CN116645830A - 车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，属于智能交通技术领域，该系统通过弯道上的过往车辆对弯道上的道路障碍进行监控，从而及时获取弯道区域的障碍物信息，并对后续车辆进行提前预警，提醒后续车辆对对应路段甚至较小面积区域的状况提高警惕，并执行降速、变道等操作，从而起到有效的预警效果，提升了弯道驾驶的安全性；本发明还能够在车辆靠近道路障碍一定范围时，车载控制器通过道路障碍的位置信息以及车辆实时位置信息控制子照明单元的照明区域，使子照明单元的照明区域尽可能覆盖道路障碍所处区域，避免由于夜间弯道驾驶员视线较差导致驾驶员无法及时发现道路障碍以及道路障碍的动向。
Description
技术领域
本发明属于智能交通技术领域，具体的，涉及一种车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统。
背景技术
恶劣的环境是导致交通事故发生的重要因素之一，因此在夜间、雾天、雨天等环境中，需要驾驶人保持高度的精神集中，但是无论如何，较差的视觉感知条件会显著提升驾驶的危险性，另外，弯道行驶时，由于弯道两侧的建筑物、地形、植物以及护栏等条件的影响，会导致车辆在弯道通行时，视线范围较小，难以及时发现对向行驶车辆、道路上人、动物、物品等状况，从而不利于安全驾驶。
现有技术中有通过改变车辆照明装置的照射角度来对弯道旋转方向的区域进行照明，但是对于弧度较大的弯道，驾驶人视线极其有限，通过现有技术能够提升驾驶人可视范围，但是仍然需要驾驶人在观测到障碍物后才能进行应急处理，其效果有局限性，不能提前对驾驶人做出预警，为了解决上述问题，提供一种在视线较差的道路环境中，尤其是夜间弯道环境中对驾驶人提前做出预警的方法，本发明了以下技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，解决现有技术中在夜间弯道等可视范围有限的路况中，无法对车辆做出提前预警，指示驾驶人及时发现障碍物导致驾驶安全性有限的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，包括：
导航单元，用于获取车辆的规划路径与实时位置，并将其传输至车载控制器与中央控制器；
弯道数据记录单元，用于记录目标弯道的弯道数据；
障碍信息单元，用于存储更新各目标弯道的道路障碍信息；
子照明单元，子照明单元能够通过旋转改变照明区域；
上述的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统的工作方法包括如下步骤：
S1、通过导航单元获取车辆的规划路径与实时位置，当车辆进入目标弯道时，在车辆行驶过程中，通过车辆前部设置的雷达探测单元与视频采集单元获取道路障碍，并将道路障碍信息传输至障碍信息单元；
道路障碍信息包括道路障碍的种类以及道路障碍与对应车辆之间的相对位置；
S2、在一个目标弯道上，当一个车辆检测到存在道路障碍时，中央控制器通过导航单元获取得到车辆的实时位置信息，中央控制器根据上传道路障碍信息的车辆在对应目标弯道上的位置信息以及车辆检测到的道路障碍与该车辆之间的相对位置关系获取道路障碍在目标弯道上的位置；
S3、当后续车辆进入目标弯道时，车载控制器通过信息传输单元获取对应目标弯道的弯道信息，车载控制器根据目标弯道的弯道信息建立目标弯道的虚拟模型；
中央控制器将对应目标弯道上的道路障碍的实时位置信息传输至车载控制器中，车载控制器在对应目标弯道的虚拟模型上对对应道路障碍的位置进行标定；
S4、通过车辆上显示屏对弯道上道路障碍的位置进行展示；
当车辆处于夜间行驶时，若车载控制器判断弯道上存在道路障碍，车载控制器通过道路障碍的位置信息以及车辆实时位置信息控制子照明单元的照明区域，使子照明单元的照明区域尽可能覆盖道路障碍所处区域。
作为本发明的进一步方案，所述弯道数据包括弯道所处的位置信息、弯道的半径信息、弯道的长度信息与弯道的坡度信息。
