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CN111612939B - 智能行驶轨迹投影探测系统及方法 - Google Patents

智能行驶轨迹投影探测系统及方法 Download PDF

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CN111612939B CN202010307365.4A CN202010307365A CN111612939B CN 111612939 B CN111612939 B CN 111612939B CN 202010307365 A CN202010307365 A CN 202010307365A CN 111612939 B CN111612939 B CN 111612939B
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Abstract

一种智能行驶轨迹投影探测系统及探测方法，该探测系统包括用于获取行驶速度和角速度行驶参数采集模块，根据行驶速度和角速度计算行驶轨迹的轨迹计算模块、将行驶轨迹及特征点阵投影到路面上的轨迹投影模块；该探测方法包括步骤，获取车辆的行驶速度和角速度；根据行驶速度和角速度计算行驶轨迹；将行驶轨迹及特征点阵投影到路面上。本发明提供的一种智能行驶轨迹投影探测系统及方法，通过在路面上投影行驶轨迹及特征点阵来检测路面上的行人、车辆、障碍物及路面的平整度，从而可以保证车辆的行驶安全。

Description

智能行驶轨迹投影探测系统及方法
技术领域
本发明涉及车辆行车安全技术领域，特别是涉及一种智能行车轨迹投影探测系统及方法。
背景技术
车辆的行驶轨迹对驾驶员而言是十分有价值的信息。当前的车载雷达和影像系统，主要适用于对周围环境的探测，经过长足的发展，其技术已经相当成熟，并得到了广泛的应用，从车辆与环境的交互来看，可以看作是车辆对环境的感知，而车辆对环境的交互性输出则主要体现在喇叭和车灯上，如此简单的部件已经不能满足日益复杂化的交通状况的需要，这就是为什么有的车配备了良好的雷达系统和影像系统，但仍然没有避免事故的发生。一个良好的交互，除了输入之外还应该有良好的输出，简单说来，就是让环境更好的感知车辆的意图，从而才能更大可能的避免事故的发生。提出可行的有建设性的交互方式对于未来的汽车发展以及降低事故率都会大有用处。
另外，车辆在行驶过程中，对于明显的障碍物较容易识别，但是对于与路面颜色相近的凹坑、凸起、山坡等则不容易识别。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能行驶轨迹投影探测系统及方法，通过在车辆周围投影行驶轨迹及特征点阵来保证车辆的安全行驶。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本发明提供一种智能行驶轨迹投影探测系统，包括行驶参数采集模块、轨迹计算模块、轨迹投影模块和图像显示模块；
所述行驶参数采集模块用于获取行驶速度和角速度；
所述轨迹计算模块根据行驶速度和角速度计算行驶轨迹；
所述轨迹投影模块将所述行驶轨迹及特征点阵投影到路面上，所述行驶轨迹和所述特征点阵可探测路面的行人、车辆、障碍物以及路面的平整度；
所述图像显示模块为用户显示行驶轨迹图像及特征点阵图像。
在本发明的一个实施例中，所述行驶参数采集模块包括行驶速度传感器和角速度传感器，所述行驶速度传感器用于获取车辆的行驶速度，所述角速度传感器用于获取所述车辆的角速度。
在本发明的一个实施例中，所述智能行驶轨迹投影探测系统还包括投影图像采集模块，所述投影图像采集模块集成至所述轨迹投影模块，所述投影图像采集模块用于采集所述行驶轨迹及所述特征点阵投影到路面后的图像。
在本发明的一个实施例中，所述投影图像采集模块通过摄像头、数码相机和摄像机中的至少一项来获取所述行驶轨迹及所述特征点阵投影到所述路面后的图像。
在本发明的一个实施例中，所述轨迹投影模块设置在车辆的前方、后方及两侧中的至少一处。
在本发明的一个实施例中，所述特征点阵包括多个均匀分布的点，所述特征点阵投影至平整的路面上时均匀分布，所述特征点阵投影至不平整的路面上呈现出有规律的变化。
