帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，包括：帶有無線通信功能的駕駛輔助裝置，用于當車輛處于閑置狀態(tài)時,將危險工況數據通過無線方式發(fā)送至云端服務器或連接云端服務器進行軟件升級；當車輛處于行駛狀態(tài)時，檢測前方危險并結合顯示界面、投影儀、多方位報警器適時輔助駕駛員駕駛；云端服務器，用于通過無線方式從所述駕駛輔助裝置接收危險工況數據或向所述駕駛輔助裝置提供升級軟件。本發(fā)明能解決先進駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)過程中工況場景數據和自然駕駛行為數據采集困難、報警方式單一和算法不可更新的問題，并實現(xiàn)駕駛輔助功能。
【專利說明】帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，對于駕駛輔助系統(tǒng)的研究目的主要在于提高行車安全性、減少交通事故及其造成的人身傷亡。駕駛輔助系統(tǒng)用于感知探測外界環(huán)境的傳感器主要是雷達和攝像頭，基于單目攝像頭的駕駛輔助系統(tǒng)由于有成本低、目標物辨識能力強的優(yōu)點，成為了研究的執(zhí)占。
[0003]基于單目攝像頭的駕駛輔助系統(tǒng)旨在通過圖像處理，對前方車輛進行探測和跟蹤，進而提取危險度參數，當這些參數達到某一閾值時，對駕駛員進行危險提醒，以輔助駕駛員駕駛。
[0004]所述參數的閾值需建立在大量危險工況數據及駕駛行為分析的基礎之上，由于危險工況和交通事故工況在實際交通行為中個體發(fā)生的概率較低，使得危險工況數據的任務有人員基數大、采集時間長、篩選過程繁瑣的特點，是否能方便快捷地采集大量可靠的危險工況數據，關系到駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)的進度和質量。
[0005]另外，由于不同地區(qū)主要車型的差別較大，如果要提高車輛的檢測率，進而保證駕駛輔助系統(tǒng)工作的有效性，需要建立不同地區(qū)的車型數據庫，能有利于解決此問題。
[0006]其次，由于目前車用駕駛輔助系統(tǒng)在視覺報警方面形式比較單一，大多只是通過HMI (人機交互界面)向用戶顯示目標車輛信息，駕駛員的視線需要離開車前方區(qū)域，才能觀看到HMI的信息，如果有更直觀的報警方式，例如在前風擋玻璃上投影目標車輛的信息，將有利于駕駛員在不分散注意力的情況下意識到前方車輛的危險信息。
[0007]現(xiàn)有技術中，在工況采集方面，通用的方法是使用VDR (行車記錄儀)進行采集，VDR中所記錄的信息一般為:自車速度、車輛GPS信息、車輛三軸加速度、日期、視頻信息；在車輛識別算法方面，大多數使用的通過大量車型圖片的數據庫，訓練出分類器，再結合其他算法，如:對稱性、陰影、邊緣特征等提高車輛檢測率。但沒有按使用地區(qū)的不同切換不同車輛數據庫的；在駕駛輔助系統(tǒng)使用的報警方式方面，有HMI顯示報警、方向盤振動、蜂鳴器報
敬姑m寸ο
[0008]現(xiàn)有的解決方案的缺點如下:
[0009]目前大多數工況采集的方法是用行車記錄儀采集，定期派人員將數據從行車記錄儀中的SD卡數據拷貝至計算機，送回SD卡，再人工從大量視頻中篩選出危險工況，不僅費時費力，而且不利于大規(guī)模數據的采集；此外，目前大多數駕駛輔助系統(tǒng)的報警方式比較單一，駕駛輔助系統(tǒng)算法不可更新的缺點。
[0010]目前已有的改進如下:
[0011]日本horiba和twin兩款行車記錄儀主要功能為車輛行駛過程中視頻信號、三軸加速度信號、車輛速度信號、GPS信號的采集，其標記功能能標記出車輛的“危險工況”，但只是利用加速度進行觸發(fā)，當車輛三軸加速度或其一超過所設定閾值時，將工況記錄下來，這使得所以標記的“危險工況”很多不是真正的危險工況，比如車輛轉彎或過減速帶時，都會引起誤記錄。如果能加入車輛識別算法，用更具體的危險度指標，如TTC (time tocollision)、THW (time head-way) > D (distance)等來判斷危險工況,能保證所采集的工況數據的可靠性。另外，該兩款行車記錄儀已實現(xiàn)優(yōu)先記錄“危險工況”，當存儲卡滿時，覆蓋非危險工況數據，而不覆蓋“危險工況”。

