一種車輛輔助預警方法與流程

本發明涉及車輛安全領域，具體涉及一種車輛輔助預警方法。

背景技術：

隨著社會經濟的發展，車輛成為了現代社會家庭的首選代步工具，其數量在近10年內迅速的增加。目前停車難的問題已經凸顯，復雜停車環境也日趨增多。在車輛駕駛的過程中，難免會出現需要經過的障礙路況，例如停車時經常需要駛上路邊的臺階等，在這些情況下，由于不同品牌和不同型號的車輛的結構都設計的不同，尤其是底盤與地面的高度也不一樣，并且駕駛員對于路邊障礙情況的判斷也會不同，尤其在障礙物的大小處于車輛能否順利通過的臨界參數附近時，駕駛員很難準確的判斷。因此，車輛經常發生刮蹭，尤其是對底盤和保險杠的刮蹭，造成了經濟損失。

目前，現有的車輛障礙物探測大都適用雷達和影像的方式，利用雷達探測到存在障礙物時，發出預警提醒駕駛員注意，或是通過影響的方式將障礙物的影像呈現給駕駛員以示預警。然而，上述方式雖然可以有效的避免刮蹭和碰撞，但是上述方式無法定量的提示駕駛員，從而駕駛員被提醒的情況下，也會駕駛車輛發生刮蹭，尤其是在需要駛上臺階的情況。此外，由于現有的探測方法大都是以平行測量或近似平行的方式測量周邊的障礙物，當障礙物處于低于車輛后部，并且靠近車輛的位置處時，這些位置屬于探測的盲區，無法通過現有的方式進行探測。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能夠實現實時預判障礙物的高度，與車輛能夠用過的高度進行對比，定量化的提醒駕駛員，并且加大了探測范圍，避免了探測盲區，從而有效防止發生刮蹭的車輛輔助預警方法。

本發明提供了一種車輛輔助預警方法，依次包括以下步驟：

(1)在車輛的車頭和/或車尾的中心位置處設置用于探測前方或后方臺階的高度探測傳感器，其中探測傳感器的探測方向在豎直方向上能夠調節，并且調整的探測角度預先進行了標定；

在車輛的車頭和車尾的下部還分別設置有第一和第二高度探測器；

(2)當車輛的車尾或車頭不需要駛上臺階時，則臺階探測開關處于關閉的狀態，當車輛的車尾或車頭需要駛上臺階時，打開臺階探測開關，進入步驟(3)；

(3)探測傳感器在豎直方向以預設頻率發射探測信號，實時的調整探測角度，在后方或前方的豎直探測范圍內進行完整掃描，通過第一和第二高度探測器分別實時探測車頭和車尾到地面的距離P1和P2，通過比較P1和P2的值來判斷車輛的傾斜方向和傾斜程度，對車輛與地面之間的間隙值進行補償，得到補償后的間隙值；

(4)在進行完整掃描后，當探測確定存在臺階時，調整探測角度使得探測傳感器探測臺階的上沿，記錄此時的探測角度值α，并記錄此時探測傳感器至臺階的上沿的長度值L1，之后調整探測角度使得探測傳感器探測臺階的下沿，記錄此時的探測角度值β，并記錄此時探測傳感器至臺階的下沿的長度值L2；

(5)計算臺階的高度同時計算得到車輛到臺階的距離D，其中

(6)如果D大于車輛的安全距離閾值時，保持車速和探測頻率，否則降低車速，并且提高探測頻率；

(7)將步驟(5)中計算得到的臺階高度H，與補償后的間隙值進行對比，播報臺階高度H與補償后的間隙值的差值，發出預警提示；

(8)車輛繼續行駛，在下一個探測周期內，分別調整探測角度值α和β，使得探測傳感器依然探測臺階的上沿和下沿，并分別記錄此時的探測角度值α和β，以及探測傳感器至臺階的上沿的長度值L1和至臺階的下沿的長度值L2

