CN104386063B - 基于人工智能的驾驶辅助系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车智能设计领域，特别涉及一种基于人工智能的驾驶辅助系统，包括行车环境感知单元和无线通信单元，行车环境感知单元用于识别车辆周围环境，无线通信单元用于本车与周边车辆以及服务器端进行通信，行车环境感知单元和无线通信单元采集到的信息输出至人工智能单元进行处理，驾驶辅助单元根据处理后输出控制信号实现车速调节、车距调节、换道、超车、泊车功能。能够实现自适应巡航、自动泊车的功能，减轻驾驶员的驾驶疲劳度；同时还能对车辆周围环境进行监测，出现危险时能够主动规避，提高驾驶的安全性。

Description

基于人工智能的驾驶辅助系统
技术领域
本发明属于汽车智能设计领域，特别涉及一种基于人工智能的驾驶辅助系统。
背景技术
目前驾驶辅助系统一般基于摄像头和雷达的技术，通过提供车辆前方、侧面及后方的环境数据并采取相应操作，针对即将发生的风险向驾驶员发出警告，为驾驶员提供辅助。它们还能够提供制动和转向输入等直观的提示或操作，帮助“引导”驾驶员保持在车道内行驶，或是提供自适应巡航控制系统等便利功能。
为了使驾驶辅助系统更灵活，实时性更强，有必要融入人工智能技术。现有的驾驶辅助系统，通过提供行车环境信息，向驾驶员发出警告，由驾驶员决定如何处理，有时发出虚警，反而影响驾驶员的正常驾驶，对驾驶员主要是被动辅助。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于人工智能的驾驶辅助系统，主动辅助驾驶员进行驾驶。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于人工智能的驾驶辅助系统，包括行车环境感知单元和无线通信单元，行车环境感知单元用于识别车辆周围环境，无线通信单元用于本车与周边车辆以及服务器端进行通信，行车环境感知单元和无线通信单元采集到的信息输出至人工智能单元进行处理，驾驶辅助单元根据处理后输出控制信号实现车速调节、车距调节、换道、超车、泊车功能。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：能够实现自适应巡航、自动泊车的功能，减轻驾驶员的驾驶疲劳度；同时还能对车辆周围环境进行监测，出现危险时能够主动规避，提高驾驶的安全性。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图1，对本发明做进一步详细叙述。
参阅图1，一种基于人工智能的驾驶辅助系统，包括行车环境感知单元和无线通信单元，行车环境感知单元用于识别车辆周围环境，无线通信单元用于本车与周边车辆以及服务器端进行通信，行车环境感知单元和无线通信单元采集到的信息输出至人工智能单元进行处理，驾驶辅助单元根据处理后输出控制信号实现车速调节、车距调节、换道、超车、泊车功能。与现有技术不同的是，当人工智能单元对信息进行处理后，其输出的控制指令都是直接完成本车的操控，而不再是语音提醒。
行车环境感知单元，通过车载传感器获取行车安全和舒适的相关数据，具体来说，所述行车环境感知单元包括摄像头和雷达，其识别的车辆周围环境包括车道线、交通标志、车辆、行人以及物体信息；行车环境感知单元还采集本车的速度、转向、油门、刹车信息；行车环境感知单元中还存储有本车长度、宽度、高度、离地间隙、前后轮距、轮胎位置信息。通过对以上信息的采集，保证人工智能单元能够做出正确的处理，也使得其控制指令的输出更加准确。
车速的感知是指对自身车辆和周围其它车辆的行驶速度的判断。对车速的感知能力，因驾驶员的心理素质、驾车经验等不同而异，而且同一驾驶员随着车速的改变，其感知能力也会发生相应的变化。低速时驾驶员的视野较宽，对所观察到道路两侧的目标看得比较清，对目标的动向和与自身车辆的距离以及车速估计比较准确；高速行驶时，驾驶员注视远方，速度越快注视点越远，视野就越窄，此外高速行车还会使驾驶员的动视力下降。所以，驾驶员会因高速驾驶对道路两侧的目标观察不清，对车速判断不准，易导致处理不当造成事故，特别是在一般道路行驶时更为突出。因此，通过对车速的感知，可以辅助驾驶员选择恰当的会车、超车的时机、地点和跟车的速度等。车距的感知是指在车辆运行中能够准确地预测到自身车辆与其它车辆及行人之间的安全间距。试验表明，驾驶员判断的车间距往往比实际要小，随着车速的提高，判断的误差不断增大，发生碰撞事故多是由于距离判断错误所致。因此，通过对车距的感知，可以有效辅助驾驶员减少判断错误，避免交通事故的发生。道路的感知是指在各种道路上行驶时，对影响行车安全的道路状况的识别。交通信息的感知是指对道路上车辆、行人的活动规律的把握，以及对影响安全行车的交通环境等因素的感知。
进一步地，所述的无线通信单元包括GPRS模块或3G/4G网络模块、DSRC模块，车辆之间通过DSRC模块进行近距离通讯，车辆与服务器端通过GPRS模块或3G/4G网络模块进行通讯。通过无线通信单元，能够实现获取其他传感器难以实现的宏观行驶环境信息；还能实现车辆间信息共享，对本车行车环境感知单元采集信息进行纠错，保证本车行车环境感知单元采集信息的准确性。
优选地，系统还包括指令采集单元，指令采集单元可以为按键、语音识别或手势识别模块，指令采集单元用于采集驾驶员的指令并输出至人工智能单元。由于本系统直接执行对车辆的操控，对于很多驾驶员来说，难以适应，故这里还设置指令采集单元，根据驾驶员的需求，实现本系统的部分或全部功能。
具体来说，驾驶员的需求一般包括下面几点：
所述的指令采集单元采集到的信息为人工驾驶模式，人工智能单元进行如下处理：本车与前车或后车距离过近时，执行语声光报警并控制本车速度或转向；本车变道或转向时，判断本车周围其他车辆进行位置、速度是否影响到本车变道或转向，如果有影响，则发出声光报警；如果没有影响，则判断车辆左/右转向灯是否打开，如果没有，则自动打开左/右转向灯；本车倒车时，判断本车周围车辆、物体与本车的距离，并根据距离的远近发出不同类型的声光报警；本车与其他车辆夜间会车时，自动完成远光灯、近光灯的切换；对识别到的交通标志进行语音播报。在这种模式下，本系统并不会对车辆的转向、速度进行操控，只对车辆的灯光进行控制，转向和速度的控制主要还是通过声光提醒驾驶员来完成的。
所述的指令采集单元采集到的信息为自适应巡航模式，人工智能单元对行车环境感知单元采集的车道线、前方车辆信息进行处理，驾驶辅助单元根据处理后的信息控制方向盘、车速保证车辆保持在当前车道内且与前车保持合适距离。这种模式一般适用于高速路上，可完全解除驾驶员的驾驶负担，有效提高驾驶员的驾驶体验，避免了长时间高速行驶所带来的疲劳感。
所述的指令采集单元采集到的信息为泊车模式，人工智能单元对行车环境感知单元采集的周边车辆、物体位置信息进行处理，自动分析倒车路径并执行泊车功能。本功能主要用于车辆自动泊车时，可以实现自动泊车。
指令采集单元采集到的信息还包括变道模式、超车模式等，这里就不一一进行赘述。上述主动辅助驾驶的判断是本系统实现的关键步骤，首先，需要保证行车环境感知模块与无线通信模块提供的行车安全、舒适相关的数据的准确性、实时性，特别是与行车安全相关的数据的实时性。行车安全相关研究表明，行车危险情况一般发生在几秒内，提高数据传输的实时性，为驾驶员提供一定的反应时间，有效提高了行车安全性。其次，人工智能模块的处理机制智能化，即具备自学习能力，如特定行驶环境自动识别。人工智能模块的处理机制是本系统的核心部分，体现人工智能技术的优越性，该部分不是一成不变的，通过自学习，不断优化。然后，人工智能模块的输出部分即驾驶辅助模块的输入部分，即是否提供主动辅助驾驶。人工智能模块与驾驶辅助模块需要准确、有效的配合，如车辆行驶过程中，通过对行车环境的识别，需要变换车道，驾驶辅助模块应提示变换车道。