本发明还提供一种智能行驶轨迹投影探测方法，包括步骤：
获取车辆的行驶速度和角速度；
根据行驶速度和所述角速度计算行驶轨迹；
将特征点阵和所述行驶轨迹投影到路面上，所述行驶轨迹和所述特征点阵可探测路面的行人、车辆、障碍物以及路面的平整度。
在本发明的一个实施例中，将特征点阵和所述行驶轨迹投影到路面上后的步骤还包括：
获取所述行驶轨迹和所述特征点阵投影至路面后的图像，根据所述图像做出行车控制策略以保证行车安全。
在本发明的一个实施例中，所述行驶轨迹在所述车辆的行进方向以滚动的方式呈现在所述路面上，所述行驶轨迹相对所述车辆静止。
在本发明的一个实施例中，所述行驶轨迹可探测路面的行人、车辆和障碍物，当所述行人、所述车辆和所述障碍物处于所述行驶轨迹内时，所述行驶轨迹发生畸变；所述特征点阵包括多个均匀分布的点，所述特征点阵投影至平整的路面上时均匀分布，所述特征点阵投影至不平整的路面上时呈现出有规律的变化。
本发明提供的一种智能行驶轨迹投影探测系统及方法，通过在路面上投影行驶轨迹及特征点阵，从而检测路面上的行人、车辆、障碍物及路面的平整度，从而可以保证车辆的行驶安全。
附图说明
图1为本发明实施例中智能行驶轨迹投影探测系统的结构框图。
图2为本发明实施例中智能行驶轨迹投影探测方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1为本发明实施例中智能行驶轨迹投影探测系统的结构框图。请参考图1，本发明提供一种智能行驶轨迹投影探测系统，包括行驶参数采集模块10、轨迹计算模块20、轨迹投影模块30和图像显示模块40。行驶参数采集模块10用于获取车辆的行驶速度和角速度；轨迹计算模块20根据行驶速度和角速度计算行驶轨迹；轨迹投影模块30将行驶轨迹及特征点阵投影到路面上，行驶轨迹可探测路面的障碍物，特征点阵可探测路面的平整度；图像显示模块40为用户显示行驶轨迹图像及特征点阵图像。
其中，行驶参数采集模块10包括行驶速度传感器和角速度传感器，行驶速度传感器用于获取车辆的行驶速度，角速度传感器用于获取车辆的角速度。行驶参数采集模块10将获取到的车辆的行驶速度及角速度发送至轨迹计算模块20后，轨迹计算模块20根据行驶速度和角速度计算行驶轨迹。轨迹投影模块30接收到轨迹计算模块20计算出来的行驶轨迹后，将行驶轨迹及特征点阵投影在路面上。当路面上的行人及车辆看到行驶轨迹后，就可以明白驾驶员的意图，从而可以进行避让或者发出警告以提醒驾驶员。本实施例中，轨迹投影模块30设置在车辆的前方、后方及两侧中的至少一处。具体地，轨迹投影模块30可以集成在车辆的前车灯和/或后车灯上。
本实施例中，智能行驶轨迹投影探测系统还包括投影图像采集模块31，该投影图像采集模块31集成至轨迹投影模块30。投影图像采集模块31用于采集行驶轨迹及特征点阵投影到路面后的图像，当行驶轨迹和特征点阵投影至路面上时，如果路面上的行人、车辆及障碍物进入到路面上的行驶轨迹时，该行驶轨迹及特征点阵均会发生畸变。
其中，该特征点阵主要是为了探测不明显的物体、坡度、路沿、深坑等不易被探测的异常路面，当这些异常路面进入到行驶轨迹内时，行驶轨迹也不会发生明显的畸变。但是，当这些异常路面进入到特征点阵内时，特征点阵就会呈现出有规律的变化，即特征点阵会发生明显的畸变。而在平整的路面上，特征点阵是呈现均匀分布的。
投影图像采集模块31会实时采集行驶轨迹及特征点阵投影至路面后的图像，当行驶轨迹或特征点阵发生畸变时，投影图像采集模块31会将畸变后的图像发送至图像显示模块40。驾驶室内的驾驶员或者车辆控制系统根据接收到的图像做出车辆的控制策略。其中，图像显示模块40可以根据接收到的图像解析出路面上物体的轮廓和位置。
具体地，当驾驶员根据图像显示模块40显示的图像发现行驶轨迹或者特征点阵畸变时，可以直观的判定行驶轨迹内存在物体，从而做出制动、警告或改变运动方向的决策。当车辆采用自动驾驶时，图像显示模块40解析出物体的轮廓和位置，从而可以更精准的判定轨迹内物体的信息，车辆控制系统根据行驶轨迹内的多重探测结果做出最终控制策略，自动驾驶车辆控制的安全性将会提高一个等级。
本实施例中，投影图像采集模块31可以通过摄像头、数码相机和摄像机中的至少一项来获取行驶轨迹及特征点阵投影到所述路面后的图像。