【發(fā)明內容】

[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，能夠通過無線通信技術與駕駛輔助系統(tǒng)的結合，解決先進駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)過程中工況場景數據和自然駕駛行為數據采集困難的問題，并實現(xiàn)軟件在線升級和駕駛輔助功能。
[0013]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，包括:
[0014]帶有無線通信功能的駕駛輔助裝置，用于當車輛處于閑置狀態(tài)時，將危險工況數據通過無線方式發(fā)送至云端服務器或連接云端服務器進行軟件升級；當車輛處于行駛狀態(tài)時，檢測前方危險并結合顯示界面、投影儀、多方位報警器適時輔助駕駛員駕駛；
[0015]云端服務器，用于通過無線方式從所述駕駛輔助裝置接收危險工況數據或向所述駕駛輔助裝置提供升級軟件。
[0016]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述云端服務器為具有超大內存和運算速度的超級計算機，用于收集各個駕駛員在自然駕駛狀態(tài)下遇到的危險工況，建立危險工況場景數據庫、駕駛行為數據庫，為每個駕駛員分析出具個人駕駛行為分析報告，供用戶通過個人賬戶登陸查看，并向用戶推薦與個人歷史駕駛行為統(tǒng)計特性相符合的駕駛輔助系統(tǒng)參數設置，及將收集到的危險工況數據中的事故工況部分作為道路交通安全調查研究的數據庫。
[0017]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述云端服務器向所述駕駛輔助裝置提供的升級軟件為最新優(yōu)化的軟件版本或本地軟件版本，其中，所述最新優(yōu)化的軟件版本是指由駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)人員對所收集的危險工況數據進行分析統(tǒng)計后，對系統(tǒng)算法做出的最新修改后的版本；所述本地軟件版本是指考慮了不同地區(qū)車輛類型存在差異而建立不同地區(qū)車輛類型數據庫的版本。
[0018]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述駕駛輔助裝置包括無線通信模塊、單目攝像頭模塊、圖像處理模塊、中央控制模塊、存儲模塊、自車信息采集模塊和人機交互界面，其中，
[0019]所述無線通信模塊，用于根據中央控制模塊的控制信號將所述存儲模塊中的數據上傳至所述云端服務器，并從所述云端服務器下載升級軟件；
[0020]所述單目攝像頭模塊包括單目攝像頭、三軸加速度計和GPS，其中，所述單目攝像頭用于采集前方車輛的視頻信息，所述三軸加速度計用于測量車身坐標系下X、1、Z三軸的加速度；所述GPS用于測量車輛的位置信息；
[0021]所述圖像處理模塊，用于處理所述單目攝像頭采集到的前方車輛視頻信息，并對目標車輛的檢測、跟蹤、危險度參數計算；
[0022]所述中央控制模塊，用于自車信息讀取和相關存儲、報警觸發(fā)、無線通信動作的控制；
[0023]所述存儲模塊，用于工況場景數據和自然駕駛行為數據存儲；
[0024]所述自車信息采集模塊，用于采集自車信息，其中，所述自車信息包括本車速度、方向盤角速度、俯仰角、油門踏板開度、制動踏板位置、從所述GPS中讀取的自車GPS位置、從所述三軸加速度計讀取的三軸加速度信息；
[0025]所述人機交互界面包括顯示界面、投影儀、多方位報警器，用于負責在危險時發(fā)出警報。
[0026]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述無線通信模塊，用于獲得系統(tǒng)時間，當系統(tǒng)時間為O點-6點且車輛處于非行駛狀態(tài)時，將危險工況數據通過無線方式發(fā)送至云端服務器。
