CN110316067A - 一种车辆辅助驾驶系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆辅助驾驶系统，包括：采集模块，用于采集车辆周围的环境图像和障碍物参数；处理模块，用于对采集模块采集到的信息进行处理，生成辅助驾驶信息；显示模块，用于通过增强现实技术显示辅助驾驶信息和环境图像。在本发明中，通过采集车辆周围的真实环境图像和障碍物信息，再对采集到的环境信息和障碍物信息进行处理，生成可以帮助用户的辅助驾驶信息，之后再通过增强现实技术将真实环境图像和辅助驾驶信息叠加显示给用户，以帮助用户了解行车周围环境，正确驾驶，减少交通事故的发生。

Description

一种车辆辅助驾驶系统和方法
技术领域
本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种车辆辅助驾驶系统和方法。
背景技术
近年来，随着增强现实技术的逐步成熟，各种增强现实头盔陆续出现。增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种可以将真实景观和虚拟景观“无缝”集成的新技术，可实时地获知相机图像的位置和角度并叠加相应图像、视频、三维模型等信息，可以把现实中不能体验到的景象，通过AR技术与现实相叠加和融合，从而获得超越现实的体验。
随着社会和科技的迅速发展，汽车已普遍成为人们的出行代步工具。当新手驾驶员驾驶汽车行驶在路上时，或进行倒车等操作时，经常会由于没有经验而做出错误操作，也因此发生了不少交通事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆辅助驾驶系统和方法。
本发明为了解决上述技术问题，采用的技术方案是：一种车辆辅助驾驶系统，包括：
采集模块，用于采集车辆周围的环境图像和障碍物参数；
处理模块，连接于所述采集模块，用于对所述采集模块采集到的信息进行处理，生成辅助驾驶信息；
显示模块，连接于所述采集模块和所述处理模块，用于通过增强现实技术显示所述辅助驾驶信息和所述环境图像。
在本发明提供的车辆辅助驾驶系统中，述采集模块包括光学摄像单元、超声探测单元和车辆参数采集单元，
所述光学摄像单元，用于对车辆周围的环境进行拍摄，并将拍摄的环境图像发送到所述处理模块；
所述超声探测单元，用于对车辆周围的障碍物进行距离测定和速度测定，并将识别到的障碍物参数发送至所述处理模块；
所述车辆参数采集单元，用于采集车辆速度信息，并将车辆速度信息发送至处理模块。
在本发明提供的车辆辅助驾驶系统中，所述采集模块还包括红外摄像单元，用于对车辆周围的环境和/或障碍物进行红外拍摄，并将拍摄到的红外图像信息发送至所述处理模块。
在本发明提供的车辆辅助驾驶系统中，所述辅助驾驶信息包括转弯辅助信息，所述处理模块用于判断所述车辆速度信息通过弯道时是否超出安全阈值，如果超出安全阈值则生成警告信息，将所述警告信息和所述环境图像发送至所述显示模块；如果未超出所述安全阈值，则所述处理模块根据所述车辆速度信息和弯道形状确定转弯信息，并将所述环境图像和所述转弯信息发送至所述显示模块。
在本发明提供的车辆辅助驾驶系统中，所述辅助驾驶信息包括倒车辅助信息，当车辆通过倒车进入停车位时，所述处理模块根据所述障碍物参数规划倒车路线，并将所述倒车路线和所述环境图像发送至所述显示模块，在车辆路线偏离了规划的停车路线时对驾驶员进行警告。
在本发明提供的车辆辅助驾驶系统中，所述辅助驾驶信息包括错车辅助信息，当对面有车辆对向开来时，所述处理模块根据对向车辆的行驶路线判断是否有碰撞风险，并将提示信息和所述环境图像发送至所述显示模块。
在本发明提供的车辆辅助驾驶系统中，所述显示模块包括增强现实头戴式显示单元，用于根据所述辅助驾驶信息，生成相应的影像。
