CN107731005B - 一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统，包括云处理器、幻影成像模块、街道摄像模块、GPS模块、处理装置、车载导航仪、车载摄像头、警示装置，云处理器根据街道摄像模块拍摄的实时街景生成三维实景，幻影成像模块根据三维实景进行全息投影，警示装置根据幻影成像模块生成的数据进行语音警示。本发明警示系统与网络交互，且利用云平台进行信息交互，使得警示系统能与远程数据、车辆定位、车载导航等功能有机结合。本发明在车载终端建立一种新型的车辆安全警示模型，建立了有限的危险预警机制，可以更有效的辅助驾驶人进行行车决策。

Description

一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统

技术领域

本发明涉及车载警示系统，特别涉及一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统。

背景技术

如今，由于车辆的普及，有时可能出现即便车辆驾驶员注意力集中并且仔细观察交通状况时也会发生事故的情况，例如其他车辆的违章行为导致的事故。根据统计数据显示，引发交通事故的主要因素为超速、违规超车、特定路况等。针对行车安全问题，有关领域技术人员发明了一系列警示系统，例如车辆防碰撞系统、车道偏离预警系统、危险盲点检测系统等。然而，上述的警示系统所提供的警示信息仅与正在发生的特定车况有关，如前后车距、盲点车辆、车辆自身行驶状况、行人等等，这些都是仅仅对当前可控情况进行预警，无法对不可控危险情况进行预警。另外，上述警示系统缺乏与网络信息的交互，车辆无法与网络实时数据进行同步传输，危险警示系统不能与网络实时数据、车辆定位、车载导航装置有机结合，车辆便成为信息孤岛而无法提前感知大范围行驶区域中存在的危险信息及其地理位置信息，这必然减弱了车载自主危险预警功能的可靠性，同时也降低了车辆主动安全控制能力。

发明内容

发明目的：为了解决上述问题，本发明提供了一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统。

技术方案：一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统，包括：云处理器、幻影成像模块、街道摄像模块、GPS模块、处理装置、车载导航仪、车载摄像头、警示装置，所述GPS模块包括车载GPS以及GPS测绘系统，所述幻影成像模块包括第一成像装置与第二成像装置，所述云处理器与所述街道摄像模块、所述GPS模块、所述处理装置数据同步，所述处理装置分别与所述车载导航仪以及所述车载摄像头相连，所述幻影成像装置与所述警示装置相连，所述幻影成像模块数据同步自所述云处理器，所述幻影成像模块用于在预设时间内发生的状况进行模拟以及警示，所述街道摄像模块用于对街道进行全景摄影并将拍摄的影像同步至所述云处理器，所述车载GPS用于对车辆进行定位，所述GPS测绘系统用于测绘二维地图，所述车载导航仪用于生成导航路线以及对车辆进行导航，所述车载摄像头用于拍摄车辆前进方向的影像，所述处理装置用于将所述车载导航仪实时导航路线以及所述车载摄像头拍摄的实时影像同步至所述云处理器，所述云处理器用于将所述处理装置、所述街道摄像模块、所述GPS模块的实时数据处理整合，并将整合后的实时数据同步至所述第一成像装置，所述第一成像装置用于根据所述云处理器同步的数据进行三维全息影像投影，所述全息影像为预设时间内用户车辆以及街道路面上车辆的实时移动状况,用户通过所述全息影像判断预设时间内是否会发生危险情况。

作为本发明的一种优选方式，所述幻影成像模块将所述第一成像装置投影的全息影像带有的信息转换为实时数据，并将所述实时数据传输至所述警示装置，所述警示装置根据所述实时数据进行警示，所述警示为语音警示。

作为本发明的一种优选方式，所述街道摄像模块包括街道摄像头以及无人机摄影装置，所述无人机摄影装置的四个面都装有摄像头，所述摄像头用于拍摄街道影像；所述街道摄像头用于拍摄过往车辆的行进画面并传输至所述云处理器，所述云处理器根据所述过往车辆行进画面计算所述车辆的速度。

作为本发明的一种优选方式，所述车载摄像头用于模拟用户第一视角进行影像拍摄，并将所述影像传输至所述云处理器，所述云处理器将所述影像数据与所述三维实景数据整合并将所述整合后的数据同步至所述第二成像装置，所述第二成像装置根据所述数据模拟用户的第一视角，并以第一视角进行三维全息影像投影，所述全息影像模拟在预设时间内用户的第一视角所观察到的情景。

作为本发明的一种优选方式，所述幻影成像模块将所述第二成像装置投影的全息影像中带有的信息转换为实时数据，并将所述实时数据传输至所述警示装置，所述警示装置判断是否需要进行警示，若是，则所述警示装置发出警示，所述警示为语音警示。

