CN116946022A - 车辆驾驶辅助系统及其车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种车辆驾驶辅助系统及其车辆。一种车辆驾驶辅助系统包括：左、右电子后视镜，用于拍摄驾驶员座椅所在的左侧和与左侧相对的右侧的后部区域的图像；左显示器，用于显示左电子后视镜拍摄的图像；右显示器，用于显示右电子后视镜拍摄的图像；中央处理器，用于获取左、右电子后视镜拍摄的图像，并对图像进行处理，以识别左、右后方图像中目标物的位置信息和目标物距离；其中，中央处理器根据目标物的位置信息和目标物距离，在至少一个显示器上显示目标物的图标及图标对应的颜色。本发明的车辆驾驶辅助系统，提供侧后方目标物点位信息，易于统筹两侧目标物距离信息，提高了视野的广度，进而提高了行车安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种车辆驾驶辅助系统及其车辆。
背景技术
近年来，为了安全驾驶和提高驾驶便利性，已经发布了配备有高级驾驶员辅助系统(ADAS，高级驾驶员辅助系统，以下称为ADAS)的目标物。
ADAS是利用安装于车上的各式各样的传感器，在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等，可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量，通常位于目标物的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。
根据《机动目标物间接视野装置性能和安装要求》，增加了摄像机-监视器系统(CMS)即电子后视镜的技术要求，从2023年的7月1日起，汽车不仅可以配备电子后视镜，还可以替代传统光学后视镜上路行驶，随着新法规的正式实施，车外后视镜也将迎来变革。
电子后视镜是通过摄像机与监视器组成的系统来来实现观察后方和侧向目标物，目前的电子后视镜在ADAS上的应用，功能较为单一分散，虽然能有效节省车外空间，但是其软件系统不够完善，无法为驾驶员提供全面直观的参考信息，同时图像传输的数据量过大，也会引起画面更新不及时的问题，影响行车安全性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有电子后视镜功能单一以及图像更新不及时的问题，本发明提供一种车辆驾驶辅助系统，提供侧后方目标物点位信息，画面简单识别度高，提高了采集数据的流畅度和实时性，也易于统筹两侧目标物距离信息，提高了视野的广度，进而提高了行车安全性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车辆驾驶辅助系统，包括：左电子后视镜，用于拍摄驾驶员座椅所在的左侧后部区域的图像；右电子后视镜，用于拍摄与左侧相对的右侧的后部区域的图像；左显示器，用于显示所述左电子后视镜拍摄的图像；右显示器，用于显示所述右电子后视镜拍摄的图像；中央处理器，用于获取所述左电子后视镜和所述右电子后视镜拍摄的图像，并对所述图像进行处理，以识别左、右后方图像中目标物的位置信息和目标物距离；其中，所述中央处理器根据所述目标物的位置信息和所述目标物距离，在至少一个显示器上显示所述目标物的图标及所述图标对应的颜色。
进一步，具体地，所述左电子后视镜还包括第一雷达模块，所述右电子后视镜还包括第二雷达模块；所述第一雷达模块获取与左后方目标物间的第一雷达数据，所述第二雷达模块获取与右后方目标物间的第二雷达数据；所述中央处理器获取第一雷达数据和第二雷达数据，将所述左电子后视镜拍摄的图像和第一雷达数据融合处理，将所述右电子后视镜拍摄的图像和第二雷达数据融合处理，处理后获取左、右后方所述目标物的位置信息和所述目标物距离。
进一步，具体地，所述中央处理器根据所述目标物位置信息确定本车显示图标和后方目标物显示图标的位置，根据所述目标物距离确定后方目标物与所述本车之间是否处于安全距离内，基于安全距离将后方目标物的显示图标转换为对应颜色显示。
进一步，具体地，基于安全距离将后方目标物的显示图标转换为对应颜色显示具体包括：
若所述后方目标物与所述本车之间距离在安全距离内，所述显示图标为绿色；
若所述后方目标物与所述本车之间距离在警戒区距离内，所述显示图标为黄色；
若所述后方目标物与所述本车之间为并行行走，所述显示图标为红色。
进一步，具体地，所述显示器为左显示器和/或中控显示器。
