安全驾驶辅助系统的制作方法

文档序号:14637013发布日期:2018-06-08 19:49阅读:276来源:国知局

本实用新型涉及汽车技术、自动驾驶技术、全息技术、传感器技术等领域,具体的说,是安全驾驶辅助系统。



背景技术:

(Autonomous vehicles;Self-piloting automobile)自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪也已经有数十年的历史,于21世纪初呈现出接近实用化的趋势,比如,谷歌自动驾驶汽车于2012年5月获得了美国首个自动驾驶车辆许可证,预计于2015年至2017年进入市场销售。

自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。2014年12月中下旬,谷歌首次展示自动驾驶原型车成品,该车可全功能运行。2015年5月,谷歌宣布将于2015年夏天在加利福尼亚州山景城的公路上测试其自动驾驶汽车。

自动驾驶汽车一直配备了驾驶员。我们训练有素的驾驶员会一直跟随汽车,他们可以像解除巡航控制一样轻松地接管汽车。此外,我们也有训练有素的软件操作人员坐在乘客座位上,监控软件运行状况。在所有测试进行之前,我们都会派出驾驶员,驾驶普通汽车了解路线和路况。通过加入道路标记和交通标志等功能,车载软件能够提前熟悉周围环境及特殊之处。在工作之前也提前告知当地警方。

自动驾驶汽车能够促使人们拼车,极大的减少汽车的使用,创造“明天的高速公路火车”。这些高速公路火车能减少能源消耗,增加主要道路的运力。在节约时间方面,美国交通运输部估计,每一工作日,人们平均花费52分钟在上下班路上。未来,人们可以以更有效率的方式使用这些时间。

汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。这一切都通过谷歌的数据中心来实现,谷歌的数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。就这点而言,自动驾驶汽车相当于谷歌数据中心的遥控汽车或者智能汽车。汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。

沃尔沃根据自动化水平的高低区分了四个无人驾驶的阶段:驾驶辅助、部分自动化、高度自动化、完全自动化:

1、驾驶辅助系统(DAS):目的是为驾驶者提供协助,包括提供重要或有益的驾驶相关信息,以及在形势开始变得危急的时候发出明确而简洁的警告。如“车道偏离警告”(LDW)系统等。

2、部分自动化系统:在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预的系统,如“自动紧急制动”(AEB)系统和“应急车道辅助”(ELA)系统等。

3、高度自动化系统:能够在或长或短的时间段内代替驾驶者承担操控车辆的职责,但是仍需驾驶者对驾驶活动进行监控的系统。

4、完全自动化系统:可无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控的系统。这种自动化水平允许乘从事计算机工作、休息和睡眠以及其他娱乐等活动。

全息技术第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,即拍摄过程:被拍摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片;其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不干扰地分别显示出来。

传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。

而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。

新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。

在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到 s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。 传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。

由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。

现有汽车,驾驶员在驾驶时往往是通过利用眼睛转接观察车身的前后左右,从而判断车间距,但俗话说得好老虎都有打盹的时候,驾驶员在驾车的时候都不可能做到一心一意的只管驾车,难免会出现心有它用的时候,而这时往往就是车祸多发时段,为此自动驾驶亦不得不提上日程,但要一时都改为自动驾驶,就当前社会环境来说,还不是能够全方位运行,于是在自动驾驶之前,半自动模式必然成为过度阶段,为此本实用新型将解决在半自动驾驶阶段的一种安全辅助驾驶方案。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于设计出安全驾驶辅助系统,提供一种在半自动驾驶阶段的安全辅助驾驶解决方案,结合现有汽车技术设计方案、自动驾驶内传感器应用方案、全息投影技术方案等,能够通过声音辅助安全电路提取声音来判断鸣笛方向上车与本车之间的距离;同时利用距离辅助安全电路来判断前后左右车辆与本车之间的距离,为安全行车调整车距提供实时数据;利用光线辅助安全电路进行前方信号灯的自动判别,从而提供自动跟车安全距离或信号灯前安全行车模式;具有设计科学,使用合理,安全应用度高等特性。

本实用新型通过下述技术方案实现:安全驾驶辅助系统,设置有声音辅助安全电路、距离辅助安全电路、光线辅助安全电路、中控系统及投影系统,所述中控系统连接声音辅助安全电路,距离辅助安全电路连接中控系统,中控系统连接光线辅助安全电路,投影系统与中控系统相连接,所述中控系统包括作为控制中心的中控电路以及连接在中控电路上的被控设备电路,所述中控电路分别与声音辅助安全电路、距离辅助安全电路、光线辅助安全电路及投影系统相连接,且声音辅助安全电路、距离辅助安全电路、光线辅助安全电路内的传感器设备设置在车身的内侧或/和外侧,且投影系统以车前挡风玻璃为投影屏幕。

进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述声音辅助安全电路上设置有声音传感器和声音模数转换电路,且声音传感器连接声音模数转换电路,声音模数转换电路连接中控电路,所述声音传感器设置在车身外的四周上。