[0027]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述存儲模塊包括正常工況數據單元和危險工況數據單元，其中，
[0028]所述正常工況數據單元，用于存儲行車過程單目攝像頭采集到的視頻信息和自車信息采集模塊采集到的自車信息；
[0029]所述危險工況數據單元，用于存儲報警觸發(fā)時刻前15秒和后5秒的危險工況數據，包括視頻信息、自車信息和危險度參數。
[0030]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述中央控制模塊，用于根據兩種報警觸發(fā)向存儲模塊發(fā)出控制信號，控制危險工況數據單元進行數據存儲，其中，兩種報警觸發(fā)如下，
[0031]第一種報警觸發(fā):圖像處理模塊通過對單目攝像頭采集到的前方車輛的視頻信息進行處理，計算出危險度參數，所述危險度參數包括兩車碰撞時間、車頭時距、前車尾端到自車I前端的相對距離，當危險度參數達到預設定的閾值時，所述中央控制模塊向所述人機交互界面發(fā)出報警觸發(fā)信息；
[0032]第二種報警觸發(fā):當方向盤角速度大于預設定的閾值時，所述中央控制模塊向所述人機交互界面發(fā)出報警觸發(fā)信息。
[0033]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述顯示界面分為A、B、C、D四個區(qū)域，其中，A、B、C區(qū)分別代表車輛左前方、正前方、右前方，當相應方位目標車輛觸發(fā)報警信號時，在A、B、C相應區(qū)域出現(xiàn)車輛圖形；根據車輛潛在危險程度不同分為不危險、警示、報警三等級，依次顯示為綠色、黃色、紅色，紅色伴隨報警聲；D區(qū)顯示對應方位潛在危險車輛與本車的相對距離或兩車碰撞時間。
[0034]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述投影儀，用于實現(xiàn)潛在危險車輛從世界坐標系到自車前風擋玻璃坐標系的轉換，將報警信號投影至風擋玻璃上潛在危險車輛的位置處，報警信號為紅色高亮方框。
[0035]進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述多方位報警器由十五個間隔相等、成排位于前風擋玻璃下方的蜂鳴器組成，當危險發(fā)生時，蜂鳴報警聲從潛在危險方位發(fā)出。
[0036]與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明的有益效果是:
[0037]1.現(xiàn)有的大多數駕駛輔助裝置或行車記錄儀沒有無線通信功能，工況采集只能通過人工收集，本發(fā)明可實現(xiàn)無線自動采集；
[0038]2.現(xiàn)有的駕駛輔助裝置的算法是不可更新的，本發(fā)明通過無線通信模塊實現(xiàn)了算法的更新，算法可因地制宜，選擇最合適車輛所在地區(qū)的車輛數據庫進行車輛識別探測，提聞廣品性能；
[0039]3.現(xiàn)有的駕駛輔助裝置的報警方式比較單一，本發(fā)明通過顯示界面、投影儀、多方位報警器使報警變得更為直觀。【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是本發(fā)明一實施例的帶有無線通信功能的駕駛輔助裝置的結構圖；
[0041]圖2是本發(fā)明一實施例的帶無線通信功能的駕駛輔助裝置的連接電路示意圖；
[0042]圖3是本發(fā)明一實施例的帶有無線通信功能的駕駛輔助的原理圖；
[0043]圖中:100.帶有無線通信功能的駕駛輔助裝置，200.云端服務器，1.自車，2.多方位報警器，3.顯示界面，4.車輛圖形，5.單目攝像頭，6.投影儀，7.圖像處理模塊，8.中央控制模塊，9.存儲模塊，91.正常工況數據單元，92.危險工況數據單元，10.自車信息采集模塊，11.無線通信模塊。
【具體實施方式】
[0044]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0045]如圖1?3所示，本發(fā)明提供一種帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，包括:
