一种汽车智能穿行障碍的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车智能穿行障碍的系统和方法，包括采集道路边缘或标线信息以及车辆周身与障碍物的位置信息；将位置信息转换为整车坐标系下的位置；分别计算道路边缘或标线与车辆中轴线的横向距离S，当此距离小于设定的安全距离时，避障功能退出；存在障碍物时计算车辆的横向移动加速度，若横向移动加速度大于系统预设的安全范围，避障功能退出；否则计算出车辆横向移动距离并控制车辆移动。利用本发明专利技术所述的方法，可以自动识别道路宽度风险、车辆与障碍物距离过近等风险，避免人为判断失误，减少了车辆碰撞侧翻等风险，实现障碍路段自动安全驾驶，提高了驾驶科技感和舒适性。提高了驾驶科技感和舒适性。提高了驾驶科技感和舒适性。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车智能穿行障碍的系统和方法


[0001]本专利技术属于汽车智能行驶
，具体涉及一种汽车智能穿行 障碍的系统和方法。

技术介绍

[0002]随着汽车在人们日常生产生活中的应用范围不断推广，驾驶场景 日益复杂。当车辆在限宽路障通行，较窄路面会车，较窄路面或较窄 桥梁通行路段行驶时，通过驾驶员的经验去判断可能会不够准确从而 导致事故的发生。
[0003]CN103832357B公开了一种基于机器视觉的车道偏离警告系统， 包括接口处理单元、前视摄像头、数字信号处理单元和电源模块，但 主要应用于道路状况较好，道路标识线清晰等场景。
[0004]CN108501959A公开了一种车道偏离预警系统，摄像头将获取的 车辆前方车道线边界图像信息输送至摄像头处理模块，所述摄像头处 理模块根据图像信息将车道偏离报警信号输送至CAN总线，所述CAN 总线将报警信号输送至仪表控制器并由汽车仪表进行报警，所述CAN 总线将报警信号输送至电动助力模块产生方向盘抖动进行报警。但智 能驾驶系统速度一般要求高于30Km/h，朝前行驶，只能根据道路标 线变道。
[0005]本专利技术主要应用于限宽路障通行，较窄路面会车，较窄路面或较 窄桥梁通行，通过车载雷达和摄像头感知道路边线、临近车辆或者障 碍物等信息，控制器对采集到的信息进行分析处理并通过算法规划合 适路线，进而通过关联系统控制车辆安全通过较窄路路段或障碍地带 避免人为恐惧心理或技术原因导致的交通事故。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是解决道路边线及障碍物的识别和提取，计算本车 辆与道路边线及障碍物的距离，通过与安全距离对比识别风险，并自 动调整车辆方向合理避让。
[0007]实现本专利技术目的之一的汽车智能穿行障碍的方法的技术方案为： 采集道路边缘或标线信息以及车辆周身与障碍物的位置信息；将位置 信息转换为整车坐标系下的位置；分别计算道路边缘或标线与车辆中 轴线的横向距离S，当此距离小于设定的安全距离时，避障功能退出； 存在障碍物时计算车辆的横向移动加速度，若横向移动加速度大于系 统预设的安全范围，避障功能退出；否则计算出车辆横向移动距离并 控制车辆移动。
[0008]汽车智能穿行障碍系统包含操作按键，传感器，控制器、执行器 以及显示。操作按键包括功能选择开关、前进按钮、后退按钮，可以 集成在一个开关面板上。传感器包括环视摄像头、雷达、红外传感器 组成；执行器主要由ESC和EPS执行，分别控制车辆的纵向和横向。 驾乘人员按下功能确认按钮后开启避障功能，当避障功能退出后再启 动需要驾乘人员再次按下功能确认按钮，当避障功能暂停时则无需人 工启动，在设定时间内如果避障功能的触发条件不满足则避障功能从 暂停状态转为退出状态。
[0009]当车辆遇到特定场景后，驾驶员停车挂P档，EPB拉起,按下所 述避障功能的确认
按钮后，车辆进行自检，自检正常后功能激活，当 驾驶员选择前进或者后退按键后，摄像头采集车身周围画面，雷达采 集车辆与路肩、周围车辆以及道路边缘的距离，控制器对采集到的数 据进行融合分析并规划路线，通过ESC控制车辆纵向移动，EPS控制 车辆横向移动，使车辆始终与路肩、周围车辆以及道路边缘等保持安 全距离，确保车辆安全行驶当前路段，直至功能退出。
[0010]所述特定场景包括如下场景：1、限宽路段：道路两侧限宽路墩， 单车通行；2、较窄路段会车：无道路标线，对向车辆会车；3、较窄 路段通行：无道路标线，两侧无防护；4、较窄路段通行：无道路标 线，单侧或两侧为路肩或墙面；5、较窄桥梁通行：两侧无防护；6、 S型道路：连续转弯较窄路段。
[0011]所述安全距离为车辆中轴线距离单侧车轮的距离以及该侧车轮 距离道路边缘或者道路标线的预设距离S1之和，此预设距离S1可根 据实际情况设定。
[0012]进一步的技术方案包括：包括车辆自检，自检不通过时，避障功 能退出；避障功能开启后始终监测自检条件是否满足，如果不满足则 避障功能暂停，等待并持续监测，如果在设定等待时间内自检条件不 满足则避障功能退出。
[0013]所述自检包括档位是否为P档；EPB是否拉起；车门是否关闭； 安全带是否系上。