进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述距离辅助安全电路上设置有距离传感器和距离模数转换电路,且距离传感器连接距离模数转换电路,距离模数转换电路连接中控电路,所述距离传感器设置在车身内或/和外的四周。

进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:光线辅助安全电路包括相互连接的光传感器和光路模数转换电路,且光路模数转换电路连接中控电路,所述光传感器设置在车身前的外部或设置在车身内的前挡风玻璃上。

进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述中控电路上还连接有车窗玻璃自动控制电路,且车窗玻璃自动控制电路包括光强度感应电路和车窗玻璃转换电路,所述中控电路分别与光强度感应电路和车窗玻璃转换电路相连接,且光强度感应电路设置在车顶上。

进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述被控设备电路内设置有车内显示电路及音响系统,且中控电路分别与车内显示电路和音响系统相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述被控设备电路内设置有车内显示电路及音响系统,且中控电路分别与车内显示电路和音响系统相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述中控电路上还设置有作为电子狗使用的摄像头电路。

进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述中控电路上还连接有作为数据存储设备以及运行程序储存设备使用的存储器电路。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本实用新型提供一种在半自动驾驶阶段的安全辅助驾驶解决方案,结合现有汽车技术设计方案、自动驾驶内传感器应用方案、全息投影技术方案等,能够通过声音辅助安全电路提取声音来判断鸣笛方向上车与本车之间的距离;同时利用距离辅助安全电路来判断前后左右车辆与本车之间的距离,为安全行车调整车距提供实时数据;利用光线辅助安全电路进行前方信号灯的自动判别,从而提供自动跟车安全距离或信号灯前安全行车模式。

(2)本实用新型基于声音传感技术、距离传感技术、光线传感技术,实现车间距以及被判断侧车速的判断记录。

(3)本实用新型通过传感器进行周边车辆车距的判断,并能够通过投影系统或/和车内显示电路实时显示,并为驾驶员实时提醒当前行车周边环境。

附图说明

图1为本实用新型结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明,但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型不可避免的会应用到一些软件技术,但现有此方面的各种软件技术亦可完成,本实用新型不做软件技术方面的改变,只是为实现本实用新型的发明目的而搭建的硬件模块做相应的保护。

实施例1:

本实用新型提出了安全驾驶辅助系统,提供一种在半自动驾驶阶段的安全辅助驾驶解决方案,结合现有汽车技术设计方案、自动驾驶内传感器应用方案、全息投影技术方案等,能够通过声音辅助安全电路提取声音来判断鸣笛方向上车与本车之间的距离;同时利用距离辅助安全电路来判断前后左右车辆与本车之间的距离,为安全行车调整车距提供实时数据;利用光线辅助安全电路进行前方信号灯的自动判别,从而提供自动跟车安全距离或信号灯前安全行车模式,如图1所示,特别采用下述设置结构:设置有声音辅助安全电路、距离辅助安全电路、光线辅助安全电路、中控系统及投影系统,所述中控系统连接声音辅助安全电路,距离辅助安全电路连接中控系统,中控系统连接光线辅助安全电路,投影系统与中控系统相连接,所述中控系统包括作为控制中心的中控电路以及连接在中控电路上的被控设备电路,所述中控电路分别与声音辅助安全电路、距离辅助安全电路、光线辅助安全电路及投影系统相连接,且声音辅助安全电路、距离辅助安全电路、光线辅助安全电路内的传感器设备设置在车身的内侧或/和外侧,且投影系统以车前挡风玻璃为投影屏幕。

所述声音辅助安全电路,收集其他车鸣笛的方向及声音的传播强度,结合声波与距离之间的关系以及本车速度,得出鸣笛车与本车之间的距离以及鸣笛车速度;

所述距离辅助安全电路,基于红外测距技术计算本车与前后向或左右向车之间的距离,从而为本车驾驶员提供调整安全车距作参考;

所述光线辅助安全电路,用于扫描道口信号灯信号,并可根据各道口信号灯各种信号运行时间,结合当前车距、车速自动判断是否减速、或加速、或停车等待等操作;

所述投影系统,能够将当前路况、车身前后左右一定距离内的车流状态实时投影在挡风玻璃上,以便驾驶员可以实时观察前后左右行车环境,以便做到安全驾驶,优选的投影系统采用全息投影系统。

由于大多数驾驶员在驾驶过程中习惯听歌,或者车窗封闭后减弱了外部笛声,这时通过设置在车身周围的传感器,把相应的路况信息显示在挡风玻璃上,降低意外发生,驾驶员看到提醒信息后能有更多的反应时间处理相应状况。

实施例2:

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述声音辅助安全电路上设置有声音传感器和声音模数转换电路,且声音传感器连接声音模数转换电路,声音模数转换电路连接中控电路,所述声音传感器设置在车身外的四周上。

