本實(shí)用新型涉及自動駕駛領(lǐng)域，特別涉及一種行車智能安全輔助系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

安全、節(jié)能和環(huán)保是汽車研究開發(fā)的三大主題，其中汽車安全位居首位。繼安全帶、安全氣囊等被動安全裝置廣泛采用之后，近年來行車智能安全輔助系統(tǒng)成為國內(nèi)外研究的重點(diǎn)，其主要作用是將被動防護(hù)碰撞傷害變?yōu)橹鲃颖苊馀鲎舶l(fā)生，大大提高行車的安全性。其中具有代表性的有前撞預(yù)警系統(tǒng)(Forward Collision Warning System)和自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(Adaptive Cruise Control System)。

近年來，德國、日本、美國等發(fā)達(dá)國家已將其實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。但是，國內(nèi)對于該領(lǐng)域的研究還處于初級階段，技術(shù)還不成熟，幾乎還未出現(xiàn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的性能可靠的產(chǎn)品。該領(lǐng)域存在較高的技術(shù)壁壘，而且系統(tǒng)的核心部件如激光雷達(dá)或毫米波雷達(dá)探測器均為國外幾個大廠商壟斷，目前還沒有對中國市場開放，這進(jìn)一步制約了行車智能安全輔助系統(tǒng)在中國的發(fā)展。

現(xiàn)在國內(nèi)少有的幾家汽車電子廠商開發(fā)出了一些行車安全輔助裝置，但是由于缺乏核心技術(shù)以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這些產(chǎn)品多數(shù)功能都比較簡單，智能化程度低，實(shí)用性不強(qiáng)。另外，現(xiàn)有的產(chǎn)品多數(shù)為模塊化的設(shè)計，一般將系統(tǒng)分為車輛信息采集模塊、雷達(dá)信號處理模塊、報警提示模塊和主處理器模塊等，其中每個模塊都包含一個獨(dú)立的MCU(單片微控制器)，各個MCU一般通過串口來通訊。這樣不但增加了成本，也使得整個產(chǎn)品的集成度低，線束復(fù)雜，占空間大且不易于安裝，而且系統(tǒng)的可靠性也得不到保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是：設(shè)計一種行車智能安全輔助系統(tǒng)，其具備高性能、大容量、外部資源豐富且集成度高等特點(diǎn)，不但能夠節(jié)省成本，還能大大提高運(yùn)行效率和可靠性，從而克服傳統(tǒng)模塊化設(shè)計的缺陷。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種行車智能安全輔助系統(tǒng)，包括：

用于獲取駕駛員疲勞狀態(tài)信息的攝像頭；

用于采集車狀態(tài)信息和道路環(huán)境信息的信息采集模塊；

用于對信號進(jìn)行集中處理和決策的控制器ECU模塊；

用于執(zhí)行決策指令的執(zhí)行裝置；以及

用于視頻顯示和發(fā)出報警指令的顯控裝置；

所述攝像頭與所述控制器ECU模塊連接，所述信息采集模塊與所述控制器ECU模塊連接，所述執(zhí)行裝置與所述控制器ECU模塊連接，所述顯控裝置與所述控制器ECU模塊連接。

進(jìn)一步，所述信息采集模塊包括車輛信息傳感器和雷達(dá)傳感器，所述車輛信息傳感器包括車速傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器、制動傳感器和節(jié)氣門傳感器；所述雷達(dá)傳感器采用掃描式激光雷達(dá)或毫米波雷達(dá)。

進(jìn)一步，所述控制器ECU模塊與所述信息采集模塊之間通過CAN總線方式通信。

進(jìn)一步，所述控制器ECU模塊采用16位單片機(jī),具有CAN通訊接口。

進(jìn)一步，所述執(zhí)行裝置包括電子節(jié)氣門和輔助制動裝置。

進(jìn)一步，所述顯控裝置包括顯示裝置和報警裝置。

進(jìn)一步，所述顯示裝置采用嵌入式顯示器；所述報警裝置包括用于音頻報警的蜂鳴器和用于觸覺報警的振動馬達(dá)。

本實(shí)用新型的有益效果是：本系統(tǒng)采用了高性能、大容量且外部資源豐富的單片機(jī)為核心處理器，通過軟件優(yōu)化設(shè)計，使其能集中處理車輛狀態(tài)信息采集、雷達(dá)信號處理、控制算法、電子油門和輔助制動執(zhí)行器控制以及報警控制。這樣只用一片單片機(jī)就能完成系統(tǒng)所有工作，不但節(jié)省了成本，還能大大提高運(yùn)行效率和系統(tǒng)可靠性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2式本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理框圖。

