一種換道過程越線時刻預測裝置制造方法及圖紙

一種換道過程越線時刻預測裝置，其特征在于，包括：車載CAN總線（4）、數據處理單元（2）、安裝在車輛前擋風玻璃上方的視覺傳感器（1）、以及安裝在車輛變速器上的車速傳感器；所述車速傳感器電連接車載CAN總線（4），所述數據處理單元（2）分別電連接車載CAN總線（4）和視覺傳感器（1）。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術屬于換道過程越線時刻預測
，公開了一種換道過程越線時刻預測裝置。該換道過程越線時刻預測裝置，包括：車載CAN總線、數據處理單元、安裝在車輛前擋風玻璃正中央上方的視覺傳感器、以及安裝在車輛變速器上的車速傳感器；所述車速傳感器電連接車載CAN總線，所述數據處理單元分別電連接車載CAN總線和視覺傳感器。【專利說明】一種換道過程越線時刻預測裝置
本技術屬于換道過程越線時刻預測
，特別涉及一種換道過程越線時刻預測裝置。
技術介紹
目前，換道預警系統通常采用先進傳感器對交通環境進行監測，當換道過程存在危險時對駕駛員進行預警。換道預警系統重點關注換道過程中自車與換道目標車輛后方其他車輛的相對運動關系，只有當換道車輛從本車道越過車道線進入到目的車道時，才有可能與目標車道后方的車輛發生交通沖突。由此可見，準確的預測換道過程越線時刻是換道預警系統重點需要解決的問題。換道軌跡是車輛在進行變換車道時，在道路平面上經過的路徑。換道越線時刻是車輛在換道時達到所有越過車道線的時刻，因此，要想確定換道越線時刻，需先得到換道軌跡。目前，一些研究人員將車道變換軌跡當作圓弧或者是正弦曲線處理，或者利用具有連續曲率的多項式軌跡模型來代替圓弧軌跡模型計算車輛換道過程中在縱向方向和橫向方向上的位置等。部分研究人員對實際換道過程的越線時刻分布進行了討論，但沒有涉及到越線時刻預測方法。總體而言，目前還缺乏有效的真實換道過程越線時刻預測方法。
技術實現思路
本技術的目的在于提出一種換道過程越線時刻預測裝置，該換道過程越線時刻預測裝置投資少，適合規模化推廣，具有智能化、自動化、無需操作、可靠性高的特點。為實現上述技術目的，本技術采用如下技術方案予以實現。一種換道過程越線時刻預測裝置，包括:車載CAN總線、數據處理單元、安裝在車輛前擋風玻璃正中央上方的視覺傳感器、以及安裝在車輛變速器上的車速傳感器；所述車速傳感器電連接車載CAN總線，所述數據處理單元分別電連接車載CAN總線和視覺傳感器。本技術方案的特點和進一步改進在于:所述視覺傳感器朝向車輛前方路面，所述視覺傳感器為汽車碰撞預警系統(AWS)中的視覺傳感器，所述視覺傳感器的測量精度為5cm，測量范圍為±635cm，輸出頻率為IOHz。所述數據處理單元封裝在金屬盒中，并安裝在車輛駕駛室操控臺下方；所述數據處理單元通過I/o接口分別電連接車載CAN總線和視覺傳感器，所述數據處理單元的數據采樣頻率為IOHz。所述車速傳感器為磁電式車速傳感器，所述車速傳感器的采樣精度為0.01km/ho所述數據處理單元的輸出端電連接有顯示屏，所述顯示屏安裝在車輛儀表盤上。本技術的有益效果為:該換道過程越線時刻預測裝置投資少，適合規模化推廣，具有智能化、自動化、無需操作、可靠性高的特點。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本技術的視覺傳感器和數據處理單元的位置示意圖；圖2為本技術的一種換道過程越線時刻預測裝置的電路連接示意圖。【具體實施方式】下面結合附圖對本技術作進一步說明:為了對車輛在換道過程的越線時間進行準確的預測，在本技術實施例中，首先需要進行相關器件的安裝，器件安裝的具體過程如下:參照圖1，為本技術的視覺傳感器和數據處理單元的位置示意圖。視覺傳感器1采用汽車碰撞預警系統(AWS)中的視覺傳感器，其測量精度為5cm，測量范圍為±635cm。視覺傳感器1安裝在汽車前擋風玻璃正中央的上方，水平安裝，鏡頭朝向車輛行駛方向的路面。該視覺傳感器1基于機器視覺原理對車輛與車道線的距離進行實時測量，輸出參數包括車輛與左側車道線距離dL (對應車輛向左側的車道換道)、車輛與右側車道線距離dR(對應車輛向右側的車道換道)。