(9)用與步驟(5)相同的計算方式計算得到此時臺階的高度H和車輛到臺階的距離D；

(10)重復步驟(2)-(9)，根據臺階的高度H和車輛到臺階的距離D，實時播報并發出預警提示，調整車輛的駕駛方式。

進一步地，所述探測傳感器為超聲波探測傳感器或激光探測傳感器。

進一步地，所述超聲波探測傳感器或激光探測傳感器為超聲波距離探測傳感器或激光距離探測傳感器

進一步地，所述打開臺階探測開關的方式為自動或通過駕駛員手動的方式。

進一步地，步驟(10)中根據臺階的高度H和車輛到臺階的距離D，實時播報并發出預警提示，調整車輛的駕駛方式的駕駛方式具體為：

A、如果D大于車輛的安全距離閾值時，且H大于補償后的間隙值時，不降低車速，保持探測頻率不變；

B、如果D小于等于車輛的安全距離閾值時，且H大于補償后的間隙值時，降低車速，提高探測頻率；

C、如果D大于車輛的安全距離閾值時，且H小于補償后的間隙值時，降低車速，提高探測頻率，發出報警提示；

D、如果D小于車輛的安全距離閾值時，且H小于補償后的間隙值時，自動控制車輛剎車。

本發明的車輛輔助預警方法，可以實現實時預判障礙物的高度，與車輛能夠駛過的高度進行對比，定量化的提醒駕駛員，并且加大了探測范圍，避免了探測盲區，在不使用的時候進行關閉節能，并且同時可以計算獲取探測車輛與障礙物之間的距離，結合探測的高度信息來實時調整駕駛方式，從而有效的防止發生刮蹭。

附圖說明

圖1為車輛車尾探測示意圖

圖2為車輛車頭探測示意圖

圖3車輛輔助預警原理示意圖

圖4車輛傾斜輔助預警原理示意圖

附圖標記中：1車輛；2探測傳感器。

具體實施方式

下面詳細說明本發明的具體實施，有必要在此指出的是，以下實施只是用于本發明的進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域技術熟練人員根據上述本發明內容對本發明做出的一些非本質的改進和調整，仍然屬于本發明的保護范圍。

本發明提供了一種車輛輔助預警方法，能夠在車輛需要駛上臺階時提前測量，定量的提醒的駕駛員。如圖1和2所示，車輛的車尾或車頭需要首先駛上臺階，如果臺階的高度高于車輛離地間隙的話，則車輛駛上臺階會發生車輛的車尾或車頭與臺階發生刮蹭的情況。雖然，現有的雷達探測或影像同樣能夠探測到臺階的存在，并且提醒駕駛員，但是并沒有定量的提醒駕駛員需要駛上的臺階的高度，以及與車輛離地間隙的差別情況，因此即使提醒了駕駛員有臺階，但是由于駕駛員的誤判斷，依然認為車輛可以駛上臺階時，則會發生刮蹭，造成車輛的損失。

如圖1和圖2所示，在車輛的車頭和/或車尾的中心位置處設置探測傳感器，用于探測前方或后方臺階的高度，其中探測傳感器的探測方向在豎直方向上能夠調節，并且調整的探測角度預先進行了標定，即探測傳感器的探測方向與地面垂直方向的夾角是進行標定的，即其在探測方向與地面垂直方向的夾角的值在各個角度下都是已知的，進行標定的方式可以是動態的方式，即可以利用慣性器件進行動態的校正，以保證探測傳感器的探測角度始終為探測方向與地面垂直方向的夾角。

在車輛輔助預警的過程中，當車輛的車尾或車頭不需要駛上臺階時，則臺階探測開關處于關閉的狀態，當車輛的車尾或車頭需要駛上臺階時，可以自動或通過駕駛員手動的方式打開臺階探測開關，這樣可以減小耗電量，提高效率。臺階探測開關打開后，探測傳感器在豎直方向以預設頻率發射探測信號，實時的調整探測角度，在后方或前方的豎直探測范圍內進行掃描，其中掃描的方式為首先進行完成的探測范圍的掃描，確定存在臺階時，調整探測角度使得探測傳感器探測臺階的上沿，記錄此時的探測角度值α，并記錄此時探測傳感器至臺階的上沿的長度值L1，之后調整探測角度使得探測傳感器探測臺階的下沿，記錄此時的探測角度值β，并記錄此時探測傳感器至臺階的下沿的長度值L2。此時，可以計算臺階的高度