作为本发明的进一步方案，当有车辆检测到存在道路障碍时，则对应车辆向中央控制器上传道路障碍信息，此时中央控制器每次只接受k个车辆上传的道路障碍信息，其中k≥1，
作为本发明的进一步方案，k取值为1。
作为本发明的进一步方案，当在连续的预设时间t1内检测到一个所述道路障碍的最大位移小于预设值L1时，则中央控制器将对应道路障碍标记为惰性障碍；
对于惰性障碍，除接收到应激激活信息外，中央控制器在连续的预设时间t2内接收对应车辆上传的道路障碍信息后，在后续连续的预设时间t3内，中央控制器不接受由车辆上传的道路障碍信息；
若在t3时间后无车辆能够继续上传道路障碍信息，则自下一能够上传道路障碍信息的车辆上传道路障碍信息起开始t1的计时；
所述应激激活信息是指当车辆对实时检测的道路障碍位置信息与中央控制器传输的道路障碍位置信息之间的差异率大于预设值，此时中央控制器直接接受时间上最近的能够上传对应道路障碍信息的车辆上传的道路障碍信息。
作为本发明的进一步方案，所述车载控制器能够对惰性障碍的位置进行分析，获取惰性障碍在道路上的具体所占车道并将其传输至中央控制器，中央控制器将惰性障碍的车道信息传输至后续的车辆的车载控制器。
作为本发明的进一步方案，在夜间当车辆进入目标弯道行驶时，若所述车载控制器判断当前目标弯道上不存在道路障碍时，车载控制器根据当前所行驶目标弯道的弯道信息以及车辆的实时位置对子照明单元的照明区域进行调整，对目标弯道旋转方向进行照明。
本发明的有益效果：
(1)本发明通过弯道上的过往车辆对弯道上的道路障碍进行监控，从而及时获取弯道区域的障碍物信息，并对后续车辆进行提前预警，提醒后续车辆对对应路段甚至较小面积区域的状况提高警惕，并执行降速、变道等操作，从而起到有效的预警效果，提升了弯道驾驶的安全性；
(2)在夜间过弯时，本发明通过可调整照明区域的子照明单元对对应的位置进行照明，弥补了现有技术中车辆照明装置只能朝着预设的方位进行照明，容易导致驾驶人无法及时直接观测到道路障碍，影响驾驶人判断效率与判断质量的问题，能够降低道路障碍对安全驾驶的影响；
(3)本发明能够在车辆靠近道路障碍一定范围时，车载控制器通过道路障碍的位置信息以及车辆实时位置信息控制子照明单元的照明区域，使子照明单元的照明区域尽可能覆盖道路障碍所处区域，避免由于夜间弯道驾驶员视线较差导致驾驶员无法及时发现道路障碍以及道路障碍的动向；
(4)本发明通过在特定情况下间歇性采集道路数据，避免在较长时间内大量车辆依次上传对应的相同数据，从而有效减少无效数据的传输量，并有效降低中央处理器的数据处理量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统的框架结构示意图。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，如图1所示，包括：
导航单元，用于获取车辆的规划路径与实时位置，并将其传输至车载控制器以及中央控制器；
弯道数据记录单元，用于记录目标弯道的弯道数据，所述弯道数据包括弯道所处的位置信息、弯道的半径信息、弯道的长度信息、弯道的坡度信息；
所述目标弯道是指需要车辆执行辅助驾驶，并将对应弯道数据存储进入弯道数据记录单元的弯道，目标弯道应当会对驾驶人驾驶汽车带来较为明显的视觉影响；
障碍信息单元，用于存储更新各目标弯道的道路障碍信息；
中央控制器，用于与各车辆进行交互，并对信息进行综合处理；
雷达探测单元，设置在车辆的前方，用于采集车辆前方的路况信息
视频采集单元，设置在车辆的前方，用于采集车辆前方的路况视频信息；
子照明单元，子照明单元能够通过旋转角度改变照明区域；
上述的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统的工作方法包括如下步骤：
S1、通过导航单元获取车辆的规划路径与实时位置，当车辆进入目标弯道时，在车辆行驶过程中，通过车辆前部设置的雷达探测单元与视频采集单元获取道路障碍，并将道路障碍信息传输至障碍信息单元；
