CN117726709A - 辅助驾驶显示方法、系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开的辅助驾驶显示方法，包括：建立第一平面坐标系，第一平面坐标系为以自车为原点建立的真实世界坐标系；建立第二平面坐标系，第二平面坐标系为车道显示空间坐标系；建立第一平面坐标系和第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系；获取目标物在第一平面坐标系下的目标真实坐标数据；通过坐标转换映射关系将目标真实坐标数据转换为目标显示数据，根据目标显示数据，将目标物投射在车道显示空间内；其中，坐标转换映射关系为在二维空间内的函数转换关系，相较于现有技术而言，本方案能够在保证显示准确度的前提下，提供高效精简的显示方案，降低整体系统运算负载。本发明还提供一种辅助驾驶显示系统和电子设备，同样具有上述有益效果。

Description

辅助驾驶显示方法、系统及电子设备

技术领域

本发明涉及辅助驾驶开发技术领域，具体地说，尤其涉及一种辅助驾驶显示方法，此外，本发明还涉及一种辅助驾驶显示系统和电子设备。

背景技术

当前座舱项目中所应用到的软件系统日渐复杂，作为汽车智能化的关键功能之一，高级驾驶辅助系统被越来越多的应用到整车系统中，作为驾驶员的感官拓展，通常需要将周围的目标物位置状态放在以仪表为主的车内显示屏中，方便驾驶员实时查看，为还原车外的目标物与自车之间的位置关系，市面中的高端产品通常使用3D立体模型渲染的方式显示，这对于算力资源占用较高，对于处理器的性能要求也较高，不利于一些低性能或低端平台产品实施。

因此，如何提供一种辅助驾驶显示方法，在保证显示准确度的前提下，提供高效精简的显示方案，降低整体系统运算负载，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种辅助驾驶显示方法，在保证显示准确度的前提下，提供高效精简的显示方案，降低整体系统运算负载，相比于当前市场中普遍存在的显示方案，本方案通过采用2D平面模拟代替3D渲染的方式大幅度降低了对处理器的图形渲染能力要求；同时，因为建模算法的连续性，使得界面显示效果优于常见的分段式2D显示方案，更符合中低成本产品的辅助驾驶画面流畅实现。此外，本发明还提供一种辅助驾驶显示系统和电子设备，同样具有上述有益效果。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种辅助驾驶显示方法，该方法包括以下步骤：建立第一平面坐标系，所述第一平面坐标系为以自车为原点建立的真实世界坐标系；建立第二平面坐标系，所述第二平面坐标系为车道显示空间坐标系；建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系；获取目标物在所述第一平面坐标系下的目标真实坐标数据；基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据，所述目标显示数据包括目标显示大小数据、目标显示坐标数据；根据所述目标显示数据，将所述目标物投射在车道显示空间内；其中，所述坐标转换映射关系为在二维空间内的函数转换关系。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述“基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据”具体包括以下步骤：

目标物显示大小处理：基于当前车道类型，根据所述目标真实坐标数据中目标物的远近距离输出所述目标显示大小数据；

目标物显示位置处理：基于当前车道类型，将所述目标真实坐标数据基于所述坐标转换映射关系生成目标显示坐标数据。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述“基于当前车道类型，根据所述目标真实坐标数据中目标物的远近距离输出所述目标显示大小数据”包括以下步骤：

以所述第二平面坐标系为基准，从最近的(0，0)点到最远(0，ymax)点之间，将所述车道显示空间划分为N个图标显示区间，N为1－100；

获取当前目标物的远近距离数据，匹配当前目标物的所述图标显示区间；

将当前目标物的目标显示图像在图标显示区间中进行显示。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述“将当前目标物的目标显示图像在图标显示区间中进行显示”具体包括以下步骤：

根据当前目标物的远近距离数据，按比例调整目标显示图像在所述图标显示区间的大小。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述“基于当前车道类型，将所述目标真实坐标数据基于所述坐标转换映射关系生成目标显示坐标数据”还包括以下步骤：

识别当前车道类型，若所述当前车道类型为直道，则根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据；

若所述当前车道类型为弯道，则结合弯道参照距离数值，根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述“根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据”包括以下步骤：