所述声音传感器设置在车身外的四周上,优选的在车身的前方设置2个,车身的左右侧各设置一个,车身的后方设置一个,当本车在行驶过程中车窗玻璃完全密闭时,声音传感器能够收集鸣笛车的鸣笛信息,而后转换成模拟电信号,通过声音模数转换电路转换成数字信号后传输到中控电路内,在中控电路中经过一系列的计算(现有技术,在此不在赘述),而后采用声音提醒模式或利用投影系统将鸣笛向车辆距本车的实际状态显示在前挡风玻璃上,以便驾驶员能够直观的知晓,达到提醒驾驶员的目的;亦可通过设置在车身四周的声音传感器,通过收集其他车鸣笛的方向及声音的传播和几个传感器收集信号时间差来计算鸣笛汽车的方位距离与速度,得出计算结果后显示在挡风玻璃上。

实施例3:

本实施例是在上述任意实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述距离辅助安全电路上设置有距离传感器和距离模数转换电路,且距离传感器连接距离模数转换电路,距离模数转换电路连接中控电路,所述距离传感器设置在车身内或/和外的四周。

所述距离传感器设置在车身内或/和外的四周上,优选的在车身的前照灯处设置2个,车门铰接处各设置一个,车身的后照灯处设置2个,车顶处设置一个,车底盘处设置一个,通过距离传感器判断车身距前后左右障碍物或车辆或行人之间的距离;并通过设置在车顶的距离传感器判断车顶上空物体距车顶之间的距离以便确定本车是否能够在某些没有限高标识,但其实有限高风险的地段;所述设置在在车底的距离传感器能够在低洼地段实时判断底盘与车辆行驶前端的地面之间的高度,并及时让驾驶员知晓,从而为驾驶员避免车底盘受伤打好提前量;在使用时距离传感器将收集到的距离信息转换成模拟电信号,通过距离模数转换电路转换成数字信号后传输到中控电路内,在中控电路中经过一系列的计算(现有技术,在此不在赘述),而后采用声音提醒模式或利用投影系统将本车与前后左右车或障碍物或生物之间的实际状态显示在前挡风玻璃上,以便驾驶员能够直观的知晓,达到提醒驾驶员的目的;同时能够将前方上空或地面状态信息提前显示,为驾驶员安全驾驶打好提前量。

实施例4:

本实施例是在上述任意实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:光线辅助安全电路包括相互连接的光传感器和光路模数转换电路,且光路模数转换电路连接中控电路,所述光传感器设置在车身前的外部或设置在车身内的前挡风玻璃上。

在使用时,光传感器,通过分辨侧方来车或者十字路口来车的转向灯的黄光(转向灯都统一是黄光)计算出来车或者侧方是否开启转向灯,有无转向或者超车意图,显示在档风玻璃上,达到提醒驾驶员的目的;并监测道口信号灯信号状态,实现提前预判,从而为安全行车再次打好提前量。

实施例5:

本实施例是在上述任意实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述中控电路上还连接有车窗玻璃自动控制电路,且车窗玻璃自动控制电路包括光强度感应电路和车窗玻璃转换电路,所述中控电路分别与光强度感应电路和车窗玻璃转换电路相连接,且光强度感应电路设置在车顶上,所述光强度感应电路进行自然光感应,根据感应所得光强度结合预制的调节信息通过车窗玻璃转换电路自动的升降车窗玻璃的遮阳层结构。

实施例6:

本实施例是在上述任意实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述被控设备电路内设置有车内显示电路用于进行多媒体应用,及音响系统实现多媒体声音播放,且中控电路分别与车内显示电路和音响系统相连接。

实施例7:

本实施例是在上述任意实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述中控电路上还设置有作为电子狗使用的摄像头电路。

实施例8:

本实施例是在上述任意实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:在所述中控电路上还连接有作为数据存储设备以及运行程序储存设备使用的存储器电路。

在设置时,光传感器在后视镜上亦可设置,且光传感器、亦可在本车能够监测前后左右车辆位置的地方进行设置,并结合中控电路将监测的数据发送至采用全息投影仪的投影系统内,进行全息展示,为驾驶员进行车距判断提供实时数据;在使用时,结合本实用新型的结构还能够实现:当两车相会时,当对方未能及时关闭大灯时,全息投影系统(全息投影仪)能够降低前面的光线强度;当中间有行人的时候,通过光传感器也会检测到;而且引入了全息投影系统后,结合光传感器、距离传感器等的协同作用,在行车途中,设置在后视镜上的光传感器能够扑捉到后车的转向灯状态,并结合中控电路、投影系统等,提示车主后车是否存在超车动作,驾驶员能够在不通过观察后视镜的情况下,通过观看全息投影屏幕显示的前后左右车状态进行行车安全距离判断,从而能够实现仅注意前车行车状态,而不需要随时通过后视镜认为观察后车状态,可以让驾驶员的驾驶疲劳度得到极大的改善。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本实用新型的保护范围之内。

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