弯道区段的道路障碍包括行人、障碍物与故障车辆；
道路障碍信息包括道路障碍的种类以及道路障碍与对应车辆之间的相对位置；
S2、在一个目标弯道上，当一个车辆检测到存在道路障碍时，中央控制器通过导航单元获取得到车辆的实时位置信息，中央控制器根据上传道路障碍信息的车辆在对应目标弯道上的位置信息以及车辆检测到的道路障碍与该车辆之间的相对位置关系获取道路障碍在目标弯道上的位置；
在本发明的一个实施例中，当有车辆检测到存在道路障碍时，则对应车辆向中央控制器上传道路障碍信息，此时中央控制器每次只接受k个车辆上传的道路障碍信息，其中k≥1，在本发明的一个实施例中，k优选为1；
这种方法能够在不影响对道路障碍信息的确认的同时，能够降低信息传输量，并减少中央控制器的数据处理量；
S3、当后续车辆进入目标弯道时，车载控制器通过信息传输单元获取对应目标弯道的弯道信息，车载控制器根据目标弯道的弯道信息建立目标弯道的虚拟模型；
所述虚拟模型可以为二维模型或者三维模型；
中央控制器将对应目标弯道上的道路障碍的实时位置信息传输至车载控制器中，车载控制器在对应目标弯道的虚拟模型上对对应道路障碍的位置进行标定；
在本发明的一个实施例中，当在连续的预设时间t1内检测到一个道路障碍的最大位移小于预设值L1时，则中央控制器将对应道路障碍标记为惰性障碍；
对于惰性障碍，除接收到应激激活信息外，中央控制器在连续的预设时间t2内接收对应车辆上传的道路障碍信息后，在后续连续的预设时间t3内，中央控制器不接受由车辆上传的道路障碍信息；
若在t3时间后无车辆能够继续上传道路障碍信息，则自下一能够上传道路障碍信息的车辆上传道路障碍信息起开始下一轮信息传输计时；
所述应激激活信息是指当车辆对实时检测的道路障碍位置信息与中央控制器传输的道路障碍位置信息之间的差异率大于预设值，此时中央控制器直接接受时间上最近的能够上传对应道路障碍信息的车辆上传的道路障碍信息；
对于惰性障碍，车载控制器还能够对惰性障碍的位置进行分析，获取惰性障碍在道路上的具体所占车道并将其传输至中央控制器，中央控制器将惰性障碍的车道信息传输至后续的车辆的车载控制器，有利于后续驾驶员提前做出变道等反应；
惰性障碍的设置能够准确的识别难以快速转移，可能会在对应位置停留较长时间的障碍，对于这一类障碍，由于停留时间长，因此改变信息传输策略，避免在较长时间内大量车辆依次上传对应的相同数据，从而有效减少无效数据的传输量，并有效降低中央处理器的数据处理量；
S4、通过车辆上显示屏对弯道上道路障碍的位置进行展示，提醒驾驶员对对应位置及其附近区域进行警惕；
当车辆处于夜间行驶时，若车载控制器判断弯道上存在道路障碍，则在车辆靠近道路障碍一定范围时，车载控制器通过道路障碍的位置信息以及车辆实时位置信息控制子照明单元的照明区域，使子照明单元的照明区域尽可能覆盖道路障碍所处区域，避免由于夜间弯道驾驶员视线较差导致驾驶员无法及时发现道路障碍以及道路障碍的动向。
在本发明的一个实施例中，在夜间当车辆进入目标弯道行驶，且车载控制器判断当前目标弯道上不存在道路障碍时，车载控制器根据当前所行驶目标弯道的弯道信息以及车辆的实时位置对子照明单元的照明区域进行调整，降低因车辆照明大灯角度无法调整等原因导致的目标弯道旋转方向照明效果较差的影响，提升驾驶员的可视范围；
本发明通过弯道上的过往车辆对弯道上的道路障碍进行监控，从而及时获取弯道区域的障碍物信息，从而对后续车辆进行提前预警，提醒后续车辆对对应路段甚至较小面积区域的状况提高警惕，并执行降速、变道等操作，另外在夜间过弯时，通过可调整照明区域的子照明单元对对应的位置进行照明，弥补了现有技术中车辆照明装置只能朝着预设的方位进行照明，容易导致驾驶人无法及时直接观测到道路障碍，影响驾驶人判断效率与判断质量的问题，能够降低道路障碍对安全驾驶的影响。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，其特征在于，包括：
