【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车载传感器组件，特别是涉及一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统。
技术介绍
1、随着车辆的普及程度越来越大和智能驾驶辅助技术的飞速发展，人们对安全驾驶的辅助功能需求也越来越多；尤其是长时间驾驶的车辆碰撞事故所占比例较大；尤其是货车驾驶员在长时间的驾驶中容易疲劳而对车距的判断产生较大误差及未能及时作出反应。若仅靠驾驶员肉眼识别，难免会有疏忽，导致未能及时识别障碍物进行距离预警，最终发生事故。
2、中国专利《一种防止车辆碰撞的预警系统》，其公开号为201820932090.1；该专利公开了一种防止车辆碰撞的预警系统；系统包括：设置于第一车辆中的毫米波雷达、速度传感器和单片机；其中，所述毫米波雷达的输出端与所述单片机的第一输入端电连接，所述速度传感器的输出端与所述单片机的第二输入端电连接；所述毫米波雷达，用于获取与所述第一车辆的距离处于预设范围内的每一车辆的行驶信息，并发送给所述单片机；所述速度传感器，用于获取所述第一车辆的速度信息，并发送给所述单片机；所述单片机，用于根据所述每一车辆的行驶信息和所述第一车辆的速度信息，判定是否进行预警。该专利主要是针对车辆速度信息的分析处理，却并不能对车辆的减速的加速度进行及时分析处理。
3、针对上述问题，本专利技术设计一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，通过车载激光雷达和碰撞预警单元的作用，当自身驾驶车辆与目标之间的距离碰撞剩余时
2、为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术为一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，包括车载激光雷达、碰撞预警单元、报警器和车载电源；所述车载激光雷达包括激光发射端、激光回波接收端、扫描单元和信息处理单元；所述激光发射端、激光回波接收端、扫描单元分别与信息处理单元进行电性连接；所述信息处理单元与碰撞预警单元进行电性连接；所述碰撞预警单元与报警器、显示屏进行电性连接；所述扫描单元控制激光发射端和激光回波接收端进行同步稳定的旋转动作，实现对前方所在平面的扫描，并得到实时的平面图信息；所述激光回波接收端接收信号后，经过放大处理和数模转换，并由信息处理单元计算，以自身驾驶车辆为参照物，获取目标表面形态i、目标实时相对位移li、目标实时相对移动速度vi、目标相对移动方向；所述碰撞预警单元将目标实时相对位移li的数据信息进行分析得出前方实时相对距离si；当目标实时相对移动速度vi＜0时，由公式|vi|×t＝si，计算得出碰撞剩余时间t≤p1时，p1为设定的定值，所述碰撞预警单元控制报警器进行启动，并向显示屏输出碰撞危险的提示信息，提示车辆驾驶员遇到碰撞危险的预警，并提示进行减速/避让；所述车载激光雷达、碰撞预警单元、报警器、显示屏均由车载电源进行供电；所述车载激光雷达和碰撞预警单元主要用于检测前方目标距离缩减速度的预警情况；以检测判断可能出现的危险进行警示提醒的效果；达到及时提醒驾驶员的效果，使得驾驶员及时作出减速/避让的操作；具有一定程度上提醒和避免追尾等事故的发生。
4、为了针对前方目标进行急剧减速状况的检测判断，进一步的设计了一种优选技术方案，所述碰撞预警单元根据目标实时相对移动速度vi的数据信息，计算得出自身驾驶车辆与目标之间实时的相对加速度ai，当ai＜p2＜0时，p2为设定的定值，所述碰撞预警单元控制报警器进行启动，并向显示屏输出紧急碰撞危险的提示信息，提示车辆驾驶员遇到紧急碰撞危险的预警，并提示进行减速/避让；其中，当ai＜0时，即目标实时相对移动速度vi与目标此前相对移动速度vi-1的关系为vi-vi-1＜0，继而说明自身驾驶车辆与目标之间的距离在不断减小，并且ai＜0时其距离减小的速率在不断加快；继而说明目标在减速，或者目标的减速程度大于自身驾驶车辆的减速程度；此时碰撞预警单元通过显示屏和报警器进行提示，所述显示屏进行紧急碰撞危险的文字显示，所述报警器中的报警灯和蜂鸣器分别进行声光信号达到预警，所述显示屏内部安装的语音模块进行语音播报；达到及时提醒驾驶员的效果，使得驾驶员及时作出减速/避让的操作；所述车载激光雷达和碰撞预警单元主要用于检测前方目标相对移动速度的锐减速率，以检测判断目标的相对速度锐减速率是否过快，当其刹车程度较大时，也及时的提醒驾驶员并使其作出减速/避让的操作；从而极大程度上避免追尾等事故发生的效果。
