[发明专利]汽车前向避障系统及应用其检测障碍物的方法

权利要求书

1.一种汽车前向避障系统，其用于防止汽车与障碍物相撞，其特征在于：所述汽车前向避障系统包括两个第一激光测距传感器、两个第二激光测距传感器、速度传感器、提示模块及控制器，所述第一激光测距传感器装设于汽车的前方靠近中间的位置，用于对汽车正前方的障碍物进行扫描检测，并计算障碍物与汽车之间的距离；所述第二激光测距传感器装设在汽车前方靠近两侧的位置，位于汽车前方靠近右侧的所述第二激光测距传感器用于对汽车前方左侧障碍物进行扫描检测，位于汽车前方靠近左侧的所述第二激光测距传感器用于对前方右侧的障碍物进行扫描检测，并计算障碍物与汽车之间的距离；所述速度传感器用于检测汽车的速度；所述控制器用于接收第一激光测距传感器、第二激光测距传感器及速度传感器的检测结果后进行综合判断，并将判断结果传输给提示模块以提醒驾驶员；

定义汽车前方有三个测量点，从左到右依次为A、C、B，定义汽车左边的测量点为F，汽车右边的测量点为G，位于汽车前方中间靠左的所述第一激光测距传感器在测量点A-C-A间循环扫描，位于汽车前方中间靠右的所述第一激光测距传感器在测量点B-C-B间循环扫描，位于汽车前方靠近左侧的所述第二激光测距传感器在测量点B-G-B间循环扫描，位于汽车前方靠近右侧的所述第二激光测距传感器在测量点A-F-A间循环扫描；

所述汽车前向避障系统还包括两个第一步进电机及两个第二步进电机，每一个第一步进电机用于驱动控制一个第一激光测距传感器的扫描频率及扫描范围，每一个第二步进电机用于驱动控制第二激光测距传感器的扫描频率及扫描范围，所述控制器还用于控制该第一步进电机和该第二步进电机，所述第一激光测距传感器的扫描频率为100次/秒以上，最大扫射距离为100m以上，所述第二激光测距传感器的测距频率低于所述第一激光测距传感器，最大扫射距离小于100m；

所述提示模块包括语音提示的语音模块和显示提示的显示模块，所述提示模块语音模块用于将控制器传送来的检测结果或运算结果读出，以便于驾驶员可直接听到对前方障碍物的检测结果，所述显示模块用于显示第一激光测距传感器、第二激光测距传感器及速度传感器的检测结果及控制器的判断结果；

所述汽车还包括发动机及发动机控制系统、底盘及底盘控制系统，所述控制器还用于将接收到的检测结果经过运算汇整为数据列，并将该数据列发送给该底盘控制系统和发动机控制系统，使底盘控制系统根据检测结果控制汽车进行制动和/或转向，使发动机控制系统根据检测结果控制发动机的工作。

2.一种应用权利要求1所述的汽车前向避障系统检测障碍物的方法，其包括以下步骤：

步骤S1，启动所述汽车前向避障系统，所述第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、提示模块及控制器均被启动并开始工作；

步骤S2，控制器根据汽车当前的行驶速度计算出汽车当前的安全制动距离，所述控制器将所述安全制动距离传输给提示模块，该提示模块将该安全制动距离或制动警示传达给驾驶员；

步骤S3，两个第一激光测距传感器分别对汽车正前方的预定的扫描范围进行循环扫描，以检测该预定的扫描范围内是否有障碍物；同时，两个第二激光测距传感器分别对汽车前方左侧和前方右侧的预定扫描范围进行左右交叉循环扫描，以检测该预定的扫描范围内是否有障碍物插入的情况，所述每一个第一激光测距传感器被一个第一步进电机驱动，从而分别对汽车正前方的预定的扫描范围进行循环扫描；所述每一个第二激光测距传感器被一个第二电机驱动，从而分别对汽车前方左侧和前方右侧的预定扫描范围分别进行左右交叉循环扫描；

步骤S4，该第一激光测距传感器和/或第二激光测距传感器将检测结果传输给控制器：在所述第二激光测距传感器检测到有障碍物向其扫描范围内行进的时候，该第二激光测距传感器将检测结果传输给控制器；在所述第一激光测距传感器检测到障碍的时候，该第一激光传感器将障碍物与汽车之间的距离传输给控制器，控制器对障碍物与汽车之间的距离与安全制动距离进行分析对比；

步骤S5，所述控制器根据所述检测结果进行分析，并将分析结果传输给提示模块以方便驾驶员知晓：当所述控制器接收到的检测结果为前方障碍物与汽车之间的距离即将小于安全制动距离时，控制器将根据汽车与障碍物之间的距离随时间的变化计算出障碍物与汽车之间的相对速度，并将运算判断结果传输给提示模块以提醒驾驶员即刻采取措施以避免与前方障碍物相撞。

3.如权利要求2所述的检测障碍物的方法，其特征在于：所述检测障碍物的方法还包括以下步骤：

控制器将接收到的检测结果经过运算汇整为数据列，并将该数据列发送给该底盘控制系统和发动机控制系统，使底盘控制系统根据检测结果控制汽车进行制动和/或转向，使发动机控制系统根据检测结果控制发动机的工作。