[0046]帶有無線通信功能的駕駛輔助裝置100，用于當車輛處于閑置狀態(tài)時，將危險工況數據通過無線方式發(fā)送至云端服務器200或連接云端服務器200進行軟件升級；當車輛處于行駛狀態(tài)時，檢測前方危險并結合顯示界面、投影儀、多方位報警器適時輔助駕駛員駕駛；具體的，當系統(tǒng)判斷車輛處于閑置狀態(tài)時，可利用無線通信模塊將存儲模塊中的危險工況數據無線發(fā)送至云端服務器或連接云端服務器進行軟件升級；當系統(tǒng)車輛處于行駛狀態(tài)時，可通過單目攝像頭檢測前方危險并適時通過人機交互界面輔助駕駛員駕駛；
[0047]云端服務器200，用于通過無線方式從所述駕駛輔助裝置接收危險工況數據或向所述駕駛輔助裝置提供升級軟件。具體的，本實施例將駕駛輔助系統(tǒng)的開發(fā)過程所需的工況數據采集和系統(tǒng)升級結合到一起，利用無線通信方式實現(xiàn)了駕駛輔助系統(tǒng)中算法的自動更新，有利于駕駛輔助系統(tǒng)的開發(fā)和性能的提高，可以發(fā)出報警的方式來幫助駕駛者以施加制動力或旋轉方向盤的方式避免大多數常見的追尾碰撞，提高行車安全性。
[0048]優(yōu)選的，所述云端服務器200為具有超大內存和運算速度的超級計算機，用于收集各個駕駛員在自然駕駛狀態(tài)下遇到的危險工況，建立危險工況場景數據庫、駕駛行為數據庫，為每個駕駛員分析出具個人駕駛行為分析報告，供用戶通過個人賬戶登陸查看，并向用戶推薦與個人歷史駕駛行為統(tǒng)計特性相符合的駕駛輔助系統(tǒng)參數設置，及將收集到的危險工況數據中的事故工況部分作為道路交通安全調查研究的數據庫。
[0049]可選的，所述云端服務器20向所述駕駛輔助裝置100提供的升級軟件為最新優(yōu)化的軟件版本或本地軟件版本，其中，所述最新優(yōu)化的軟件版本是指由駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)人員對所收集的危險工況數據進行分析統(tǒng)計后，對系統(tǒng)算法做出的最新修改后的版本，可進一步提高產品性能；所述本地軟件版本是指考慮了不同地區(qū)車輛類型存在差異而建立的不同地區(qū)車輛類型數據庫的版本，可提高車輛檢測率，降低誤報率，從而提高產品輔助駕駛性倉泛。
[0050]優(yōu)選的，如圖1和2所示，所述駕駛輔助裝置100包括無線通信模塊11、單目攝像頭模塊5、圖像處理模塊7、中央控制模塊8、存儲模塊9、自車信息采集模塊10和人機交互界面，其中，
[0051]所述無線通信模塊11，用于根據中央控制模塊8的控制信號將所述存儲模塊9中的數據上傳至所述云端服務器200，并從所述云端服務器200下載升級軟件；
[0052]所述單目攝像頭模塊5包括單目攝像頭1、三軸加速度計和GPS，其中，所述單目攝像頭用于采集前方車輛的視頻信息，所述三軸加速度計用于測量車身坐標系下X、1、Z三軸的加速度；所述GPS用于測量車輛的位置信息；具體的，單目攝像頭負責對車輛前方路況的采集；三軸加速度計可測量車輛的狀態(tài):車身坐標系下X，y, z三軸的加速度；GPS可測量車輛的位置信息。負責對車輛前方路況的采集，并將信號傳輸到圖像處理模塊。單目攝像頭參數為:像素1024X512，幀率30fps，圖像黑白。
[0053]所述圖像處理模塊7，用于處理所述單目攝像頭采集到的前方車輛視頻信息，并對目標車輛的檢測、跟蹤、危險度參數計算；具體的，所述對目標車輛的檢測主要使用的是基于Harr-1ike特征和Adaboost訓練方法生成的級聯(lián)分類器,能檢出圖像中尺寸大于15X15 (pixel)的目標車輛，包括本車道與其它車道的車輛；目標車輛的類型為前方同向/逆向行駛的轎車、客車、卡車等，包括各種顏色的車輛；所述對目標車輛的跟蹤使用無跡卡爾曼濾波，實現(xiàn)實時對多目標車輛進行穩(wěn)定跟蹤；所述對危險度參數計算是指圖像處理模塊通過估計前車位置(相對于自車I的縱向位置、橫向位置)、速度、運動趨勢，并考慮自車俯仰角、自車速度、方向盤角速度，估算出目標車輛與本車的TTC (Time To Collision), THW(Time Head-Way)、D(Distance)。TTC=D/Vrel，其中D為前車尾端到自車I前端的相對距離，Vrel為前車與本車的相對速度；THW=D/Vhost，Vhost為自車速度。