作为本发明的一种优选方式，所述处理装置还用于向所述云处理器发送车辆速度的信息。

作为本发明的一种优选方式，所述警示系统具有用户交互的功能，所述云处理器根据用户的导航信息、车载GPS的定位信息、所述街道摄像系统拍摄的三维影像以及所述处理装置发送的车速，模拟出预设时间内用户行进状况的数据，并整合所有用户的数据，将所述数据同步至所述幻影成像模块，所述幻影成像模块进行三维全息影像投影并判断是否需要警示，若是，则所述警示装置发出警示，所述警示为语音警示。

作为本发明的一种优选方式，所述基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统还配有车辆防碰撞系统以及车道偏离预警系统。

本发明实现以下有益效果：

1.本发明通过幻影成像模拟第一视角及第三人称视角，使用户能直观的看到预设时间内交通情况的模拟，使得用户能第一时间对危险状况做出反应。

2.本发明警示系统与网络交互，且利用云平台进行信息交互，使得警示系统能与远程数据、车辆定位、车载导航等功能有机结合。

3.本发明在车载终端建立一种新型的车辆安全警示模型，建立了有限的危险预警机制，可以更有效的辅助驾驶人进行行车决策。

附图说明

图1为本发明所述车载警示系统的系统框架图；

图2为本发明幻影成像及警示步骤图；

图3为本发明中以第一视角模拟用户遭遇的步骤图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参考图为图1-2。一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统，包括：云处理器1、幻影成像模块2、街道摄像模块3、GPS模块4、处理装置5、车载导航仪6、车载摄像头7、警示装置8，所述GPS模块4包括车载GPS9以及GPS测绘系统10，所述幻影成像模块2包括第一成像装置11与第二成像装置12，所述云处理器1与所述街道摄像模块3、所述GPS模块4、所述处理装置5数据同步，所述处理装置5分别与所述车载导航仪6以及所述车载摄像头7相连，所述幻影成像装置与所述警示装置8相连，所述幻影成像模块2数据同步自所述云处理器1，所述幻影成像模块2用于在预设时间内发生的状况进行模拟以及警示，所述街道摄像模块3用于对街道进行全景摄影并将拍摄的影像同步至所述云处理器1，所述车载GPS9用于对车辆进行定位，所述GPS测绘系统10用于测绘二维地图，所述车载导航仪6用于生成导航路线以及对车辆进行导航，所述车载摄像头7用于拍摄车辆前进方向的影像，所述处理装置5用于将所述车载导航仪6实时导航路线以及所述车载摄像头7拍摄的实时影像同步至所述云处理器1，所述云处理器1用于将所述处理装置5、所述街道摄像模块3、所述GPS模块4的实时数据处理整合，并将整合后的实时数据同步至所述第一成像装置11，所述第一成像装置11用于根据所述云处理器1同步的数据进行三维全息影像投影，所述全息影像为预设时间内用户车辆以及街道路面上车辆的实时移动状况,用户通过所述全息影像判断预设时间内是否会发生危险情况，所述处理整合后的数据为三维实景。

所述幻影成像模块2将所述第一成像装置11投影的全息影像带有的信息转换为实时数据，并将所述实时数据传输至所述警示装置8，所述警示装置8根据所述实时数据进行警示，所述警示为语音警示。

所述街道摄像模块3包括街道摄像头13以及无人机摄影装置14，所述无人机摄影装置14的四个面都装有摄像头；所述街道摄像头13用于拍摄过往车辆的行进画面并传输至所述云处理器1，所述云处理器1根据所述过往车辆行进画面计算所述车辆的速度。

具体的，所述GPS测绘系统10根据GPS定位卫星绘制二维地图，所述二维地图有地图范围内建筑物的准确定位，所述无人机摄影装置14等间距分布，且摄影范围覆盖整个二维地图，所述无人机摄影装置14拍摄的街道实景中的建筑物与所述二维地图上有准确定位的建筑物对应，所述云处理器1在处理数据时，将所述二维地图作为基层，在所述二维地图上以一一对应的建筑物作为定位进行纵向数据搭建，从而建立有精确定位的三维数据层，三维数据层有第一三维数据层以及第二三维数据层，第一、第二三维数据层一致。

所述云处理器1中设置有1s的时间阈值，所述云处理器1根据1s内过往车辆行驶的距离来算出过往车辆的速度，同时，所述云处理器1每隔1s更新车辆速度，同时计算车辆的平均速度，根据GPS定位以及所述街道摄像模块3拍摄的影像数据，所述云处理器1将所有车辆和与之对应的速度一一关联并嵌入第一三维数据层，形成实时街道实景的立体数据。所述云处理器1中还设置预设时间，所述预设时间为2s，在所述云处理器1形成实时街道实景的立体数据的同时，所述云处理器1同时根据各个车辆的平均速度计算各个车辆在2s内的路程并测算出2s后车辆的位置，并将车辆位置的数据嵌入第二三维数据层。值得一提的是，用户车辆也包含在测算范围内，用户车辆有特定的GPS定位，用于方便对用户车辆进行区别定位，并将区别定位以数据形式嵌入第二三维数据层。所述云处理器1在所述第二三维数据层数据搭建完毕的同时，将所述搭建完毕的第二三维数据层以数据形式同步至所述幻影成像模块2。基于云处理器的强大计算能力，上述步骤耗时极少。

