CN107672525B - 一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，包括：辅助摄像头，其设置在车辆的前格栅上；至少一个测距传感器，其设置在车辆后视镜下方，用于检测汽车与前方障碍物之间的距离；遮阳板，其通过枢轴杆可旋转设置在车辆前挡风玻璃上方，位于汽车驾驶员与前方道路场景之间；显示屏，其设置在车辆中控台上边缘位置；控制器，其分别与所述辅助摄像头、所述测距传感器、所述遮阳板和所述显示屏连接，还公开了一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法。
Description
技术领域
本发明涉及汽车辅助驾驶领域，尤其涉及一种逆光行驶时使用的驾驶辅助装置和一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法。
背景技术
目前，对于白天强日照情况下，逆光行车时采用的措施主要为遮阳板遮挡部分光线，或者驾驶员使用偏光镜减少强太阳光对驾驶带来的影响。对于夜间行车安全，部分豪华车型已经配备有夜视系统，但车辆在白天逆光行驶时，会刺眼强光而无法看清前方实时路况，此时如果前方有行人通过或其他障碍物，便容易酿成交通事故，虽然佩戴偏光眼镜可以一定程度缓解问题，但是也经常存在车辆突然转变行驶方向而逆光行驶，但来不及寻找偏光眼镜的情况，此时贸然分散注意力去寻找并佩戴眼镜，也极易引发交通事故。
发明内容
本发明设计开发了一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，在遮光板内设置偏光镜，以减少太阳光对驾驶的影响。
本发明还设计开发了一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法，通过对摄像头获取的图像进行处理，估算障碍物高度和宽度，并计算碰撞概率，以提高逆光行车时的安全性。
本发明提供的技术方案为：
一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，包括：
辅助摄像头，其设置在车辆的前格栅上；
至少一个测距传感器，其设置在车辆后视镜下方，用于检测汽车与前方障碍物之间的距离；
遮阳板，其通过枢轴杆可旋转设置在车辆前挡风玻璃上方，位于汽车驾驶员与前方道路场景之间；
显示屏，其设置在车辆中控台上边缘位置；
控制器，其分别与所述辅助摄像头、所述测距传感器、所述遮阳板和所述显示屏连接。
优选的是，其特征在于，所述枢轴杆包括：
固定端，其固定在所述车辆后视镜上方；
中间杆，其一端与所述固定端铰接；
连接端，其设置在所述遮阳板上方，并连接所述中间杆的另一端。
优选的是，所述遮阳板，包括：
第一遮光层，其材质为遮光材料；
第二遮光层，其材质为遮光材料，所述第一遮光层与所述第二遮光层扣合后形成方形容置通槽；
偏光镜片，其设置在所述容置通槽内。
优选的是，所述容置通槽上方设置有至少一个定滑轮。
优选的是，还包括细绳，其一端缠绕在所述定滑轮上，另一端连接所述偏光玻璃。
优选的是，所述定滑轮由电机驱动。
优选的是，所述偏光镜片为树脂材质。
优选的是，所述摄像头为广角摄像头。
一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法，包括：
通过传感器阵列检测车辆前方光照强度，当光照强度大于光照阈值，电机驱动定滑轮旋转，偏光镜片伸出所述遮光层；
通过辅助摄像头获取车辆前方的图像，测距传感器检测车辆与前方障碍物的距离；
对摄像头获取的图像进行处理，获得前方障碍物轮廓线，并根据检测到的车辆与障碍物之间的距离估算障碍物高度和宽度；
检测障碍物行进速度，并根据估算的障碍物高度和宽度计算碰撞概率；
当碰撞概率大于等于碰撞阈值时进行预警，并提醒驾驶员减缓车速；
所述控制器控制所述显示屏显示所述辅助摄像头拍摄的图像。
优选的是，所述障碍物高度的估算公式为：
所述障碍物宽度的估算公式为：
其中，H为估算的障碍物高度，W为估算的障碍物宽度，w为图像中障碍物轮廓宽度；h为图像中障碍物轮廓高度，L为障碍物与车辆的距离；f为摄像机镜头焦距，S为摄像机最佳成像距离；
基于碰撞时间表达的碰撞概率计算公式为：
其中P为碰撞概率，vr为汽车行驶速度，vz为障碍物行驶速度,hr为汽车高度，wr为汽车宽度。
本发明的有益效果