[0054]所述中央控制模塊8，用于自車信息讀取和相關存儲、報警觸發(fā)、無線通信動作的控制；具體的，中央控制模塊8在車輛處于閑置狀態(tài)時，向無線通信模塊11發(fā)出控制信號，使之向云端服務器200發(fā)送采集到的危險工況數據。
[0055]所述存儲模塊9，用于工況場景數據和自然駕駛行為數據存儲；
[0056]所述自車信息采集模塊10，用于采集自車信息，其中，所述自車信息包括本車速度、方向盤角速度、俯仰角、油門踏板開度、制動踏板位置、從所述GPS中讀取的自車GPS位置、從所述三軸加速度計讀取的三軸加速度信息；具體的，所述自車信息采集模塊從車輛can信息中讀入本車速度V、方向盤角速度W、俯仰角Pitch、油門開度Acc，加速踏板位置Brake,以及從所述三軸加速度計中讀取車輛x，y, z三軸的加速度，從所述GPS中讀取車輛位置。
[0057]所述人機交互界面包括顯示界面3、投影儀6、多方位報警器2，用于負責在危險時發(fā)出警報。具體的，這里利用顯示界面3、投影儀6、多方位報警器2可為駕駛者提供更直觀的報警信息。
[0058]優(yōu)選的，所述無線通信模塊11，用于獲得系統(tǒng)時間，當系統(tǒng)時間為O點-6點且車輛處于非行駛狀態(tài)時，將危險工況數據通過無線方式發(fā)送至云端服務器200。具體的，所述閑置狀態(tài)是指車輛通過無線通信模塊獲得系統(tǒng)時間，當系統(tǒng)時間為O點-6點且車輛處于非行駛狀態(tài)時，進行危險工況數據的無線傳輸。
[0059]優(yōu)選的，所述存儲模塊9包括正常工況數據單元91和危險工況數據單元92，其中，
[0060]所述正常工況數據單元91，用于存儲行車過程單目攝像頭采集到的視頻信息和自車信息采集模塊采集到的自車信息；
[0061]所述危險工況數據單元92，用于存儲報警觸發(fā)時刻前15秒和后5秒的危險工況數據，包括視頻信息、自車信息和危險度參數。具體的，觸發(fā)信息控制危險工況數據單元對觸發(fā)時刻前15秒后5秒的視頻信息進行記錄，同時記錄同步的本車速度、方向盤角速度、俯仰角、油門踏板開度、制動踏板位置、自車GPS位置、三軸加速度信息，以及目標車輛的TTC、THW、D0系統(tǒng)可優(yōu)先保存危險工況數據，當存儲卡滿時覆蓋記錄時間最早的正常工況數據，而不覆蓋危險工況數據，但危險工況數據總存量不大于存儲模塊9 (正常工況數據單元91+危險工況數據單元92)總內存一半。
[0062]優(yōu)選的，所述中央控制模塊8，用于根據兩種報警觸發(fā)向存儲模塊發(fā)出控制信號，控制危險工況數據單元進行數據存儲，其中，兩種報警觸發(fā)如下，
[0063]第一種報警觸發(fā):圖像處理模塊7通過對單目攝像頭采集到的前方車輛的視頻信息進行處理，計算出危險度參數，所述危險度參數包括兩車碰撞時間TTC、車頭時距(THW，time headway)、前車尾端到自車I前端的相對距離D,當危險度參數達到預設定的閾值時，所述中央控制模塊向所述人機交互界面發(fā)出報警觸發(fā)信息；具體的，圖像處理模塊通過對單目攝像頭的灰度圖像進行處理，提取出危險度參數:TTC、THW、D，當參數達到預設定的閾值時，中央控制模型發(fā)出觸發(fā)信息，所述車頭時距指的是在同一車道上行駛的車輛隊列中，兩連續(xù)車輛車頭端部通過某一斷面的時間間隔。一般用ht表示，單位s/Veh ；
[0064]第二種報警觸發(fā):當方向盤角速度大于預設定的閾值時，所述中央控制模塊8向所述人機交互界面發(fā)出報警觸發(fā)信息。具體的，中央控制模塊8通過從圖像處理模塊7讀取TTC、THW, D三個危險度參數、從自車信息采集模塊10讀取方向盤角速度W，判斷車輛是否處理危險狀態(tài)，如果是，則向人機交互界面發(fā)出控制信號，進而人機交互界面向駕駛員發(fā)出報警。
[0065]優(yōu)選的，所述顯示界面3分為A、B、C、D四個區(qū)域，其中，A、B、C區(qū)分別代表車輛左
