本發(fā)明涉及汽車安全領(lǐng)域，具體涉及一種基于寬度探測(cè)的汽車避撞路線校正方法。

背景技術(shù)：

在汽車的行駛過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生汽車與前后方車輛，或著是與周邊環(huán)境設(shè)施發(fā)生的碰撞事故。事故不但會(huì)造成車輛和碰撞物的損壞，對(duì)經(jīng)濟(jì)造成損失，有時(shí)也會(huì)對(duì)駕駛員及乘客造成傷害，因此有效的避免事故的意義重大。

目前，對(duì)于事故的預(yù)警通常采用雷達(dá)探測(cè)，倒車影像等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)探測(cè)或顯示周邊的障礙物來(lái)發(fā)出警報(bào)，提醒駕駛員。然而，這種方式大多需要在一定的條件下才可以實(shí)施，例如雷達(dá)要在一定的探測(cè)范圍內(nèi)才開(kāi)始報(bào)警，倒車影像只能顯示一部分車后部的后面等。對(duì)于很多新駕駛員和駕駛經(jīng)驗(yàn)不足的駕駛員而言，通常需要提前預(yù)警，從而提早的避免出現(xiàn)事故的幾率。在一些形式道路比較窄，或者是比較窄的汽車通過(guò)空間(例如車庫(kù)、通道口等)，如果能即早的得到通過(guò)空間的寬度，則可以根據(jù)駕駛車輛的寬度以及安全的通過(guò)距離來(lái)提醒駕駛員，從而提前判斷是否能夠通過(guò)，采取相應(yīng)的駕駛方式。然而，目前并沒(méi)有這種能夠提前探測(cè)車輛行駛空間上的寬度來(lái)預(yù)判車輛是否能通過(guò)的裝置和方法，并且沒(méi)有結(jié)合車輛能夠通過(guò)時(shí)校正路線以符合通過(guò)條件的裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)提前預(yù)判行車空間寬度，并且實(shí)時(shí)調(diào)整行車路線，從而高效通過(guò)行駛空間的防止碰撞的基于寬度探測(cè)的汽車避撞路線校正方法。

本發(fā)明提供了一種基于寬度探測(cè)的汽車避撞路線校正方法，依次包括以下步驟：

(1)初始化，對(duì)汽車的車頭中心位置的兩側(cè)相距L的位置分別設(shè)置的所述第一、第二距離探測(cè)器的探測(cè)方向的角度進(jìn)行校準(zhǔn)，對(duì)可調(diào)整角度范圍進(jìn)行預(yù)先標(biāo)定，其中第一距離探測(cè)器包括第一、第二子距離探測(cè)器，第二距離探測(cè)器包括第三、第四子距離探測(cè)器，即對(duì)第一、第二、第三、第四子距離探測(cè)器探測(cè)方向與車頭正前方的方向之間的夾角α、β、γ和θ進(jìn)行預(yù)先標(biāo)定；

(2)第一、第二、第三、第四子距離探測(cè)器以周期T發(fā)射探測(cè)信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整夾角α、β、γ和θ，在前方探測(cè)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，當(dāng)?shù)谝缓偷诙⒁约暗谌偷谒淖泳嚯x探測(cè)器探測(cè)到前方行駛空間的邊緣時(shí)，記錄此時(shí)α、β、γ和θ的角度值，以及第一、二子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L1和L2，第三、四子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L3和L4，并且減小周期T；

(2)計(jì)算行駛空間的第一探測(cè)寬度M1＝L1·sinα+L2·sinβ，第二探測(cè)寬度M2＝L3·sinγ+L4·sinθ，以及第三探測(cè)寬度如果M1、M2、M3同時(shí)滿足一定的容許誤差范圍，則將M1、M2、M3作為此時(shí)的行駛空間寬度，如果此時(shí)的行駛空間寬度大于第一閾值，則發(fā)出第一警報(bào)；

(4)汽車?yán)^續(xù)行駛距離S,調(diào)整夾角α、β、γ和θ，使得第一、第二、第三、第四子距離探測(cè)器依然探測(cè)到前方行駛空間的邊緣，記錄此時(shí)α和β的角度值，以及γ和θ的角度值，以及第一、第二、第三、第四子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L5、L6、L7、L8；

