System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种车辆的防撞系统技术方案_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>吴旭榕专利>正文

一种车辆的防撞系统技术方案

技术编号:43354328 阅读:5 留言:0更新日期:2024-11-19 17:41
一种车辆的防撞系统,所述防撞系统包括激光发射装置和防撞执行单元,所述激光发射装置包括:传感器单元、信号处理单元、控制单元,所述激光发射装置包括激光发射板或激光发射器或激光测距器,上述激光发射装置能够向路面上扫描发射特定方向的激光探测距离并且让激光光束在路面形成的各个光斑组成的光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成的左侧运行轨迹线或右侧运行轨迹线,当上述运行轨迹线上有障碍物或凹坑时上述激光发射装置发射激光到达障碍物表面或凹坑内表面经反射得到探测距离时就联动防撞执行单元进行防撞动作。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及车辆驾驶的防撞系统。


技术介绍

1、目前搭载自动驾驶功能的车辆所搭载的激光雷达存在许多缺点:现有激光雷达可以对远距离例200米,250米的路面进行扫描探测有无障碍物,但在中运距离和近距离处就存在盲点,并且目前的激光雷达追求高分辨率和高点频率,这对控制芯片和算法的要求就非常高,造成成本依然很高,并且存在防撞响应速度慢、不精准的缺陷。


技术实现思路

1、本申请的目的之一是为了解决目前激光雷达在驾驶车辆时存在探测盲点的问题,提供一种在车辆在行驶过程不会碰撞上障碍物或凹坑的防撞系统。

2、一种车辆的防撞系统,所述防撞系统包括激光发射装置和防撞执行单元,所述激光发射装置包括:传感器单元、信号处理单元、控制单元,所述激光发射装置包括激光发射板或激光发射器或激光测距器,上述激光发射装置能够向路面上扫描发射特定方向的激光探测距离并且让激光光束在路面形成的各个光斑组成的光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成的左侧运行轨迹线或右侧运行轨迹线,或者让激光光束在路面形成的各个光斑组成光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成左侧运行轨迹线外侧的左侧安全运行轨迹线,或者让激光光束在路面形成的各个光斑组成光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成的右侧运行轨迹线外侧的右侧安全运行轨迹线,当上述运行轨迹线或安全运行轨迹线上有障碍物或凹坑时上述激光发射装置发射激光到达障碍物表面或凹坑内表面经反射得到探测距离时就联动防撞执行单元进行防撞动作;

3、上述激光发射装置包括激光发射器及其芯片、激光接收器及其芯片、旋转机构、时间测量、数据处理、控制芯片、电源管理等,上述激光发射装置还可采用激光发射板或激光测距仪或现有机械式激光雷达与多转轴机械手连接,上述激光发射装置还可采用激光发射板或激光测距仪或现有机械式激光雷达与伺服电机连接或与电机连接,当运行轨迹线或安全运行轨迹线处有障碍物或凹坑时上述激光发射装置发射激光到障碍物或凹坑时形成的光斑与激光光束的旋转点的距离与在没有障碍物或凹坑时上述激光发射装置发射激光到地面上的运行轨迹线或安全运行轨迹线上形成的激光斑点与激光光束的旋转点的理论距离相比出现突变断裂,这是由于在没有障碍物或凹坑时上述激光发射装置发射激光到地面上的运行轨迹线或安全运行轨迹线上形成的激光斑点与激光光束的旋转点的理论距离从近到远随离车距离的增大而增大在坐标图中可以形成连续的上升的曲线,当激光发射装置发射激光到地面上的运行轨迹线或安全运行轨迹线上遇到障碍物或凹坑时在障碍物或凹坑内形成的激光斑点与激光光束的旋转点的探测距离出现多个几乎相同的距离数值,上述探测距离几乎相同的数据的数量是由激光发射器发射激光的点频决定的,点频越高采集的数据就越多且在障碍物或凹坑处的探测点密度就更大,使探测距离接近的探测点在坐标图中会聚集在一起形成众多探测距离相近的探测点的聚合区,也就是在没有障碍物或凹坑时各探测点的探测距离是围绕上述理论距离形成的连续的上升的曲线波动地上升,但运行轨迹线或安全运行轨迹线处有障碍物或凹坑时,激光发射装置发射的激光光束在障碍物上或凹坑内形成的激光光斑与激光光束的旋转点的探测距离就出现断裂突变的现象,就是探测点的探测距离脱离无障碍物或凹坑时各个探测点的探测距离的数值围绕上述连续的上升的曲线的波动范围,在波动的探测距离形成的上升趋势中出现断裂突变的现象,此时可确定存在障碍物或凹坑,数据分析单元同时把障碍物或凹坑的x坐标和y坐标代入运行轨迹线方程或安全运行轨迹线方程计算分析障碍物或凹坑是否在运行轨迹线或安全运行轨迹线上,如x坐标和y坐标代入轨迹线方程计算后轨迹线方程成立,验证说明障碍物或凹坑是在运行轨迹线或安全运行轨迹线处即刻联动防撞执行单元进行减速动作或刹车动作;

