CN111882665A - 车辆驾驶辅助系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统及方法，该系统包括：模型渲染模块，用于实时渲染本车辆的周围环境的三维模型；显示模块，用于显示本车辆以及所述周围环境的三维模型；报警模块，用于判断当前是否符合预设报警条件，若是则触发报警；资源调度模块，用于将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块通过模型渲染模块与显示模块实现本车辆以及所述周围环境的三维模型渲染和显示，并且资源调度模块将计算资源的预设比例部分预留给报警模块，保证在渲染时也能够及时触发报警，能够保证驾驶者及时收到车辆周围环境信息的同时，也不能妨碍报警信息的接收。

Description

车辆驾驶辅助系统及方法

技术领域

本发明涉及驾驶技术技术领域，尤其涉及车辆驾驶辅助系统及方法。

背景技术

随着自动驾驶领域的技术越发成熟，周围物体以及自身车辆的状态感知已成熟，人们对于周边物体的视觉感知以及及时性提示报警的可见性愈发重要。在现有技术中，对车辆的周围环境进行三维建模并实时显示。

然而三维建模需要消耗大量的计算资源，如果车载计算设备被卡住，这时如果发生突发情况，那么驾驶者将得不到及时的报警信息。

因此，如何提供一种车辆驾驶辅助方案，能够保证驾驶者及时收到车辆周围环境信息的同时，也不能妨碍报警信息的接收，是本领域技术人员亟待解决的技术方案。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆驾驶辅助系统及方法，能够保证驾驶者及时收到车辆周围环境信息的同时，也不妨碍报警信息的接收。

