[发明专利]融合轨迹预测和侧方障碍监测的车辆安全警示系统和方法

权利要求书

1.一种融合轨迹预测和侧方障碍监测的车辆安全警示系统，该系统安装于车辆上，其特征在于，包括主控制器(1)以及分别与主控制器(1)连接的激光雷达识别子系统、安全警示子系统和紧急制动子系统，所述的激光雷达识别子系统包括轨迹预测模块、侧方障碍监测模块和数据处理模块，用于获取预测后轮行驶轨迹和侧方障碍坐标并通过比对得到当前危险等级，所述的主控制器(1)根据当前危险等级控制安全警示子系统和紧急制动子系统分级开启。

2.根据权利要求1所述的一种融合轨迹预测和侧方障碍监测的车辆安全警示系统，其特征在于，所述的侧方障碍监测模块包括安装于车辆顶部的激光雷达传感器，所述的激光雷达传感器用于采集侧方障碍的点云数据，所述的数据处理模块通过对点云数据的处理获取侧方障碍的几何聚类中心，并用于与预测的车辆后轮行驶轨迹进行比对并判断当前危险等级。

3.根据权利要求2所述的一种融合轨迹预测和侧方障碍监测的车辆安全警示系统，其特征在于，所述的轨迹预测模块包括轮速传感器(6)和加速度传感器(7)，所述的轮速传感器(6)和加速度传感器(7)分别设置两个，所述的轮速传感器(6)和加速度传感器(7)均安装于车辆的两个前轮上，分别用于采集车辆的前轮速度与前轮加速度；

所述的数据处理模块获取前轮速度与前轮加速度，计算并预测后轮轨迹，并将预测的后轮行驶轨迹用于与侧方障碍的几何聚类中心进行比对并判断当前危险等级。

4.根据权利要求2所述的一种融合轨迹预测和侧方障碍监测的车辆安全警示系统，其特征在于，所述的当前危险等级包括无碰撞风险、存在碰撞风险和碰撞即将发生；

当侧方障碍的几何聚类中心处于车辆后轮行驶轨迹外侧时，判断当前危险等级为无碰撞风险；

当侧方障碍的几何聚类中心处于车辆后轮行驶轨迹内侧时，判断当前危险等级为存在碰撞风险；

当侧方障碍的几何聚类中心与车身的距离小于设定阈值时，判断当前危险等级为碰撞即将发生。

5.根据权利要求4所述的一种融合轨迹预测和侧方障碍监测的车辆安全警示系统，其特征在于，所述的安全警示子系统包括分别与主控制器(1)连接的投影灯组(3)、显示器(4)和扬声器(5)，所述的投影灯组(3)安装于车辆顶部两侧，所述的显示器(4)和扬声器(5)设置于车辆驾驶室内，且与主控制器(1)连接，所述的紧急制动子系统为车辆线控刹车模块(8)；

当车辆处于转弯状态时，所述的主控制器(1)获取激光雷达识别子系统实时采集的侧方障碍坐标，并通过显示器(4)进行可视化显示；同时接收激光雷达识别子系统预测的车辆行驶轨迹，计算内轮差区域图形并发送至用于投影灯组(3)向地面投射预警区域警示线，当车辆直线行驶或向另一侧转向时，所述的投影灯组(3)关闭。

6.根据权利要求5所述的一种融合轨迹预测和侧方障碍监测的车辆安全警示系统，其特征在于，当前危险等级为无碰撞风险时，所述的投影灯组(3)和显示器(4)开启，起辅助提醒作用；

当前危险等级为存在碰撞风险时，所述的扬声器(5)开启，起警示作用；

当前危险等级为碰撞即将发生时，所述的车辆线控刹车模块(8)，对车辆进行强制制动。

7.一种用于权利要求1-6任一项所述的车辆安全警示系统的融合轨迹预测和侧方障碍监测的危险等级识别方法，其特征在于，包括：

轨迹预测步骤：根据采集到的前轮速度信息和加速度信息，实时计算并预测车辆后轮的行驶轨迹；

侧方障碍检测步骤：根据激光雷达传感器采集到的侧方障碍点云数据，实时计算侧方障碍的几何聚类中心坐标；

和危险等级判断步骤：将车辆后轮的行驶轨迹和侧方障碍的几何聚类中心坐标进行比对，根据两者的位置关系，判断当前危险等级为无碰撞风险、存在碰撞风险或碰撞即将发生。