本发明设计开发了一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，在遮光板内设置偏光镜，以减少太阳光对驾驶的影响，还设计开发了一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法，通过对摄像头获取的图像进行处理，估算障碍物高度和宽度，并计算碰撞概率，以提高逆光行车时的安全性。
本发明结合使用带有宽动态处理技术的摄像头，配备在车辆前方或前挡风玻璃内侧上方，进行前方路况的实时采集和处理，使其可以在逆光环境下能够抑制亮出曝光过度，还能清晰的保留暗处的细节，从而提升逆光环境中的图像质量后，通过中控显示屏，或者液晶仪表盘自带的显示屏将图像实时传送给驾驶员，为驾驶员提供逆光行驶时的安全辅助功能。
附图说明
图1为本发明所述的辅助摄像头的安装位置示意图。
图2为本发明所述的辅助驾驶装置的示意图。
图3为本发明所述的枢纽杆的结构示意图。
图4为本发明所述的遮光板的结构示意图。
图5为本发明所述的逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1、2所示，本发明提供的逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，包括：辅助摄像头110、显示器120、控制器130和开关140。
其中，辅助摄像头110设置在车辆的前格栅上或者前挡风玻璃内侧上方，通过视频信号传输线路连接到位于车辆中控显示屏，或者液晶仪表板的视频显示器120，从而实现对前方路况的实时传输。此功能的开启，可由驾驶员操作开关140实现，多个测距传感器设置在车辆后视镜下方，用于检测汽车与前方障碍物之间的距离；显示屏120，其设置在车辆中控台上边缘位置；
控制器130，其分别与辅助摄像头110、测距传感器遮阳板和显示器120连接。
如图3所示，遮阳板210，其通过枢轴杆可旋转设置在车辆前挡风玻璃上方，位于汽车驾驶员与前方道路场景之间；枢轴杆包括：固定端221，其固定在所述车辆后视镜上方；中间杆222一端与固定端221铰接，中间杆的另一端连接遮阳板。
如图4所示，遮阳板210，包括：第一遮光层211，其材质为遮光材料，作为一种优选，选用硬质发泡塑料；第二遮光层212，其材质为遮光材料，所述第一遮光层与所述第二遮光层扣合后形成方形容置通槽；偏光镜片213，其设置在所述容置通槽内，容置通槽上方设置有至少一个定滑轮214。细绳215，其一端缠绕在定滑轮215上，另一端连接偏光镜片213，作为一种优选，定滑轮由电机驱动。
在另一实施例中偏光镜片213为树脂材质；
在另一实施例中，摄像头为广角摄像头。
如图5所示，一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法，包括：
S110.通过传感器阵列检测车辆前方光照强度；
S120.当光照强度大于等于光照阈值，电机驱动定滑轮旋转，偏光镜片伸出所在中控显示屏显示由摄像头传来的前方实时路况(经抑制亮度曝光过度处理的图像)
当光照强度小于光照阈值，回到步骤S110；
S130.通过辅助摄像头获取车辆前方的图像，测距传感器检测车辆与前方障碍物的距离；
S140.对摄像头获取的图像进行处理，获得前方障碍物轮廓线，并根据检测到的车辆与障碍物之间的距离估算障碍物高度和宽度；
S150.检测障碍物行进速度，并根据估算的障碍物高度和宽度计算碰撞概率；
S160.当碰撞概率大于等于碰撞阈值时，进行预警，并提醒驾驶员减缓车速；
当碰撞概率小于碰撞阈值时，语音提示障碍物距离
所述控制器控制所述显示屏显示所述辅助摄像头拍摄的图像。
实施以逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法，
步骤一：通过传感器阵列检测车辆前方光照强度I；
步骤二：当光照强度大于等于光照阈值，电机驱动定滑轮旋转，偏光镜片伸出所述遮光层，其中光照阈值为60000LUX；
当光照强度小于光照阈值，回到步骤一；
步骤三：通过辅助摄像头获取车辆前方的图像，测距传感器检测车辆与前方障碍物的距离；
步骤四：对摄像头获取的图像进行处理，获得前方障碍物轮廓线，并根据检测到的车辆与障碍物之间的距离估算障碍物高度和宽度；
障碍物高度的估算公式为：
障碍物宽度的估算公式为：
其中，H为估算的障碍物高度，W为估算的障碍物宽度，w为图像中障碍物轮廓宽度；h为图像中障碍物轮廓高度，L为障碍物与车辆的距离；f为摄像机镜头焦距，S为摄像机最佳成像距离；