前方、正前方、右前方，當相應方位目標車輛觸發(fā)報警信號時，在A、B、C相應區(qū)域出現(xiàn)車輛圖形；根據車輛潛在危險程度不同分為不危險、警示、報警三等級，依次顯示為綠色、黃色、紅色，紅色伴隨報警聲；D區(qū)顯示對應方位潛在危險車輛與本車的相對距離或兩車碰撞時間。
[0066]優(yōu)選的，所述投影儀6，用于實現(xiàn)潛在危險車輛從世界坐標系到自車前風擋玻璃坐標系的轉換，將報警信號投影至風擋玻璃上潛在危險車輛的位置處，報警信號為紅色高亮方框。
[0067]優(yōu)選的，所述多方位報警器2由十五個間隔相等、成排位于前風擋玻璃下方的蜂鳴器組成，當危險發(fā)生時，蜂鳴報警聲從潛在危險方位發(fā)出。
[0068]下面結合附圖1?3對本實施的帶有無線通信功能的駕駛輔助裝置100作詳細的描述:
[0069]帶有無線通信功能的駕駛輔助裝置100由無線通信模塊8、單目攝像頭模塊5、圖像處理模塊7、中央控制模塊8、存儲模塊9、自車信息采集模塊10和人機交互界面組成。
[0070]1.無線通信模塊8
[0071 ] 無線通信模塊8負責將存儲模塊9中的數據上傳至云端服務器200，并可實現(xiàn)從云端服務器下載進行軟件升級。參閱圖2，無線通信模塊11的12引腳與中央控制模塊8的03引腳相連，當接收到control 3信號時，通過Il引腳和01引腳從危險工況數據單元92中讀取危險工況數，無線發(fā)送至云端服務器200。當車輛接收到新的軟件版本時，通過02引腳與圖像處理模塊7的12相連，對圖像處理模塊7中的軟件進行升級。參閱圖3，描述了無線通信數據流的傳輸過程:云端服務器200從各用戶的駕駛輔助裝置100上傳的危險工況數據，分析生成各地區(qū)/總用戶駕駛行為分析報告和用戶個人駕駛行為分析報告，也可通過無線通信向用戶發(fā)送最新的軟件版本。
[0072]I1.單目攝像頭模塊5
[0073]單目攝像頭t吳塊由單目攝像頭、二軸加速度計和GPS組成，單目攝像頭負責對車輛前方路況的采集；三軸加速度計可測量車輛的狀態(tài):車身坐標系下X，y, Z三軸的加速度；GPS可測量車輛的位置信息。參閱圖2，單目攝像頭的01引腳與圖像處理模塊7的Il引腳相連接，傳輸視頻信號Video，單目攝像頭的02、03引腳與自車信息采集模塊10的I1、12引腳相連接，傳輸自車位置信息GPS和三軸加速度Axyz。
[0074]II1.圖像處理模塊7
[0075]圖像處理模塊7負責處理單目攝像頭采集到的前方車輛視頻信息，實現(xiàn)對目標車輛的檢測、跟蹤、危險度參數計算。參閱圖2，圖像處理模塊7的01-04引腳分別與中央控制模塊8的19-110引腳相連接，TTC變量的長度為所探測到的車輛個數，其值按從小到大排列，THW和D變量中的元素與TTC中的元素一一對應，為同一車輛的信息。
[0076]IV.中央控制模塊8
[0077]中央控制模塊8負責自車I信息讀取和相關存儲、報警、無線通信動作的控制。參閱圖2，中央控制模塊8的11-17引腳分別與自車信息采集模塊10的01-07引腳相連接，傳輸本車速度V、方向盤角速度W、俯仰角Pitch、油門踏板開度Acc、制動踏板位置Brake、自車位置GPS、三軸加速度Axyz。中央控制模塊8的01和010引腳分別與危險工況數據單元92的Il引腳、正常工況數據單元91的Il引腳相連接，用于中央控制模塊8向存儲模塊傳輸自車信息數據和目標車輛的TTC、THW, D0 18和113引腳分別與危險工況數據單元92的01引腳、正常工況數據單元91的01引腳相連接，用于查詢存儲模塊中的存儲情況。02、09引腳分別與存儲模塊I的12引腳、存儲模塊2的12引腳相連接，用于中央控制模塊對存儲與查詢操作的控制。中央控制模塊8的04-07引腳分別與顯示界面3的11-14引腳相連接，用于當報警觸發(fā)時，向顯示界面3傳輸目標車輛的信息，包括兩車碰撞時間TTC、兩車距離D、目標車所在區(qū)間Zone、目標車危險等級Color (green/yellow/red)。
[0078]V.存儲模塊9
[0079]存儲模塊負責工況場景數據和自然駕駛行為數據存儲。
[0080]V1.自車信息采集模塊10