(5)計(jì)算行駛空間的第四探測(cè)寬度M4＝L5·sinα+L6·sinβ，第五探測(cè)寬度M5＝L7·sinγ+L8·sinθ，以及第六探測(cè)寬度比較M4、M5、M6的值是否同時(shí)滿足一定的容許誤差范圍，則將M4、M5、M6作為此時(shí)的行駛空間寬度，且此時(shí)的行駛空間寬度大于第一閾值時(shí)，發(fā)出警報(bào)并播報(bào)M4、M5和M6的平均值作為探測(cè)的寬度值；

(6)比較步驟(2)和步驟(4)中不同時(shí)間的α和θ的角度值，根據(jù)此時(shí)間段α和θ的角度值的變化程度，調(diào)整車頭的位置；

(7)重復(fù)步驟(2)-(6)，根據(jù)探測(cè)的寬度值和角度值的變化程度調(diào)整汽車行駛方向，通過(guò)行駛空間。

進(jìn)一步地，步驟(6)中調(diào)整車頭的位置具體是將車頭向變化程度低得一側(cè)靠近。

進(jìn)一步地，第一閾值為預(yù)先設(shè)定的。

進(jìn)一步地，所述行駛空間為門洞。

進(jìn)一步地，第一、第二距離探測(cè)器為超聲波距離探測(cè)器或激光距離探測(cè)器。

進(jìn)一步地，警報(bào)為震動(dòng)和/或語(yǔ)音的形式。

本發(fā)明的基于寬度探測(cè)的汽車避撞路線校正方法，可以實(shí)現(xiàn)提前預(yù)判行車空間寬度，防止碰撞，并且有效的提高駕駛員的駕駛技能，減少發(fā)生事故的幾率。

附圖說(shuō)明

圖1基于寬度探測(cè)的汽車避撞路線校正方法原理示意圖

圖2寬度探測(cè)原理示意圖

圖3為汽車路線示意圖一

圖4為汽車路線示意圖二

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施，有必要在此指出的是，以下實(shí)施只是用于本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供了一種基于寬度探測(cè)的汽車避撞路線校正方法，主要針對(duì)車輛在通過(guò)行駛空間時(shí)，由于空間狹窄使得車輛無(wú)法通過(guò)或很難通過(guò)時(shí)，提前探測(cè)通過(guò)空間的寬度來(lái)提醒駕駛員，從而選擇合理的駕駛方式。如圖1、2所示，汽車1在通過(guò)前方的門洞時(shí)，如果汽車的寬度大于門洞的寬度，那么汽車就無(wú)法通過(guò)，對(duì)于駕駛經(jīng)驗(yàn)缺乏的新手而言，很有可能無(wú)法判斷出汽車能否通過(guò)，導(dǎo)致繼續(xù)行駛后發(fā)生碰撞，當(dāng)然對(duì)于汽車寬度小于門洞寬度時(shí)，也有可能沒(méi)有提前做好準(zhǔn)備，加之駕駛經(jīng)驗(yàn)和技巧的缺乏，導(dǎo)致發(fā)生碰撞，門洞也只是一種判斷的對(duì)象，對(duì)于行駛空間為兩輛車之間的空間，或其他類似情況構(gòu)成的空間都適用。

如圖1和2所示，汽車的車頭中心位置的兩側(cè)相距L的位置分別設(shè)置有第一、第二距離探測(cè)器2，其中第一距離探測(cè)器包括第一、第二子距離探測(cè)器，第二距離探測(cè)器包括第三、第四子距離探測(cè)器，第一、第二、第三、第四子距離探測(cè)器探測(cè)方向的角度都可以調(diào)整，并且調(diào)整角度進(jìn)行了預(yù)先標(biāo)定，即第一、第二、第三、第四子距離探測(cè)器探測(cè)方向與車頭正前方的方向之間的夾角α、β、γ和θ是經(jīng)過(guò)預(yù)先標(biāo)定的，具體的數(shù)值是已知的。