本发明实施例提供一种车辆驾驶辅助系统，包括：

模型渲染模块，用于实时渲染本车辆的周围环境的三维模型；

显示模块，用于显示本车辆以及所述周围环境的三维模型；

报警模块，用于判断当前是否符合预设报警条件，若是则触发报警；

资源调度模块，用于将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块。

进一步地，所述模型渲染模块包括：

实时路况信息采集单元，用于采集本车辆的周围预设范围内的路况信息；

周围环境建模单元，用于根据所述路况信息对周围环境进行三维建模；

自身状态建模单元，用于获取本车辆的自身状态，并建立自身三维模型；

障碍物识别单元，用于判断所述路况信息是否与预设安全路况信息匹配，如果不匹配，则识别为障碍物。

进一步地，所述周围环境包括下列中的一种或多种的组合：汽车、红绿灯、卡车、摩托车、车道线、行人。

进一步地，所述显示模块，包括：

平面显示单元，用于将所述模型渲染模块生成的三维模型转换为平面俯视图并显示于显示器上；

立体显示单元，用于将所述模型渲染模块生成的三维模型通过三维视角显示于显示器上。

进一步地，所述报警模块，包括：

第三方报警单元，用于接收第三方的报警信息，并触发报警；

汽车报警单元，用于判断前车与本车辆的距离是否小于预设距离，若是，则触发报警；

车道偏离报警单元，用于判断本车辆的行驶方向是否与车道同向，若不是，则触发报警，

行人预警单元，用于判断形式否在本车辆的行驶线路上，若是，则触发报警；

车辆状态报警，用于获取本车辆状态，并在本车辆状态发生不符合预设状态的条件下触发报警。

进一步地，所述资源调度模块包括：

资源获取单元，用于获取计算资源的总量；

资源分配单元，用于按照预设比例将所述计算资源分配给所述报警模块；

资源限制单元，用于限制所述模型渲染模块的资源使用量不超过预设阈值。

进一步地，还包括：UDP通信模块，用于建立本车辆与外界设备的通信连接；

模型更新模块，用于当接收到外界设备发送的渲染模型时，将所述渲染模型添加到所述三维模型中，形成新的三维模型；

WebSocket通信模块，用于建立本车辆与服务器的通信连接；

报警推送模块，用于当接收到所述服务器发送的报警信息时，触发报警。

进一步地，还包括：

GPS定位模块，用于获取本车辆的实时位置；

环境定位模块，用于获取周围环境的实时位置信息；

位置更新模块，用于在所述显示模块中更新三维模型的实时位置。

进一步地，还包括：

报警队列模块，用于存储更新的报警信息；

轮询模块，用于每隔预设时间查询所述报警队列模块中是否存在新的报警信息，若是，则触发报警。

另一方面，本发明实施例提供一种车辆驾驶辅助方法，应用于上述任一种所述的车辆驾驶辅助系统，包括：

模型渲染模块实时渲染车辆的周围环境的三维模型；

显示模块显示本车辆以及所述周围环境的三维模型；

报警模块判断当前是否符合预设报警条件，若是则触发报警；

资源调度模块将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块。

本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统及方法，通过模型渲染模块与显示模块实现本车辆以及所述周围环境的三维模型渲染和显示，并且资源调度模块将计算资源的预设比例部分预留给报警模块，保证在渲染时也能够及时触发报警，能够保证驾驶者及时收到车辆周围环境信息的同时，也不能妨碍报警信息的接收。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的组成结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的模型渲染模块组成结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的显示模块组成结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的报警模块组成结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的资源调度模块组成结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的扩展组成结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助方法的流程图；

图8是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面结合图1-图6描述本发明实施例的车辆驾驶辅助系统。

图1为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的组成结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的模型渲染模块组成结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的显示模块组成结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的报警模块组成结构示意图；图5为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的资源调度模块组成结构示意图；图6为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统的扩展组成结构示意图。

本发明实施例提供一种车辆驾驶辅助系统100，包括：

模型渲染模块110，用于实时渲染本车辆的周围环境的三维模型；

显示模块120，用于显示本车辆以及所述周围环境的三维模型；

报警模块130，用于判断当前是否符合预设报警条件，若是则触发报警；

资源调度模块140，用于将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块130。

具体地，在本发明实施例中，可以使用模型渲染模块110对本车辆的周围环境进行三维模型的渲染，当然，本车辆需要获取周围环境的物体信息，可以使用雷达或其他传感器来获取到周围的物体的形状，从而根据该物体的形状来判断该物体到底是什么物体，由于车辆行驶在道路上，因此，这些周围环境中可能存在下列中的一种或多种的组合：汽车、红绿灯、卡车、摩托车、车道线、行人，当然，也可能是其他的物体，这里不一一列举。在获得周围环境的信息后，如果是常用的三维模型，例如行人，可以直接调用已经渲染好的行人模型，如果是车辆，也可以使用已经渲染好的车辆模型，对于常用的模型，可以进行预存，方便渲染调用。

在三维模型构建完成后，现实模块可以利用该三维模型进行现实，具体地可以将该三维模型的画面输出到显示器中进行现实，从而方便驾驶者观察本车辆周围环境，方便作为驾驶决策。

然而，在实践中，由于进行三维模型的渲染会占用大量的计算资源，因此，可能会影响到报警模块130的实现，为了解决这个问题，本发明实施例中设计了资源调度模块140，用于将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块130。从而可以保证报警功能的实现，具体地，报警信息可以在显示器上进行现实，也可以发出语音提示驾驶者。

进一步地，为了实现模型渲染，所述模型渲染模块110可以包括：实时路况信息采集单元111，用于采集本车辆的周围预设范围内的路况信息；周围环境建模单元112，用于根据所述路况信息对周围环境进行三维建模；自身状态建模单元113，用于获取本车辆的自身状态，并建立自身三维模型；障碍物识别单元114，用于判断所述路况信息是否与预设安全路况信息匹配，如果不匹配，则识别为障碍物。

也就是说，模型渲染模块110不仅可以采集路况信息，还可以进行周围环境的渲染，另外本车辆也需要在显示模块120中进行显示，因此需要获取本车辆自身的状态并进行显示，例如如果本车辆为电动汽车，那么可以获取本车辆的电量进行显示，如果本车辆为汽油车，那么可以获取本车辆的剩余油量进行现实，当然也可以获取车辆的当前速度等车辆状态信息进显示，从而方便驾驶者掌握本车辆以及周围环境的情形。

更进一步地，为了方便驾驶者从不同的角度通过现实模块进行周围环境的观察，所述显示模块120，可以包括：平面显示单元121，用于将所述模型渲染模块110生成的三维模型转换为平面俯视图并显示于显示器上；立体显示单元122，用于将所述模型渲染模块110生成的三维模型通过三维视角显示于显示器上。也就是说驾驶者可以自己选择现实模式，从而实现平面俯视的观察，也可以进行立体的周围环境的观察。