在第一平面坐标系下，设定目标物的目标真实坐标数据记为(x_真，y_真)；

在第二平面坐标系下，设定目标物的目标显示坐标数据记为(x_显，y_显)；

建立x_真和x_显在横向尺度上的显示数值映射如下：

x_显＝a·b·x_真 公式(1)

其中，a为真实坐标数值在第二平面坐标系的原点处的尺度比例系数；

b为显示x值随着纵向y的变化而变化的系数，b计算公式为：

b＝(m-n·y_真) 公式(2)

其中，m和n根据车道显示空间的画面布局需要进行调整，从而影响整个显示尺度内的变化效率；

根据公式1与公式2，得到第二平面坐标系下，x_显的计算公式如下：

x_显＝a·(m-n·y_真)·x_真 公式(3)

其中，所述x_显是第二平面坐标系下，目标物的横向尺度的坐标映射；

建立y_真和y_显在纵向尺度上的显示数值映射如下：

其中，k为调整尺度变化率的正数系数；

因此，所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系如下：

其中，通过系数a，m，n，k来调整控制车道显示空间显示区域的效果。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述“结合弯道参照距离数值，根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据”具体包括以下步骤：

获取弯道参照距离数值，识别得到目标物远近距离记为(x_物，y_物)，在第一坐标系的y向上，设定目标物与自车行径路径在弯道延长线的交点坐标记为(x_线，y_线)，可知y_线＝y_物；

在第一平面坐标系根据几何关系得到求得x_线；

所述弯道参照距离数值为(x_物，y_物)与(x_线，y_线)之间的距离；

根据所述弯道参照距离数值通过坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述“在第一平面坐标系根据几何关系得到求得x_线”具体包括以下步骤：

获取自车到参考车道线的横向距离x_线距，

识别得到参考车道线的拟合曲率半径R；

根据以下函数得到

其中，x_线的正负号用于表示相对自车原点的左右位置，x_线距的正负号用于标识所选择的车道线，相对于车身中轴线的左右位置。

此外，本发明还提供一种辅助驾驶显示系统，该系统执行权利要求1至8中任意一项所述的辅助驾驶显示方法；该系统包括：

第一空间模块，所述第一空间模块用于建立第一平面坐标系；

第二空间模块，所述第二空间模块用于建立第二平面坐标系；

第一计算模块，所述第一计算模块用于建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系；

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取目标物在所述第一平面坐标系下的目标真实坐标数据；

第一分析模块，所述第一分析模块用于基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据；

第一显示模块，所述第一显示模块用于根据所述目标显示数据，将所述目标物投射在车道显示空间内。

此外，本发明还涉及一种电子设备，其特征在于，包括：

计算机程序，所述计算机程序用于执行如上所述的辅助驾驶显示方法；

存储器，所述存储器用于存储所述计算机程序；

处理器，所述处理器用于执行所述计算机程序。

本发明提供的一种辅助驾驶显示方法，与现有技术相比，包括：建立第一平面坐标系，所述第一平面坐标系为以自车为原点建立的真实世界坐标系；建立第二平面坐标系，所述第二平面坐标系为车道显示空间坐标系；建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系；获取目标物在所述第一平面坐标系下的目标真实坐标数据；基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据，所述目标显示数据包括目标显示大小数据、目标显示坐标数据；根据所述目标显示数据，将所述目标物投射在车道显示空间内；其中，所述坐标转换映射关系为在二维空间内的函数转换关系，相较于现有技术而言，本方案在保证显示准确度的前提下，提供高效精简的显示方案，降低整体系统运算负载，相比于当前市场中普遍存在的显示方案，本方案通过采用2D平面模拟代替3D渲染的方式大幅度降低了对处理器的图形渲染能力要求；同时，因为建模算法的连续性，使得界面显示效果优于常见的分段式2D显示方案，更符合中低成本产品的辅助驾驶画面流畅实现。此外，本发明还提供一种辅助驾驶显示系统和电子设备，同样具有上述有益效果。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例涉及的辅助驾驶显示方法的流程示意图；

