CN114719867A - 一种基于传感器的车辆导航方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆安全相关技术领域，公开了一种基于传感器的车辆导航方法及系统，包括传感获取模块、无线共享模块、范围路况模块以及安全导航模块；其作用是基于无线系统实现相邻多个车辆间的雷达传感数据的实时交互，从而实现车辆导航以及避让系统对更大范围内的障碍物能够具有更多的时间去感知和获取，从而提醒驾驶人员安全状态或是引导驾驶人员做出响应，亦或实现车辆的紧急避让，相较于现有技术中车辆自身雷达传感处理的方式，能够避免当相邻车辆或是障碍物遮挡时产生的巨大盲区，可以降低因盲区障碍物行人等不能及时发现导致的安全事故发生概率。

Description

一种基于传感器的车辆导航方法及系统
技术领域
本发明涉及车辆安全相关技术领域，具体是一种基于传感器的车辆导航方法及系统。
背景技术
车辆传感器在车辆的日常使用中扮演着重要的以及多样的角色，其既可以对车辆的自身状态进行监测从而判断车辆的健康状况，同时也可以对车辆周围进行雷达感知，从而获取障碍物、车辆以及行人的分布运动状态，进而实现车辆的安全引导以及紧急避让功能。
现有技术中的雷达传感设置方式在使用时存在范围有限，且一旦有车辆或是物体遮挡时，无法有效获取行人车辆信息的问题，这就导致发生安全事故的风险大幅提高，例如并排行驶的车辆中，远离路边一侧的车辆可能无法及时获取进入道路的行人信息，导致事故的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于传感器的车辆导航系统，包括：
传感获取模块，用于通过传感器对车辆预设范围内进行实时监测以生成范围传感数据，所述范围传感数据用于表征以所述车辆为中心一定范围内的物体分布状态，所述范围传感数据包括生成时刻的位置信息；
无线共享模块，用于生成局域共享网络，并通过所述局域共享网络实时发送所述范围传感数据，实时监测范围内的其它所述局域共享网络，并通过所述局域共享网络获取其它车辆的所述范围传感数据；
范围路况模块，用于根据多个所述范围传感数据建立共享监测区域，所述共享监测区域为多个所述车辆的监测范围的并集，用于向所述车辆提供更大的雷达监控区域并减少监测死区；
安全导航模块，用于通过预设的障碍避让方法对所述共享监测区域进行障碍物判定，生成车辆避让信息，所述车辆避让信息用于更新生成车辆导航数据。
作为本发明的进一步方案：所述范围路况模块包括：
相对定位单元，用于实时获取与所述范围传感数据相对应的位置信息，所述范围传感数据对应唯一的位置信息；
区块同步单元，用于根据所述位置信息获取所述范围传感数据生成车辆对应自身车辆的相对位置信息，根据所述相对位置信息对多个所述范围传感数据的监测范围取并集，生成共享监测区域；
障碍更新单元，用于根据所述共享监测区域对多个所述范围传感数据取并集，获取并更新所述共享监测区域中的障碍物分布信息。
作为本发明的再进一步方案：所述安全导航模块包括：
行车引导单元，用于通过导航系统获取车辆导航路径，根据所述车辆导航路径对所述共享监测区域进行障碍物分析，从而获取车辆在所述共享监测区域的行车引导路径，所述行车引导路径用于表征车辆导航路径在一定范围内的详细行车路线，用于引导车辆更为安全的行车；
行车避让单元，用于根据实时更新的所述共享监测区域对障碍物进行运动状态分析，并根据所述运动状态分析的结果以及自身车辆运动状态进行运动安全模拟，生成安全避让警示，所述安全避让警示用于引导用户改变自身车辆运动状态或通过紧急避让系统控制车辆躲避碰撞。
作为本发明的再进一步方案：还包括云同步模块；
所述云同步模块，用于通过所述车辆获取所述共享监控区域，通过多个所述共享监控区域生成车辆分布信息，所述车辆分布信息用于表征各路段的车流及交通状态情况。
作为本发明的再进一步方案：还包括无线共享增强模块；
所述无线共享增强模块，用于实时监测范围内的局域共享网络，通过所述局域共享网络实时获取车辆的所述范围传感数据，并生成局域共享网络，通过所述局域共享网络发送获取的所述范围传感数据，所述无线共享增强模块在信号遮挡区域处设置。
