[发明专利]车辆周围环境感知系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能车技术领域，具体涉及一种低成本的智能车环境感知系统及其实现方法。

背景技术

目前车辆要实现智能辅助驾驶和自动驾驶，需要通过传感器探测车辆周围环境，常采用视觉传感器、毫米波雷达传感器和激光雷达传感器。比如Google的智能车采用64线激光雷达实现360°检测，再配合视觉传感器实现对周围环境的感知，成本高，难以实现量产。

目前中高档车辆装备有盲区检测、变道辅助、360°全景、倒车雷达以及前方碰撞预警和自动紧急制动(Autonomous Emergency Braking,AEB)等主动安全技术，涉及的传感器包括前视摄像头、超声波雷达、毫米波雷达等传感器。但整体安装成本较高，会增加车辆销售价格。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种成本低、使用方便的车辆周围环境感知系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：车辆周围环境感知系统，其特征在于：系统设有总控制单元，超声波雷达单元输出探测信号至超声波雷达控制器，所述超声波雷达控制器通过CAN总线与总控制单元连接，毫米波雷达单元将探测的目标信息通过CAN总线发送至所述总控制单元；

所述超声波雷达单元包括设置在车辆前方和后方采集车辆前后障碍物距离信息的超声波雷达，以及设置在车辆两侧采集车辆左右障碍物距离信息的超声波雷达；

所述毫米波雷达单元包括设置在车辆前方两侧采集车辆左前方和右前方障碍物相对距离、速度和方位角度的毫米波雷达，设置在车辆后方两侧采集车辆左后方和右后方障碍物相对距离、速度和方位角度的毫米波雷达，以及设置在车辆前方采集车辆前方障碍物相对距离和速度的毫米波雷达。

车辆每侧均设有两组路沿雷达单元，且一组位于车头，另一组位于车尾，所述路沿雷达单元输出近距离障碍物信号至总控制单元，每组所述路沿雷达单元包括两个上下布局固定的雷达传感器，且每组路沿雷达单元的雷达传感器间距小于5cm。

所述总控制单元经CAN总线连接环境感知摄像头，所述环境感知摄像头安装在车内前部，采集车辆前方图像信息。

所述总控制单元输出信号至车内的报警单元和显示单元。

所述总控制单元输出控制信号至车门锁控制单元和车辆主动制动控制单元。

基于所述车辆周围环境感知系统的控制方法：

车辆启动后，系统上电自检；

总控制单元实时接收超声波雷达单元的信号，并将前后方和两侧的障碍物距离信息显示在显示单元上，若障碍物距离小于设定的间距报警阈值，则通过报警单元报警。

总控制单元实时接收毫米波雷达单元的信号，若当前车速大于20km/s，且位于车辆正前方的毫米波雷达感应到前方障碍物的相对速度、距离数值均达到预设的主动制动阈值，则主动制动控制单元对车辆进行主动制动。

总控制单元实时接收毫米波雷达单元的信号，若车辆处于静止状态，且位于车辆前方两侧或后方两侧的毫米波雷达感应到存在障碍物的相对速度、距离、方位角度均达到预设的开门碰撞预警值，则控制车门锁控制单元仅锁止存在障碍物一侧的车门，并在障碍物离开毫米波雷达单元检测范围设定时间后控制车门锁控制单元解除车门锁止状态。

总控制单元实时接收路沿雷达单元的信号，所述路沿雷达单元设定探测范围为1.5m，若车辆当前车速小于20km/s，且同侧的两组路沿雷达单元均探测到有障碍物，则在显示单元上显示每组路沿雷达单元的探测距离。

若路沿雷达单元同组的两个雷达传感器，探测的距离之差小于预设值，则显示的探测距离为较小的一个雷达传感器探测的距离；

若路沿雷达单元同组的两个雷达传感器，探测的距离之差大于等于预设值，则显示的探测距离为s；

同组路沿雷达单元位于上方的雷达传感器距离障碍物距离为H1，位于下方的雷达传感器距离障碍物距离为H2，两个雷达传感器的间距为H3，利用H1、H2和H3计算H1与H3的夹角α，则s＝H1*sinα。

本发明的优点在于系统充分利用了现有传感器技术并进行了整合，替代了昂贵的激光雷达，降低了智能车环境感知系统的成本。采用超声波雷达实现近距离探测，克服了毫米波雷达近距离探测盲区和探测精度不高的问题。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为车辆周围环境感知系统框图；

图2为车辆周围环境感知系统安装示意图；