CN113715732A

CN113715732A - 一种基于毫米波雷达和摄像头的可视化bsd系统、方法

Info

Publication number: CN113715732A
Application number: CN202110963678.XA
Authority: CN
Inventors: 黄常炯; 唐恺; 王宁; 何明超
Original assignee: Huizhou Desay SV Automotive Co Ltd
Current assignee: Huizhou Desay SV Automotive Co Ltd
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2021-11-30

Abstract

本发明属于汽车辅助驾驶技术领域，具体涉及一种基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统，包括用于获取目标物的物理特征数据的毫米波雷达；用于获取目标物的图像特征数据，便于对目标物进行分类的摄像头；用于处理和分析所获取的特征数据，计算目标物的报警风险等级，并用颜色进行报警风险等级区分的控制器模块；以及用于显示目标物的综合信息和报警风险等级的显示屏；同时涉及一种适用于该系统的BSD方法。本发明可更加直观和醒目的显示目标物对本车的危险程度，缩减驾驶员在驾驶过程中反应和判断的时间，便于驾驶员根据目标物的报警风险等级快速的作出驾驶动作，避免目标物与本车发生碰撞，从而提高驾驶的安全性，降低车辆损失或人员伤亡的概率。

Description

一种基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统、方法

技术领域

本发明属于汽车辅助驾驶技术领域，具体涉及一种基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统、方法。

背景技术

当前市面上的BSD雷达基本都是通过LED灯或者在仪表盘的报警图标来显示报警信息，报警信息的显示方式单一，如BSD灯与报警图标只能较为模糊的提示驾驶员报警信息的等级，一般只能显示一级、二级报警信息。对于报警信息是什么样的目标触发，触发哪个报警，不能直观的看到，使驾驶员无法第一时间知道具体报警信息，从而分散驾驶员的注意力，降低驾驶的安全性。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统、方法。

本发明所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现：

本发明中基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统，包括毫米波雷达，用于获取目标物的物理特征数据；摄像头，用于获取目标物的图像特征数据，便于对目标物进行分类；控制器模块，用于处理和分析所获取的特征数据，计算目标物的综合信息和报警风险等级，并用颜色进行报警风险等级区分；以及显示屏，用于显示目标物的综合信息和报警风险等级。

进一步地，所述摄像头设于本车尾部中间，所述毫米波雷达设于本车尾部两侧。

进一步地，所述摄像头和毫米波雷达的探测区域覆盖本车的后方长×宽＝100m×60m。

进一步地，所述显示屏为本车仪表盘或中控屏幕。

本发明中基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD方法，包括如下步骤，数据采集：通过毫米波雷达采集目标物的物理特征数据，摄像头采集目标物的图像特征数据；数据处理：控制器模块对所采集的物理特征数据和图像特征数据进行逻辑运算和处理分析，计算出目标物的综合信息和报警风险等级；报警显示：控制器模块将计算得出的结果发送至显示屏上，通过显示屏显示本车的综合信息，以及目标物的综合信息和报警风险等级。

进一步地，数据处理步骤中，利用人工智能算法和机器学习算法进行分析，计算出目标物与本车的碰撞时间，从而判断目标物的报警风险等级，并用颜色区分不同的报警风险等级。

进一步地，所述碰撞时间划分成第一阈值区间、第二阈值区间和第三阈值区间；当碰撞时间处于第一阈值区间时，表示目标物安全，与本车没有碰撞危险，用绿色显示目标物的报警风险等级；当碰撞时间处于第二阈值区间时，表示目标物与本车存在碰撞风险，用黄色显示目标物的报警风险等级；当碰撞时间处于第三阈值区间时，表示驾驶员的下一步驾驶动作将使当前的危险程度加重，用红色显示目标物的报警风险等级，同时触发声音报警提醒。

进一步地，数据采集步骤中，毫米波雷达所采集目标物的物理特征数据包括：目标物与本车的距离及距离变化率、目标物的速度及速度变化率以及目标物与本车的角度及角度变化率。

进一步地，数据采集步骤中，摄像头采集目标物的图像特征数据包括目标物的类型、轮廓和外观。

进一步地，报警显示步骤中，将本车及其综合信息显示于显示屏上方，目标物根据实际识别到的综合信息和报警风险等级动态显示于显示屏上。

综上所述，本发明至少具有以下有益之处：

1、本发明可直观化的显示目标物的图像特征数据和物理特征数据，便于驾驶员快速的识别目标物的类型，观察目标物的综合信息，从而辅助驾驶员驾驶车辆，提高驾驶的安全性，降低车辆损失或人员伤亡的概率；