图2为本发明所构建的显示坐标系；

图3为本发明所构建的真实环境尺度坐标系；

图4为本发明构建真实尺度坐标系中的目标物，在前方不同距离下的屏幕显示效果；

图5为本发明构建真实尺度坐标系中的目标物，在前方不同距离下的真实分布；

图6为本发明构建显示坐标系中的目标物坐标；

图7为本发明构建真实坐标系中的目标物坐标；

图8展示了本发明关于在画面调整系数m＝10，n＝5时显示的横向尺度随着真实纵向尺度衰减的示例。

图9展示了本发明关于在画面调整系数k＝10时显示的纵向尺度随着真实纵向尺度衰减的示例。

图10展示了本发明关于在左弯道时真实坐标系的构建内容。

图11展示了本发明关于在左弯道时真实坐标系的中的计算辅助线，以及坐标关系。

图12展示了本发明关于在左弯道时显示坐标系内的目标物与车道线显示效果。

图13主要展示产品的总体内容构成示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明中的技术方案，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的一部分实施例，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做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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

如图1至图13所示，本发明实施例提供的辅助驾驶显示方法，该方法包括以下步骤：建立第一平面坐标系，所述第一平面坐标系为以自车为原点建立的真实世界坐标系；建立第二平面坐标系，所述第二平面坐标系为车道显示空间坐标系；建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系；获取目标物在所述第一平面坐标系下的目标真实坐标数据；基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据，所述目标显示数据包括目标显示大小数据、目标显示坐标数据；根据所述目标显示数据，将所述目标物投射在车道显示空间内；其中，所述坐标转换映射关系为在二维空间内的函数转换关系。

本发明实施例提供一种辅助驾驶显示方法，包括：建立第一平面坐标系，所述第一平面坐标系为以自车为原点建立的真实世界坐标系；建立第二平面坐标系，所述第二平面坐标系为车道显示空间坐标系；建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系；获取目标物在所述第一平面坐标系下的目标真实坐标数据；基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据，所述目标显示数据包括目标显示大小数据、目标显示坐标数据；根据所述目标显示数据，将所述目标物投射在车道显示空间内；其中，所述坐标转换映射关系为在二维空间内的函数转换关系，相较于现有技术而言，本方案在保证显示准确度的前提下，提供高效精简的显示方案，降低整体系统运算负载，相比于当前市场中普遍存在的显示方案，本方案通过采用2D平面模拟代替3D渲染的方式大幅度降低了对处理器的图形渲染能力要求；同时，因为建模算法的连续性，使得界面显示效果优于常见的分段式2D显示方案，更符合中低成本产品的辅助驾驶画面流畅实现。此外，本发明还提供一种辅助驾驶显示系统和电子设备，同样具有上述有益效果。

具体地，在本发明的实施例中，所述“基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据”具体包括以下步骤：

目标物显示大小处理：基于当前车道类型，根据所述目标真实坐标数据中目标物的远近距离输出所述目标显示大小数据；

目标物显示位置处理：基于当前车道类型，将所述目标真实坐标数据基于所述坐标转换映射关系生成目标显示坐标数据。

具体地，在本发明的实施例中，所述“基于当前车道类型，根据所述目标真实坐标数据中目标物的远近距离输出所述目标显示大小数据”包括以下步骤：

以所述第二平面坐标系为基准，从最近的(0，0)点到最远(0，ymax)点之间，将所述车道显示空间划分为N个图标显示区间，N为1－100；

获取当前目标物的远近距离数据，匹配当前目标物的所述图标显示区间；

将当前目标物的目标显示图像在图标显示区间中进行显示。

具体地，在本发明的实施例中，所述“将当前目标物的目标显示图像在图标显示区间中进行显示”具体包括以下步骤：

根据当前目标物的远近距离数据，按比例调整目标显示图像在所述图标显示区间的大小。

具体地，在本发明的实施例中，所述“基于当前车道类型，将所述目标真实坐标数据基于所述坐标转换映射关系生成目标显示坐标数据”还包括以下步骤：

识别当前车道类型，若所述当前车道类型为直道，则根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据；

若所述当前车道类型为弯道，则结合弯道参照距离数值，根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据。

具体地，在本发明的实施例中，所述“根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据”包括以下步骤：

在第一平面坐标系下，设定目标物的目标真实坐标数据记为(x_真，y_真)；

在第二平面坐标系下，设定目标物的目标显示坐标数据记为(x_显，y_显)；

建立x_真和x_显在横向尺度上的显示数值映射如下：

x_显＝a·b·x_真 公式(1)

其中，a为真实坐标数值在第二平面坐标系的原点处的尺度比例系数；

b为显示x值随着纵向y的变化而变化的系数，b计算公式为：

b＝(m-n·y_真) 公式(2)