进一步，具体地，所述左显示器包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域用于显示所述左电子后视镜拍摄的图像，所述第二显示区域用于显示目标物的图标及所述图标对应的颜色
进一步，具体地，所述中央处理器对左、右后方的所述目标物的坐标信息以及所述目标物距离融合处理，处理后形成一张图像输出至第二显示区域显示。
进一步，具体地，所述数据融合处理包括数据对齐、特征提取、目标关联以及融合和决策步骤。
进一步，具体地，所述目标物为车辆、行人或障碍物中的至少一种。
一种车辆，所述车辆安装有如上所述的车辆驾驶辅助系统。
本发明的有益效果是，本发明的车辆驾驶辅助系统，通过设置的左、右电子后视镜采集后方区域的图像，并对图像处理，处理后在显示器上显示目标物的图标及图标对应的颜色，驾驶员结合目标物的图标和目标物图标的颜色信息来判断后方车辆或行人或障碍物与本车的距离状态，一方面节省了图像处理系统的传输带宽，提高了画面的实时性，另一方面使得屏幕画面能容纳两侧的车辆情况，画面信息也较为简单使得驾驶员更加容易判断车辆情况。另外，通过显示器对路况也有更清晰的展示，避免在雨天的时候传统后视镜可能会淋上雨水而使视线变模糊的情况，进一步提高了行车的安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一的结构示意图
图2是本发明实施例一的内部结构示意图
图3是本发明实施例一的左、右显示器显示效果示意图。
图4是本发明实施例二的内部结构示意图。
图中1、左电子后视镜、2、右电子后视镜；3、左显示器；4、右显示器；5、中央处理器；11、第一摄像机；12、第一雷达模块；21、第二摄像机；22、第二雷达模块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系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装置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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，是本发明实施例一，一种车辆驾驶辅助系统，包括：左电子后视镜1，用于拍摄驾驶员座椅所在的左侧后部区域的图像；右电子后视镜2，用于拍摄与左侧相对的右侧的后部区域的图像；左显示器3，用于显示左电子后视镜1拍摄的图像；右显示器4，用于显示右电子后视镜2拍摄的图像；中央处理器5，用于获取左电子后视镜1和右电子后视镜2拍摄的图像，并对图像进行处理，以识别左、右后方图像中目标物的位置信息和目标物距离；其中，中央处理器5根据目标物的位置信息和目标物距离，在至少一个显示器上显示目标物的图标及图标对应的颜色。本实施例能够辅助驾驶员判断侧后方的来车状态，可以在一个视野平面中快速获取侧后方目标物点位信息，通过图标以及颜色区分画面简单识别度高，提高了采集数据的流畅度和实时性，也易于统筹两侧目标物距离信息，提高了视野的广度，进而提高了行车安全性。
需要说明的是，如图2所示，左电子后视镜1包括第一摄像机11，第一摄像机11拍摄驾驶员座椅所在的左侧后部区域的图像；右电子后视镜包括第二摄像机21，第二摄像机21拍摄与左侧相对的右侧的后部区域的图像。
在本实施例中，中央处理器5根据目标物位置信息确定本车显示图标和后方目标物显示图标的位置，根据目标物距离确定后方目标物与本车之间是否处于安全距离内，基于安全距离将后方目标物的显示图标转换为对应颜色显示。
具体的，基于安全距离将后方目标物的显示图标转换为对应颜色显示具体包括：
(1)若后方目标物与本车之间距离在安全距离内，显示图标为绿色，本车可以变道以及超车；
(2)若后方目标物与本车之间距离在警戒区距离内，显示图标为黄色，本车不能随意变道超车；
(3)若后方目标物与本车之间为并行行走，显示图标为红色，本车不能变道。
需要说明的是，显示图标可以但不限于圆形、矩形或椭圆形，用户可进行自定义设置。
在本实施例中，采用卷积神经网络模型对图像进行检测识别，获取所述目标物的信息；其中，所述目标物的信息包括：目标物类别、目标物的实际高度以及目标物在图像中的坐标信息以及目标物在图像中的高度。根据目标物在图像中高度以及该目标物的实际高度，结合目标物在图像中的坐标信息，确定目标物与电子后视镜之间的距离。进而将计算出的距离与安全距离比较，从而确定显示图标的颜色。
在本实施例中，显示器为左显示器3和/或中控显示器，便于驾驶员观察左、后方的道路情况。