2、本发明目标物的报警风险等级用绿、黄、红三种颜色进行区分，可与目标物的综合信息结合，更加直观和醒目的显示目标物对本车的危险程度，有效的缩减驾驶员在驾驶过程中反应和判断的时间，便于驾驶员根据目标物的报警风险等级快速的作出驾驶动作，避免目标物与本车发生碰撞，从而进一步的提高驾驶的安全性，降低车辆损失或人员伤亡的概率。

附图说明

图1是本发明实施例中基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统的原理框图；

图2是本发明实施例中显示屏的显示图像。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如附图1所示，一较佳实施例中，本发明基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统，包括毫米波雷达、摄像头、控制器模块和显示屏；其中，毫米波雷达设于本车尾部两侧，用于获取目标物的速度及速度变化率、与本车的距离及距离变化率、与本车形成的角度及角度变化率等物理特征数据；由于毫米波雷达所发射波长及导引头的优异性能，致使毫米波雷达相较于现有雷达而言，不仅具有体积小、质量轻、空间分辨率高、穿透能力强、可全天候(大雨天除外)全天时探测、抗干扰和反隐身能力强等特点，而且毫米波雷达的制备成本低，便于企业节约生产成本。摄像头设于本车尾部中间，用于获取目标物的图像特征数据，便于对目标物进行识别和分类，判断目标物为轿车、货车、三轮车、自行车、行人还是宠物等；为提高所获取目标物图像的清晰度，摄像头优选为分辨率不小于720P的高清摄像头。为全面观察本车周围及后方盲区的情况，进一步提高辅助驾驶的安全性，优选地，摄像头和毫米波雷达所形成的探测区域覆盖本车的后方长×宽＝100m×60m。控制器模块用于处理和分析所获取的特征数据，对毫米波雷达和摄像头所采集的特征数据进行逻辑运算和处理分析，得出目标物的类别、距离、速度、角度等信息，为下一步分析目标物的点迹和航迹做准备；随后经过运算处理得出目标物的综合信息，同时判断目标物的报警风险等级，并用颜色标识目标物来进行报警风险等级区分；显示屏用于显示目标物的综合信息和报警风险等级，便于驾驶员查看本车周围及后方盲区的情况，辨别本车周围的目标物分类及报警信息，轻松应对本车周围及后方盲区的驾驶环境，优选地，显示屏为本车仪表盘或中控屏幕，与车载系统相结合显示即可，无需加设外置的显示设备，不仅有效的降低了设备的生产成本，而且无需驾驶员分心留意多个显示设备的信息，进一步有效的提高了辅助驾驶的安全性。

本发明基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD方法，包括如下步骤，

数据采集：通过毫米波雷达采集目标物的物理特征数据，摄像头采集目标物的图像特征数据；其中，毫米波雷达所采集目标物的物理特征数据包括目标物的速度及速度变化率、目标物与本车的距离及距离变化率，以及目标物与本车的角度及角度变化率；摄像头采集目标物的图像特征数据包括目标物的类型、轮廓和外观。

数据处理：控制器模块对所采集的物理特征数据和图像特征数据进行逻辑运算和处理分析，得出目标物的类别、距离、速度、角度等信息，为下一步分析目标物的点迹和航迹做准备；随后经过运算处理得出目标物的综合信息，同时判断目标物的报警风险等级，并用颜色标识目标物来进行报警风险等级区分；在此过程中，控制器模块利用人工智能算法和机器学习算法进行分析，主要根据但不局限于计算出的目标物与本车的碰撞时间，来判断目标物的报警风险等级，并用颜色来进行区分。具体地，将碰撞时间划分成第一阈值区间、第二阈值区间和第三阈值区间；当碰撞时间处于第一阈值区间时，表示目标物安全，与本车没有碰撞危险，用绿色显示目标物的报警风险等级；当碰撞时间处于第二阈值区间时，表示目标物与本车存在碰撞风险，用黄色显示目标物的报警风险等级；当碰撞时间处于第三阈值区间时，表示驾驶员的下一步驾驶动作将使当前的危险程度加重，用红色显示目标物的报警风险等级，同时控制器模块触发车载系统的音响设备进行声音报警提醒。