步骤五.检测障碍物行进速度，并根据估算的障碍物高度和宽度计算碰撞概率；基于碰撞时间表达的碰撞概率计算公式为：
其中P为碰撞概率，vr为汽车行驶速度，vz为障碍物行驶速度,hr为汽车高度，wr为汽车宽度。
S160.当碰撞概率大于等于碰撞阈值时，进行预警，并提醒驾驶员减缓车速；
当碰撞概率小于碰撞阈值时，语音提示障碍物距离，碰撞阈值为0.48。
控制器控制显示屏显示辅助摄像头拍摄的图像。
本发明设计开发了一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，在遮光板内设置偏光镜，以减少太阳光对驾驶的影响，还设计开发了一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法，通过对摄像头获取的图像进行处理，估算障碍物高度和宽度，并计算碰撞概率，以提高逆光行车时的安全性。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，包括：
辅助摄像头，其设置在车辆的前格栅上；
至少一个测距传感器，其设置在车辆后视镜下方，用于检测汽车与前方障碍物之间的距离；
遮阳板，其通过枢轴杆可旋转设置在车辆前挡风玻璃上方，位于汽车驾驶员与前方道路场景之间；
所述遮阳板，包括：
第一遮光层，其材质为遮光材料；
第二遮光层，其材质为遮光材料，所述第一遮光层与所述第二遮光层扣合后形成方形容置通槽；
偏光镜片，其设置在所述容置通槽内；
显示屏，其设置在车辆中控台上边缘位置；
控制器，其分别与所述辅助摄像头、所述测距传感器、所述遮阳板和所述显示屏连接；
一种逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶方法，其特征在于，包括：
通过传感器阵列检测车辆前方光照强度，当光照强度大于光照阈值，电机驱动定滑轮旋转，偏光镜片伸出所述第一和第二遮光层；
通过辅助摄像头获取车辆前方的图像，测距传感器检测车辆与前方障碍物的距离；
对摄像头获取的图像进行处理，获得前方障碍物轮廓线，并根据检测到的车辆与障碍物之间的距离估算障碍物高度和宽度；
检测障碍物行进速度，并根据估算的障碍物高度和宽度计算碰撞概率；
当碰撞概率大于等于碰撞阈值时进行预警，并提醒驾驶员减缓车速；
所述控制器控制所述显示屏显示所述辅助摄像头拍摄的图像；
所述障碍物高度的估算公式为：
所述障碍物宽度的估算公式为：
其中，H为估算的障碍物高度，W为估算的障碍物宽度，w为图像中障碍物轮廓宽度；h为图像中障碍物轮廓高度，L为障碍物与车辆的距离；f为摄像机镜头焦距，S为摄像机最佳成像距离；
基于碰撞时间表达的碰撞概率计算公式为：
其中P为碰撞概率，vr为汽车行驶速度，vz为障碍物行驶速度,hr为汽车高度，wr为汽车宽度。
2.根据权利要求1所述的逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，其特征在于，所述枢轴杆包括：
固定端，其固定在所述车辆后视镜上方；
中间杆，其一端与所述固定端铰接；
连接端，其设置在所述遮阳板上方，并连接所述中间杆的另一端。
3.根据权利要求2所述的逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，其特征在于，所述容置通槽上方设置有至少一个定滑轮。
4.根据权利要求3所述的逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，其特征在于，还包括细绳，其一端缠绕在所述定滑轮上，另一端连接所述偏光镜片。
5.根据权利要求4所述的逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，其特征在于，所述定滑轮由电机驱动。
6.根据权利要求3所述的逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，其特征在于，所述偏光镜片为树脂材质。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的逆光行车时预见前方路况的日间辅助驾驶装置，其特征在于，所述摄像头为广角摄像头。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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