距離探測(cè)器的工作的工程中，由于經(jīng)常處于室外，發(fā)生障礙的幾率很高，因此多個(gè)子距離探測(cè)器的設(shè)置方式，可以避免單個(gè)子距離探測(cè)器出現(xiàn)問(wèn)題后無(wú)法探測(cè)的問(wèn)題，從而有效的降低了碰撞幾率，并且結(jié)合多個(gè)子距離傳感器的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行交互，可以得到更加豐富的數(shù)據(jù)，從而提供了更加豐富的實(shí)現(xiàn)方式。

在探測(cè)過(guò)程中，第一、第二子距離探測(cè)器為一組，第三、第四距離探測(cè)器為一組分別進(jìn)行前方行駛空間的邊緣探測(cè)，首先第一、第二、第三、第四子距離探測(cè)器以周期T發(fā)射探測(cè)信號(hào)，并且實(shí)時(shí)調(diào)整夾角α、β、γ和θ，在前方探測(cè)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?、以及第三和第四子距離探測(cè)器探測(cè)到前方行駛空間的邊緣時(shí)，記錄此時(shí)α、β、γ和θ的角度值，以及第一、二子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L1和L2，第三、四子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L3和L4，并且減小周期T，提高探測(cè)頻率，那么利用第一、二子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L1和L2和對(duì)應(yīng)的α和β的角度值，以及利用第三、四子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L3和L4和對(duì)應(yīng)的γ和θ的角度值，結(jié)合第一、第二距離探測(cè)器的位置關(guān)系，就可以得到前方行駛空間的寬度：第一探測(cè)寬度M1＝L1·sinα+L2·sinβ，第二探測(cè)寬度M2＝L3·sinγ+L4·sinθ，理論上M1和M2應(yīng)當(dāng)是相同的，但是由于外界干擾和探測(cè)精度的影響，M1和M2可能不同，只要是M1和M2滿足一定的容許誤差范圍即可，通過(guò)這樣的判斷來(lái)確定行駛空間的寬度的有效性。此外，為了減小距離探測(cè)器故障造成的影響，并且更加可靠的驗(yàn)證測(cè)量寬度的有效性，可以利用第一、四子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L1和L4和對(duì)應(yīng)的γ和θ的角度值，通過(guò)第一、四子距離探測(cè)器的位置關(guān)系來(lái)確定出第三探測(cè)寬度這樣可以通過(guò)判斷M1、M2、M3同時(shí)滿足一定的容許誤差范圍來(lái)確定行駛空間的寬度，如果有其中至少一個(gè)不滿足時(shí)可以重新探測(cè)或?qū)嚯x探測(cè)器進(jìn)行檢修后重新探測(cè)。這樣通過(guò)將行駛空間的寬度和汽車的寬度進(jìn)行比較，就可以知道汽車在不發(fā)生碰撞的情況下能否順利的通過(guò)，而寬度僅僅大于汽車寬度是不夠的，還需要寬度在一個(gè)安全的值以上，因此將此安全的值可以設(shè)置為第一閾值，通過(guò)比較空間的寬度和第一閾值，就可以判斷出是否可以順利通過(guò)，從而提醒駕駛?cè)藛T。因?yàn)椴煌鸟{駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn)和技巧不同，因此第一閾值的大小可以預(yù)先設(shè)定，不同的駕駛員可以根據(jù)駕駛情況自行設(shè)定，例如直接輸入行車電腦，作為判斷的依據(jù)。