所述幻影成像模块2接收到所述云处理器1同步的第二三维数据层后，对所述数据层进行展开分析，并进行三维建模，将所述第二三维数据层以层级形式建立三维模拟图层，并通过所述第一成像装置11进行三维模拟图层的全息影像投影，所述全息投影为街道在当前时间之后2s用户车辆周边发生的情况的模拟。值得一提的是，在所述幻影成像模块2进行数据处理的时候，所述幻影成像模块根据上述用户车辆特定的GPS定位锁定用户车辆，并将用户车辆作为成像中心，以实际距离50m作为半径画以范围，针对所述范围内的数据层进行展开分析并建立三维模拟图层，以供所述第一成像装置11进行三维模拟图层的全息影像投影。用户通过所述全息影像投影观察到2s后遭遇情况的模拟以便在当前时刻进行行车的判断。

所述幻影成像模块2还会根据上述全息影像进行数据转化，并将转化出的实时数据传输至所述警示装置8，所述警示装置8根据所述实时数据中不同车辆对应的数据在三维图层中是否有数据重叠，若有，则判断2s内或者2s后有危险状况发生，所述警示装置8发出语音警示。

实施例二：

参考图为图3。所述车载摄像头7用于模拟用户第一视角进行影像拍摄，并将所述影像传输至所述云处理器1，所述云处理器1将所述影像数据与所述三维实景数据整合，并以第一视角模拟用户在预设时间内遭遇的状况并同步至所述第二成像装置12，所述第二成像装置12进行三维全息影像投影，所述全息影像模拟在预设时间内用户的第一视角所观察到的情景。

所述幻影成像模块2将所述第二成像装置12投影的全息影像中带有的信息转换为实时数据，并将所述实时数据传输至所述警示装置8，所述警示装置8判断是否需要进行警示，若是，则所述警示装置8发出警示，所述警示为语音警示。

具体的，当所述云处理器1处理整合，并搭建出最终形态的第二三维模拟图层过程的同时，所述云处理器1还会做出以下处理：

在所述云处理器1收到所述车载摄像头7模拟的用户第一视角影像，云处理器1会将所述第一视角影像以位置定位形式处理为数据形式并作为纵向数据层嵌入第一三维模拟图层，所述纵向数据层为根据当前建筑物定位生成的数据层，所述纵向数据图层含有用户车辆速度的数据，所述云处理器将所述纵向数据层根据所述用户车辆速度的数据向用户车辆前进方向进行推进，推进时间为预设时间的2s，并测算出2s后用户第一视角所能观察到的固定数据层，所述固定数据层为根据建筑物定位测算的数据层，并将所述固定数据层嵌入第二三维模拟图层，所述第二三维模拟图层已嵌入2s后车辆位置的数据。所述云处理器1截取所述固定数据层以及包含在所述固定数据图层中的第二三维模拟图层，并根据固定数据图层对所述第二三维模拟图层进行处理并整合为数据层，并将整合后的数据传输至所述幻影成像模块2。

所述幻影成像模块2接收到所述云处理器1同步的整合后的数据层后，对所述数据层进行展开分析，并进行三维建模，将所述整合后的数据层以层级形式建立三维模拟图层，并通过所述第二成像装置11进行三维模拟图层的全息影像投影，所述全息投影模拟用户在2s后的第一视角中能观察到的影像信息。用户通过所述全息影像投影观察到2s后遭遇情况的模拟以便在当前时刻进行行车的判断。

所述幻影成像模块2还会根据上述全息影像进行数据转化，并将转化出的实时数据传输至所属警示装置8，所述警示装置8根据所述实时数据中不同车辆对应的数据在三维图层中是否有数据重叠，若有，则判断2s内或者2s后有危险状况发生，所述警示装置8发出语音警示。

实施例三：

参考图为图1。所述处理装置5还用于向所述云处理器1发送车辆速度的信息。所述警示系统具有用户交互的功能，所述云处理器1根据用户的导航信息、车载GPS9的定位信息、所述街道摄像系统拍摄的三维影像以及所述处理装置5发送的车速，模拟出预设时间内用户行进状况的数据，并整合所有用户的数据，将所述数据同步至所述幻影成像模块2，所述幻影成像模块2进行三维全息影像投影并判断是否需要警示，若是，则所述警示装置8发出警示，所述警示为语音警示。