其中，m和n根据车道显示空间的画面布局需要进行调整，从而影响整个显示尺度内的变化效率；

根据公式1与公式2，得到第二平面坐标系下，x_显的计算公式如下：

x_显＝a·(m-n·y_真)·x_真 公式(3)

其中，所述x_显是第二平面坐标系下，目标物的横向尺度的坐标映射；

建立y_真和y_显在纵向尺度上的显示数值映射如下：

其中，k为调整尺度变化率的正数系数；

因此，所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系如下：

其中，通过系数a，m，n，k来调整控制车道显示空间显示区域的效果。

具体地，在本发明的实施例中，所述“结合弯道参照距离数值，根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据”具体包括以下步骤：

获取弯道参照距离数值，识别得到目标物远近距离记为(x_物，y_物)，在第一坐标系的y向上，设定目标物与自车行径路径在弯道延长线的交点坐标记为(x_线，y_线)，可知y_线＝y_物；

在第一平面坐标系根据几何关系得到求得x_线；

所述弯道参照距离数值为(x_物，y_物)与(x_线，y_线)之间的距离；

根据所述弯道参照距离数值通过坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据。

具体地，在本发明的实施例中，所述“在第一平面坐标系根据几何关系得到求得x_线”具体包括以下步骤：

获取自车到参考车道线的横向距离x_线距，

识别得到参考车道线的拟合曲率半径R；

根据以下函数得到

其中，x_线的正负号用于表示相对自车原点的左右位置，x_线距的正负号用于标识所选择的车道线，相对于车身中轴线的左右位置。

此外，本发明还提供一种辅助驾驶显示系统，该系统执行如上所述的辅助驾驶显示方法；该系统包括：

第一空间模块，所述第一空间模块用于建立第一平面坐标系；

第二空间模块，所述第二空间模块用于建立第二平面坐标系；

第一计算模块，所述第一计算模块用于建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系；

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取目标物在所述第一平面坐标系下的目标真实坐标数据；

第一分析模块，所述第一分析模块用于基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据；

第一显示模块，所述第一显示模块用于根据所述目标显示数据，将所述目标物投射在车道显示空间内。

此外，本发明还提供一种电子设备，包括：计算机程序，所述计算机程序用于执行如上所述的辅助驾驶显示方法；

存储器，所述存储器用于存储所述计算机程序；

处理器，所述处理器用于执行所述计算机程序。

更为具体地阐述，当前座舱项目中所应用到的软件系统日渐复杂，作为汽车智能化的关键功能之一，高级驾驶辅助系统被越来越多的应用到整车系统中。作为驾驶员的感官拓展，通常需要将周围的目标物位置状态放在以仪表为主的车内显示屏中，方便驾驶员实时查看。为了还原车外的目标物与自车之间的位置关系，市面中的高端产品通常使用3D立体模型渲染的方式显示，这对于算力资源占用较高，对于处理器的性能要求也较高，不利于一些低性能或低端平台产品实施。

针对这一问题，本方案提出平面图形模拟的显示方式，相比于当前市场中普遍存在的显示方案，本方案通过采用2D平面模拟代替3D渲染的方式大幅度降低了对处理器的图形渲染能力要求。同时，因为建模算法的连续性，使得界面显示效果优于常见的分段式2D显示方案。更符合中低成本产品的辅助驾驶画面流畅实现。

本发明主要应用于智能操作系统中显示高级驾驶辅助系统三车道界面，在保证显示准确度的前提下，提供高效精简的显示方案，降低整体系统运算负载。

该工作模式主要针对当前智能化产品中，复杂的高级驾驶辅助系统显示占用负载较大，提出一种精简化的显示方案。期望能在保证显示效果的同时，通过简单的数学算法处理，准确的显示出车外的监测状态，并在显示屏画面中较为准确的显示出监测到的目标物远近相对位置等关键信息元素。

本发明的主要创新点在于：通过对平面图形模拟处理，拟合出立体环境的显示效果；通过对高级驾驶辅助系统的目标识别原理，结合人眼视物习惯，经算法处理，使平面图形显示中的目标物大小、远近、相对车道线位置，满足车外传感器的实际状态展示，简化标定流程从而降低成本；在图形显示中，相比于立体模型，本方案具有更大的灵活性，易于适配整体画面风格和显示空间。