以轿车做目标物为例，其碰撞时间与报警风险等级和颜色显示对照见下表：

报警显示：控制器模块将计算得出的结果发送至本车仪表盘或中控屏幕上，通过本车仪表盘或中控屏幕显示本车的外观、轮廓、速度、速度变化率等综合信息，目标物的类型、外观、轮廓、速度和速度变化率、与本车的距离及距离变化率、角度及角度变化率等综合信息，以及目标物的报警风险等级。如附图2所示，在显示时，用虚线模拟车道线，本车及其综合信息显示于本车仪表盘或中控屏幕上方的1/4中间车道处，本车周围及后方的目标物则根据实际识别到的综合信息和报警风险等级动态显示于本车仪表盘或中控屏幕上，直观、醒目的显示了目标物对本车的危险程度。

从上述实施例的技术方案可以看出，本发明不仅便于驾驶员快速的识别目标物的类型，观察目标物的综合信息，从而辅助驾驶员驾驶车辆，提高驾驶的安全性，降低车辆损失或人员伤亡的概率；而且目标物的报警风险等级用绿、黄、红三种颜色进行区分，可与目标物的综合信息结合，更加直观和醒目的显示目标物对本车的危险程度，有效的缩减驾驶员在驾驶过程中反应和判断的时间，便于驾驶员根据目标物的报警风险等级快速的作出驾驶动作，避免目标物与本车发生碰撞，从而进一步的提高驾驶的安全性，降低车辆损失或人员伤亡的概率。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims

1.一种基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统，其特征在于，包括：

毫米波雷达，用于获取目标物的物理特征数据；

摄像头，用于获取目标物的图像特征数据，便于对目标物进行分类；控制器模块，用于处理和分析所获取的特征数据，计算出目标物的综合信息和报警风险等级，并用颜色进行报警风险等级区分；

以及显示屏，用于显示目标物的综合信息和报警风险等级。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统，其特征在于，所述摄像头设于本车尾部中间，所述毫米波雷达设于本车尾部两侧。

3.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统，其特征在于，所述摄像头和毫米波雷达的探测区域覆盖本车的后方长×宽＝100m×60m。

4.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD系统，其特征在于，所述显示屏为本车仪表盘或中控屏幕。

5.一种如权利要求1-4任一所述基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD方法，其特征在于，包括如下步骤，

数据采集：通过毫米波雷达采集目标物的物理特征数据，摄像头采集目标物的图像特征数据；

数据处理：控制器模块对所采集的物理特征数据和图像特征数据进行逻辑运算和处理分析，计算出目标物的综合信息和报警风险等级；

报警显示：控制器模块将计算得出的结果发送至显示屏上，通过显示屏显示本车的综合信息，以及目标物的综合信息和报警风险等级。

6.根据权利要求5所述的基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD方法，其特征在于，数据处理步骤中，利用人工智能算法和机器学习算法进行分析，计算出目标物与本车的碰撞时间，从而判断目标物的报警风险等级，并用颜色区分不同的报警风险等级。

7.根据权利要求6所述的基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD方法，其特征在于，所述碰撞时间划分成第一阈值区间、第二阈值区间和第三阈值区间；

当碰撞时间处于第一阈值区间时，表示目标物安全，与本车没有碰撞危险，用绿色显示目标物的报警风险等级；

当碰撞时间处于第二阈值区间时，表示目标物与本车存在碰撞风险，用黄色显示目标物的报警风险等级；

当碰撞时间处于第三阈值区间时，表示驾驶员的下一步驾驶动作将使当前的危险程度加重，用红色显示目标物的报警风险等级，同时触发声音报警提醒。

8.根据权利要求5所述的基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD方法，其特征在于，数据采集步骤中，毫米波雷达所采集目标物的物理特征数据包括：目标物与本车的距离及距离变化率、目标物的速度及速度变化率，以及目标物与本车的角度及角度变化率。

9.根据权利要求5所述的基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD方法，其特征在于，数据采集步骤中，摄像头采集目标物的图像特征数据包括目标物的类型、轮廓和外观。

10.根据权利要求5所述的基于毫米波雷达和摄像头的可视化BSD方法，其特征在于，报警显示步骤中，将本车及本车综合信息显示于显示屏上方，目标物根据实际识别到的综合信息和报警风险等级动态显示于显示屏上。