[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

说明书

本发明涉及一种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，该系统安装于车辆上，包括主控制器以及分别与主控制器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，与现有技术相比，本发明具有提高大型车转向安全等优点。

技术领域

本发明涉及机动车安全辅助技术领域，尤其是涉及一种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。

背景技术

车辆转弯时，前后轮的轨迹并不重合，可能出现前内轮通过而后内轮无法正常通过，碰撞其他物体的情况。

前内轮和后内轮的相差区域称为内轮差区域。此区域处于驾驶员盲区内，且行人或非机动车驾驶员往往不能意识到其已处于其中，特别对于大型货车、客车等商用车来说，其内轮差盲区较大，大型车辆司机在驾驶过程中，即使借助车上的后视镜进行观察，也无法对车身四周完全兼顾。因此，大型车辆的内轮差相关安全事故更容易发生。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种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。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

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，包括主控制器以及分别与主控制器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。

进一步地，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。

进一步地，所述的轨迹预测模块包括轮速传感器和加速度传感器，所述的轮速传感器和加速度传感器分别设置两个，所述的轮速传感器和加速度传感器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。

更进一步地，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。

更进一步地，所述的安全警示子系统包括分别与主控制器连接的投影灯组、显示器和扬声器，所述的投影灯组安装于车辆顶部两侧，所述的显示器和扬声器设置于车辆驾驶室内，且与主控制器连接，所述的紧急制动子系统为车辆线控刹车模块；

当车辆处于转弯状态时，所述的主控制器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，所述的投影灯组关闭。

更进一步地，当前危险等级为无碰撞风险时，所述的投影灯组和显示器开启，起辅助提醒作用；