一种公交车用碰撞缓解系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种公交车用碰撞缓解系统及方法，涉及汽车防碰撞技术领域。本发明专利技术包括第一毫米波雷达、第二毫米波雷达、显示屏提示器、第一前置摄像头、第二前置摄像头以及融合主机，第一毫米波雷达和第二毫米波雷达分别用于实时获取车辆正前方车道以及两侧车道的反射雷达波供图像传感器进行数据信息识别，第一前置摄像头和第二前置摄像头分别用于获取正前方车道和两侧车道被识别目标的图像数据。本发明专利技术确保驾驶员在特殊情况下不能正确进行操作的同时自动实现对汽车的控制，以保护汽车和驾驶员的安全，保证了前方可能存在碰撞障碍物的精准性和高效性，使识别盲区更小，自动紧急碰撞制动精准度更高。

A collision mitigation system and method for buses

【技术实现步骤摘要】
一种公交车用碰撞缓解系统及方法
本专利技术属于防碰撞
，特别是涉及一种公交车用碰撞缓解系统以及一种公交车用防碰撞自动紧急制动方法。
技术介绍
SAEInternational关于自动化层级的定义已经成为定义自动化/自动驾驶车辆的全球行业参照标准，用以评定自动驾驶技术为准，其具体定义如下：L0：驾驶员完全掌控车辆；L1：自动系统有时能够辅助驾驶员完成某些驾驶任务；L2：自动系统能够完成某些驾驶任务，但驾驶员需要监控驾驶环境，完成剩余部分；L3：自动系统既能完成某些驾驶任务，也能在某些情况下监控驾驶环境，但驾驶员必须准备好重新取得驾驶控制权(自动系统发出请求时)；L4：自动系统在某些环境和特定条件下，能够完成驾驶任务并监控驾驶环境；L5：自动系统在所有条件下都能完成的所有驾驶任务；这两年，在交通部政策的推动下，部分L1和L2级别的ADAS功能被要求在某些商用车型中强制安装，包括AEB(自动紧急刹车)。但到了即使是号称“自动驾驶技术即将落地量产”的今天，一个简单的AEBS仍不十分完善。一套完整的AEBS开发系统最少需要2年的开发周期，有些厂家急功近利，取消最关键的验证测试和场地测试，AEBS成了一个不安全因素。现有的L2这个阶段AEB系统只会提示报警，不会介入驾驶员操作。因此针对以上问题，提供一种公交车用碰撞缓解系统及方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种公交车用碰撞缓解系统及方法，解决了以上问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术的一种公交车用碰撞缓解系统及方法，包括安装于公交车身正前方的第一毫米波雷达、分别安装于公交车两后视镜外壳正前方的第二毫米波雷达、安装于驾驶室内的显示屏提示器、正对挡风玻璃正前方的内置有图像传感器的第一前置摄像头、分别安装于公交车两后视镜外壳正前方的第二前置摄像头以及位于控制台内部的融合主机，所述第一毫米波雷达和第二毫米波雷达分别用于实时获取车辆正前方车道以及两侧车道的反射雷达波供图像传感器进行数据信息识别，所述第一前置摄像头和第二前置摄像头分别用于获取正前方车道和两侧车道被识别目标的图像数据；所述融合主机通过LVDS接口与第一前置摄像头和第二前置摄像头电性相连，通过CAN总线与第一毫米波雷达和第二毫米波雷达、整车控制器、显示屏提示器电性相连，采用TCP/IP协议与车载网络通讯模块相连；所述车载网络通讯模块与报警单元无线相连；所述整车控制器与制动单元、车辆感知单元实时相连用于对车辆进行实时的辅助制动以及采集车辆实时车况信息数据，所述制动单元采用减速控制器和制动控制器对车辆进行紧急制动，采用加速控制器和转向控制器堵车辆进行变道规避动作。进一步地，所述融合主机采用MCU，安装于由上壳体、下壳体以及内置PCB板的壳体内部；所述上壳体上设置有散热格栅；所述壳体的侧部设置有同轴连接器、公型同轴连接器、第一公头插座、第二公头插座、网关，所述壳体通过设置于其外部的安装孔配合固定螺丝进行固定。进一步地，所述融合主机内设置有与第一毫米波雷达和第二毫米波雷达数据相连的基于DSP的雷达目标检测模块，所述雷达目标检测模块与融合主机的控制器相连。进一步地，所述图像传感器采用MCUCAM3型图像识别传感器；所述第一毫米波雷达和第二毫米波雷达均采用77GHz毫米波雷达。进一步地，每一公交车两后视镜外壳正前方的所述第二毫米波雷达和第二前置摄像头呈竖直布列安装，所述第二毫米波雷达和第二前置摄像头与公交车两后视镜外壳正前方形成一定倾斜角，能够对车身正前方两侧道上的障碍物进行探测。进一步地，所述倾斜角范围为60-85°，探测区域范围为50-400米。进一步地，所述车载网络通讯模块采用车载以太网关连接wifi模块或4G模块或5G模块构成，建立与报警单元的无线连接。进一步地，所述报警单元包括安装于车体内部空间的多个报警指示灯、报警蜂鸣器和具有震动功能的汽车报警座椅。进一步地，所述车辆感知单元包括车速传感器、加速度传感器、油门开度传感器、刹车力度传感器、方向盘转角传感器。