值得说明的是，为了驾驶环境下不同驾驶情况下的报警，所述报警模块130，可以包括：第三方报警单元131，用于接收第三方的报警信息，并触发报警；也就是说，可以接收外界设备发送过来的报警信息，例如如果道路前方存在交通事故，可以提前发送到本车辆对驾驶者进行提醒；汽车报警单元132，用于判断前车与本车辆的距离是否小于预设距离，若是，则触发报警；由于需要和前车保持车距，因此可以对是否和前车保持了安全驾驶距离进行报警；车道偏离报警单元133，用于判断本车辆的行驶方向是否与车道同向，若不是，则触发报警，本车辆一般是顺着车道行驶的，如果存在偏离车道的情况，可能存在驾驶违规，或出现驾驶危险等。行人预警单元134，用于判断形式否在本车辆的行驶线路上，若是，则触发报警；车辆状态报警135，用于获取本车辆状态，并在本车辆状态发生不符合预设状态的条件下触发报警。对于行人，和本车辆的状态都可以进行报警，以提醒驾驶者礼让行人，掌握本车辆的情况。

在上述实施例的基础上，本实施例中对于资源调度模块140包括：资源获取单元141，用于获取计算资源的总量；资源分配单元142，用于按照预设比例将所述计算资源分配给所述报警模；资源限制单元143，用于限制所述模型渲染模块110的资源使用量不超过预设阈值。

当然，在实际情况中，可以为报警模块130单独设置一个从计算机硬件，专门进行报警，而渲染模型则在主计算机硬件中完成，这样可以保证报警信息的及时传递，当然，如果只有一个计算机硬件，则对报警模块130预留计算资源，防止报警信息被卡住，不能及时报警。

在本发明又一实施例中，车辆驾驶辅助系统还包括：UDP通信模块150，用于建立本车辆与外界设备的通信连接；模型更新模块160，用于当接收到外界设备发送的渲染模型时，将所述渲染模型添加到所述三维模型中，形成新的三维模型；WebSocket通信模块170，用于建立本车辆与服务器的通信连接；报警推送模块180，用于当接收到所述服务器发送的报警信息时，触发报警。

UDP通信模块150可以方便本车辆与外界车辆和设备进行信息交互，UDP是一个无连接协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。

WebSocket通信模块170可以实现本车辆接收服务器推送的报警信息。WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议，WebSocket使得本车辆和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向本车辆推送数据。在WebSocket API中，本车辆和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

在上述具体实施方式的基础上，本实施例中为了实现三维模型的实时动态更新，还可以在设置GPS定位模块，用于获取本车辆的实时位置；环境定位模块，用于获取周围环境的实时位置信息；位置更新模块，用于在所述显示模块120中更新三维模型的实时位置。也就是说，对三维模型的物体可以实现位置的移动，从而动态显示路况。

在本发明实施例中，为了实现报警信息及时通知到驾驶者，还可以设置报警队列模块，用于存储更新的报警信息；轮询模块，用于每隔预设时间查询所述报警队列模块中是否存在新的报警信息，若是，则触发报警。在cpu负载严重的情况下，采用一个报警队列进行动态调度，已进行实时更新最新报警情况，渲染时采用记录每一个报警起始时间，当前给用户展示的时间，进行轮询调度是否需要展示最新的报警内容以及语音播报情况，使得报警更加及时可靠。

下面对本发明实施例提供的车辆驾驶辅助方法进行描述，下文描述的车辆驾驶辅助方法与上文描述的车辆驾驶辅助系统可相互对应参照。

请参考图7，图7为本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助方法的流程图。

在本发明又一具体实施方式中，本发明实施例提供一种车辆驾驶辅助方法，应用于上述任一种所述的车辆驾驶辅助系统100，包括：

步骤S71：模型渲染模块实时渲染车辆的周围环境的三维模型；

步骤S72：显示模块显示本车辆以及所述周围环境的三维模型；

步骤S73：报警模块判断当前是否符合预设报警条件，若是则触发报警；

步骤S74：资源调度模块将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块。

本发明实施例提供的一种车辆驾驶辅助系统及方法，通过模型渲染模块与显示模块实现本车辆以及所述周围环境的三维模型渲染和显示，并且资源调度模块将计算资源的预设比例部分预留给报警模块，保证在渲染时也能够及时触发报警，能够保证驾驶者及时收到车辆周围环境信息的同时，也不能妨碍报警信息的接收。

