[发明专利]一种基于激光雷达的车载前防撞系统

说明书

本发明涉及一种利用激光雷达的车载前防撞系统，其特征在于：它包括广角激光传感器，一维转动平台，数据处理模块，根据激光传感器所获取的相对车速、相对障碍物距离信息，可以实现相应的预警和自动辅助驾驶等功能；本发明可以广泛应用于汽车的前防撞预警当中，为驾驶员提供更准确的参考信息。

技术领域

本发明涉及车辆前防撞预警的提醒及驾驶辅助领域，尤其涉及一种动态实时的前防撞预警和辅助驾驶系统及其方法。

背景技术

作为当今社会生活中的主要交通工具，汽车的驾驶系统正逐渐向自动化和智能化的方向发展。而汽车前防撞预警作为驾驶辅助系统的一部分，可以将车前方的障碍物及路况情形以视觉图像的方法展示给驾驶员，从而避免驾驶员视觉盲区的存在，或在驾驶员注意力分散的情形下给予提醒或驾驶辅助功能。然而，目前的前防撞影像系统均采用光学摄像头作为基本的探测单元，在外界光线不足的条件下，其成像质量无法为驾驶员的驾驶判断提供足够的依据。此外，光学摄像头的图像采集频率较低，由此其无法在较短的时间间隔内连续给予驾驶员足够的环境提示。进一步，光学摄像头的视野范围有盲区存在，并由此影响驾驶员的判断。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种高速、广角并适用于多种光线及气候条件的传感器手段，以替代目前驾驶辅助系统中的前防撞传感器方案。

本发明的目的在于提供一种以激光传感器为基础的前防撞预警和驾驶辅助系统，以解决现有的前防撞辅助系统无法准确、及时和全面为驾驶员提供车辆前部环境反馈的问题。为了达成上述目标，本发明的解决方案包括：激光传感器，激光波长为903纳米，并设计配置相应的接收器组件，采用飞行时间法计算得出目标障碍物的距离信息，由此用于获取车辆前方物体的距离信息；转动平台，将激光传感器固定其上，依靠平台的转动实现对车辆前部平面180度范围内的障碍物探测；数据处理模块，根据激光传感器所测得的障碍物距离信息，计算得出车辆与障碍物的相对速度；存储器，存储有经软件程序仿真形成的车辆前部障碍物距离及相对速度信息；图像显示芯片，与存储器相连，将车辆前部的障碍物距离信息及相对速度信息反馈显示提供给车辆驾驶员；微处理器，与存储器相连，与汽车本体之间通过CAN总线相连，根据设定参数需求，在障碍物距离过小或相对车速过快时，自动采取制动措施；控制平台，与存储器、图像显示芯片和微处理器相连，调节系统的预警和自动制动数据范围，并控制整套系统的功能输出与关闭。

相较于现有技术，本发明提供前防撞预警和辅助驾驶系统方案采用了测量精度更高、速度更快的激光传感器，配以转动平台，便可以实现对车辆前部障碍物的一维扫描，为驾驶者提供障碍物的距离信息，并实现该信息的实时图像处理。将所测得的距离数据进行实时微分处理，便可以得出车辆与障碍物的相对速度，凭借激光传感器高速、高效测量的特点，可以实现车辆相对障碍物行驶速度的实时提供，并借此实现车辆的辅助驾驶功能。

附图说明

图1是以本发明为基础的激光传感器前防撞预警和辅助驾驶系统原理图。

图2是本发明的结构方框图。

图中，1为安装在车辆前部的激光传感器，2为用于传感器数据处理的数据处理模块，3为存储器，4为包含了图像显示芯片和显示终端的图像显示模块，5为微处理器，6为控制平台，7车辆本体的动力及制动控制系统，8为前方车辆，9为车辆前部行人，10为车辆前部柱形障碍物，11为车辆本体。A为前方车辆在某一位置时距离本车的位置最近点，B为本车车辆前部激光传感器的位置，C行人的位置，D为柱形障碍物上距离本车车辆前部激光传感器位置的最近点。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例，对本发明提供的前防撞预警和驾驶辅助系统的工作方法作选一步的详细说明。

请参阅图1以及图2，本发明实施例提供一种利用激光传感器提供前防撞预警与辅助驾驶的方法，具体方法如下：