一种公交车用防碰撞自动紧急制动方法，包括以下步骤：S01、融合主机由第一毫米波雷达获取车身正前方车道范围内的反射雷达波和第一前置摄像头图像识别的数据信息，并计算由正前方车道碰撞趋势目标的碰撞时间TTC1；由第二毫米波雷达获取车身两侧车道范围内的反射雷达波和第二前置摄像头图像识别的数据信息，并计算由两侧车道碰撞趋势目标的碰撞时间TTC2；S02、融合主机将步骤S01中获取到的数据信息分别发送给图像传感器，图像传感器结合该信息进行识别后返回该识别目标的类型给到融合主机，判断正前方车道和两侧车道是否存在障碍物以及类型；S03、融合主机从整车获取车辆实时的车辆信息，包括车速、加速度、油门开度、刹车力度信息；S04、融合主机接收到图像的目标类型，并判断三车道目标的碰撞时间TTC1和TTC2是否均满足报警和制动的要求，若满足，则发送制动命令至制动单元进行制动和减速动作，并触发报警指示灯、报警蜂鸣器和汽车报警座椅进行相应动作的报警供驾驶员进行主动制动和减速选择，若超过时间没有选择进入碰撞的临界安全状态，则默认进行被动制动和减速；若碰撞时间TTC1小于TTC2，或碰撞时间TTC1满足且TTC2不满足制动，则发送变道命令至控制单元进行变道动作同时发送主动制动和减速供驾驶员进行选择，若超过时间没有选择进入碰撞的临界安全状态，则默认进行被动制动和减速动作。本专利技术相对于现有技术包括有以下有益效果：1、本专利技术的一种公交车用碰撞缓解系统的实现是由车身正前方和后视镜外壳正前方安装毫米波雷达以及于挡风玻璃和后视镜外壳正前方安装的带有图像传感器的数据进行融合，通过融合主机MCU中的控制器实时监测车辆正前方车道和两侧车道的前方障碍物的位置，距离和相对速度，当计算到正前方车道和两侧车道行驶路线上有障碍物并且可能发生碰撞时，通过声光和座椅触感报警提醒驾驶员注意，并把实时状态信息发送给驾驶员，帮助其进行操作，确保驾驶员在特殊情况下不能正确进行操作的同时自动实现对汽车的控制，以保护汽车和驾驶员的安全；前方行驶路线上的障碍物包括目前现有的障碍物或可能移动到行驶路线上的障碍物，可能发生碰撞的依据通常是预碰撞时间与该车辆目前最大刹车距离相关的一个综合系数，系统将自动进行计算与优化并及时发出声光报警和座椅震动触感报警信号。2、本专利技术的一种公交车用碰撞缓解系统是通过检测本车正前方和两侧车道上可能存在潜在危险目标对象时，它将提醒驾驶员风险的存在,在必要时采取预制动措施；如果在反应时间内未接到驾驶员的指令，该系统则部分制动降低车速，再采用完全制动停止车辆，或驾驶员选择变道命令，则默认进行变道规避动作，帮助驾驶员避免碰撞或者减轻碰撞后带来的损失。3、本专利技术是基于波雷达和摄像头双向进行目标捕捉和确定，保证了前方可能存在碰撞障碍物的精准性和高效性，使识别盲区更小，自动紧急碰撞制动精准度更高。当然，实施本专利技术的任一产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公交车用碰撞缓解系统，其特征在于，包括安装于公交车身正前方的第一毫米波雷达(4)、分别安装于公交车两后视镜外壳正前方的第二毫米波雷达(6)、安装于驾驶室内的显示屏提示器(2)、正对挡风玻璃正前方的内置有图像传感器的第一前置摄像头(3)、分别安装于公交车两后视镜外壳正前方的第二前置摄像头(5)以及位于控制台内部的融合主机(1)，所述第一毫米波雷达(4)和第二毫米波雷达(6)分别用于实时获取车辆正前方车道以及两侧车道的反射雷达波供图像传感器进行数据信息识别，所述第一前置摄像头(3)和第二前置摄像头(5)分别用于获取正前方车道和两侧车道被识别目标的图像数据；/n所述融合主机(1)通过LVDS接口与第一前置摄像头(3)和第二前置摄像头(5)电性相连，通过CAN总线与第一毫米波雷达(4)和第二毫米波雷达(6)、整车控制器(8)、显示屏提示器(2)电性相连，采用TCP/IP协议与车载网络通讯模块(7)相连；/n所述车载网络通讯模块(7)与报警单元无线相连；/n所述整车控制器(8)与制动单元(9)、车辆感知单元(13)实时相连用于对车辆进行实时的辅助制动以及采集车辆实时车况信息数据，所述制动单元采用减速控制器和制动控制器对车辆进行紧急制动，采用加速控制器和转向控制器堵车辆进行变道规避动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种公交车用碰撞缓解系统，其特征在于，包括安装于公交车身正前方的第一毫米波雷达(4)、分别安装于公交车两后视镜外壳正前方的第二毫米波雷达(6)、安装于驾驶室内的显示屏提示器(2)、正对挡风玻璃正前方的内置有图像传感器的第一前置摄像头(3)、分别安装于公交车两后视镜外壳正前方的第二前置摄像头(5)以及位于控制台内部的融合主机(1)，所述第一毫米波雷达(4)和第二毫米波雷达(6)分别用于实时获取车辆正前方车道以及两侧车道的反射雷达波供图像传感器进行数据信息识别，所述第一前置摄像头(3)和第二前置摄像头(5)分别用于获取正前方车道和两侧车道被识别目标的图像数据；
所述融合主机(1)通过LVDS接口与第一前置摄像头(3)和第二前置摄像头(5)电性相连，通过CAN总线与第一毫米波雷达(4)和第二毫米波雷达(6)、整车控制器(8)、显示屏提示器(2)电性相连，采用TCP/IP协议与车载网络通讯模块(7)相连；
所述车载网络通讯模块(7)与报警单元无线相连；
所述整车控制器(8)与制动单元(9)、车辆感知单元(13)实时相连用于对车辆进行实时的辅助制动以及采集车辆实时车况信息数据，所述制动单元采用减速控制器和制动控制器对车辆进行紧急制动，采用加速控制器和转向控制器堵车辆进行变道规避动作。