本发明实施例旨在提供一种基于传感器的车辆导航方法，包含步骤：
通过传感器对车辆预设范围内进行实时监测以生成范围传感数据，所述范围传感数据用于表征以所述车辆为中心一定范围内的物体分布状态，所述范围传感数据包括生成时刻的位置信息；
生成局域共享网络，并通过所述局域共享网络实时发送所述范围传感数据，实时监测范围内的其它所述局域共享网络，并通过所述局域共享网络获取其它车辆的所述范围传感数据；
根据多个所述范围传感数据建立共享监测区域，所述共享监测区域为多个所述车辆的监测范围的并集，用于向所述车辆提供更大的雷达监控区域并减少监测死区；
通过预设的障碍避让方法对所述共享监测区域进行障碍物判定，生成车辆避让信息，所述车辆避让信息用于更新生成车辆导航数据。
作为本发明的进一步方案：所述根据多个所述范围传感数据建立共享监测区域的步骤具体包括：
实时获取与所述范围传感数据相对应的位置信息，所述范围传感数据对应唯一的位置信息；
根据所述位置信息获取所述范围传感数据生成车辆对应自身车辆的相对位置信息，根据所述相对位置信息对多个所述范围传感数据的监测范围取并集，生成共享监测区域；
根据所述共享监测区域对多个所述范围传感数据取并集，获取并更新所述共享监测区域中的障碍物分布信息。
作为本发明的再进一步方案：所述通过预设的障碍避让方法对所述共享监测区域进行障碍物判定，生成车辆避让信息的步骤具体包括：
通过导航系统获取车辆导航路径，根据所述车辆导航路径对所述共享监测区域进行障碍物分析，从而获取车辆在所述共享监测区域的行车引导路径，所述行车引导路径用于表征车辆导航路径在一定范围内的详细行车路线，用于引导车辆更为安全的行车；
根据实时更新的所述共享监测区域对障碍物进行运动状态分析，并根据所述运动状态分析的结果以及自身车辆运动状态进行运动安全模拟，生成安全避让警示，所述安全避让警示用于引导用户改变自身车辆运动状态或通过紧急避让系统控制车辆躲避碰撞。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种基于传感器的车辆导航系统，其作用是基于无线系统实现相邻多个车辆间的雷达传感数据的实时交互，从而实现车辆导航以及避让系统对更大范围内的障碍物能够具有更多的时间去感知和获取，从而提醒驾驶人员安全状态或是引导驾驶人员做出响应，亦或实现车辆的紧急避让，相较于现有技术中车辆自身雷达传感处理的方式，能够避免当相邻车辆或是障碍物遮挡时产生的巨大盲区，可以降低因盲区障碍物行人等不能及时发现导致的安全事故发生概率。
附图说明
图1为一种基于传感器的车辆导航系统的组成框图。
图2为一种基于传感器的车辆导航系统中范围路况模块的组成框图。
图3为一种基于传感器的车辆导航系统中安全导航模块的组成框图。
图4为一种基于传感器的车辆导航方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现方式进行详细描述。
如图1所述，为本发明一个实施例提供的一种基于传感器的车辆导航系统，包括：
传感获取模块100，用于通过传感器对车辆预设范围内进行实时监测以生成范围传感数据，所述范围传感数据用于表征以所述车辆为中心一定范围内的物体分布状态，所述范围传感数据包括生成时刻的位置信息。
无线共享模块300，用于生成局域共享网络，并通过所述局域共享网络实时发送所述范围传感数据，实时监测范围内的其它所述局域共享网络，并通过所述局域共享网络获取其它车辆的所述范围传感数据。
范围路况模块500，用于根据多个所述范围传感数据建立共享监测区域，所述共享监测区域为多个所述车辆的监测范围的并集，用于向所述车辆提供更大的雷达监控区域并减少监测死区。
安全导航模块700，用于通过预设的障碍避让方法对所述共享监测区域进行障碍物判定，生成车辆避让信息，所述车辆避让信息用于更新生成车辆导航数据。
