本發(fā)明涉及汽車主動安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車智能避障系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，汽車主動安全成為汽車安全性的重要熱點(diǎn)。時下比較普遍的安全系統(tǒng)如ABS(制動防抱死系統(tǒng))、EBD(電子制動力分配)、TCS(牽引力控制系統(tǒng))、ESP(車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))、EBA(電子控制制動輔助系統(tǒng))等，這些安全系統(tǒng)都能從不同程度上減少和減低事故發(fā)生的頻率和傷害。

其中，中國專利CN 102765365 A公開了基于機(jī)器視覺的行人檢測方法及行人防撞預(yù)警系統(tǒng)，該方法通過圖像處理方式來獲取行人信息，存在程序復(fù)雜，運(yùn)算量大，而且無法探測車身后方路況，不能實(shí)現(xiàn)主動制動與避障的問題。

中國專利CN101819720A一種非機(jī)動車避撞系統(tǒng)及其控制方法，通過射頻識別系統(tǒng)和體系裝置，提醒駕駛員做出避讓判斷，存在無法實(shí)現(xiàn)主動制動與避障的問題。

中國專利CN 104527516 A一種環(huán)境友好型車輛定向喇叭系統(tǒng)，該環(huán)境友好型車輛定向喇叭系統(tǒng)雖然避免了傳統(tǒng)車輛喇叭大范圍的刺耳的鳴笛聲，但是無法實(shí)現(xiàn)主動制動與避障。

中國專利CN101380927A一種汽車行人防撞紅外線自動感應(yīng)裝置，該系統(tǒng)自動感應(yīng)汽車附近行人位置，雖然可以避免視覺盲區(qū)帶來的事故，但是無法實(shí)現(xiàn)主動制動與避障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種汽車智能避障系統(tǒng)，尤其是一種緊急避讓、駐車系統(tǒng)，綜合運(yùn)用超聲波探測器、紅外探測器、報警燈和喇叭對行駛汽車周圍環(huán)境進(jìn)行探測，并根據(jù)障礙物位置、方向和速度進(jìn)行分析運(yùn)算，通過ECU單元(電子控制單元)控制ABS單元、ESP單元和EPS單元等進(jìn)行緊急制動或減速自動轉(zhuǎn)向避讓，保證汽車在危險工況下安全行駛。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種汽車智能避障，包括前超聲波探測器、前報警燈、前左超聲波探測器、前右超聲波探測器、左紅外探測器、右紅外探測器、左喇叭、右喇叭、后左超聲波探測器、后右超聲波探測器、后報警燈、后超聲波探測器、ECU單元、EPS單元、ESP單元、轉(zhuǎn)向電機(jī)、緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、緊急制動系統(tǒng)、制動電機(jī)和ABS單元，

前超聲波探測器用來探測汽車行駛方向障礙物的距離和速度，前左超聲波探測器用來探測汽車前左方向障礙物的距離和速度，前右超聲波探測器用來探測汽車前右方向障礙物的距離和速度，后左超聲波探測器用來探測汽車后左方向障礙物的距離和速度，后右超聲波探測器用來探測汽車后右方向障礙物的距離和速度，后超聲波探測器用來探測汽車后方障礙物的距離和速度；