2.根据权利要求1所述的一种公交车用碰撞缓解系统，其特征在于，所述融合主机(1)采用MCU，安装于由上壳体(101)、下壳体(102)以及内置PCB板(103)的壳体内部；所述上壳体(101)上设置有散热格栅(1011)；所述壳体的侧部设置有同轴连接器(108)、公型同轴连接器(104)、第一公头插座(105)、第二公头插座(106)、网关(109)，所述壳体通过设置于其外部的安装孔(107)配合固定螺丝进行固定。


3.根据权利要求2所述的一种公交车用碰撞缓解系统，其特征在于，所述融合主机(1)内设置有与第一毫米波雷达(4)和第二毫米波雷达(6)数据相连的基于DSP的雷达目标检测模块，所述雷达目标检测模块与融合主机(1)的控制器相连。


4.根据权利要求1所述的一种公交车用碰撞缓解系统，其特征在于，所述图像传感器采用MCUCAM3型图像识别传感器；所述第一毫米波雷达(4)和第二毫米波雷达(6)均采用77GHz毫米波雷达。


5.根据权利要求1所述的一种公交车用碰撞缓解系统，其特征在于，每一公交车两后视镜外壳正前方的所述第二毫米波雷达(6)和第二前置摄像头(5)呈竖直布列安装，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贤林，
申请(专利权)人：上海峰华人工智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31