5、为了针对驾驶员可能出现的疲劳状况的进行识别，进一步的设计了一种优选技术方案，还包括摄像头和图像分析单元；所述图像分析单元与摄像头进行电性连接，所述图像分析单元与碰撞预警单元进行电性连接；所述摄像头的拍摄镜头对准驾驶员的面部，所述图像分析单元接收摄像头采集的视频图像信息，所述图像分析单元将视频图像信息进行分析处理，并记录驾驶员的单次闭眼时长为ti，所述图像分析单元向碰撞预警单元输出单次闭眼时长ti的数据信息；所述碰撞预警单元将单次闭眼时长ti与p3进行数值大小对比，p3为设定的定值，当ti≥p3时，所述碰撞预警单元控制报警器进行启动，并向显示屏输出疲劳驾驶的提示信息，提示车辆驾驶员就近安全停车休息；所述摄像头对驾驶员的单次闭眼时长ti进行实时监测，当单次闭眼时长ti超过p3时，大概率是出现驾驶疲劳，及时提醒驾驶员进行适当休息，可以极大程度上及时提醒驾驶员了解到自己处于疲劳状态，以及及时进行休息，极大程度上避免后续的疲劳驾驶，避免因疲劳驾驶而出现的驾驶安全隐患。
6、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述碰撞预警单元向显示屏输出实时相对距离si、目标实时相对移动速度vi、碰撞剩余时间t、自身驾驶车辆与目标之间实时的相对加速度ai、单次闭眼时长为ti的数据信息，并由显示屏进行数据显示；所述驾驶员等车内人员可以及时了解到前方目标等相对距离、相对速度等驾驶参考数据信息；也通过单次闭眼时长为ti及时了解是否接近疲劳驾驶的状态。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述p1的设定取值范围为1s-10s；所述-p2的设定取值范围为5-10m/s2；所述ti的设定取值范围为0.5s-3s；所述ti的最佳设定取值范围为0.5s-2s；驾驶员可以在车辆行驶前，根据自身情况，对其进行设定ti的设定取值为0.5s、0.6s、0.7s、...、2s；当前方实时相对距离si≥100m时，所述p1的设定取值范围为3s-6s，驾驶员可以在车辆行驶前，根据自身情况，进行设定p1的设定取值3s、3.5s、4s、4.5s、5s、5.5s、6s；当前方实时相对距离100m＞si≥20m时，所述p1的设定取值范围为1s-5s；驾驶员可以在车辆行驶前，根据自身情况，进行设定p1的设定取值1s、2s、3s、4s、5s；当前方实时相对距离si≥100m时，所述-p2的设定取值范围为5-10m/s2，即p2的设定取值范围为-10m/s2至-5m/s2；当前方实时相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于：包括车载激光雷达、碰撞预警单元、报警器和车载电源；
2.根据权利要求1所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，所述碰撞预警单元根据目标实时相对移动速度Vi的数据信息，计算得出自身驾驶车辆与目标之间实时的相对加速度ai，当ai＜p2＜0时，p2为设定的定值，所述碰撞预警单元控制报警器进行启动，并向显示屏输出紧急碰撞危险的提示信息，提示车辆驾驶员遇到紧急碰撞危险的预警，并提示进行减速/避让。
3.根据权利要求2所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，还包括摄像头和图像分析单元；所述图像分析单元与摄像头进行电性连接，所述图像分析单元与碰撞预警单元进行电性连接；所述摄像头的拍摄镜头对准驾驶员的面部，所述图像分析单元接收摄像头采集的视频图像信息，所述图像分析单元将视频图像信息进行分析处理，并记录驾驶员的单次闭眼时长为Ti，所述图像分析单元向碰撞预警单元输出单次闭眼时长Ti的数据信息；所述碰撞预警单元将单次闭眼时长Ti与p3进行数值大小对比，p3为设定的定值，当Ti≥p3时，所述碰撞