左紅外探測器和右紅外探測器用于感應(yīng)紅外源物體，主要用于汽車啟動或倒車時防止駕駛員在駕駛盲區(qū)內(nèi)碰撞和碾壓行人或動物；

前報警燈、左喇叭、右喇叭和后報警燈用于提醒汽車周圍的行人、動物和駕駛員做出相應(yīng)行為防止碰撞碾壓事故的發(fā)生；

前超聲波探測器、前左超聲波探測器、前右超聲波探測器、左紅外探測器、右紅外探測器、后左超聲波探測器、后右超聲波探測器和后超聲波探測器將信號傳輸給ECU單元，ECU單元經(jīng)過分析處理將信號發(fā)送給前報警燈、左喇叭、右喇叭、后報警燈、緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和緊急制動系統(tǒng)，緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)向信號給EPS單元、ESP單元和轉(zhuǎn)向電機(jī)實(shí)現(xiàn)對車輪的轉(zhuǎn)向，緊急制動系統(tǒng)傳遞制動信號給ESP單元、制動電機(jī)和ABS單元實(shí)現(xiàn)對車輪的制動。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，當(dāng)汽車行駛即將通過人行橫道，并且有行人要闖紅燈時，汽車通過前超聲波探測器和前左超聲波探測器探測識別行人的位置和速度，ECU單元分析行人走到道路中央位置所用的時間t1與汽車以當(dāng)前速度行駛到人行橫道所用的時間t2，ECU單元通過分析時間t1和時間t2，做出判斷，ECU單元通過前報警燈、左喇叭和右喇叭提醒行人和駕駛員，ECU單元給緊急制動系統(tǒng)發(fā)送制動信號進(jìn)行汽車的緊急制動。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，當(dāng)汽車行駛過程中突然遇到前車跌落的障礙物，汽車前超聲波探測器會探測到障礙物的距離和速度，得到汽車碰撞到障礙物的時間t3，并將信號傳遞給ECU單元，同時后左超聲波探測器和后右超聲波探測器探測左右車道有無車輛行駛，并將信號傳遞給ECU單元，最終ECU單元經(jīng)過分析計算做出轉(zhuǎn)向避讓判斷，并將轉(zhuǎn)向信號傳遞給緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)向信號給EPS單元、ESP單元和轉(zhuǎn)向電機(jī)實(shí)現(xiàn)對車輪的轉(zhuǎn)向，同時車身的避讓過程中前超聲波探測器會繼續(xù)探測障礙物的速度和距離，最終實(shí)現(xiàn)緊急避讓；如果后左超聲波探測器和后右超聲波探測器探測左右車道有車輛行駛，則ECU單元將給緊急制動系統(tǒng)發(fā)送指令進(jìn)行制動，緊急制動系統(tǒng)傳遞制動信號給ESP單元、制動電機(jī)和ABS單元，最終實(shí)現(xiàn)車輪制動。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，當(dāng)汽車在行駛過程中，同一車道后方有車輛時，汽車后超聲波探測器探測后方車輛距離和行駛速度，ECU單元進(jìn)行分析，當(dāng)車輛行駛速度為a km/h時，車距保持大于a m；若小于a m，則后報警燈亮，提示后車增大車距。

作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，左紅外探測器探測汽車左方的距離范圍為0-5m，右紅外探測器探測汽車右方的距離范圍為0-5m。

本發(fā)明具有積極的效果：1)本發(fā)明可以在汽車啟動、倒車或轉(zhuǎn)向時對汽車周圍進(jìn)行全方位的檢測，并作出相應(yīng)的動作防止碰撞或碾壓的事件發(fā)生，同時在汽車行駛的過程中，針對行人橫穿馬路或前車掉落障礙物時，采取轉(zhuǎn)彎避讓或緊急制動防止事故的發(fā)生，以及同一車道車輛安全行駛距離的識別與警示，保證了汽車在危險工況下安全行駛。；

2)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行主動制動與避障，真正實(shí)現(xiàn)了車輛的安全智能行駛。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明緊急轉(zhuǎn)向避障工況控制圖；

圖4為本發(fā)明緊急制動工況控制圖；

圖5為避障行人示意圖；

圖6為轉(zhuǎn)向避障示意圖；

圖7為緊急制動避障示意圖；

圖8為車距保持示意圖。

其中：1、前超聲波探測器，2、前報警燈，3、前左超聲波探測器，12、前右超聲波探測器，4、左紅外探測器，11、右紅外探測器，5、左喇叭，10、右喇叭，6、后左超聲波探測器，9、后右超聲波探測器，7、后報警燈，8、后超聲波探測器，13、ECU單元，14、EPS單元，15、ESP單元，16、轉(zhuǎn)向電機(jī)，17、緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，18、緊急制動系統(tǒng)，19、制動電機(jī)，20、ABS單元。

具體實(shí)施方式

如圖1-8所示，本發(fā)明公開了一種汽車智能避障系統(tǒng)，包括前超聲波探測器1、前報警燈2、前左超聲波探測器3、前右超聲波探測器12、左紅外探測器4、右紅外探測器11、左喇叭5、右喇叭10、后左超聲波探測器6、后右超聲波探測器9、后報警燈7、后超聲波探測器8、ECU單元13、EPS單元14、ESP單元15、轉(zhuǎn)向電機(jī)16、緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)17、緊急制動系統(tǒng)18、制動電機(jī)19和ABS單元20，其中，前超聲波探測器1安裝在汽車的車頭，后超聲波探測器8安裝在汽車的車尾，前左超聲波探測器3、左紅外探測器4和左喇叭5依次安裝在汽車的前左側(cè)，前右超聲波探測器12、右紅外探測器11和右喇叭10依次安裝在汽車的前右側(cè)，后左超聲波探測器6安裝在左后輪附近，后右超聲波探測器9安裝在右后輪附近。

前超聲波探測器1用來探測汽車行駛方向障礙物的距離和速度，前左超聲波探測器3用來探測前左方向障礙物的距離和速度，前右超聲波探測器12用來探測前右方向障礙物的距離和速度，后左超聲波探測器6用來探測后左方向障礙物的距離和速度，后右超聲波探測器9用來探測后右方向障礙物的距離和速度，后超聲波探測器8用來探測汽車后方障礙物的距離和速度；

左紅外探測器4和右紅外探測器11用于感應(yīng)行人動物等紅外源物體，主要用于汽車啟動或倒車時防止駕駛員在駕駛盲區(qū)內(nèi)碰撞和碾壓行人或動物，左紅外探測器4探測汽車左方的距離范圍為0-5m，右紅外探測器11探測汽車右方的距離范圍為0-5m；