本发明依赖的前提条件：

(1)屏幕像素分辨率足以支持目标物显示细节；

(2)处理器系统具备基础的平面绘图能力。

如图13所示，是一个典型的三车道显示界面，其中的主要位置关系为：1.目标物与自车的相对位置；2.目标物的远近效果；3.车道线的弧度；4.车道线与目标物之间的相对位置；5.车道线的显示效果。本方案对上述各个位置关系，进行数学处理，主要涉及以下环节：

1构建坐标系

根据传感器实际提供的外部目标物信息，需要构建坐标系如图2所示。其中自车图形最前方的中点作为坐标系的原点，原点左侧为负值，右侧为正值。以正、负符号来区分左右方位。x显为带符号的横向距离，y显为纵向距离。此坐标系可以覆盖一个显示屏内的限定矩形区域，具体区域大小可以由图形界面的效果来进行调整。

根据真实的车外环境，构建真实环境的坐标系，如图3所示。其中x真为带符号的横向距离，y真为纵向距离。

本发明解决的问题，即将两个坐标系以数学关系映射，从而能在图2的坐标系中，表征传感器对应图3坐标系中真实环境中所提供的显示元素。匹配人眼视物习惯。

2目标物位置显示

2.1目标物大小显示

根据人眼近大远小的视觉效果，将从最近的(0，0)点到最远(0，ymax)点之间划分为10个显示图标的区间(如果要求显示更为细腻，可以划分为更多区间，本方案中以10个区间阐述)，每个区间的纵向尺寸大小可以不均匀，区间内的标尺是均匀的，方便软件处理。ymax定义为显示屏上的显示上边界。如图4中所示，x的尺度沿着y方向会逐渐变小，在客观实际中最远处与最近处的宽度(x)比例是非常极端的，不利于目视识别。所以为了兼顾图形设计以及标定中对于目标车的位置要求，需要对相对位置进行较为准确的体现，但是对于图形本身的大小比例将不遵循真正的视角缩放规则。准确切来说，是在图像上将远处的目标物体积比例变大，但是目标物中心点的相对位置关系不变。

2.2目标物位置显示

如图7所示，在真实环境坐标系中的任意目标物(Object)坐标定义为以几何中心为坐标点的(x真，y真)。对应的在图6中三车道显示界面中的坐标为(x显，y显)。目标可以同时存在多个，具体数量以传感器能力为准，本方案不限制目标物数量。

对于任意目标物体，在以自车前保险杠中点为原点的真实世界坐标为(x真，y真)，从图2的坐标系以及人眼的近大远小视觉规则可知，在横向尺度上的x会随着纵向尺度y的增加而逐渐缩小变化尺度，即随着前方距离越来越远，在横向的变化尺度会越来越不明显。同理，在纵向的尺度变化也会越来越不明显。对此分别进行变化量建模如下：

横向尺度x的显示数值映射：

x显＝a·b·x真(公式1)

其中a为真实横向数值在图2显示坐标系的原点处的尺度比例系数；

b为显示x值随着纵向y的变化而变化的系数，计算公式为

b＝(m－n· y真) (公式2)

其中m和n可以根据画面布局需要进行调整，从而影响整个显示尺度内的变化效率。下图8为横项数值尺度衰减速率的示例。

图8关于显示的横向尺度随着真实纵向尺度衰减的示例(m＝10，n＝5)

联立公式1与公式2，可得显示的横向尺度：

x显＝a·(m－n·y真)·x真(公式3)

纵向尺度y的显示数值映射：

由于纵向尺度将随着自身真实数值的增加，而在尺度上的变化越来越不明显。因此，对纵向显示尺度进行建模：

其中k作为一个调整尺度变化率的正数系数，可以根据实际画面效果进行调整。而反比例函数的曲线特性会决定在越靠近边界处，其变化尺度越小，如下图9示例所示。

图9关于显示的纵向尺度随着真实纵向尺度变化的示例(k＝10)；

由此得出目标物的坐标映射关系为(a·(m－n·y真)·x真，)；

实际项目中，可以通过调整系数a，m，n，k来控制显示区域的效果，以满足不同的需求。

3弯道时目标物与车道线位置显示

传感器将识别出每一根车道线相对自车的横向距离x线距，显示屏将根据此横向距离数值，来控制车道线相对自车的位置关系。此处仅涉及x方向的尺度显示。当传感器检测到车道线存在曲率时，会提供一个曲率半径R。车道弯曲方向(左弯为－R，右弯为+R)由曲率半径的正负号来标识。显示界面需要根据曲率半径参数来适配画面显示的车道线形状以及弧度。车道线弧度会由界面效果进行定义“最弯”的效果，然后由软件根据曲率半径数值，对“最弯”到“直行”之间的画面显示效果进行过渡拟合，此部分仅做效果说明，实现方法不在本方案范围之内。