在本发明提供的车辆辅助驾驶系统中，所述显示模块还包括位置测量单元，用于测量用户的头部位置，并根据用户的头部位置，调整所述增强现实头戴式显示单元的显示角度。
相应地，本发明还提供一种车辆辅助驾驶方法，包括以下步骤：
采集车辆周围的环境图像和障碍物参数；
对采集到的信息进行处理，生成辅助驾驶信息；
通过增强现实技术显示所述辅助驾驶信息和所述环境图像。
在本发明提供的车辆辅助驾驶方法中，所述车辆辅助信息包括转弯辅助信息、倒车辅助信息和错车辅助信息，
对采集到的信息进行处理，生成辅助驾驶信息的所述步骤包括：
判断所述车辆速度信息通过弯道时是否超出安全阈值，如果超出安全阈值则生成警告信息，将所述警告信息和所述环境图像发送至显示模块；如果未超出所述安全阈值，则处理模块根据所述车辆速度信息和弯道形状确定转弯信息，并将所述环境图像和所述转弯信息发送至所述显示模块；
当车辆通过倒车进入停车位时，所述处理模块根据所述障碍物参数规划倒车路线，并将所述倒车路线和所述环境图像发送至所述显示模块，在车辆路线偏离了规划的停车路线时对驾驶员进行警告；
当对面有车辆对向开来时，所述处理模块根据对向车辆的行驶路线判断是否有碰撞风险，并将提示信息和所述环境图像发送至所述显示模块。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：在本发明中，通过采集车辆周围的真实环境图像和障碍物信息，再对采集到的环境信息和障碍物信息进行处理，生成可以帮助用户的辅助驾驶信息，之后再通过增强现实技术将真实环境图像和辅助驾驶信息叠加显示给用户，以帮助用户了解行车周围环境，正确驾驶，减少交通事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例提供的车辆辅助驾驶系统的原理图；
图2为本发明第一实施例提供的采集模块的原理图；
图3为本发明第二实施例提供的车辆辅助驾驶方法的流程图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明第一实施例提供的车辆辅助驾驶系统的原理图。如图1所示，本发明提供的车辆辅助驾驶系统包括：
采集模块10，用于采集车辆周围的环境图像和障碍物参数；
处理模块20，连接于所述采集模块，用于对所述采集模块采集到的信息进行处理，生成辅助驾驶信息；
显示模块30，连接于所述采集模块和所述处理模块，用于通过增强现实技术显示所述辅助驾驶信息和所述环境图像。
在本发明中，通过采集模块采集车辆周围的真实环境图像和障碍物信息，再对采集到的环境信息和障碍物信息进行处理，生成可以帮助用户的辅助驾驶信息，之后再通过增强现实技术将真实环境图像和辅助驾驶信息显示给用户，以帮助用户了解行车周围环境，正确驾驶，减少交通事故的发生。
进一步地，在本发明中，如图2所示，采集模块10包括光学摄像单元110、超声探测单元120和车辆参数采集单元130，
所述光学摄像单元110，用于对车辆周围的环境进行拍摄，并将拍摄的环境图像发送到所述处理模块；
所述超声探测单元120，用于对车辆周围的障碍物进行距离测定和速度测定，并将识别到的障碍物参数发送至所述处理模块；
所述车辆参数采集单元130，用于采集车辆速度信息，并将车辆速度信息发送至处理模块。
具体地，在本发明中，光学摄像单元和超声探测单元设置于车身外部，车辆参数采集单元设置于车身内部。光学摄像单元包括多个摄像头，可以对车身周围的环境进行拍摄，之后通过增强显示技术显示于用户佩戴的头戴式显示设备上，使用户在行车过程中可以准确了解车辆前后左右的路况；超声探测单元包括多个超声波探测器或微波雷达，所述超声探测单元可以对周围的障碍物进行距离测定和速度测定。