01-攝像頭、02-信息采集模塊、03-控制器ECU模塊、04-執(zhí)行裝置、05-顯控裝置；021-車輛信息傳感器、022-雷達(dá)傳感器、051-嵌入式顯示器、052-報警裝置。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖。對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

本實(shí)用信息的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括攝像頭01、信息采集模塊02、控制器ECU模塊03、執(zhí)行裝置04和顯控裝置05；攝像頭011與控制器ECU模塊03連接，執(zhí)行裝置04與控制器ECU模塊03連接，顯控裝置05與控制器ECU模塊03連接。

如圖2所示：其中，攝像頭01用于獲取駕駛員的疲勞狀態(tài)信息；信息采集模塊02用于采集車輛狀態(tài)信息和道路環(huán)境信息，其具體包括車輛信息傳感器021和雷達(dá)傳感器022，且該車輛信息傳感器021包括節(jié)氣門傳感器、制動傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器和車速傳感器；雷達(dá)傳感器022采用掃描式激光雷達(dá)或毫米波雷達(dá)。

有關(guān)激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。例如：激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)相對簡單、價格便宜且使用方便，但易受到環(huán)境因素的干擾，如在雨、霧、雪等惡劣天氣狀態(tài)的下測量，其性能明顯下降；毫米波雷達(dá)則受天氣等外界環(huán)境因素影響較小，但價格較高。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)產(chǎn)品性能的要求和價格等多方面因素合理的選擇雷達(dá)傳感器。

控制器ECU模塊03，用于對信號采集模塊采集到的信號進(jìn)行集中處理，并發(fā)出決策指令；它主要包含單片機(jī)MCU、驅(qū)動電路以及CAN收發(fā)器；該單片微控制器必須具有CAN總線通訊接口，具體采用飛思卡爾公司的16位單片機(jī)MC9S12XDP512,該單片機(jī)采用了最新的協(xié)處理器架構(gòu)，使得芯片的運(yùn)行效率大大提高，另外它的最高工作頻率可達(dá)50MHz左右，芯片資源和接口都十分豐富，完全能滿足本系統(tǒng)的要求。

執(zhí)行裝置04，用于執(zhí)行控制器ECU模塊發(fā)出的決策指令；具體包括電子節(jié)氣門和輔助制動裝置。

顯控裝置，用于視頻顯示和發(fā)出報警指令；具體包括嵌入式顯示器051和報警裝置052。報警裝置052包括用于音頻報警的蜂鳴器和用于觸覺報警的振動馬達(dá)。

本實(shí)用新型的工作原理是：由雷達(dá)傳感器022來采集車輛前方的其它車輛和障礙物等構(gòu)成的道路環(huán)境信息，利用車輛信息傳感器021實(shí)時檢測自車的運(yùn)行狀況，具體包括利用節(jié)氣門傳感器采集電子節(jié)氣門的開度信息，利用制動傳感器采集制動裝置的信息、利用轉(zhuǎn)向傳感器采集車輛轉(zhuǎn)向信息和利用車速傳感器采集車速等信息；這些被采集的信息都通過CAN總線傳輸至控制器ECU模塊03，通過控制器ECU模塊03的處理，向執(zhí)行裝置04發(fā)出決策指令，從而實(shí)現(xiàn)對車輛的自動控制，使其以設(shè)定的速度或跟隨前車的速度行駛，從而減輕駕駛員的工作強(qiáng)度，且能夠保持安全車距，保障行車安全。

更具體的講：當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，本車通過對速度的自動控制來保持一定的車間距或預(yù)先的設(shè)定速度，兩者中以速度低者為準(zhǔn)，這種兩種控制模式間的轉(zhuǎn)換，由系統(tǒng)自動完成。

當(dāng)穩(wěn)定狀態(tài)的車間時距τmax可由系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)或由駕駛員調(diào)節(jié)。

當(dāng)本車的速度低于最低工作速度Vlow時，將禁止ACC系統(tǒng)由等待狀態(tài)向工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。此外，如果系統(tǒng)處于工作狀態(tài)并且速度低于Vlow時，自動加速功能將被禁止，此時ACC系統(tǒng)將由工作狀態(tài)自動轉(zhuǎn)換為等待狀態(tài)。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。