一种汽车安全变道自动控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车安全变道自动控制系统，包括：路况信息采集装置，其包括：方向盘转角输入处理装置，用于获取汽车周围路况信息；转向灯控制电路，其连接左右转向灯电路，用于所述左右转向灯的自动开关；车身控制器，其连接所述转向灯控制电路，包括：转向灯自动控制处理器和转向灯手动控制单元，用于判断转向灯的开启条件以及转向灯自动控制和手动控制之间的转换，并提供一种汽车安全变道控制方法，其参考因素多，能够反映实时路况信息和车辆状态，并根据路况信息和车辆状态选择相应的控制程序，有助于减少驾驶员因为忘记或者不方便开启转向灯带来的安全隐患，提高了行车安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉汽车自动控制
，且特别涉及一种汽车用转向灯自动控制系统和控制方法。
技术介绍
车转向灯作为汽车信号灯的一种，在行车安全中起着重要作用，现有汽车转向灯的开启主要是由驾驶员的驾驶意图决定，由驾驶员手动过推动转向灯组合开关开启转向灯。当驾驶员为新手常因粗心大意或者高度紧张而忘记推动组合开关开启转向灯，即使是有经验的驾驶员也常常忘记打开转向灯，而且有时还因为驾驶员违章接打手机或者其他因素而不方便或者不能手动操作转向灯组合开关，就可能存在交通隐患，给自己行车和他人行车或者路人带来危险，容易发生交通事故。我国交通法律法规里明确规定在转弯或者变道时要提前开启转向灯或变道指示灯，从而提醒其他车辆注意，而若驾驶员因为上述原因没有及时开启转向灯或者变道指示灯，其他车辆可能无法及时作出反应，在违反交通法规的同时还带来了极大的不安全因素。因而，期望提供一种汽车用转向灯自动控制系统和控制策略，以便在大角度低速转弯，城市快速路变道，高速公路变道、超车时自动开启转向灯，降低驾驶员因为忘记或者不方便开启转向灯带来的安全隐患，从而提醒其他车辆注意，进而提高了驾驶安全性能。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种汽车用转向灯自动控制系统，以解决手动开启转向灯的弊端，有助于减少驾驶员因为忘记或者不方便开启转向灯带来的安全隐患，并能自动关闭转向灯，提高了行车安全性。本专利技术的另一个目的是提供一种汽车安全变道控制方法，其参考因素多，能够反映实时路况信息和车辆状态，并根据路况信息和车辆状态选择相应的控制程序，有助于减少驾驶员因为忘记或者不方便开启转向灯带来的安全隐患，提高了行车安全性。本专利技术提供的技术方案为：一种汽车安全变道自动控制系统，包括：方向盘转角输入处理装置，其设置在方向盘位置，用于检测汽车行驶中方向盘的转角大小、方向和加速度；以及轮速传感器，其设置在车轮位置，用于检测车轮转动速度及方向；加速度传感器，其设置在车辆内部，用于检测车辆纵向加速度和横向加速度；车距雷达，其设置在汽车前方和尾部，用于获取汽车与前、后车辆之间的距离；视频处理装置，其设置在汽车前方、尾部和/或车身两侧，用于获取车道线与转向侧车身的距离和汽车与转向侧相邻车道内车辆之间的距离；车身控制器，其连接转向灯，用于判断和执行所述转向灯的开启。优选的是，还包括CAN总线，其用于获取的检测信息与所述车身控制器之间的实时信息交互。优选的是，所述CAN总线连接ESP/ABS控制模块，用于方向盘大转角模式下的安全制动，通过所述ESP/ABS控制模块降低车速至安全车速，防止车辆在高速下突然打转向而发生侧翻。优选的是，控制模式切换开关，用于转向灯自动控制和手动控制之间的选择切换。优选的是，还包括显示预警装置，其设置在汽车中控台位置，包括：转向指示灯，其包括左转向指示灯和右转向指示灯，用于显示转向灯开关状态；故障报警装置，当所述控制系统出现故障，故障报警指示灯亮起，并通过语音扬声器报警；手自动切换灯，其用于转向灯自动控制和手动控制模式状态显示；车速表，其用于显示车辆车速信息；行车显示器，其用于显示所述视频处理装置摄录到的车身周围视频图像，有助于驾驶员对路况的辅助分析。优选的是，所述视频处理装置与所述CAN总线之间还包括视频处理模块，其包括：模数转换器，将视频处理装置获取的视频模拟信息经过参考比较后转换成二进制离散信号输出；视频解码器，其连接所述模数转换器，将模数转换器输出的二进制离散信号进行解码筛选；数据处理器，其连接所述视频解码器，对数据排序、解析和检索计算出需要得到的距离数据，并将以上信息上传至CAN总线。本专利技术的方法还可进一步由一种汽车安全变道控制方法进一步实施，包括：步骤一，检测汽车的速度和方向盘转角，判断驾驶员的并道或超车意图；步骤二，分别检测汽车和转向侧相邻车道前车车距与后车车距大于转向侧安全阈值时，检测汽车的加减速状态，当汽车处于加速状态并且测量同车道内汽车与前方车辆距离小于第一距离安全阈值和大于第二距离安全阈值时，实时检测同车道内汽车与前方车辆距离连续变大，同时同车道内汽车与后方车辆的距离大于第三距离安全阈值；汽车转向或超车。