車是以一定速度前進(jìn)的，那么如果要繼續(xù)探測(cè)到兩個(gè)邊緣則需要改變第一、第二、第三、第四子距離探測(cè)器探測(cè)方向與車頭正前方的方向之間的夾角α、β、γ和θ，并且考慮單純的一次報(bào)警可能是誤報(bào)警，因此汽車?yán)^續(xù)行駛距離S,調(diào)整探測(cè)的夾角α、β、γ和θ，使得第一和第二、第三和第四子距離探測(cè)器依然探測(cè)到前方行駛空間的邊緣，分別記錄此時(shí)α和β的角度值，以及γ和θ的角度值，以及第一、第二、第三、第四子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L5、L6、L7、L8,此時(shí)，可以計(jì)算行駛空間的第四探測(cè)寬度M4＝L5·sinα+L6·sinβ，第五探測(cè)寬度M5＝L7·sinγ+L8·sinθ，以及利用第一、四子距離探測(cè)器此時(shí)的探測(cè)距離值L5和L8和對(duì)應(yīng)的γ和θ的角度值，和第一、四子距離探測(cè)器的位置關(guān)系來(lái)確定出第六探測(cè)寬度比較M4、M5、M6的值是否滿足一定的容許誤差范圍內(nèi)，且M4、M5、M6大于第一閾值時(shí)，發(fā)出警報(bào)并播報(bào)M4、M5和M6的平均值作為探測(cè)的寬度值，那么不斷的重復(fù)上述步驟，則可以實(shí)時(shí)的警示駕駛員，直到順利通過(guò)行駛空間。

此外，在汽車行駛通過(guò)行駛空間的過(guò)程中，即使提前對(duì)駕駛員進(jìn)行了預(yù)警，但是由于駕駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn)和技巧的不足，也無(wú)法很好的控制車輛通過(guò)，那么對(duì)車輛的方向進(jìn)行校正，從而使得駕駛員能夠順利通過(guò)行駛空間也是一個(gè)重要的解決問(wèn)題。如3和圖4所示，如果行駛空間的寬度滿足車輛可以通過(guò)的條件，那么最優(yōu)的路線就是圖3所示，即車輛的車頭中心正對(duì)行駛空間的中心，從而使得車輛從行駛空間通過(guò)，圖中A點(diǎn)為前一時(shí)間車頭中心的位置，B點(diǎn)為后一時(shí)間車頭中心的位置，那么如否汽車正好從中心位置通過(guò)，則第一、第四子距離探測(cè)器的探測(cè)方向與車頭正前方的方向之間的夾角α和θ是不變的。圖4為實(shí)際路線的一種情況，在實(shí)際的汽車行駛過(guò)程中，很難理想化的按照最優(yōu)路線行駛，大多數(shù)情況都是類似于圖4的行駛路線進(jìn)行行駛，那么這種行駛路線很可能造成碰撞。因此，對(duì)于行駛路線進(jìn)行有效的校正就尤為重要。如果按照?qǐng)D4的形式路線，圖中A點(diǎn)為前一時(shí)間車頭中心的位置，B點(diǎn)為后一時(shí)間車頭中心的位置，那么在前進(jìn)的過(guò)程中，保證要繼續(xù)探測(cè)到兩個(gè)邊緣時(shí)，第一、第四子距離探測(cè)器探測(cè)方向與車頭正前方的方向之間的夾角α和θ發(fā)生變化，但是變化程度卻不相同，當(dāng)從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，夾角α的變化程度大于夾角θ的變化程度，因此可以通過(guò)比較夾角的變化程度來(lái)調(diào)整車頭的位置，具體可以通過(guò)在連續(xù)的時(shí)間段，通過(guò)判斷夾角α和θ的變化程度來(lái)調(diào)整車頭的位置，例如向變化程度低得一側(cè)靠近。

需要說(shuō)明的是，在計(jì)算的過(guò)程中可能出現(xiàn)不符合本發(fā)明的極端情況，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言對(duì)于不滿足計(jì)算條件的極端情況應(yīng)該剔除。

盡管為了說(shuō)明的目的，已描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，不脫離所附權(quán)利要求中公開(kāi)的發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改、添加和替換等的改變，而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍，并且本發(fā)明要求保護(hù)的產(chǎn)品各個(gè)部門和方法中的各個(gè)步驟，可以以任意組合的形式組合在一起。因此，對(duì)本發(fā)明中所公開(kāi)的實(shí)施方式的描述并非為了限制本發(fā)明的范圍，而是用于描述本發(fā)明。相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍不受以上實(shí)施方式的限制，而是由權(quán)利要求或其等同物進(jìn)行限定。