进一步地，在本发明中，所述采集模块10还包括红外摄像单元140，用于对车辆周围的环境和/或障碍物进行红外拍摄，并将拍摄到的红外图像信息发送至所述处理模块。通过红外摄像单元可以弥补光学摄像单元的不足，在光线不好等情况下，通过红外成像将周围的环境信息呈现给使用者。
进一步地，针对驾驶者在驾车过程中经常出现的失误，在本发明中，辅助驾驶信息包括转弯辅助信息、倒车辅助信息和错车辅助信息。下面对这三种情况进行详细说明：
当车辆前方出现弯道时，光学摄像头将拍摄到的图像传输到处理模块，车辆参数采集单元将车辆速度传输到处理模块。处理模块首先判断该车速通过弯道是否超出安全阈值，如果超出安全标准则发出警告，请驾驶员减速，警告信息和车辆周围的真实环境信息会叠加显示在增强现实头戴式显示模块上。当车速在安全阈值内时，处理模块根据车速大小和弯道形状判断转弯时机，并在显示模块上显示转弯倒计时。此外，当转弯结束时，处理模块对本次转弯进行评价，分为半径过大，适中和半径过小三个评价，使驾驶员对过弯状况有自己的了解。
当车辆通过倒车进入停车位时，超声波探测单元和红外摄像头对周围的车辆情况和车位情况进行识别，标识出危险障碍物，并规划倒车路线，并将所述倒车路线和所述环境图像发送至所述显示模块，在车辆路线偏离了规划的停车路线时对驾驶员进行警告。
当车辆行驶在比较狭小的道路上时，红外摄像头和超声波探测单元对周围的障碍物进行识别，并将识别信息传输到处理模块，处理模块根据识别信息提示驾驶者车辆两侧距离障碍物的距离。当对面有车辆对向开来时，处理模块根据对向车辆的行驶路线判断是否有碰撞风险，并对车辆驾驶员进行提示，提示信息通过增强显示技术叠加显示在头戴式显示装置上。
进一步地，在本发明中，所述显示模块包括增强现实头戴式显示单元和位置测量单元。增强现实头戴式显示单元用于根据所述辅助驾驶信息，生成相应的影像；位置测量单元用于测量用户的头部位置，并根据用户的头部位置，调整所述增强现实头戴式显示单元的显示角度。具体地，在本发明中，增强现实头戴式显示单元可以为增强现实眼镜，通过增强现实头戴式显示装置可以将摄像头采集到的真实的周围环境信息和处理单元生成的辅助驾驶信息叠加显示在一起，方便用户开车时正确的做出判断，减少交通事故的产生。
实施例二
图3为本发明第二实施例提供的车辆辅助驾驶方法的流程图。如图3所示，本发明提供的车辆辅助驾驶方法，包括以下步骤：
步骤S1：采集车辆周围的环境图像和障碍物参数；
步骤S2：对采集到的信息进行处理，生成辅助驾驶信息；
步骤S3：通过增强现实技术显示所述辅助驾驶信息和所述环境图像。
在本发明中，通过采集车辆周围的真实环境图像和障碍物信息，再对采集到的环境信息和障碍物信息进行处理，生成可以帮助用户的辅助驾驶信息，之后再通过增强现实技术将真实环境图像和辅助驾驶信息显示给用户，以帮助用户了解行车周围环境，正确驾驶，减少交通事故的发生。
进一步地，在本发明中，所述车辆辅助信息包括转弯辅助信息、倒车辅助信息和错车辅助信息，因此，步骤S2包括以下三种情况：
判断所述车辆速度信息通过弯道时是否超出安全阈值，如果超出安全阈值则生成警告信息，将所述警告信息和所述环境图像发送至显示模块；如果未超出所述安全阈值，则处理模块根据所述车辆速度信息和弯道形状确定转弯信息，并将所述环境图像和所述转弯信息发送至所述显示模块；
当车辆通过倒车进入停车位时，所述处理模块根据所述障碍物参数规划倒车路线，并将所述倒车路线和所述环境图像发送至所述显示模块，在车辆路线偏离了规划的停车路线时对驾驶员进行警告；
当对面有车辆对向开来时，所述处理模块根据对向车辆的行驶路线判断是否有碰撞风险，并将提示信息和所述环境图像发送至所述显示模块。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种车辆辅助驾驶系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集车辆周围的环境图像和障碍物参数；
