一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法技术

本发明专利技术涉及一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法，通过车载前向双目相机获取车辆前方物体和车辆之间的距离及运动信息，利用雨量传感器和温度传感器估算当前天气下的路面附着系数，从而准确计算出当前车速对应的安全车距阈值及车辆与前方物体的预碰撞时间，综合考虑安全车距和预碰撞时间两大重要车辆行驶参数，根据不同情况进行紧急、非紧急的分级预警，以提醒车辆驾驶员及时作出相应措施。本发明专利技术各参数的测量和计算较为准确，综合考虑预碰撞时间和安全车距，提高预警的准确性和可靠性，预警信号具有梯度性，既不会使驾驶员感受特别突然，又使驾驶员能清楚地区分紧急和非紧急情况，便于准确地采取措施，提高行车安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆控制领域，尤其涉及一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法。
技术介绍
前车碰撞预警是目前重要的辅助驾驶功能之一，其实时准确地向驾驶员发出预警信号，可以有效降低车辆前碰事故的发生频率。现有的前车碰撞预警系统大多采用单目相机或毫米波雷达作为距离测量传感器，测量精度较低。并且现有系统多数忽略估计车辆所行驶路面的路面附着系数或估计准确性较差，从而影响了当前工况下最大制动减速度的估算。另外，目前辅助驾驶系统的预警大多依据预碰撞时间(TTC)的估算，此方法只考虑可能发生碰撞的两车之间的相对运动关系而忽视了对安全车距的考虑，故预警仍不够准确，仍存在一定的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术主要解决原有辅助驾驶系统的预警一般只依据预碰撞时间的估算，只考虑可能发生碰撞的两车之间的相对运动关系而忽视了对安全车距的考虑，故预警不够准确，仍存在一定安全隐患的技术问题；提供一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法，其综合考虑预碰撞时间和安全车距两大重要车辆行驶参数，提出了更为优化的预警方案，避免使用单一上述预警参数误报率高或报警阈值太高的缺陷，提高预警准确性和可靠性，大大提高车辆行驶安全性。本专利技术同时解决原有前车碰撞预警系统普通忽略估计车辆所行驶路面的路面附着系数或估计准确性较差，从而影响了当前工况下最大制动减速度的估算，并且所使用测距传感器测量精确度较低，影响预警准确性和可靠性的技术问题；提供一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法，其采用车载前向双目相机测量前车及车辆前方物体的距离和运动信息，并考虑当前天气下车辆所行驶路面的路面附着系数，从而准确计算车辆和车辆前方物体间的距离及当前车速对应的紧急制动距离，提高预警准确性和可靠性。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术的一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法，采用车辆前方碰撞预警系统，车辆前方碰撞预警系统包括测距传感器、车速传感器、报警装置及控制单元，测距传感器、车速传感器分别和控制单元的输入端相连，控制单元的输出端和报警装置相连；车辆前方碰撞预警方法包括如下步骤：①所述的测距传感器测量车辆和车辆前方物体之间的距离D，所述的车速传感器测量车辆的行驶车速v1，距离D及车速v1分别输送给所述的控制单元；②所述的控制单元根据车速v1计算出和当前车速对应的安全车距阈值，根据距离D及车速v1计算出车辆与前方物体的预碰撞时间TTC；③所述的控制单元比对距离D和安全车距阈值，比对预碰撞时间TTC和预设的紧急制动时间阈值，将两个比对结果进行综合考虑，再发出相应控制信号给所述的报警装置启动报警，以提醒车辆驾驶员及时作出相应措施。本专利技术车辆前方碰撞预警系统中的控制单元，可以采用单片机实现，也可以采用车辆现成的ECU系统实现。