4、上述障碍物或凹坑是否存在的判断方法还可进行两次或多次确认和验证,包括:当激光光束沿地面上的运行轨迹线或安全运行轨迹线旋转两圈发射激光探测到的探测距离出现两次下述现象:在坐标图上,激光光束旋转第一圈时探测距离从车辆前方的距离小数值随远方距离的增加而增加形成上升的波浪式上升曲线,但在探测到障碍物或凹坑时探测距离发生数值突变和断裂现象脱离上升的波浪式上升曲线,并出现多个探测距离几乎相同的探测数值,然后激光光束旋转第二圈时探测距离又从车辆前方的小数值再次从小随离车距离的增加而增大形成上升的曲线,但在探测到障碍物或凹坑时探测距离又发生数值突变脱离波浪式上升曲线并出现上升曲线断裂的现象,同样出现多个探测距离几乎相同的探测数值,这样探测距离有规律的两次从小到大并且在每一次旋转扫描形成的每一帧坐标图画面中都出现了探测距离数值发生突变和断裂的现象,并出现多个探测距离几乎相同的探测数值,此时就可确定路面存在障碍物或凹坑,数据分析单元验证障碍物或凹坑位于运行轨迹线处或安全运行轨迹线处,或者确认障碍物或凹坑位于左侧运行轨迹线和右侧运行轨迹线之间,或者确认障碍物或凹坑位于左侧安全运行轨迹线和右侧安全运行轨迹线之间后就接通继电器线圈或继电器模块启动防撞执行单元进行防撞动作例如减速动作或刹车动作;

5、还有如果激光发射装置没有检测到测量数据说明为安全状况:因为激光光束与地面的夹角小反射率低,激光接收板没有接收到反射激光信号,所以激光发射装置无法探测到距离,但只要有障碍物或凹坑的出现那就会存在反射激光的信号,激光接收器就会接收到反射激光信号,得到探测距离的信息;

6、其中,上述激光发射装置能够对车辆即将行驶的轨迹上车辆即将行驶穿过的车身的安全范围内的路面发射激光进行探测距离,在路面上形成的光斑轨迹线形成环形形状或者形成内窄外宽的牛角形状,具体形式包括:上述激光发射装置能够对车辆即将行驶到位的车身在路面上正投影的运行轨迹线发射激光进行探测或者对车辆即将行驶到位的车身在路面上正投影的运行轨迹线外侧的路面上的安全运行轨迹线发射激光,当激光光束与地面处的平面上的运行轨迹线或安全运行轨迹线相交形成的交点与激光光束的旋转点的理论距离与实际路面探测距离相比,探测距离出现突变断裂时说明车辆前方存在障碍物或凹坑,经数据分析单元验证障碍物或凹坑位于运行轨迹线或安全运行轨迹线处,或者确认障碍物或凹坑位于左侧运行轨迹线和右侧运行轨迹线之间,或者确认障碍物或凹坑位于左侧安全运行轨迹线和右侧安全运行轨迹线之间后就联动防撞执行单元进行防撞动作例如减速动作或刹车动作;