[0081]自車信息采集模塊10負責采集自車信息。參閱圖2，自車信息采集模塊10除了與中央控制模塊8連接，還通過11、12引腳與單目攝像頭模塊5的02、03引腳相連接，用于讀取車輛GPS和三軸加速度Axyz信號，并通過01、02引腳發(fā)送給中央控制模塊8。
[0082]VD.人機交互界面
[0083]人機交互界面包括顯示界面3、投影儀6、多方位報警器2，負責在危險時發(fā)出警報，警報可從潛在危險的方位發(fā)出。參閱圖1，顯示界面3位于車輛儀表盤上方，由AB⑶四個區(qū)域構成；投影儀位于前風擋玻璃上方中間位置；多方位報警器位于前風擋玻璃下方。參閱圖2，顯示界面3根據接收到的Zone信號，在代表目標車輛方位的A區(qū)(左前)、B區(qū)(正前)、C區(qū)(右前)顯示車輛圖形4，顏色由14引腳獲得。投影儀6的Il引腳與中央控制模塊8的08引腳相連接，用于接收危險目標車輛的左上角點坐標(x，y)、車輛寬度(width)、車輛高度(height)，投影儀6通過標定好的鏡頭內參數與外參數模型，轉換成前風擋玻璃上目標車輛所在的位置(X’，y’，Width’，height’)，以紅色高亮方框形式向駕駛員發(fā)出報警信號；多方位報警器2的Il引腳與投影儀6的Ol引腳相連接，用于接收轉換后車輛位于前風擋位置的橫向坐標X’，距離X’最近的蜂鳴器發(fā)出報警。
[0084]本實施例通過無線通信技術與駕駛輔助系統(tǒng)的結合，解決了先進駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)過程中工況場景數據和自然駕駛行為數據采集困難、報警方式單一和算法不可更新的問題，并實現(xiàn)駕駛輔助功能，為駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)的工況采集方面提供了一個新的解決方案，提高了開發(fā)效率，使系統(tǒng)性能得到改善和提升。
[0085]專業(yè)人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業(yè)技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。
[0086]顯然，本領域的技術人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括: 帶有無線通信功能的駕駛輔助裝置，用于當車輛處于閑置狀態(tài)時，將危險工況數據通過無線方式發(fā)送至云端服務器或連接云端服務器進行軟件升級；當車輛處于行駛狀態(tài)時，檢測前方危險并結合顯示界面、投影儀、多方位報警器適時輔助駕駛員駕駛； 云端服務器，用于通過無線方式從所述駕駛輔助裝置接收危險工況數據或向所述駕駛輔助裝置提供升級軟件。
2.根據權利要求1所述的帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述云端服務器為具有超大內存和運算速度的超級計算機，用于收集各個駕駛員在自然駕駛狀態(tài)下遇到的危險工況，建立危險工況場景數據庫、駕駛行為數據庫，為每個駕駛員分析出具個人駕駛行為分析報告，供用戶通過個人賬戶登陸查看，并向用戶推薦與個人歷史駕駛行為統(tǒng)計特性相符合的駕駛輔助系統(tǒng)參數設置，及將收集到的危險工況數據中的事故工況部分作為道路交通安全調查研究的數據庫。
3.根據權利要求1所述的帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述云端服務器向所述駕駛輔助裝置提供的升級軟件為最新優(yōu)化的軟件版本或本地軟件版本，其中，所述最新優(yōu)化的軟件版本是指由駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)人員對所收集的危險工況數據進行分析統(tǒng)計后，對系統(tǒng)算法做出的最新修改后的版本；所述本地軟件版本是指考慮了不同地區(qū)車輛類型存在差異而建立不同地區(qū)車輛類型數據庫的版本。