因此同時可以計算得到車輛到臺階的距離D，其中如果D大于車輛的安全距離閾值時，無論是否通過都可以不降低車速，因為在這種情況下降低車速會減低駕駛員的駕駛感，并且駕駛員可能只是想接近臺階，因此不降低車速。如果D處于車輛的小于或等于安全距離閾值時，很有可能由于反應不及時而發生刮蹭，因此在這種情況下，需要及時的降低車速，同時在這種情況下，因為更接近臺階，因此需要提高探測頻率來探測臺階，從而實時的提醒駕駛員。

車輛與地面的間隙一般為固定值，因此通過探測傳感器實時探測到的臺階高度H，與車輛與地面之間的間隙值進行對比，就可以得出車輛能夠順利駛上臺階的結論，從而實時的提醒駕駛員，駕駛員通過這些數值就可以做出判斷，調整駕駛方式。

在實際的車輛駕駛過程中，為了能夠實時的探測臺階，如果繼續行駛，那么需要繼續探測到臺階的上沿和下沿，此時由于車輛與臺階的距離也發生了變化，因此要保持探測到臺階的上沿和下沿，則需要調整探測角度值α和β，并且為了避免誤報警，因此車輛繼續行駛，每一個探測周期的行駛距離為S，則探測傳感器依然保持探測障礙物的上沿和下沿，分別記錄此時的探測角度值α和β，以及探測傳感器至臺階的上沿的長度值L1和至臺階的下沿的長度值L2，同樣可以計算臺階的高度同時可以計算此時得到車輛到臺階的距離D，其中

圖3為在道路沒有傾斜的情況下的輔助預警原理示意方法，但是往往行駛路面并不是平整的，則如圖4所示，路面會有一定的傾斜坡度，那么如果直接用車輛與地面之間的間隙值，則可能出現由于路面傾斜造成判斷不準確的情況，因為這種情況下，間隙值應當比臺階的高度更大，才可以駛上臺階。

因此，在車輛的車頭和車尾的下部還分別設置有第一和第二高度探測器，通過第一和第二高度探測器分別實時探測車頭和車尾到地面的距離P1和P2，通過比較P1和P2的值來判斷車輛的傾斜方向和傾斜程度，從而通過傾斜方向和傾斜程度對車輛與地面之間的間隙值的理論值進行補償，得到補償后的間隙值，利用此經過補償后間隙值進行判斷，則判斷結果更加的準確，從而可以更好的避免刮蹭。

那么在具體判斷時，如果D大于車輛的安全距離閾值時，且H大于補償后的間隙值時，不降低車速，保持探測頻率不變；當D小于等于車輛的安全距離閾值時，且H大于補償后的間隙值，降低車速，提高探測頻率；當D大于車輛的安全距離閾值時，且H小于補償后的間隙值，降低車速，提高探測頻率；當D小于車輛的安全距離閾值時，且H小于補償后的間隙值，自動控制車輛剎車。當然，在各個探測過程中，都將探測結果顯示，實時報警提醒駕駛員。

需要說明的是，在計算的過程中可能出現不符合本發明的極端情況，但是對于本領域技術人員而言對于不滿足計算條件的極端情況應該剔除。

盡管為了說明的目的，已描述了本發明的示例性實施方式，但是本領域的技術人員將理解，不脫離所附權利要求中公開的發明的范圍和精神的情況下，可以在形式和細節上進行各種修改、添加和替換等的改變，而所有這些改變都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍，并且本發明要求保護的產品各個部門和方法中的各個步驟，可以以任意組合的形式組合在一起。因此，對本發明中所公開的實施方式的描述并非為了限制本發明的范圍，而是用于描述本發明。相應地，本發明的范圍不受以上實施方式的限制，而是由權利要求或其等同物進行限定。