根据传感器的识别原理，真实坐标中的弯道效果应该如下图10所示，其中弧度的部分在显示区域内被视为理想圆弧，以中轴线为例，对中轴线与目标物之间的相对位置关系进行计算，如下图11所示(x线，y线)为曲线与目标物处于同一纵向距离(y向尺度)时的交点，(x物，y物)为目标物的坐标，从图11中的构造关系可知：

y线＝y物

根据对圆弧切线交点水平x坐标进行计算：

其中x线的正负号用于表示相对自车原点的左右位置。x线距的正负号用于标识所选择的车道线，相对于车身中轴线的左右位置。设定为右正，左负。

各个车道线可以认为处于同心圆，而以自车为中心的中轴线同样可以形成一个同心圆。对于目标物所处的纵向尺度上，对中轴线圆弧在相同纵向尺度上取横切线，并计算每个车道线所处位置的横向尺度数据。如图11所示，同样以左弯道为例进行分析，右弯道情况除了方向相反，其余计算相同。

由以上计算可知，通过对比目标物的横向坐标x物与车道线在同一纵向尺度中的横向坐标交点x线的数值关系，来体现出目标物是在指定车道线的左侧还是右侧，或者重叠。将此重叠或左右位置关系，按照前述真实坐标系与显示坐标系之间的映射规则，在屏幕中进行显示，显示效果如下图12所示。

关于本发明的设计创新与主要过程如下：

1.本发明主要的支持背景是使用简化的拟合算法，对高级辅助驾驶的目标物识别，以及周边行驶环境进行2D平面图形的显示。本发明提出的是面度这类显示方案的一种低算力资源占用，且流畅的显示方案。并明确可以进行调整的参数，以方便适配不同的需求场景。本发明同样适用于不具备3D绘图能力的平台，进行高级辅助驾驶显示优化。

2.按照本发明设计出的构建框架、软件拟合和软件程序均可以运行在各类符合要求的多系统层级中，即不限于Linux和Android系统中使用。本发明所获取的输入信号，依赖于传感器的能力，但是本发明中的优化调整参数不依赖于传感器。如果传感器能力不足，则将缺失的信号固化为固定值，同样可以实现其余部分的合理显示。

3.本发明设计可以方便快捷的方式，以较低的技术门槛和工具，解决高级辅助驾驶中的目标物、车道线、相对位置的显示关系，为用户提供直观的显示效果，简化车厂的标定流程，为自身降低产品成本。

综上，本方案在保证显示准确度的前提下，提供高效精简的显示方案，降低整体系统运算负载，相比于当前市场中普遍存在的显示方案，本方案通过采用2D平面模拟代替3D渲染的方式，大幅度降低了对处理器的图形渲染能力要求；同时，因为建模算法的连续性，使得界面显示效果优于常见的分段式2D显示方案，更符合中低成本产品的辅助驾驶画面流畅实现，与现有技术相比，具有显著的技术效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种辅助驾驶显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立第一平面坐标系，所述第一平面坐标系为以自车为原点建立的真实世界坐标系；

建立第二平面坐标系，所述第二平面坐标系为车道显示空间坐标系；

建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系；

获取目标物在所述第一平面坐标系下的目标真实坐标数据；

基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据；

所述目标显示数据包括目标显示大小数据、目标显示坐标数据；

根据所述目标显示数据，将所述目标物投射在车道显示空间内；

其中，所述坐标转换映射关系为在二维空间内的函数转换关系。

2.根据权利要求1所述的辅助驾驶显示方法，其特征在于，所述“基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据”具体包括以下步骤：