图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行车辆驾驶辅助方法，该方法包括：模型渲染模块实时渲染车辆的周围环境的三维模型；显示模块显示本车辆以及所述周围环境的三维模型；报警模块判断当前是否符合预设报警条件，若是则触发报警；资源调度模块将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块。

此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的车辆驾驶辅助方法，该方法包括：模型渲染模块实时渲染车辆的周围环境的三维模型；显示模块显示本车辆以及所述周围环境的三维模型；报警模块判断当前是否符合预设报警条件，若是则触发报警；资源调度模块将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆驾驶辅助系统，其特征在于，包括：

模型渲染模块，用于实时渲染本车辆的周围环境的三维模型；

显示模块，用于显示本车辆以及所述周围环境的三维模型；

报警模块，用于判断当前是否符合预设报警条件，若是则触发报警；

资源调度模块，用于将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块。

2.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，

所述模型渲染模块包括：

实时路况信息采集单元，用于采集本车辆的周围预设范围内的路况信息；

周围环境建模单元，用于根据所述路况信息对周围环境进行三维建模；

自身状态建模单元，用于获取本车辆的自身状态，并建立自身三维模型；

障碍物识别单元，用于判断所述路况信息是否与预设安全路况信息匹配，如果不匹配，则识别为障碍物。

3.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，

所述周围环境包括下列中的一种或多种的组合：汽车、红绿灯、卡车、摩托车、车道线以及行人。

4.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，

所述显示模块，包括：

平面显示单元，用于将所述模型渲染模块生成的三维模型转换为平面俯视图并显示于显示器上；

立体显示单元，用于将所述模型渲染模块生成的三维模型通过三维视角显示于显示器上。

5.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，

所述报警模块，包括：

第三方报警单元，用于接收第三方的报警信息，并触发报警；

汽车报警单元，用于判断前车与本车辆的距离是否小于预设距离，若是，则触发报警；

车道偏离报警单元，用于判断本车辆的行驶方向是否与车道同向，若不是，则触发报警，

行人预警单元，用于判断形式否在本车辆的行驶线路上，若是，则触发报警；

车辆状态报警，用于获取本车辆状态，并在本车辆状态发生不符合预设状态的条件下触发报警。

6.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，

所述资源调度模块包括：

资源获取单元，用于获取计算资源的总量；

资源分配单元，用于按照预设比例将所述计算资源分配给所述报警模块；

资源限制单元，用于限制所述模型渲染模块的资源使用量不超过预设阈值。

7.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，还包括：

UDP通信模块，用于建立本车辆与外界设备的通信连接；

模型更新模块，用于当接收到外界设备发送的渲染模型时，将所述渲染模型添加到所述三维模型中，形成新的三维模型；

WebSocket通信模块，用于建立本车辆与服务器的通信连接；

报警推送模块，用于当接收到所述服务器发送的报警信息时，触发报警。

8.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，还包括：

GPS定位模块，用于获取本车辆的实时位置；

环境定位模块，用于获取周围环境的实时位置信息；

位置更新模块，用于在所述显示模块中更新三维模型的实时位置。

9.根据权利要求1至8任一项所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，还包括：

报警队列模块，用于存储更新的报警信息；

轮询模块，用于每隔预设时间查询所述报警队列模块中是否存在新的报警信息，若是，则触发报警。

10.一种车辆驾驶辅助方法，应用于如权利要求1至9任一项所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，包括：

模型渲染模块实时渲染车辆的周围环境的三维模型；

显示模块显示本车辆以及所述周围环境的三维模型；

报警模块判断当前是否符合预设报警条件，若是则触发报警；

资源调度模块将计算资源的预设比例部分预留给所述报警模块。

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