本实施例中，提供了一种基于传感器的车辆导航系统，其作用是基于无线系统实现相邻多个车辆间的雷达传感数据的实时交互，从而实现车辆导航以及避让系统对更大范围内的障碍物能够具有更多的时间去感知和获取，从而提醒驾驶人员安全状态或是引导驾驶人员做出响应，亦或实现车辆的紧急避让，相较于现有技术中车辆自身雷达传感处理的方式，能够避免当相邻车辆或是障碍物遮挡时产生的巨大盲区，可以降低因盲区障碍物行人等不能及时发现导致的安全事故发生概率；在使用时，传感获取模块100即对应现有技术中车辆的周身雷达以及相对应的检测系统，可以对车辆自身周围的障碍物车辆行人等进行感知和记录（申请中均称障碍物），区别在于，这里记录生成的数据还包括了位置信息，这样在无线共享模块300建立局域共享网络将记录生成的范围传感数据传送给其它车辆的时候，其它车辆便可以在范围路况模块作用下通过位置信息获取与本车辆的相对位置关系，通过这一相对位置关系可以划定建立一个两个车辆雷达所覆盖的总区域，即共享监测区域，从而两辆车辆便可以获取一个更大范围内的雷达监测数据，从而可以实现对障碍物的更早发现以及预防，减少雷达的盲区（例如两车并列式，靠近路边的A车右前方一行人快速窜出，通常情况下，B车可能无法及时获知，可能导致安全事故，而在本申请系统的夹持下，B车也可以及时获取这一行人的消息，可以有效的延长反应时间，降低事故发生概率）；安全导航模块700则是实现根据这个更大范围的障碍物雷达感知数据进行对车辆行驶路径的进一步规划、车辆对障碍物的避让等功能。
如图2所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述范围路况模块500包括：
相对定位单元501，用于实时获取与所述范围传感数据相对应的位置信息，所述范围传感数据对应唯一的位置信息。
区块同步单元502，用于根据所述位置信息获取所述范围传感数据生成车辆对应自身车辆的相对位置信息，根据所述相对位置信息对多个所述范围传感数据的监测范围取并集，生成共享监测区域。
障碍更新单元503，用于根据所述共享监测区域对多个所述范围传感数据取并集，获取并更新所述共享监测区域中的障碍物分布信息。
本实施例中，这里对范围路况模块500根据功能实现进行了划分说明，其中，对于相对定位单元501，这里的位置信息可以通过雷达实现，即位置信息自身便已经是相对位置信息（适用于直行道路等车辆之间可以实现雷达感应的情况），也可以是位置信息为车辆的具体位置信息，然后通过位置信息进行相对位置的判断（适用于遮挡物较多的路口巷口等转角位置处，可以实现更远距离的相互的位置判断，精度不如雷达直接获取的方式高，但是得益于远距离可以在转角等位置处提前更多距离处得知车辆行人障碍物的存在，提前做好规避规划），对较远目标进行规避规划，避免事故的发生。
如图3所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述安全导航模块700包括：
行车引导单元701，用于通过导航系统获取车辆导航路径，根据所述车辆导航路径对所述共享监测区域进行障碍物分析，从而获取车辆在所述共享监测区域的行车引导路径，所述行车引导路径用于表征车辆导航路径在一定范围内的详细行车路线，用于引导车辆更为安全的行车。
行车避让单元702，用于根据实时更新的所述共享监测区域对障碍物进行运动状态分析，并根据所述运动状态分析的结果以及自身车辆运动状态进行运动安全模拟，生成安全避让警示，所述安全避让警示用于引导用户改变自身车辆运动状态或通过紧急避让系统控制车辆躲避碰撞。
本实施例中，对于安全导航模块700进行了功能划分的说明，行车引导单元701的作用是对车辆导航生成更为细致的引导，例如当车辆前进时，因前方维护、事故等原因，需要车辆进行变道，可以提前获知，从而可以避免到维护处短距离变道导致的交通拥堵等情况；形成避让单元702则是用于安全判断的安全单元，可以对障碍，尤其是移动中的障碍物（例如行人车辆等）进行模拟判断，从而提前预警或执行应急操作，降低安全事故的发生概率。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括云同步模块；
所述云同步模块，用于通过所述车辆获取所述共享监控区域，通过多个所述共享监控区域生成车辆分布信息，所述车辆分布信息用于表征各路段的车流及交通状态情况。