目标物显示大小处理：基于当前车道类型，根据所述目标真实坐标数据中目标物的远近距离输出所述目标显示大小数据；

目标物显示位置处理：基于当前车道类型，将所述目标真实坐标数据基于所述坐标转换映射关系生成目标显示坐标数据。

3.根据权利要求2所述的辅助驾驶显示方法，其特征在于，所述“基于当前车道类型，根据所述目标真实坐标数据中目标物的远近距离输出所述目标显示大小数据”包括以下步骤：

以所述第二平面坐标系为基准，从最近的(0，0)点到最远(0，ymax)点之间，将所述车道显示空间划分为N个图标显示区间，N为1－100；

获取当前目标物的远近距离数据，匹配当前目标物的所述图标显示区间；

将当前目标物的目标显示图像在图标显示区间中进行显示。

4.根据权利要求3所述的辅助驾驶显示方法，其特征在于，所述“将当前目标物的目标显示图像在图标显示区间中进行显示”具体包括以下步骤：

根据当前目标物的远近距离数据，按比例调整目标显示图像在所述图标显示区间的大小。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的辅助驾驶显示方法，其特征在于，所述“基于当前车道类型，将所述目标真实坐标数据基于所述坐标转换映射关系生成目标显示坐标数据”还包括以下步骤：

识别当前车道类型，若所述当前车道类型为直道，则根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据；

若所述当前车道类型为弯道，则结合弯道参照距离数值，根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据。

6.根据权利要求5所述的辅助驾驶显示方法，其特征在于，所述“根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据”包括以下步骤：

在第一平面坐标系下，设定目标物的目标真实坐标数据记为(x_真，y_真)；

在第二平面坐标系下，设定目标物的目标显示坐标数据记为(x_显，y_显)；

建立x_真和x_显在横向尺度上的显示数值映射如下：

x_显＝a·b·x_真 公式(1)

其中，a为真实坐标数值在第二平面坐标系的原点处的尺度比例系数；

b为显示x值随着纵向y的变化而变化的系数，b计算公式为：

b＝(m-n·y_真) 公式(2)

其中，m和n根据车道显示空间的画面布局需要进行调整，从而影响整个显示尺度内的变化效率；

根据公式1与公式2，得到第二平面坐标系下，x_显的计算公式如下：

x_显＝a·(m-n·y_真)·x_真 公式(3)

其中，所述x_显是第二平面坐标系下，目标物的横向尺度的坐标映射；

因此，所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系如下：

其中，通过系数a，m，n，k来调整控制车道显示空间显示区域的效果。

7.根据权利要求6所述的辅助驾驶显示方法，其特征在于，所述“结合弯道参照距离数值，根据所述坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据”具体包括以下步骤：

获取弯道参照距离数值，识别得到目标物远近距离记为(x_物，y_物)，在第一坐标系的y方向上，设定目标物与自车行径路径在弯道延长线的交点坐标记为(x_线，y_线)，可知y_线＝y_物；

在第一平面坐标系根据几何关系得到求得x_线；

所述弯道参照距离数值为(x_物，y_物)与(x_线，y_线)之间的距离；

根据所述弯道参照距离数值通过坐标转换映射关系，生成目标显示坐标数据。

8.根据权利要求7所述的辅助驾驶显示方法，其特征在于，所述“在第一平面坐标系根据几何关系得到求得x_线”具体包括以下步骤：

获取自车到参考车道线的横向距离x_线距，

识别得到参考车道线的拟合曲率半径R；

根据以下函数得到

其中，x_线的正负号用于表示相对自车原点的左右位置，x_线距的正负号用于标识所选择的车道线，相对于车身中轴线的左右位置。

9.一种辅助驾驶显示系统，其特征在于，该系统执行权利要求1至8中任意一项所述的辅助驾驶显示方法；该系统包括：

第一空间模块，所述第一空间模块用于建立第一平面坐标系；

第二空间模块，所述第二空间模块用于建立第二平面坐标系；

第一计算模块，所述第一计算模块用于建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换映射关系；

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取目标物在所述第一平面坐标系下的目标真实坐标数据；

第一分析模块，所述第一分析模块用于基于当前车道类型，通过所述坐标转换映射关系将所述目标真实坐标数据转换为目标显示数据；

第一显示模块，所述第一显示模块用于根据所述目标显示数据，将所述目标物投射在车道显示空间内。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求1至8中任意一项所述的辅助驾驶显示方法；

存储器，所述存储器用于存储所述计算机程序；

处理器，所述处理器用于执行所述计算机程序。