一种车辆岔口路段检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及车辆安全辅助驾驶技术，公开了一种车辆岔口路段检测装置。该装置包括车载工控机，车速传感器，用于实时检测车辆自身前方道路的左右两道边的高度以及车辆与左右两道边的距离的多线激光雷达传感器，用于实时检测车辆转向角的方向盘转角传感器，车载工控机根据车辆转向角、车辆速度、左右两道边的高度以及车辆与左右两道边的距离计算绘制得到车辆行驶的预测轨迹曲线以及前方岔口路段的左右两道边估计曲线，用于实时显示左右两条道边估计曲线与车辆行驶的预测轨迹曲线的显示器。该装置能够得到岔口路段的两侧道边估计曲线和车辆行驶的预测轨迹曲线，提示驾驶员采取合适的操作，减轻驾驶员判断负担，降低判断错误的可能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆安全辅助驾驶技术，尤其涉及一种车辆岔口路段检测装置。 一种车辆岔口路段检测装置
技术介绍
根据近几年的公安部交通事故统计年报数据显示，岔口路段的交通事故时常发 生。由于该路段车流量大、车速快，而且驾驶员视野盲区大，驾驶员极可能做出不当的主观 判断而采取转向幅度过大或过小的转向操作，使行驶的车辆处在潜在的碰撞或侧翻危险 中。转向角度过大时容易导致车辆冲出岔道，转向角度过小时车辆无法顺利通过岔道。如 果提前预知前方道路岔口的线形和曲率，同时结合当前自身车辆行驶的预期轨迹曲线，驾 驶员就可以预先根据提示采取合适角度的转向操作，避免事故发生。理论上，利用GPS技术 可提前感知前方道路岔口线形和曲率，但是在实际推广使用中需要提前测量存储所有的道 路岔口信息，这个过程工作量过大，因此无法推广使用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种车辆岔口路段检测装置，该装置能够得到岔口路 段的两侧道边估计曲线和车辆行驶的预测轨迹曲线，并提示驾驶员采取合适的转向操作， 为驾驶员减轻判断负担，降低判断错误的可能性。 为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案予以实现。 -种车辆岔口路段检测装置，其特征在于，包括车载工控机，车速传感器，用于实 时检测车辆自身前方道路的左右两道边的高度以及车辆与左右两道边的距离的多线激光 雷达传感器，用于实时检测车辆转向角的方向盘转角传感器，所述车载工控机根据车辆转 向角、车辆速度、左右两道边的高度以及车辆与左右两道边的距离计算绘制得到车辆行驶 的预测轨迹曲线以及前方岔口路段的左右两道边估计曲线，用于实时显示左右两条道边估 计曲线与车辆行驶的预测轨迹曲线的显示器； 所述车速传感器的输出端、多线激光雷达传感器的输出端、方向盘转角传感器的 输出端分别电连接所述车载工控机的对应I/O输入端，所述车载工控机的视频输出端电连 接所述显示器的视频输入端； 所述多线激光雷达传感器为两个，分别安装在车辆前保险杠两侧左右对称位置； 所述方向盘转角传感器安装在车辆转向轴上；所述车速传感器固定安装在车辆前车轮的转 向节上；所述显示器固定安装在车辆仪表盘上。 本技术方案的特点和进一步改进在于： 所述多线激光雷达传感器采用IBEO LUX4激光扫描雷达，扫描频率为12. 5Hz，扫 描距离范围为0. 3m - 200m。 所述车速传感器采用W221轮速传感器。 所述方向盘转角传感器采用KMT32B角度传感器。 所述显示器采用2. 2寸IXD显示器。 该车辆岔口路段检测装置的主要部件采用多线激光雷达传感器和车载工控机，操 作简单、检测方便、测量精度高，而且不易受外界天气影响也不存在安全隐患的问题；该车 辆岔口路段检测装置投资费用少，适合大规模推广使用。 【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细说明。 图1为本技术的一种车辆岔口路段检测装置的安装结构示意图； 图2为本技术的一种车辆岔口路段检测装置的电气连接示意图； 图3为本技术的坐标转换示意图； 图中：1、车辆；2、左侧多线激光雷达传感器；3、右侧多线激光雷达传感器；4、 车载工控机；5、显示器；6、岔口道边。 【具体实施方式】 本技术的目的在于提供一种车辆岔口路段检测装置，该装置能够得到岔口路 段的左右两道边估计曲线和车辆行驶的预测轨迹曲线，并提示驾驶员采取合适的转向操 作，为驾驶员减轻判断负担，降低判断错误的可能性。 参照图1，为本技术的一种车辆岔口路段检测装置的安装结构示意图。 为了达到上述目的，首先需要进行器件的安装，安装的过程如下：将左侧多线激光 雷达传感器2和右侧多线激光雷达传感器3分别采用螺栓固定安装在车辆1前保险杠两侧 左右对称位置，左侧多线激光雷达2和右侧多线激光雷达3分别采用IBEO LUX4激光扫描 雷达，扫描频率为12. 5Hz，扫描距离范围为0. 