前報警燈2、左喇叭5、右喇叭10和后報警燈7用于提醒汽車周圍的行人、動物和駕駛員做出相應(yīng)行為防止碰撞碾壓事故的發(fā)生；

如圖2所示，前超聲波探測器1、前左超聲波探測器3、前右超聲波探測器12、左紅外探測器4、右紅外探測器11、后左超聲波探測器6、后右超聲波探測器9和后超聲波探測器8將信號傳輸給ECU單元13，ECU單元13經(jīng)過分析處理將信號發(fā)送給前報警燈2、左喇叭5、右喇叭10、后報警燈7、緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)17和緊急制動系統(tǒng)18，緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)17傳遞轉(zhuǎn)向信號給EPS單元14、ESP單元15和轉(zhuǎn)向電機(jī)16實(shí)現(xiàn)對車輪的轉(zhuǎn)向，如圖3所示，ESP單元15用于汽車緊急轉(zhuǎn)向時保持汽車穩(wěn)定狀態(tài)，EPS單元14根據(jù)ECU單元13發(fā)出的轉(zhuǎn)向角度和轉(zhuǎn)向速度來控制轉(zhuǎn)向電機(jī)16進(jìn)行緊急轉(zhuǎn)向。如圖4所示，緊急制動系統(tǒng)18傳遞制動信號給ESP單元15、制動電機(jī)19和ABS單元20實(shí)現(xiàn)對車輪的制動，其中，ESP單元15用于汽車緊急制動時保持汽車穩(wěn)定狀態(tài)，ABS單元20用于保持制動時獲得最佳的制動效果，制動電機(jī)19接受ECU單元13發(fā)出的制動強(qiáng)度和制動速度信號，并配合ESP單元15和ABS單元20，實(shí)現(xiàn)汽車快速、穩(wěn)定和高效的制動效果。

當(dāng)汽車在啟動、倒車和轉(zhuǎn)向時，汽車前超聲波探測器1、前左超聲波探測器3、前右超聲波探測器12、左紅外探測器4、右紅外探測器11、后左超聲波探測器6、后右超聲波探測器9、后超聲波探測器8，分別探測左右前后障礙物距離和速度情況，并將信號傳遞給ECU單元13，經(jīng)過分析處理將信號再發(fā)送給前報警燈2、左喇叭5、右喇叭10和后報警燈7，提醒汽車周圍的行人、動物和駕駛員做出相應(yīng)行為防止碰撞碾壓事故發(fā)生。

如圖4和5所示，當(dāng)汽車行駛即將通過人行橫道，并且有行人要闖紅燈時，汽車通過前超聲波探測器1和前左超聲波探測器3探測識別行人的位置和速度，ECU單元13分析行人走到道路中央位置所用的時間t1與汽車以當(dāng)前速度行駛到人行橫道所用的時間t2，ECU單元13通過分析t1和t2，做出判斷，ECU單元13通過前報警燈2、左喇叭5和右喇叭10提醒行人和駕駛員，ECU單元13給緊急制動系統(tǒng)18發(fā)送信號進(jìn)行汽車的緊急制動。

如圖6所示，當(dāng)汽車行駛過程中突然遇到前車跌落的障礙物，汽車前超聲波探測器1會探測到障礙物的距離和速度，得到汽車碰撞到障礙物的時間t3，并將信號傳遞給ECU單元13，同時后左超聲波探測器6和后右超聲波探測器9探測左右車道有無車輛行駛，并將信號傳遞給ECU單元13，最終ECU單元13經(jīng)過分析計算做出轉(zhuǎn)向避讓判斷，并將信號傳遞給緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)17，緊急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)17傳遞信號給EPS單元14、ESP單元15和轉(zhuǎn)向電機(jī)16實(shí)現(xiàn)對車輪的轉(zhuǎn)向，同時車身的避讓過程中前超聲波探測器1會繼續(xù)探測障礙物的速度和距離，最終實(shí)現(xiàn)緊急避讓；如圖7所示，如果后左超聲波探測器6和后右超聲波探測器9探測左右車道有車輛行駛，則ECU單元13將給緊急制動系統(tǒng)18發(fā)送指令進(jìn)行制動，緊急制動系統(tǒng)18傳遞制動信號給ESP單元15、制動電機(jī)19和ABS單元20，最終實(shí)現(xiàn)車輪制動。

如圖8所示，當(dāng)汽車在行駛過程中，同一車道后方有車輛時，汽車后超聲波探測器8探測后方車輛距離和行駛速度，ECU單元13進(jìn)行分析，當(dāng)車輛行駛速度為a km/h時，車距保持大于a m；若小于a m，則后報警燈7亮，提示后車增大車距。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。