导航单元，用于获取车辆的规划路径与实时位置，并将其传输至车载控制器与中央控制器；
弯道数据记录单元，用于记录目标弯道的弯道数据；
障碍信息单元，用于存储更新各目标弯道的道路障碍信息；
子照明单元，子照明单元能够通过旋转角度改变照明区域；
上述的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统的工作方法包括如下步骤：
S1、通过导航单元获取车辆的规划路径与实时位置，当车辆进入目标弯道时，在车辆行驶过程中，通过车辆前部设置的雷达探测单元与视频采集单元获取道路障碍，并将道路障碍信息传输至障碍信息单元；
道路障碍信息包括道路障碍的种类以及道路障碍与对应车辆之间的相对位置；
S2、在一个目标弯道上，当一个车辆检测到存在道路障碍时，中央控制器通过导航单元获取得到车辆的实时位置信息，中央控制器根据上传道路障碍信息的车辆在对应目标弯道上的位置信息以及车辆检测到的道路障碍与该车辆之间的相对位置关系获取道路障碍在目标弯道上的位置；
S3、当后续车辆进入目标弯道时，车载控制器通过信息传输单元获取对应目标弯道的弯道信息，车载控制器根据目标弯道的弯道信息建立目标弯道的虚拟模型；
中央控制器将对应目标弯道上的道路障碍的实时位置信息传输至车载控制器中，车载控制器在对应目标弯道的虚拟模型上对对应道路障碍的位置进行标定；
S4、通过车辆上显示屏对弯道上道路障碍的位置进行展示；
当车辆处于夜间行驶时，若车载控制器判断弯道上存在道路障碍，车载控制器通过道路障碍的位置信息以及车辆实时位置信息控制子照明单元的照明区域，使子照明单元的照明区域尽可能覆盖道路障碍所处区域。
2.根据权利要求1所述的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，其特征在于，所述弯道数据包括弯道所处的位置信息、弯道的半径信息、弯道的长度信息与弯道的坡度信息。
3.根据权利要求1所述的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，其特征在于，当有车辆检测到存在道路障碍时，则对应车辆向中央控制器上传道路障碍信息，此时中央控制器每次只接受k个车辆上传的道路障碍信息，其中k≥1。
4.根据权利要求3所述的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，其特征在于，k取值为1。
5.根据权利要求3所述的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，其特征在于，当在连续的预设时间t1内检测到一个所述道路障碍的最大位移小于预设值L1时，则中央控制器将对应道路障碍标记为惰性障碍；
对于惰性障碍，除接收到应激激活信息外，中央控制器在连续的预设时间t2内接收对应车辆上传的道路障碍信息后，在后续连续的预设时间t3内，中央控制器不接受由车辆上传的道路障碍信息；
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6.根据权利要求5所述的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，其特征在于，所述车载控制器能够对惰性障碍的位置进行分析，获取惰性障碍在道路上的具体所占车道并将其传输至中央控制器，中央控制器将惰性障碍的车道信息传输至后续的车辆的车载控制器。
7.根据权利要求6所述的车辆夜间弯道辅助用视觉增强系统，其特征在于，在夜间当车辆进入目标弯道行驶时，若所述车载控制器判断当前目标弯道上不存在道路障碍时，车载控制器根据当前所行驶目标弯道的弯道信息以及车辆的实时位置对子照明单元的照明区域进行调整，对目标弯道旋转方向进行照明。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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