3m -200m ;方向盘转角传感器安装在车辆1转 向轴上，方向盘转角传感器采用KMT32B角度传感器；车速传感器固定安装在车辆1前车轮 的转向节上，车速传感器采用W221轮速传感器，车速传感器可以利用车辆自身携带的车速 传感器，有利于降低成本；显示器5固定安装在车辆仪表盘左侧驾驶员容易注意到的区域， 显示器5采用2. 2寸IXD显示器；车载工控机4安装在车内仪表盘下方。 左侧多线激光雷达传感器2和右侧多线激光雷达传感器3用于实时检测车辆自身 前方道路的左右两道边的高度以及车辆与左右两道边的距离，方向盘转角传感器用于实时 检测车辆转向角，车载工控机4根据车辆转向角、车辆速度、左右两道边的高度以及车辆与 左右两道边的距离计算绘制得到车辆行驶的预测轨迹曲线以及前方岔口路段的左右两道 边估计曲线，显示器5用于实时显示左右两条道边估计曲线与车辆行驶的预测轨迹曲线。 参照图2,为本技术的一种车辆岔口路段检测装置的电气连接示意图；车速 传感器的输出端、左侧多线激光雷达传感器2和右侧多线激光雷达传感器3的输出端、方向 盘转角传感器的输出端分别电连接所述车载工控机4的对应I/O输入端，车载工控机4的 视频输出端电连接显示器5的视频输入端。 为了实现本技术的车辆岔口路段检测，以上述车辆岔口路段检测装置为基 础，具体步骤如下： (1)数据采集：车速传感器采集车辆的实时速度，并将车辆的实时速度发送至车 载工控机4 ;左右两个多线激光雷达传感器分别对应实时采集车辆正在行驶的道路的左右 两道边的离散的四层激光扫描点数据，每层激光扫描点数据为多个，并将实时采集到的离 散的四层激光扫描点数据发送至车载工控机4 ;方向盘转角传感器实时采集车辆的转角的 方向值与角度值，其中方向值表征车辆是向左还是向右转弯，角度值表征车辆转弯的程度 大小，并将实时采集的车辆转角发送至车载工控机。 (2)数据处理：车载工控机4根据上述四层激光扫描点数据得到车辆正在行驶的 道路的左右两道边的高度，以及车辆与左右两道边的距离，计算绘制得到前方岔口路段的 左右两道边估计曲线。 在前方岔口路段的左右两道边估计曲线的计算绘制过程中，选取固定直角坐标系 (\，0，1)为计算绘制过程的固定参照系；对于一个多线激光雷达传感器的一层激光扫描 点，车载工控机将该层多个激光扫描点从第一激光扫描点开始按照固定长度选取为该层第 一扫描段，再以该层第一扫描段的尾激光扫描点为该层第二扫描段的首激光扫描点，按照 固定长度选取为该层第二扫描段，按照上述该层第二扫描段的选取方法将该层剩余的激光 扫描点选取形成该层对应扫描段，将该层所有扫描段内的首尾激光扫描点各自对应连接形 成该层预估线，该层激光扫描点到该层预估线的垂直距离小于设定阈值时判断为该层道边 点，拟合该层道边点为该层道边拟合曲线；一个多线激光雷达传感器的四层激光扫描点分 别拟合得到四条同侧的道边拟合曲线；接着对四条同侧的道边拟合曲线进行融合，融合后 的横坐标值以该固定直角坐标系（Χ^Ο,Υ)的横坐标轴的刻度值取值，每个横坐标值对应 四个道边拟合曲线的纵坐标值，融合后的纵坐标值为四个道边拟合曲线的纵坐标值的平均 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆岔口路段检测装置，其特征在于，包括车载工控机，车速传感器，用于实时检测车辆自身前方道路的左右两道边的高度以及车辆与左右两道边的距离的多线激光雷达传感器，用于实时检测车辆转向角的方向盘转角传感器，所述车载工控机根据车辆转向角、车辆速度、左右两道边的高度以及车辆与左右两道边的距离计算绘制得到车辆行驶的预测轨迹曲线以及前方岔口路段的左右两道边估计曲线，用于实时显示左右两条道边估计曲线与车辆行驶的预测轨迹曲线的显示器；所述车速传感器的输出端、多线激光雷达传感器的输出端、方向盘转角传感器的输出端分别电连接所述车载工控机的对应I/O输入端，所述车载工控机的视频输出端电连接所述显示器的视频输入端；所述多线激光雷达传感器为两个，分别安装在车辆前保险杠两侧左右对称位置；所述方向盘转角传感器安装在车辆转向轴上；所述车速传感器固定安装在车辆前车轮的转向节上；所述显示器固定安装在车辆仪表盘上。

【技术特征摘要】
1. 一种车辆岔口路段检测装置，其特征在于，包括车载工控机，车速传感器，用于实时 检测车辆自身前方道路的左右两道边的高度以及车辆与左右两道边的距离的多线激光雷 达传感器，用于实时检测车辆转向角的方向盘转角传感器，所述车载工控机根据车辆转向 角、车辆速度、左右两道边的高度以及车辆与左右两道边的距离计算绘制得到车辆行驶的 预测轨迹曲线以及前方岔口路段的左右两道边估计曲线，用于实时显示左右两条道边估计 曲线与车辆行驶的预测轨迹曲线的显示器； 所述车速传感器的输出端、多线激光雷达传感器的输出端、方向盘转角传感器的输出 端分别电连接所述车载工控机的对应I/O输入端，所述车载工控机的视频输出端电连接所 述显示器的视频输入端； 所述多线激光雷达传感器为两个，分别安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：付锐，张名芳，王畅，吴付威，吴晨，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61