本专利技术综合考虑预碰撞时间和安全车距两大重要车辆行驶参数，依据自身车速，结合与前车相对距离和相对速度综合判断当前情况的危险性，制定预警方案，避免只使用其中一种预警参数造成误报率高(如只考虑安全车距，忽略车辆间相对速度，遇超车或并道易产生误报)或报警阈值太高(如只基于预碰撞时间TTC，只考虑相对运动，不考虑车距)的缺陷，从而提高预警准确性和可靠性，大大提高车辆行驶安全性。作为优选，所述的步骤②中安全车距阈值的计算方法为：控制单元获取车输所行驶路面的路面附着系数，然后计算出和当前车速对应的安全车距阈值D1和D2，计算公式如下： D 1 = v 1 * t 0 + v 1 * t 1 - μ * g * t 1 * t 1 6 + ( v 1 - μ * g * t 1 2 ) 2 2 * μ * g - v 2 2 2 * μ * g + d 0 ]]> D 2 = v 1 * t 0 + v 1 * t 1 - a * μ * g * t 1 * t 1 6 + ( v 1 - μ * g * a * t 1 2 ) 2 2 * a * μ * g - v 2 2 2 * μ * g + d 0 ]]>其中：D1为紧急制动车距，D2为非紧急制动车距，D1＜D2；v1为车辆的车速，由车速传感器获得；v2为车辆前方物体的移动速度，由视觉系统测量获得，同时获得车辆和车辆前方物体之间的相对速度；t0为驾驶员的反应时间，系统设定值，可通过实验标定；t1为制动从0到最大所需时间，根据车辆制动系统进行标定；μ为路面附着系数，由测试标定可得；a为刹车制动系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法，其特征在于采用车辆前方碰撞预警系统，车辆前方碰撞预警系统包括测距传感器、车速传感器、报警装置及控制单元，测距传感器、车速传感器分别和控制单元的输入端相连，控制单元的输出端和报警装置相连；车辆前方碰撞预警方法包括如下步骤：①所述的测距传感器测量车辆和车辆前方物体之间的距离D，所述的车速传感器测量车辆的行驶车速v1，距离D及车速v1分别输送给所述的控制单元；②所述的控制单元根据车速v1计算出和当前车速对应的安全车距阈值，根据距离D及车速v1计算出车辆与前方物体的预碰撞时间TTC；③所述的控制单元比对距离D和安全车距阈值，比对预碰撞时间TTC和预设的紧急制动时间阈值，将两个比对结果进行综合考虑，再发出相应控制信号给所述的报警装置启动报警，以提醒车辆驾驶员及时作出相应措施。

【技术特征摘要】
1.一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法，其特征在于采用车辆前方碰撞预警系统，车辆前方碰撞预警系统包括测距传感器、车速传感器、报警装置及控制单元，测距传感器、车速传感器分别和控制单元的输入端相连，控制单元的输出端和报警装置相连；车辆前方碰撞预警方法包括如下步骤：①所述的测距传感器测量车辆和车辆前方物体之间的距离D，所述的车速传感器测量车辆的行驶车速v1，距离D及车速v1分别输送给所述的控制单元；②所述的控制单元根据车速v1计算出和当前车速对应的安全车距阈值，根据距离D及车速v1计算出车辆与前方物体的预碰撞时间TTC；③所述的控制单元比对距离D和安全车距阈值，比对预碰撞时间TTC和预设的紧急制动时间阈值，将两个比对结果进行综合考虑，再发出相应控制信号给所述的报警装置启动报警，以提醒车辆驾驶员及时作出相应措施。2.根据权利要求1所述的一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法，其特征在于所述的步骤②中安全车距阈值的计算方法为：控制单元获取车输所行驶路面的路面附着系数，然后计算出和当前车速对应的安全车距阈值D1和D2，计算公式如下： D 1 = v 1 * t 0 + v 1 * t 1 - μ * g * t 1 * t 1 6 + ( v 1 - μ * g * t 1 2 ) 2 2 * μ * g - v 2 2 2 * μ * g + d 0 ]]> D 2 = v 1 * t 0 + v 1 * t 1 - a * μ * g * t 1 * t 1 6 + ( v 1 - μ ...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪其恒，孙焱标，
申请(专利权)人：浙江零跑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33