在本实施例中，左显示器3包括第一显示区域和第二显示区域，第一显示区域用于显示左电子后视镜1拍摄的图像，第二显示区域用于显示目标物的图标及图标对应的颜色。通过第二显示区域使得驾驶员能够及时了解汽车后方两侧情况，有利于保障驾驶安全，同时无需驾驶员再进行扭头交替观察左右后视镜等动作，提高驾驶便利性。
在本实施例中，如图3所示，中央处理器5对左、右后方的目标物的坐标信息以及目标物距离融合处理，处理后形成一张图像输出至第二显示区域显示，第二显示区域能够直观的查看汽车后方两侧情况，使得驾驶员在短时间内能充分掌握车辆两侧的车距信息，有利于驾驶员做出正确的驾驶行为，维护驾驶安全。通过显示目标物图标以及图标对应的颜色，简化图像特征，降低了图像处理系统传输图像数据的数据量，提高了显示屏的刷新速率。左、右后方两侧的情况融合处理形成一张图像，减少了驾驶员转头观察的需求，有助于提高驾驶的专注度和反应速度，进一步提高行车的安全性。
在本实施例中，目标物为车辆、行人或障碍物中的至少一种。目标物的图标可以是相同的形状，也可以根据目标物的类别显示不同的形状，如当目标物为车辆时，目标物的图标形状为圆形，当目标物为行人时，目标物的图标形状为三角形，上述举例仅为示例，实际应用中驾驶员可以对图标形状进行自定义。
在本实施例中，采用抽象化的方式显示目标物的图标及图标对应的颜色，驾驶员结合目标物的图标和目标物图标的颜色信息来判断后方车辆或行人或障碍物与本车的距离状态，一方面节省了图像处理系统的传输带宽，提高了画面的实时性，另一方面使得屏幕画面能容纳两侧的车辆情况，画面信息也较为简单使得驾驶员更加容易判断车辆情况。另外，通过显示器对路况也有更清晰的展示，避免在雨天的时候传统后视镜可能会淋上雨水而使视线变模糊的情况，进一步提高了行车的安全性。
实施例2
如图4所示，是本发明实施例二，与实施例一的不同之处在于，左电子后视镜1还包括第一雷达模块12，右电子后视镜2还包括第二雷达模块22；第一雷达模块12获取与左后方目标物间的第一雷达数据，第二雷达模块22获取与右后方目标物间的第二雷达数据；中央处理器5获取第一雷达数据和第二雷达数据，将左电子后视镜1拍摄的图像和第一雷达数据融合处理，将右电子后视镜2拍摄的图像和第二雷达数据融合处理，处理后获取左、右后方目标物的位置信息和目标物距离。
进一步的，数据融合处理包括以下步骤：
S1：数据对齐，将图像数据和雷达数据进行对齐，使它们在空间上具有一致的参考框架，确保数据在相同坐标系统中表示，以便后续的融合处理。
S2：特征提取，对于图像数据，采用实施例一的卷积神经网络模型提取目标物，例如道路、车辆、行人、标识牌等。而对于雷达数据，可以通过信号处理和目标跟踪算法提取目标的位置、速度、大小等信息。
S3：目标关联，将在图像和雷达数据中检测到的目标进行关联，确定它们在物理世界中的对应关系。利用多目标跟踪算法来实现，通过考虑目标的运动模式、外观特征、测量的一致性等方面来进行关联。
S4：融合和决策，目标在图像和雷达数据中被关联起来，可以使用融合算法将它们的信息结合起来。常见的融合方法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、扩展卡尔曼滤波等。融合后获得目标物的坐标信息和目标物距离信息。
在本实施例中，将图像数据与雷达数据结合，增加数据的冗余性，可以通过多源数据的冗余性来验证和确认目标物的存在和位置。如果图像中显示的目标物与雷达数据中检测到的目标物一致，那么可以更加确信目标物的准确位置，提高环境感知的可靠性；图像数据可以帮助驾驶员识别和辨别不同类型的目标物，如车辆、行人、自行车或其他障碍物，而雷达数据可以检测到较远距离的目标物和障碍物。通过综合两者的数据，驾驶员可以获得更全面、多维度的环境信息，提供更全面的环境感知能力，从而更好地应对复杂的驾驶场景。换言之，将图像数据与雷达数据结合，提供更全面和可靠的环境感知，提高了目标物在图像中的定位精度，使得驾驶员在短时间内能充分掌握车辆两侧准确的车距信息，进而提高了行车的安全性。
实施例3
一种车辆，车辆安装有如上的车辆驾驶辅助系统，车辆为大巴车、卡车或汽车等等。
综上所述，车辆驾驶辅助系统及其车辆，通过设置的左、右电子后视镜采集后方区域的图像，并对图像处理，处理后在显示器上显示目标物的图标及图标对应的颜色，驾驶员结合目标物的图标和目标物图标的颜色信息来判断后方车辆或行人或障碍物与本车的距离状态，一方面节省了图像处理系统的传输带宽，提高了画面的实时性，另一方面使得屏幕画面能容纳两侧的车辆情况，画面信息也较为简单使得驾驶员更加容易判断车辆情况。另外，通过显示器对路况也有更清晰的展示，避免在雨天的时候传统后视镜可能会淋上雨水而使视线变模糊的情况，进一步提高了行车的安全性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种车辆驾驶辅助系统，其特征在于，包括：
