[发明专利]基于视觉和毫米波雷达融合的商用车安全驾驶辅助系统

说明书

本发明涉及一种基于视觉和毫米波雷达融合的商用车安全驾驶辅助系统，包括安装在车辆前挡风玻璃上的前视摄像头、安装在车辆前保险杠上的毫米波雷达、安装在车头驾驶室的融合控制器，前视摄像头实时采集视觉数据、毫米波雷达实时采集空间位置数据并传输至融合控制器进行处理，融合控制器将处理结果传输给车辆制动控制系统，车辆制动控制系统激活车辆制动系统，通过降速来避免碰撞或减轻车辆碰撞，同时通过CAN总线传输数据至仪表台，对车辆前方异常行驶情况进行提示和声光预警，是一个“感知—运算—执行—反馈”循环的闭环过程。本系统结构简单，易于实现，可对车辆前方的路况进行实时自动监测，同时具备自动激活制动系统的功能。

技术领域

本发明涉及车辆主动安全设备技术领域，涉及一种安全驾驶辅助系统，尤其涉及一种基于视觉与毫米波雷达融合的商用车安全驾驶辅助系统。

背景技术

商用车是在设计和技术特征上用于运送人员和货物的汽车，包含了所有的载货汽车和9座以上的客车。商用车前方的路况对于安全驾驶相当重要，直接涉及到了人身安全问题。在汽车的行驶过程中，车辆前方路况是所有驾驶者首先和最需要关注的。行驶过程中前方路况的复杂性、突发性、瞬时性以及疲倦、受干扰等人为生理因素，导致驾驶者在应对突发情况的时候往往来不及响应或响应过当。这时，就必然需要一款可靠、准确、及时的安全驾驶辅助系统来辅助驾驶员处理突发情况。

目前，安全驾驶辅助系统大多数技术方案，一种是摄像头获取图像信息，另一种是毫米波雷达获取定向目标距离信息，然后进行系统响应。

摄像头能够获取环境景象信息，是机器视觉在车辆上的应用，是汽车获取环境信息的第一大来源。在车道偏离、行人识别、信号灯识别等方面具有独到之处。当下汽车前方防碰撞传感器使用较为普遍的是单目摄像头传感器，但摄像头传感器会一定程度上受大雨大雾等复杂天气的影响，视距会变短。

毫米波雷达传感器是工作频率选在 30~300 GHz 频域（波长为 1~10 mm，即毫米波段）的雷达。其优势在于波束窄，角分辨率高，频带宽，隐蔽性好，抗干扰能力强，穿透力强，体积小，重量轻，可测距离远，具有全天时全天候工作特点。因此，毫米波雷达（尤其是77GHz毫米波雷达）在目标距离、方位的前方防碰撞传感方面具有极佳优势。但是毫米波雷达识别能力差，不能准确识别车辆前方物体细节特征，针对声光等环境因素无能为力。

在车辆行驶过程中，前方路况是很复杂的，对环境感知的要求也是极其多样和复杂的，传感器的环境因素感知工作范围还待完善，在没有100%安全完整的传感器方案情况下，AEBS(Advanced Emergency Braking System，预先紧急制动体系)仍然起不到完美的安全保护作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视觉和毫米波雷达融合的商用车安全驾驶辅助系统，在系统中将机器视觉与毫米波雷达进行相互融合，使得传感器数据融合相互补充，以对车辆前方的路况进行实时自动监测，ECU单元分析处理以获得更加完整、精确的环境因素感知信息，并对异常情况进行提示和预警，同时具备自动激活制动控制系统的功能，通过降速来避免碰撞或减轻车辆碰撞。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种基于视觉和毫米波雷达融合的商用车安全驾驶辅助系统，包括：

融合控制器，安装在车头驾驶室内，通过CAN总线连接车辆的制动控制系统和仪表台，融合控制器通过制动控制系统激活车辆制动系统，融合控制器通过仪表台对车辆前方异常行驶情况进行提示和声光预警；

前视摄像头，安装在车辆前挡风玻璃的内侧，前视摄像头对准并完全覆盖车辆前方区域，前视摄像头实时采集车辆前方的影像数据，通过CAN总线连接融合控制器，将影像数据通过CAN总线发送至融合控制器中；

毫米波雷达，安装在车辆前保险杠上，毫米波雷达实时采集车辆前方物体的空间位置数据，通过CAN总线连接融合控制器，将空间位置数据通过CAN总线发送给融合控制器。