[0014]进一步的技术方案包括：在避障功能开启后，车身稳定控制系统 控制车速为纵向恒定速度行驶，所述纵向恒定速度小于等于设定值。
[0015]进一步的技术方案包括：在车辆移动过程中始终监测道路边缘或 标线与车辆中轴线的横向距离S是否小于所述安全距离，小于则避障 功能退出。
[0016]进一步的技术方案包括：所述对采集的位置信息坐标降维处理并 转换为整车坐标系，包括建立整车坐标系，前进时以车前保险杠中心 点为坐标原点，后退时以车后保险杠中心点为坐标原点。
[0017]进一步的技术方案包括：在车辆移动的过程中，两侧道路边缘或 标线的X坐标的和值始终保持小于设定值，以保证车辆居中行驶。
[0018]进一步的技术方案包括：所述方法包括如下步骤：
[0019]步骤1、驾驶员停车挂P档，EPB拉起，按下功能确认按钮，系 统进行自检；若自检不满足，则仪表发出蜂鸣音，MP5弹窗提醒并等 待设定时间，设定时间内自检仍然不满足则功能退出；自检成功则提 示驾驶员选择前进或者后退按键。
[0020]步骤2、传感器采集车辆周身与周围环境、车辆及障碍的距离及 角度信息、道路边缘信息；对图像数据进行处理，识别出障碍物或道 路标线或道路边缘线。
[0021]步骤3、以车辆前后保险杠中心点为坐标原点建立整车坐标系， 前进时以前险杠中心点为坐标原点，后退时以后保险杠中心点为坐标 原点。将障碍物或道路边缘或道路标识线的三维坐标转化为整车坐标 系下的二维坐标。
[0022]步骤4、计算整车坐标系下坐标原点距离单侧车轮距离S1以及该 侧车轮距离道路边缘或者标线的安全距离S2，将S1与S2之和与预 设的安全距离S
safe
比较，如果小于安全距离S
safe
则警示无法通行；如 果大于等于此安全距离，继续判断是否存在障碍物。
[0023]如果无障碍物，则可计算出车辆的横向移动距离，控制器控制车 辆通过，同时调整方向直至道路边缘或者标线的X坐标的和值小于设 定值。
[0024]如果有障碍物，计算出当前车辆需要前进距离Y，横向移动距离 X。根据恒定的纵
向车速进而计算出横向移动加速度，若横向移动加 速度小于或等于系统预设的安全范围，即判断可继续通行，同时在前 行过程中周期性监测上述S1与S2之和是否小于预设的安全距离S
safe
比较，如果小于安全距离S
safe
则警示无法通行；若横向移动加速度大 于系统预设的安全范围，即判断无法通过该障碍物，警示无法通行。
[0025]所述安全距离S
safe
为车辆中轴线距离单侧车轮的距离以及该侧 车轮距离道路边缘或者道路标线的预设距离S1之和，此预设距离S1可根据实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车智能穿行障碍的方法，其特征在于，采集道路边缘或标线信息以及车辆周身与障碍物的位置信息；将位置信息转换为整车坐标系下的位置；分别计算道路边缘或标线与车辆中轴线的横向距离S，当此距离小于设定的安全距离时，避障功能退出；存在障碍物时计算车辆的横向移动加速度，若横向移动加速度大于系统预设的安全范围，避障功能退出；否则计算出车辆横向移动距离并控制车辆移动。2.根据权利要求1所述的汽车智能穿行障碍的方法，其特征在于，还包括车辆自检，自检不通过时，避障功能退出；避障功能开启后始终监测自检条件是否满足，如果不满足则避障功能暂停，等待并持续监测，如果在设定等待时间内自检条件不满足则避障功能退出。3.根据权利要求1所述的汽车智能穿行障碍的方法，其特征在于，在避障功能开启后，车身稳定控制系统控制车速为纵向恒定速度行驶，所述纵向恒定速度小于等于设定值。4.根据权利要求1所述的汽车智能穿行障碍的方法，其特征在于，在车辆移动过程中始终监测道路边缘或标线与车辆中轴线的横向距离S是否小于所述安全距离，小于则避障功能退出。5.根据权利要求1所述的汽车智能穿行障碍的方法，其特征在于，所述对采集的位置信息坐标降维处理并转换为整车坐标系，包括建立整车坐标系，前进时以车前保险杠中心点为坐标原点，后退时以车后保险杠中心点为坐标原点。6.根据权利要求1或5所述的汽车智能穿行障碍的方法，其特征在于，在车辆移动的过程中，两侧道路边缘或标线的X坐标的和值始终保持小于设定值，以保证车辆居中行驶。7.根据权利要求1所述的汽车智能穿行障碍的方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤1、驾驶员停车挂P档，EPB拉起，按下功能确认按钮，系统进行自检；若自检不满足，则仪表发出蜂鸣音，MP5弹窗提醒并等待设定时间，设定时间内自检仍然不满足则功能退出；自检成功则提示驾驶员选择前进或者后退按键。步骤2、传感器采集车辆周身与周围环境、车辆及障碍的距离及角度信息、道路边缘信息；对图像数据进行处理，识别出障碍物或道路标线或道路边缘线。步骤3、以车辆前后保险杠...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞林，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：