻采取措施以避免与前方障碍物相撞。
[0019] 进一步的，所述检测障碍物的方法还包括以下步骤：
[0020] 控制器将接收到的检测结果经过运算汇整为数据列，并将该数据列发送给该底盘 控制系统和发动机控制系统，使底盘控制系统根据检测结果控制汽车进行制动和/或转 向，使发动机控制系统根据检测结果控制发动机的工作。
[0021] 本发明的汽车前向避障系统，通过第一激光测距传感器及第二激光测距传感器 互相协同工作，左右交叉扫描，可以有效检测到汽车的前方障碍物情况及左右障碍物插入 (如插车）情况，便于驾驶员根据障碍物情况及时采取相关措施。所述汽车前向避障系统可 减轻驾驶员的负担，减少驾驶员疲劳驾驶的现象，可有效较少因驾驶员疏忽所导致的交通 事故，有效的提高了行驶安全性。另外，所述汽车前向避障系统相较于车载激光雷达成本较 低。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明较佳方式的汽车前向避障系统的原理方框示意图。
[0023] 图2是本发明一实施方式的汽车前向避障系统应用于汽车时对前方障碍物扫描 检测的意图。
[0024] 图3是应用上述汽车前向避障系统检测障碍物的方法。
[0025] 主要元件符号说明
【具体实施方式】
[0029] 请参阅图1及2,本发明提供一种汽车前向避障系统100,所述汽车前向避障系统 100装设于汽车20 (请参阅图2)的前方，用于防止汽车200在行驶的过程中与前方车辆、 物体、行人等障碍物300相撞。所述汽车前向避障系统100包括至少两个第一激光测距传 感器10、至少两个第二激光测距传感器20、速度传感器30、提示模块及控制器50, 一优选方 案中所述提示模块可以为语音提示的语音模块40或者显示提示的显示模块80,其根据实 际需要进行选择。所述至少两个第一激光测距传感器10装设于汽车200的前方靠近中间 的位置，用于对汽车200正前方的障碍物300进行扫描。所述至少两个第二激光测距传感 器20装设在汽车200前方靠近两侧的位置，用于对汽车200前方左侧和前方右侧的障碍物 300进行左右交叉扫描。所述速度传感器30用于检测汽车200的速度。所述控制器50用 于接收第一激光测距传感器10、第二激光测距传感器20、及速度传感器30所检测得到的结 果，并将所述结果传输给语音模块40,所述控制器50还用于根据汽车200的当前行驶速度 计算出汽车200的当前安全制动距离S，