图2为本发明实施例中智能行驶轨迹投影探测方法的流程图。本实施例还提供一种智能行驶轨迹投影探测方法，其包括步骤：
获取车辆的行驶速度和角速度；
根据行驶速度和角速度计算行驶轨迹；
将行驶轨迹及特征点阵投影到路面上，行驶轨迹和特征点阵可探测路面的行人、车辆、障碍物以及路面的平整度。
将行驶轨迹及特征点阵投影到路面上后的步骤还包括：
获取行驶轨迹和特征点阵投影至路面后的图像，根据图像及行驶轨迹做出行车控制策略。
具体地，行驶轨迹在车辆的行进方向以滚动的方式呈现在路面上，但行驶轨迹相对车辆静止。
行驶轨迹可探测路面的行人、车辆和障碍物，当行人、车辆和障碍物处于行驶轨迹内时，行驶轨迹发生畸变；特征点阵包括多个均匀分布的点，特征点阵投影至平整的路面上时均匀分布，特征点阵投影至不平整的路面上时呈现出有规律的变化。具体来说，特征点阵也是可以探测路面的行人、车辆、和障碍物的，但是行驶轨迹在探测路面上的不明显的物体、坡度、路沿、及深坑等时会存在一定困难，所以特征点阵是用来辅助行驶轨迹来探测路面，从而能使探测更为精准。
本发明提供的一种智能行驶轨迹投影探测系统及方法，通过在路面上投影行驶轨迹及特征点阵来检测路面上的行人、车辆、障碍物及路面的平整度，从而可以保证车辆的行驶安全。
在本文中，术语“包括”、“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包括，除了包括所列的那些要素，而且还可包括没有明确列出的其他要素。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能行驶轨迹投影探测系统，其特征在于，包括行驶参数采集模块、轨迹计算模块、轨迹投影模块和图像显示模块；
所述行驶参数采集模块用于获取行驶速度和角速度；
所述轨迹计算模块根据行驶速度和角速度计算行驶轨迹；
所述轨迹投影模块将所述行驶轨迹及特征点阵投影到路面上，所述行驶轨迹和所述特征点阵可探测路面的行人、车辆、障碍物以及路面的平整度；
所述图像显示模块为用户显示行驶轨迹图像及特征点阵图像。
2.如权利要求1所述的智能行驶轨迹投影探测系统，其特征在于，所述行驶参数采集模块包括行驶速度传感器和角速度传感器，所述行驶速度传感器用于获取车辆的行驶速度，所述角速度传感器用于获取所述车辆的角速度。
3.如权利要求1所述的智能行驶轨迹投影探测系统，其特征在于，所述智能行驶轨迹投影探测系统还包括投影图像采集模块，所述投影图像采集模块集成至所述轨迹投影模块，所述投影图像采集模块用于采集所述行驶轨迹及所述特征点阵投影到路面后的图像。
4.如权利要求3所述的智能行驶轨迹投影探测系统，其特征在于，所述投影图像采集模块通过摄像头、数码相机和摄像机中的至少一项来获取所述行驶轨迹及所述特征点阵投影到所述路面后的图像。
5.如权利要求1所述的智能行驶轨迹投影探测系统，其特征在于，所述轨迹投影模块设置在车辆的前方、后方及两侧中的至少一处。
6.如权利要求1所述的智能行驶轨迹投影探测系统，其特征在于，所述特征点阵包括多个均匀分布的点，所述特征点阵投影至平整的路面上时均匀分布，所述特征点阵投影至不平整的路面上呈现出有规律的变化。
7.一种智能行驶轨迹投影探测方法，其特征在于，包括步骤：
获取车辆的行驶速度和角速度；
根据所述行驶速度和所述角速度计算行驶轨迹；
将特征点阵和所述行驶轨迹投影到路面上，所述行驶轨迹和所述特征点阵可探测路面的行人、车辆、障碍物以及路面的平整度。
8.如权利要求7所述的智能行驶轨迹投影探测方法，其特征在于，将特征点阵和所述行驶轨迹投影到路面上后的步骤还包括：
获取所述行驶轨迹和所述特征点阵投影至路面后的图像，根据所述图像做出行车控制策略以保证行车安全。
9.如权利要求7所述的智能行驶轨迹投影探测方法，其特征在于，所述行驶轨迹在所述车辆的行进方向以滚动的方式呈现在路面上，所述行驶轨迹相对所述车辆静止。
10.如权利要求7所述的智能行驶轨迹投影探测方法，其特征在于，所述行驶轨迹可探测路面的行人、车辆和障碍物，当所述行人、所述车辆和所述障碍物处于所述行驶轨迹内时，所述行驶轨迹发生畸变；所述特征点阵包括多个均匀分布的点，所述特征点阵投影至平整的路面上时均匀分布，所述特征点阵投影至不平整的路面上时呈现出有规律的变化。
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