所述基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统还配有车辆防碰撞系统以及车道偏离预警系统。

本实施例阐述本发明车载警示系统与网络交互，且利用云平台进行信息交互，使得警示系统能与远程数据、车辆定位、车载导航等功能有机结合的功能。具体的，所有装有本发明的车载警示系统的用户都能将用户车辆的导航信息、所述车载GPS9的定位信息、用户车辆的速度同步至所述云处理器1，所述云处理器1根据上述信息对所有用户的行进路线进行处理，并整合为各个用户车辆的车辆数据，并将车辆数据根据车辆对应的嵌入上述第二三维模拟图层中。所述云处理器1将所述模拟图层处理为数据形式并发送至所述幻影成像模块，所述幻影成像模块根据上述实施例一以及实施例二阐述的方法进行三维全息影像的投影，并判断是否需要警示。

值得一提的是，本发明所述的车载警示系统还配备有车辆防碰撞系统以及车道偏离预警系统。配置上述预警系统的目的在于针对在用户收到语音警示时因看全息影像的投影而可能产生的危险情况做出警示。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统，包括：云处理器、幻影成像模块、街道摄像模块、GPS模块、处理装置、车载导航仪、车载摄像头、警示装置，所述GPS模块包括车载GPS以及GPS测绘系统，所述幻影成像模块包括第一成像装置与第二成像装置，所述云处理器与所述街道摄像模块、所述GPS模块、所述处理装置数据同步，所述处理装置分别与所述车载导航仪以及所述车载摄像头相连，所述幻影成像装置与所述警示装置相连，所述幻影成像模块数据同步自所述云处理器，其特征在于：所述幻影成像模块用于在预设时间内发生的状况进行模拟以及警示，所述街道摄像模块用于对街道进行全景摄影并将拍摄的影像同步至所述云处理器，所述车载GPS用于对车辆进行定位，所述GPS测绘系统用于测绘二维地图，所述车载导航仪用于生成导航路线以及对车辆进行导航，所述车载摄像头用于拍摄车辆前进方向的影像，所述处理装置用于将所述车载导航仪实时导航路线以及所述车载摄像头拍摄的实时影像同步至所述云处理器，所述云处理器用于将所述处理装置、所述街道摄像模块、所述GPS模块的实时数据处理整合，并将整合后的实时数据同步至所述第一成像装置，所述第一成像装置用于根据所述云处理器同步的数据进行三维全息影像投影，所述全息影像为预设时间内用户车辆以及街道路面上车辆的实时移动状况,用户通过所述全息影像判断预设时间内是否会发生危险情况；

所述车载摄像头用于模拟用户第一视角进行影像拍摄，并将所述影像传输至所述云处理器，所述云处理器将所述影像数据与所述三维实景数据整合并将所述整合后的数据同步至所述第二成像装置，所述第二成像装置根据所述数据模拟用户的第一视角，并以第一视角进行三维全息影像投影，所述全息影像模拟在预设时间内用户的第一视角所观察到的情景，所述幻影成像模块将所述第二成像装置投影的全息影像中带有的信息转换为实时数据，并将所述实时数据传输至所述警示装置，所述警示装置判断是否需要进行警示，若是，则所述警示装置发出警示，所述警示为语音警示。

2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统，其特征在于：所述幻影成像模块将所述第一成像装置投影的全息影像带有的信息转换为实时数据，并将所述实时数据传输至所述警示装置，所述警示装置根据所述实时数据进行警示，所述警示为语音警示。

3.根据权利要求1所述的一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统，其特征在于：所述街道摄像模块包括街道摄像头以及无人机摄影装置，所述无人机摄影装置的四个面都装有摄像头，所述摄像头用于拍摄街道影像；所述街道摄像头用于拍摄过往车辆的行进画面并传输至所述云处理器，所述云处理器根据所述过往车辆行进画面计算所述车辆的速度。

4.根据权利要求1所述的一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统，其特征在于：所述处理装置还用于向所述云处理器发送车辆速度的信息。

5.根据权利要求4所述的一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统，其特征在于：所述警示系统具有用户交互的功能，所述云处理器根据用户的导航信息、车载GPS的定位信息、所述街道摄像系统拍摄的三维影像以及所述处理装置发送的车速，模拟出预设时间内用户行进状况的数据，并整合所有用户的数据，将所述数据同步至所述幻影成像模块，所述幻影成像模块进行三维全息影像投影并判断是否需要警示，若是，则所述警示装置发出警示，所述警示为语音警示。

6.根据权利要求1～4任一所述的一种基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统，其特征在于：所述基于云计算的利用幻影成像的车载警示系统还配有车辆防碰撞系统以及车道偏离预警系统。

Images