优选的是，所述步骤二还包括：当汽车处于加速状态，测量同车道内汽车与前方车辆距离小于第二距离安全阈值时，计算汽车与前车的碰撞阈值，P(v)1=ln(50-H1)2·|ar|·∫-∞vr12π·L1·e2vr23L12dvr;]]>当时，驾驶员能够进行变道或超车；当汽车处于加速状态，测量同车道内汽车与后方车辆的距离小于第三距离安全阈值，计算汽车与后车的碰撞阈值，P(v)2=ln(50-H2)2·|ar|·∫-∞v12π·L2·e2vr23L22dvr;]]>当时，驾驶员能够进行变道或超车；其中，为平均碰撞概率；vr为轮速传感器检测到的车轮转动速度；ar为车辆纵向加速度；br为车辆横向加速度，L1汽车与同车道内前方车辆距离，L2汽车与同车道内后方车辆距离，H为车道线与转向侧车身距离；H1汽车与转向侧相邻车道前车车距；H2为汽车与转向侧相邻车道后车车距。优选的是，还包括：当汽车车速大于等于40km/h并且小于80km/h时，开启城市快路超车转向判断模式，判定车道线与车身距离H是否持续减小，持续减小则判定驾驶员有超车或转向意图，并将车速降低到安全转向车速；当汽车车速大于等于80km/h时，执行高速公路超车转向判断模式，判定方向盘转角是否大于转角阈值，若|β|≥arctan[(0.5L+1.875)/vrt]，认为驾驶员有超或车变道意图，其中L为车身长度；当汽车车速小于40km/h时，进入城市拥堵路段判断模式，通过转向灯自启判断模式自动开启或关闭转向灯。优选的是，所述转向灯自启判断模式包括：步骤一：通过方向盘转角方向判断汽车左或右转向灯开启；步骤二：通过方向盘转角加速度δ进一步判断车辆为倒车起步或转向状态，进而控制转向灯开启时间，右转向灯开启时，若δ＞0，控制转向灯持续亮起，若δ＜0，进一步判定横向加速是否满足阈值；左转向灯开启时，当δ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车安全变道自动控制系统，其特征在于，包括：方向盘转角输入处理装置，其设置在方向盘位置，用于检测汽车行驶中方向盘的转角大小、方向和加速度；以及轮速传感器，其设置在车轮位置，用于检测车辆行驶速度及方向；加速度传感器，其设置在车辆内部，用于检测车辆纵向加速度和横向加速度；车距雷达，其设置在汽车前方和尾部，用于获取汽车与前、后车辆之间的距离；视频处理装置，其设置在汽车前方、尾部和/或车身两侧，用于获取车道线与转向侧车身的距离和汽车与转向侧相邻车道内车辆之间的距离；车身控制器，其连接转向灯，用于判断和执行所述转向灯的开启。

【技术特征摘要】
1.一种汽车安全变道自动控制系统，其特征在于，包括：
方向盘转角输入处理装置，其设置在方向盘位置，用于检测汽车行驶中
方向盘的转角大小、方向和加速度；以及
轮速传感器，其设置在车轮位置，用于检测车辆行驶速度及方向；
加速度传感器，其设置在车辆内部，用于检测车辆纵向加速度和横向加
速度；
车距雷达，其设置在汽车前方和尾部，用于获取汽车与前、后车辆之间
的距离；
视频处理装置，其设置在汽车前方、尾部和/或车身两侧，用于获取车道
线与转向侧车身的距离和汽车与转向侧相邻车道内车辆之间的距离；
车身控制器，其连接转向灯，用于判断和执行所述转向灯的开启。
2.根据权利要求1所述的汽车安全变道自动控制系统，其特征在于，还
包括CAN总线，其用于获取的检测信息与所述车身控制器之间的实时信息交
互。
3.根据权利要求2所述的汽车安全变道自动控制系统，其特征在于，所
述CAN总线连接ESP/ABS控制模块，用于方向盘大转角模式下的安全制动，
通过所述ESP/ABS控制模块降低车速至安全车速，防止车辆在高速下突然打
转向而发生侧翻。
4.根据权利要求1所述的汽车安全变道自动控制系统，其特征在于，控
制模式切换开关，用于转向灯自动控制和手动控制之间的选择切换。
5.根据权利要求1或4所述的汽车安全变道自动控制系统，其特征在于，
还包括显示预警装置，其设置在汽车中控台位置，包括：
转向指示灯，其包括左转向指示灯和右转向指示灯，用于显示转向灯开
关状态；
故障报警装置，当所述控制系统出现故障，故障报警指示灯亮起，并通
过语音扬声器报警；
手自动切换灯，其用于转向灯自动控制和手动控制模式状态显示；
车速表，其用于显示车辆车速信息；
行车显示器，其用于显示所述视频处理装置摄录到的车身周围视频图像，
有助于驾驶员对路况的辅助分析。
6.根据权利要求1或2所述的汽车安全变道自动控制系统，其特征在于，
所述视频处理装置与CAN总线之间还包括视频处理模块，其包括：
模数转换器，将视频处理装置获取的视频模拟信息经过参考比较后转换
成二进制离散信号输出；
视频解码器，其连接所述模数转换器，将模数转换器输出的二进制离散
信号进行解码筛选；
数据处理器，其连接所述视频解码器，对数据排序、解析和检索计算出
需要得到的距离数据，并将以上信息上传至CAN总线。
7.一种汽车安全变道控制方法，其特征在于，包括：
步骤一，检测汽车的速度和方向盘转角，判断驾驶员的并道或超车意图；
步骤二，分别检测汽车和转向侧相邻车道前车车距与后车车距大于转向
侧安全阈值时，检测汽车的加减速状态，当汽车处于加速状态并且测量同车
道内汽车与前方车辆距离小于第一距离安全阈值和大于第二距离安全阈值
时，实时检测同车道内汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷雨龙，贾玉哲，徐俊，张英，刘科，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22