处理模块，连接于所述采集模块，用于对所述采集模块采集到的信息进行处理，生成辅助驾驶信息；
显示模块，连接于所述采集模块和所述处理模块，用于通过增强现实技术显示所述辅助驾驶信息和所述环境图像。
2.根据权利要求1所述的车辆辅助驾驶系统，其特征在于，所述采集模块包括光学摄像单元、超声探测单元和车辆参数采集单元，
所述光学摄像单元，用于对车辆周围的环境进行拍摄，并将拍摄的环境图像发送到所述处理模块；
所述超声探测单元，用于对车辆周围的障碍物进行距离测定和速度测定，并将识别到的障碍物参数发送至所述处理模块；
所述车辆参数采集单元，用于采集车辆速度信息，并将车辆速度信息发送至处理模块。
3.根据权利要求2所述的车辆辅助驾驶系统，其特征在于，所述采集模块还包括红外摄像单元，用于对车辆周围的环境和/或障碍物进行红外拍摄，并将拍摄到的红外图像信息发送至所述处理模块。
4.根据权利要求2所述的车辆辅助驾驶系统，其特征在于，所述辅助驾驶信息包括转弯辅助信息，所述处理模块用于判断所述车辆速度信息通过弯道时是否超出安全阈值，如果超出安全阈值则生成警告信息，将所述警告信息和所述环境图像发送至所述显示模块；如果未超出所述安全阈值，则所述处理模块根据所述车辆速度信息和弯道形状确定转弯信息，并将所述环境图像和所述转弯信息发送至所述显示模块。
5.根据权利要求2所述的车辆辅助驾驶系统，其特征在于，所述辅助驾驶信息包括倒车辅助信息，当车辆通过倒车进入停车位时，所述处理模块根据所述障碍物参数规划倒车路线，并将所述倒车路线和所述环境图像发送至所述显示模块，在车辆路线偏离了规划的停车路线时对驾驶员进行警告。
6.根据权利要求2所述的车辆辅助驾驶系统，其特征在于，所述辅助驾驶信息包括错车辅助信息，当对面有车辆对向开来时，所述处理模块根据对向车辆的行驶路线判断是否有碰撞风险，并将提示信息和所述环境图像发送至所述显示模块。
7.根据权利要求1所述的车辆辅助驾驶系统，其特征在于，所述显示模块包括增强现实头戴式显示单元，用于根据所述辅助驾驶信息，生成相应的影像。
8.根据权利要求7所述的车辆辅助驾驶系统，其特征在于，所述显示模块还包括位置测量单元，用于测量用户的头部位置，并根据用户的头部位置，调整所述增强现实头戴式显示单元的显示角度。
9.一种车辆辅助驾驶方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集车辆周围的环境图像和障碍物参数；
对采集到的信息进行处理，生成辅助驾驶信息；
通过增强现实技术显示所述辅助驾驶信息和所述环境图像。
10.如权利要求9所述的车辆辅助驾驶方法，其特征在于，所述车辆辅助信息包括转弯辅助信息、倒车辅助信息和错车辅助信息，
对采集到的信息进行处理，生成辅助驾驶信息的所述步骤包括：
判断所述车辆速度信息通过弯道时是否超出安全阈值，如果超出安全阈值则生成警告信息，将所述警告信息和所述环境图像发送至显示模块；如果未超出所述安全阈值，则处理模块根据所述车辆速度信息和弯道形状确定转弯信息，并将所述环境图像和所述转弯信息发送至所述显示模块；
当车辆通过倒车进入停车位时，所述处理模块根据所述障碍物参数规划倒车路线，并将所述倒车路线和所述环境图像发送至所述显示模块，在车辆路线偏离了规划的停车路线时对驾驶员进行警告；
当对面有车辆对向开来时，所述处理模块根据对向车辆的行驶路线判断是否有碰撞风险，并将提示信息和所述环境图像发送至所述显示模块。
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