Claims (6)

1.一种基于人工智能的驾驶辅助系统，包括行车环境感知单元和无线通信单元，行车环境感知单元用于识别车辆周围环境，无线通信单元用于本车与周边车辆以及服务器端进行通信，其特征在于：行车环境感知单元和无线通信单元采集到的信息输出至人工智能单元进行处理，驾驶辅助单元根据处理后输出控制信号实现车速调节、车距调节、换道、超车、泊车功能；
所述行车环境感知单元包括摄像头和雷达，其识别的车辆周围环境包括车道线、交通标志、车辆、行人以及物体信息；行车环境感知单元还采集本车的速度、转向、油门、刹车信息；行车环境感知单元中还存储有本车长度、宽度、高度、离地间隙、前后轮距、轮胎位置信息。
2.如权利要求1所述的基于人工智能的驾驶辅助系统，其特征在于：所述的无线通信单元包括GPRS模块或3G/4G网络模块、DSRC模块，车辆之间通过DSRC模块进行近距离通讯，车辆与服务器端通过GPRS模块或3G/4G网络模块进行通讯。
3.如权利要求2所述的基于人工智能的驾驶辅助系统，其特征在于：系统还包括指令采集单元，指令采集单元为按键、语音识别或手势识别模块，指令采集单元用于采集驾驶员的指令并输出至人工智能单元。
4.如权利要求3所述的基于人工智能的驾驶辅助系统，其特征在于：所述的指令采集单元采集到的信息为人工驾驶模式，人工智能单元进行如下处理：
本车与前车或后车距离过近时，执行语声光报警并控制本车速度或转向；
本车变道或转向时，判断本车周围其他车辆进行位置、速度是否影响到本车变道或转向，如果有影响，则发出声光报警；如果没有影响，则判断车辆左/右转向灯是否打开，如果没有，则自动打开左/右转向灯；
本车倒车时，判断本车周围车辆、物体与本车的距离，并根据距离的远近发出不同类型的声光报警；
本车与其他车辆夜间会车时，自动完成远光灯、近光灯的切换；
对识别到的交通标志进行语音播报。
5.如权利要求3所述的基于人工智能的驾驶辅助系统，其特征在于：所述的指令采集单元采集到的信息为自适应巡航模式，人工智能单元对行车环境感知单元采集的车道线、前方车辆信息进行处理，驾驶辅助单元根据处理后的信息控制方向盘、车速保证车辆保持在当前车道内且与前车保持合适距离。
6.如权利要求3所述的基于人工智能的驾驶辅助系统，其特征在于：所述的指令采集单元采集到的信息为泊车模式，人工智能单元对行车环境感知单元采集的周边车辆、物体位置信息进行处理，自动分析倒车路径并执行泊车功能。
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