7、其中,所述信号处理单元通过角度传感器接收到车辆左前轮或右前轮的转角大小信号和方向信号,或者信号处理单元根据角度传感器传来的转角信号换算成车辆左前轮或右前轮的转角大小和转角方向的信号,信号处理单元根据车辆左前轮的转角大小或右前轮的转角大小推算出车辆左侧运行控制点的运行轨迹线的方程或左侧安全运行控制点的安全运行轨迹线的方程或车辆右侧运行控制点的运行轨迹线的方程或右侧安全运行控制点的安全运行轨迹线的方程,所述的激光发射装置能够向路面上的运行轨迹线或安全运行轨迹线发射出单线激光或多线激光,所述控制单元能够根据所述的车辆左侧的运行轨迹线的方程或左侧的安全运行轨迹线的方程或车辆右侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述防撞系统包括激光发射装置和防撞执行单元,所述激光发射装置包括:传感器单元、信号处理单元、控制单元,所述激光发射装置包括激光发射板或激光发射器或激光测距器,上述激光发射装置能够向路面上扫描发射特定方向的激光探测距离并且让激光光束在路面形成的各个光斑组成的光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成的左侧运行轨迹线或右侧运行轨迹线,或者让激光光束在路面形成的各个光斑组成光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成左侧运行轨迹线外侧的左侧安全运行轨迹线,或者让激光光束在路面形成的各个光斑组成光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成的右侧运行轨迹线外侧的右侧安全运行轨迹线,当上述运行轨迹线或安全运行轨迹线上有障碍物或凹坑时上述激光发射装置发射激光到达障碍物表面或凹坑内表面经反射得到探测距离时就联动防撞执行单元进行防撞动作。

2.如权利要求1所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述控制单元能够控制激光发射装置朝路面上扫描发射激光测距并让路面光斑轨迹线代表车辆的运行轨迹线或安全运行轨迹线,具体方式包括下列方式之一:

3.如权利要求1所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述激光发射装置Ⅰ设置在车辆的左侧,激光发射装置Ⅱ设置在车辆的右侧,激光发射装置Ⅲ设置在车辆的中间部分,控制单元能够控制激光发射装置Ⅰ向路面扫描发射激光测距并让地面光斑形成右侧安全运行轨迹线,控制单元能够控制激光发射装置Ⅱ向路面扫描发射激光测距并让地面光斑形成左侧安全运行轨迹线,控制单元能够控制激光发射装置Ⅲ在上述左侧安全运行轨迹线和右侧安全运行轨迹线之间并在车辆前方安全距离处的路面进行扫描探测距离。

4.如权利要求2或3所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述激光发射装置朝左侧运行轨迹线或右侧运行轨迹线或左侧安全运行轨迹线或右侧安全运行轨迹线发射激光探测距离时,在信息分析单元验证障碍物或凹坑处于左侧运行轨迹线或右侧运行轨迹线或左侧安全运行轨迹线或右侧安全运行轨迹线处,或者信息分析单元验证障碍物或凹坑处于左侧运行轨迹线和右侧运行轨迹线之间,或者信息分析单元验证障碍物或凹坑处于左侧安全运行轨迹线和右侧安全运行轨迹线之间时,就实时联动防撞执行单元进行减速或刹车动作。

5.如权利要求2或3所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述车辆还设置有摄像头,所述激光发射装置发射激光探测距离时,信息分析单元发现障碍物或凹坑时,控制单元控制摄像头在障碍物或凹坑处的探测点的光斑处抓取一个通过光斑的垂直平面进行确认障碍物或凹坑的位置,在信息分析单元验证障碍物或凹坑处于安全运行轨迹线处,或者信息分析单元验证障碍物或凹坑处于左侧安全运行轨迹线或右侧安全运行轨迹线之间时,就联动防撞执行单元进行减速或刹车动作。

6.如权利要求1所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述激光发射板或激光发射器或激光测距仪设置在旋转机构上,所述旋转机构包括云台或舵机或由电机驱动的机械臂,设置在云台或舵机或由电机驱动的机械臂上的激光发射板或激光发射器或激光测距仪能够在控制单元的控制下发射特定方向的激光对路面进行扫描探测且在路面的激光光斑在地面形成运左侧行轨迹线或右侧运行轨迹线或左侧安全运行轨迹线或右侧安全运行轨迹线,具体的结构方案包括:

7.如权利要求1所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述激光发生装置设置在旋转机构上,所述旋转机构包括云台或舵机或由伺服电机驱动的机械臂,所述激光发射装置可采用本申请的激光发射装置,还可采用目前市场已有的单线激光雷达或机械式旋转的单线激光发射器或机械式旋转的单线激光雷达,设置在机械臂上或舵机上或云台上的激光发射装置能够进行二维转动让激光发射装置在控制单元的控制下发射特定方向的激光进行旋转扫描探测并在地面形成光斑轨迹线代表左侧运行轨迹线或右侧运行轨迹线或左侧安全运行轨迹线或右侧安全运行轨迹线,具体的结构方案包括:

8.如权利要求1所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述激光发射装置的激光发射器的背部连接固定有一根细钢棒,细钢棒的中心线与激光发射器发射激光时的激光光束的中心线在同一直线上,细钢棒的中心线上的一个旋转点可旋转固定在激光发射装置上,细钢棒设置在一个平行于地面的圆形导轨内,圆形导轨通过伺服电机垂直可移动固定在垂直于地面的垂直导轨上,圆形导轨还可垂直设置在滑台模组的移动滑台上,数据处理单元根据车辆前轮的转角大小和方向推算出分析运行轨迹线方程、安全运行轨迹线方程,数据处理单元根据激光光束旋转点的高度、运行轨迹线方程或安全运行轨迹线方程、圆形导轨的半径就可计算出圆形导轨与激光光束的旋转点的到位距离进而控制滑台移动到位,圆形导轨移动到位后控制...

【技术特征摘要】

1.一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述防撞系统包括激光发射装置和防撞执行单元,所述激光发射装置包括:传感器单元、信号处理单元、控制单元,所述激光发射装置包括激光发射板或激光发射器或激光测距器,上述激光发射装置能够向路面上扫描发射特定方向的激光探测距离并且让激光光束在路面形成的各个光斑组成的光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成的左侧运行轨迹线或右侧运行轨迹线,或者让激光光束在路面形成的各个光斑组成光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成左侧运行轨迹线外侧的左侧安全运行轨迹线,或者让激光光束在路面形成的各个光斑组成光斑轨迹线代表车辆即将行驶到位的车身在路面上形成的右侧运行轨迹线外侧的右侧安全运行轨迹线,当上述运行轨迹线或安全运行轨迹线上有障碍物或凹坑时上述激光发射装置发射激光到达障碍物表面或凹坑内表面经反射得到探测距离时就联动防撞执行单元进行防撞动作。

2.如权利要求1所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述控制单元能够控制激光发射装置朝路面上扫描发射激光测距并让路面光斑轨迹线代表车辆的运行轨迹线或安全运行轨迹线,具体方式包括下列方式之一:

3.如权利要求1所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述激光发射装置ⅰ设置在车辆的左侧,激光发射装置ⅱ设置在车辆的右侧,激光发射装置ⅲ设置在车辆的中间部分,控制单元能够控制激光发射装置ⅰ向路面扫描发射激光测距并让地面光斑形成右侧安全运行轨迹线,控制单元能够控制激光发射装置ⅱ向路面扫描发射激光测距并让地面光斑形成左侧安全运行轨迹线,控制单元能够控制激光发射装置ⅲ在上述左侧安全运行轨迹线和右侧安全运行轨迹线之间并在车辆前方安全距离处的路面进行扫描探测距离。

4.如权利要求2或3所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述激光发射装置朝左侧运行轨迹线或右侧运行轨迹线或左侧安全运行轨迹线或右侧安全运行轨迹线发射激光探测距离时,在信息分析单元验证障碍物或凹坑处于左侧运行轨迹线或右侧运行轨迹线或左侧安全运行轨迹线或右侧安全运行轨迹线处,或者信息分析单元验证障碍物或凹坑处于左侧运行轨迹线和右侧运行轨迹线之间,或者信息分析单元验证障碍物或凹坑处于左侧安全运行轨迹线和右侧安全运行轨迹线之间时,就实时联动防撞执行单元进行减速或刹车动作。

5.如权利要求2或3所述的一种车辆的防撞系统,其特征在于:所述车辆还设置有摄像头,所述激光发射装置发射激光探测距离时,信息分析单元发现障碍物或凹坑时,控制单元控制摄像头在障碍物或凹坑处的探测点的光斑处抓取一个通过光斑的垂直平面进行确认障碍物或凹坑的位置,在信息分析单元验证障碍物或凹坑处于安全运行轨迹线处,或者信息分析单元验证障碍物或凹坑处于左侧安全运行轨迹线或右侧安全运行轨迹线之间时,就联动防撞执行单元进行减速或刹车动...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴旭榕
申请(专利权)人:吴旭榕
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1