4.根據權利要求1所述的帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述駕駛輔助裝置包括無線通信模塊 、單目攝像頭模塊、圖像處理模塊、中央控制模塊、存儲模塊、自車信息采集模塊和人機交互界面，其中， 所述無線通信模塊，用于根據中央控制模塊的控制信號將所述存儲模塊中的數據上傳至所述云端服務器，并從所述云端服務器下載升級軟件； 所述單目攝像頭模塊包括單目攝像頭、三軸加速度計和GPS，其中，所述單目攝像頭用于采集前方車輛的視頻信息，所述三軸加速度計用于測量車身坐標系下X、1、z三軸的加速度；所述GPS用于測量車輛的位置信息； 所述圖像處理模塊，用于處理所述單目攝像頭采集到的前方車輛視頻信息，并對目標車輛的檢測、跟蹤、危險度參數計算； 所述中央控制模塊，用于自車信息讀取和相關存儲、報警觸發(fā)、無線通信動作的控制； 所述存儲模塊，用于工況場景數據和自然駕駛行為數據存儲； 所述自車信息采集模塊，用于采集自車信息，其中，所述自車信息包括本車速度、方向盤角速度、俯仰角、油門踏板開度、制動踏板位置、從所述GPS中讀取的自車GPS位置、從所述三軸加速度計讀取的三軸加速度信息； 所述人機交互界面包括顯示界面、投影儀、多方位報警器，用于負責在危險時發(fā)出警報。
5.根據權利要求4所述的帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信模塊，用于獲得系統(tǒng)時間，當系統(tǒng)時間為O點-6點且車輛處于非行駛狀態(tài)時，將危險工況數據通過無線方式發(fā)送至云端服務器。
6.根據權利要求4所述的帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲模塊包括正常工況數據單元和危險工況數據單元，其中，所述正常工況數據單元，用于存儲行車過程單目攝像頭采集到的視頻信息和自車信息采集模塊采集到的自車信息； 所述危險工況數據單元，用于存儲報警觸發(fā)時刻前15秒和后5秒的危險工況數據，包括視頻信息、自車信息和危險度參數。
7.根據權利要求4所述的帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制模塊，用于根據兩種報警觸發(fā)向存儲模塊發(fā)出控制信號，控制危險工況數據單元進行數據存儲，其中，兩種報警觸發(fā)如下， 第一種報警觸發(fā):圖像處理模塊通過對單目攝像頭采集到的前方車輛的視頻信息進行處理，計算出危險度參數，所述危險度參數包括兩車碰撞時間、車頭時距、前車尾端到自車前端的相對距離，當危險度參數達到預設定的閾值時，所述中央控制模塊向所述人機交互界面發(fā)出報警觸發(fā)信息； 第二種報警觸發(fā):當方向盤角速度大于預設定的閾值時，所述中央控制模塊向所述人機交互界面發(fā)出報警觸發(fā)信息。
8.根據權利要求4所述的帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示界面分為A、B、C、D四個區(qū)域，其中，A、B、C區(qū)分別代表車輛左前方、正前方、右前方，當相應方位目標車輛觸發(fā)報警信號時，在A、B、C相應區(qū)域出現(xiàn)車輛圖形；根據車輛潛在危險程度不同分為不危險、警示、報警三等級，依次顯示為綠色、黃色、紅色，紅色伴隨報警聲；D區(qū)顯示對應方位潛在危險車輛與本車的相對距離或兩車碰撞時間。
9.根據權利要求4所述的帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述投影儀，用于實現(xiàn)潛在危險車輛從世界坐標系到自車前風擋玻璃坐標系的轉換，將報警信號投影至風擋玻璃上潛在危險車輛的位置處，報警信號為紅色高亮方框。
10.根據權利要求4所述的帶有無線通信功能的駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述多方位報警器由十五個間隔相等、成排位于`前風擋玻璃下方的蜂鳴器組成，當危險發(fā)生時，蜂鳴報警聲從潛在危險方位發(fā)出。
【文檔編號】H04L29/08GK103723096SQ201410012584
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權日:2014年1月10日
【發(fā)明者】姚明江, 余召鋒, 許宇能 申請人:上海大眾汽車有限公司