左电子后视镜(1)，用于拍摄驾驶员座椅所在的左侧后部区域的图像；
右电子后视镜(2)，用于拍摄与左侧相对的右侧的后部区域的图像；
左显示器(3)，用于显示所述左电子后视镜(1)拍摄的图像；
右显示器(4)，用于显示所述右电子后视镜(2)拍摄的图像；
中央处理器(5)，用于获取所述左电子后视镜(1)和所述右电子后视镜(2)拍摄的图像，并对所述图像进行处理，以识别左、右后方图像中目标物的位置信息和目标物距离；
其中，所述中央处理器(5)根据所述目标物的位置信息和所述目标物距离，在至少一个显示器上显示所述目标物的图标及所述图标对应的颜色。
2.如权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，所述左电子后视镜(1)还包括第一雷达模块(12)，所述右电子后视镜(2)还包括第二雷达模块(22)；
所述第一雷达模块(12)获取与左后方目标物间的第一雷达数据，所述第二雷达模块(22)获取与右后方目标物间的第二雷达数据；
所述中央处理器(5)获取第一雷达数据和第二雷达数据，将所述左电子后视镜(1)拍摄的图像和第一雷达数据融合处理，将所述右电子后视镜(2)拍摄的图像和第二雷达数据融合处理，处理后获取左、右后方所述目标物的位置信息和所述目标物距离。
3.如权利要求1或2所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，所述中央处理器(5)根据所述目标物位置信息确定本车显示图标和后方目标物显示图标的位置，根据所述目标物距离确定后方目标物与所述本车之间是否处于安全距离内，基于安全距离将后方目标物的显示图标转换为对应颜色显示。
4.如权利要求3所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，基于安全距离将后方目标物的显示图标转换为对应颜色显示具体包括：
若所述后方目标物与所述本车之间距离在安全距离内，所述显示图标为绿色；
若所述后方目标物与所述本车之间距离在警戒区距离内，所述显示图标为黄色；
若所述后方目标物与所述本车之间为并行行走，所述显示图标为红色。
5.如权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，所述显示器为左显示器(3)和/或中控显示器。
6.如权利要求5所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，所述左显示器(3)包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域用于显示所述左电子后视镜(1)拍摄的图像，所述第二显示区域用于显示目标物的图标及所述图标对应的颜色。
7.如权利要求2所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，所述中央处理器(5)对左、右后方的所述目标物的坐标信息以及所述目标物距离融合处理，处理后形成一张图像输出至第二显示区域显示。
8.如权利要求2所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，所述数据融合处理包括数据对齐、特征提取、目标关联以及融合和决策步骤。
9.如权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其特征在于，所述目标物为车辆、行人或障碍物中的至少一种。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆安装有如权利要求1至9中任一项所述的车辆驾驶辅助系统。
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Cited By (1)
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| CN118025215A (zh) * | 2024-03-11 | 2024-05-14 | 镁佳(北京)科技有限公司 | 超车确定方法、装置、计算机设备及存储介质 |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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