本实施例中，云同步模块主要在于对车辆位置关系的获取以及云端同步，通过云同步模块，可以实现对某一路段或是区域内交通状态的快速获取，能够方便交通部门的交通管理，同时，也能够第一时间获取相关的交通事故信息等，快速定位并展开处理（某些情况下，事故涉及人员可能无法通过自身及时或是完整的进行事故告知，导致救援展开较慢或是救援人员并未获知事故发生，从而产生本可以避免的事故后果）。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括无线共享增强模块；
所述无线共享增强模块，用于实时监测范围内的局域共享网络，通过所述局域共享网络实时获取车辆的所述范围传感数据，并生成局域共享网络，通过所述局域共享网络发送获取的所述范围传感数据，所述无线共享增强模块在信号遮挡区域处设置。
本实施例中，无线共享增强模块可以在遮挡物较多的区域进行固定设置，增加可共享的范围，可利用在路口等多处位置，例如在指示牌上设置，通过这一模块设置，可以实现在路口巷口等处对因遮挡无法建立局域共享网络连接的车辆实现连接，可以有效降低路口等处的事故发生概率。
如图4所示，本发明还提供了一种基于传感器的车辆导航方法，其包括步骤：
S200，通过传感器对车辆预设范围内进行实时监测以生成范围传感数据，所述范围传感数据用于表征以所述车辆为中心一定范围内的物体分布状态，所述范围传感数据包括生成时刻的位置信息。
S400，生成局域共享网络，并通过所述局域共享网络实时发送所述范围传感数据，实时监测范围内的其它所述局域共享网络，并通过所述局域共享网络获取其它车辆的所述范围传感数据。
S600，根据多个所述范围传感数据建立共享监测区域，所述共享监测区域为多个所述车辆的监测范围的并集，用于向所述车辆提供更大的雷达监控区域并减少监测死区。
S800，通过预设的障碍避让方法对所述共享监测区域进行障碍物判定，生成车辆避让信息，所述车辆避让信息用于更新生成车辆导航数据。
作为本发明另一个优选的实施例，所述根据多个所述范围传感数据建立共享监测区域的步骤具体包括：
实时获取与所述范围传感数据相对应的位置信息，所述范围传感数据对应唯一的位置信息。
根据所述位置信息获取所述范围传感数据生成车辆对应自身车辆的相对位置信息，根据所述相对位置信息对多个所述范围传感数据的监测范围取并集，生成共享监测区域。
根据所述共享监测区域对多个所述范围传感数据取并集，获取并更新所述共享监测区域中的障碍物分布信息。
作为本发明另一个优选的实施例，所述通过预设的障碍避让方法对所述共享监测区域进行障碍物判定，生成车辆避让信息的步骤具体包括：
通过导航系统获取车辆导航路径，根据所述车辆导航路径对所述共享监测区域进行障碍物分析，从而获取车辆在所述共享监测区域的行车引导路径，所述行车引导路径用于表征车辆导航路径在一定范围内的详细行车路线，用于引导车辆更为安全的行车。
根据实时更新的所述共享监测区域对障碍物进行运动状态分析，并根据所述运动状态分析的结果以及自身车辆运动状态进行运动安全模拟，生成安全避让警示，所述安全避让警示用于引导用户改变自身车辆运动状态或通过紧急避让系统控制车辆躲避碰撞。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变，本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种基于传感器的车辆导航系统，其特征在于，包括：
传感获取模块，用于通过传感器对车辆预设范围内进行实时监测以生成范围传感数据，所述范围传感数据用于表征以所述车辆为中心一定范围内的物体分布状态，所述范围传感数据包括生成时刻的位置信息；
无线共享模块，用于生成局域共享网络，并通过所述局域共享网络实时发送所述范围传感数据，实时监测范围内的其它所述局域共享网络，并通过所述局域共享网络获取其它车辆的所述范围传感数据；
范围路况模块，用于根据多个所述范围传感数据建立共享监测区域，所述共享监测区域为多个所述车辆的监测范围的并集，用于向所述车辆提供更大的雷达监控区域并减少监测死区；
安全导航模块，用于通过预设的障碍避让方法对所述共享监测区域进行障碍物判定，生成车辆避让信息，所述车辆避让信息用于更新生成车辆导航数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于传感器的车辆导航系统，其特征在于，所述范围路况模块包括：