數據處理單元2封裝在金屬盒中，它通過導線與外界進行信號傳輸。在本技術實施例中，數據處理單元2采用ARM9處理器，其具體型號為S3C2410。該ARM9處理器安裝在車輛駕駛室操控臺下方。車速傳感器安裝在車輛的變速器上，車速傳感器為磁電式車速傳感器，該車速傳感器的采樣精度為0.01km/h。車速傳感器可以利用車輛自身攜帶的車速傳感器，有利于降低成本。例如，車速傳感器為磁電式車速傳感器，其米樣精度為0.01km/h。車速傳感器的輸出端與車載CAN總線4電連接，用于將采集到的車速信號傳輸至車載CAN總線4上。參照圖2，為本技術的一種換道過程越線時刻預測裝置的電路連接示意圖。車速傳感器電連接車載CAN總線4，數據處理單元2分別電連接車載CAN總線4和視覺傳感器1。本技術實施例中，為了便于實現數據傳輸，還可以設置CAN轉RS485串口協議轉換器3，將RS485智能CAN轉換器3固定安裝在駕駛室操控臺下方空閑處，用于獲取車輛CAN總線上的車速數據。車載CAN總線4電連接CAN轉RS485串口協議轉換器3的輸入端，ARM9處理器通過I/O接口分別電連接CAN轉RS485串口協議轉換器3的同相端和反相端。ARM9處理器和車載CAN總線4也可以采用如下連接方式:將ARM9處理器的I/O接口依次通過CAN控制器、CAN收發器連接車載CAN總線4。在對換道越線時刻進行預測時，由于車道變換本身持續的時間比較短，因此，視覺傳感器1的采樣頻率和ARM9處理器的處理速率必須滿足換道預警換道越線時刻預測裝置的要求。本技術實施例中采用的視覺傳感器1的采樣頻率為10Hz，即視覺傳感器1每秒鐘可以輸出10次車輛距車道線的距離。ARM9處理器的處理頻率設置為10Hz，即換道越線時刻預測裝置每秒鐘能進行10次的越線時刻預測，符合換道越線時刻預測裝置的要求，且車道線傳感器和處理器的工作頻率一致，不會出現處理滯后的現象。以車輛向左換道為例，按照以上過程完成器件安裝后，就需要按照以下步驟進行換道過程越線時刻的預測:首先需要進行原始數據采集。由于換道越線的參考對象是車道線，因此基于車輛與車道線距離參數即可準確表達車輛換道越線時刻。本技術實施例中，采用視覺傳感器對換道過程中車輛與車道線距離進行測量，該視覺傳感器基于機器視覺原理對車輛與車道線的距離進行實時測量，輸出參數包括車輛與左車道線距離。車速傳感器采集的車輛實時行駛速度被發送至車載CAN總線4上。這樣，令車輛預先多次向左側車道進行換道，在每次換道過程中，數據處理單元采集時間參數，視覺傳感器檢測車輛與左車道線的橫向距離發送至數據處理單元；同時，車速傳感器將實時車速通過車載CAN總線發送至數據處理單J Li ο然后建立車輛換道擬合關系數據庫，對于車輛向左側車道進行換道，首先，根據換道時車速的不同，將數據處理單元采集的原始數據進行分組；原始數據包括:在原始數據采集中獲得的車輛與左車道線的橫向距離、以及對應的采集時間。本技術實施例中，在得到各組原始數據之后，對每組原始數據進行M次多項式擬合，從而得到車輛向左換道擬合關系數據庫，所述車輛向左換道擬合關系數據庫包括不同車速條件下對應的車輛向左換道橫向位移擬合曲線、不同車速條件下對應的車輛向左換道橫向位移擬合多項式、以及各組原始數據。M的大小與擬合曲線的真實程度密切相關，為了保證擬合多項式的準確度，M取大于3的自然數，例如，在本技術實施例中，M取7。根據上述過程，可以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種換道過程越線時刻預測裝置，其特征在于，包括：車載CAN總線（4）、數據處理單元（2）、安裝在車輛前擋風玻璃上方的視覺傳感器（1）、以及安裝在車輛變速器上的車速傳感器；所述車速傳感器電連接車載CAN總線（4），所述數據處理單元（2）分別電連接車載CAN總線（4）和視覺傳感器（1）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王暢，徐遠新，石涌泉，
申請(專利權)人：長安大學，
類型：實用新型
國別省市：