4.根据权利要求3所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，所述碰撞预警单元向显示屏输出实时相对距离Si、目标实时相对移动速度Vi、碰撞剩余时间t、自身驾驶车辆与目标之间实时的相对加速度ai、单次闭眼时长为Ti的数据信息，并由显示屏进行数据显示。
5.根据权利要求3所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，所述p1的设定取值范围为1s-10s；所述-p2的设定取值范围为5-10m/s2；所述Ti的设定取值范围为0.5s-3s。
6.根据权利要求5所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，当前方实时相对距离Si≥100m时，所述p1的设定取值范围为3s-6s；当前方实时相对距离100m＞Si≥20m时，所述p1的设定取值范围为1s-5s。
7.根据权利要求5所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，当前方实时相对距离Si≥100m时，所述-p2的设定取值范围为5-10m/s2；当前方实时相对距离100m＞Si≥20m时，所述-p2的设定取值范围为1-5m/s2。
8.根据权利要求1所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，所述报警器包括报警灯和蜂鸣器；所述显示屏内部还固定安装有语音模块，所述语音模块与碰撞预警单元进行电线连接；所述信息处理单元采用AVR单片机；所述车载激光雷达采用多线激光雷达。
9.根据权利要求1所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，还包括太阳能电板；所述太阳能电板与电池充电器进行电线连接，所述车载电源与电池充电器进行电线连接，所述太阳能电板通过电池充电器给车载电源进行充电。
...【技术特征摘要】
1.一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于：包括车载激光雷达、碰撞预警单元、报警器和车载电源；
2.根据权利要求1所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，所述碰撞预警单元根据目标实时相对移动速度vi的数据信息，计算得出自身驾驶车辆与目标之间实时的相对加速度ai，当ai＜p2＜0时，p2为设定的定值，所述碰撞预警单元控制报警器进行启动，并向显示屏输出紧急碰撞危险的提示信息，提示车辆驾驶员遇到紧急碰撞危险的预警，并提示进行减速/避让。
3.根据权利要求2所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，还包括摄像头和图像分析单元；所述图像分析单元与摄像头进行电性连接，所述图像分析单元与碰撞预警单元进行电性连接；所述摄像头的拍摄镜头对准驾驶员的面部，所述图像分析单元接收摄像头采集的视频图像信息，所述图像分析单元将视频图像信息进行分析处理，并记录驾驶员的单次闭眼时长为ti，所述图像分析单元向碰撞预警单元输出单次闭眼时长ti的数据信息；所述碰撞预警单元将单次闭眼时长ti与p3进行数值大小对比，p3为设定的定值，当ti≥p3时，所述碰撞预警单元控制报警器进行启动，并向显示屏输出疲劳驾驶的提示信息，提示车辆驾驶员就近安全停车休息。
4.根据权利要求3所述的一种车辆行驶用的车载激光雷达预警系统，其特征在于，所述碰撞预警单元向显示屏输出实时相对距离si、目标实时相对移动速度vi、碰撞剩余时间t、自身驾驶车辆与目...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙健，
申请(专利权)人：安徽正特机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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