相对定位单元，用于实时获取与所述范围传感数据相对应的位置信息，所述范围传感数据对应唯一的位置信息；
区块同步单元，用于根据所述位置信息获取所述范围传感数据生成车辆对应自身车辆的相对位置信息，根据所述相对位置信息对多个所述范围传感数据的监测范围取并集，生成共享监测区域；
障碍更新单元，用于根据所述共享监测区域对多个所述范围传感数据取并集，获取并更新所述共享监测区域中的障碍物分布信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于传感器的车辆导航系统，其特征在于，所述安全导航模块包括：
行车引导单元，用于通过导航系统获取车辆导航路径，根据所述车辆导航路径对所述共享监测区域进行障碍物分析，从而获取车辆在所述共享监测区域的行车引导路径，所述行车引导路径用于表征车辆导航路径在一定范围内的详细行车路线，用于引导车辆更为安全的行车；
行车避让单元，用于根据实时更新的所述共享监测区域对障碍物进行运动状态分析，并根据所述运动状态分析的结果以及自身车辆运动状态进行运动安全模拟，生成安全避让警示，所述安全避让警示用于引导用户改变自身车辆运动状态或通过紧急避让系统控制车辆躲避碰撞。
4.根据权利要求1所述的一种基于传感器的车辆导航系统，其特征在于，还包括云同步模块；
所述云同步模块，用于通过所述车辆获取所述共享监控区域，通过多个所述共享监控区域生成车辆分布信息，所述车辆分布信息用于表征各路段的车流及交通状态情况。
5.根据权利要求1所述的一种基于传感器的车辆导航系统，其特征在于，还包括无线共享增强模块；
所述无线共享增强模块，用于实时监测范围内的局域共享网络，通过所述局域共享网络实时获取车辆的所述范围传感数据，并生成局域共享网络，通过所述局域共享网络发送获取的所述范围传感数据，所述无线共享增强模块在信号遮挡区域处设置。
6.一种基于传感器的车辆导航方法，其特征在于，包含步骤：
通过传感器对车辆预设范围内进行实时监测以生成范围传感数据，所述范围传感数据用于表征以所述车辆为中心一定范围内的物体分布状态，所述范围传感数据包括生成时刻的位置信息；
生成局域共享网络，并通过所述局域共享网络实时发送所述范围传感数据，实时监测范围内的其它所述局域共享网络，并通过所述局域共享网络获取其它车辆的所述范围传感数据；
根据多个所述范围传感数据建立共享监测区域，所述共享监测区域为多个所述车辆的监测范围的并集，用于向所述车辆提供更大的雷达监控区域并减少监测死区；
通过预设的障碍避让方法对所述共享监测区域进行障碍物判定，生成车辆避让信息，所述车辆避让信息用于更新生成车辆导航数据。
7.根据权利要求6所述的一种基于传感器的车辆导航方法，其特征在于，所述根据多个所述范围传感数据建立共享监测区域的步骤具体包括：
实时获取与所述范围传感数据相对应的位置信息，所述范围传感数据对应唯一的位置信息；
根据所述位置信息获取所述范围传感数据生成车辆对应自身车辆的相对位置信息，根据所述相对位置信息对多个所述范围传感数据的监测范围取并集，生成共享监测区域；
根据所述共享监测区域对多个所述范围传感数据取并集，获取并更新所述共享监测区域中的障碍物分布信息。
8.根据权利要求7所述的一种基于传感器的车辆导航方法，其特征在于，所述通过预设的障碍避让方法对所述共享监测区域进行障碍物判定，生成车辆避让信息的步骤具体包括：
通过导航系统获取车辆导航路径，根据所述车辆导航路径对所述共享监测区域进行障碍物分析，从而获取车辆在所述共享监测区域的行车引导路径，所述行车引导路径用于表征车辆导航路径在一定范围内的详细行车路线，用于引导车辆更为安全的行车；
根据实时更新的所述共享监测区域对障碍物进行运动状态分析，并根据所述运动状态分析的结果以及自身车辆运动状态进行运动安全模拟，生成安全避让警示，所述安全避让警示用于引导用户改变自身车辆运动状态或通过紧急避让系统控制车辆躲避碰撞。
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