[發(fā)明專利]一種低能見度條件下的盲駕導(dǎo)航系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810595747.4
• 申請(qǐng)日: 2018-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN108981740B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王俊驊;劉碩;張?zhí)m芳;陳雨人;張方方
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/34
• 分類號(hào): G01C21/34;G01S19/42
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發(fā)明公開了一種低能見度條件下的盲駕導(dǎo)航系統(tǒng)及其方法，涉及汽車導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)大霧、夜間、急彎等條件下能見度低、行車視距小、車輛易駛出車行道邊線、易沖撞路側(cè)護(hù)欄和人行道等交通安全問題，以行駛道路已有的平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)構(gòu)建道路線形三維計(jì)算模型，結(jié)合車輛行駛過程中車載實(shí)時(shí)高精度GPS定位數(shù)據(jù)，構(gòu)建一種基于駕駛?cè)艘朁c(diǎn)的前方觀察路段道路車行道邊線透視圖生成方法，并通過抬頭顯示HUD設(shè)備將該透視圖實(shí)時(shí)投射于駕駛?cè)饲胺焦潭ㄎ恢玫耐队懊嫔?，?shí)現(xiàn)駕駛?cè)擞^察視角下透視圖成像與實(shí)際道路邊線重疊的效果，從而彌補(bǔ)駕駛?cè)嗽陟F天、夜間等不良條件下視覺信息采集的不足，起到為駕駛?cè)诵熊噷?dǎo)航的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低能見度條件下的盲駕導(dǎo)航系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

不良天氣是導(dǎo)致交通事故重要的原因之一。尤其是在霧天、暴雨、夜間等條件下，行駛環(huán)境可視性變差，能見度降低，視距變短，駕駛?cè)松硇睦砭o張加劇，通過視覺獲得的道路信息容易存在缺失或偏差。當(dāng)?shù)缆返木€形特征發(fā)生變化時(shí)，駕駛?cè)藢?duì)前方道路走向的判斷和相應(yīng)的操作往往出現(xiàn)失誤，容易發(fā)生車輛追尾、碰撞路側(cè)護(hù)欄、偏離路線沖出車行道等交通事故，釀成嚴(yán)重后果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年霧天交通事故占道路事故總數(shù)的15％左右，死亡率占到47％以上；70％左右的駕駛員進(jìn)入霧區(qū)時(shí)心理過度緊張，85％左右的駕駛員在霧天開車感到疲勞。因此如何改善霧天等低能見度環(huán)境下的行車條件以及提高駕駛員對(duì)道路信息的感知能力，亟需開發(fā)針對(duì)霧天的安全駕駛保障措施或安全輔助駕駛技術(shù)，提高霧天行車安全性。

目前，除臨時(shí)關(guān)閉高速公路取消通行外，針對(duì)霧天條件下降低或預(yù)防交通事故的技術(shù)措施主要有兩大類：基于道路設(shè)施的智能誘導(dǎo)系統(tǒng)和基于車載的安全輔助駕駛系統(tǒng)。

基于道路設(shè)施的智能誘導(dǎo)系統(tǒng)通過采用監(jiān)控、探測(cè)、通信、計(jì)算、顯示及控制中心等多種設(shè)施構(gòu)建高速公路霧區(qū)智能電子誘導(dǎo)系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)入霧區(qū)范圍的車輛在流量管理、速度控制、車距控制等方面實(shí)行智能管控和誘導(dǎo)。該系統(tǒng)存在的問題是工程造價(jià)及維護(hù)成本昂貴，一般僅針對(duì)重要的高速公路霧區(qū)多發(fā)路段，難以全面鋪開建設(shè)。

基于車載的安全輔助駕駛系統(tǒng)是近年來迅速發(fā)展的新技術(shù)，其核心思想是利用各種傳感器輔助增強(qiáng)駕駛?cè)说母兄芰?，利用紅外熱像儀、CCD、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等各種傳感器探測(cè)駕駛員前方道路環(huán)境和周圍車輛信息，并以圖像形式實(shí)時(shí)提供給駕駛?cè)耍鰪?qiáng)駕駛?cè)藢?duì)行車環(huán)境的感知能力。目前主要有基于紅外熱成像的夜視輔助駕駛技術(shù)、基于毫米波雷達(dá)或激光雷達(dá)的周邊車輛信息探測(cè)技術(shù)、基于單目紅外相機(jī)的圖像去霧技術(shù)等。目前，以上基于單一傳感器的技術(shù)都不能很好地兼顧系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性與環(huán)境適應(yīng)性的要求，離實(shí)際應(yīng)用還存在較大的差距；同時(shí)對(duì)于多傳感器融合方面，由于各種設(shè)備復(fù)雜，成本高昂，其研究與應(yīng)用還有待進(jìn)一步深入探索與發(fā)展，短時(shí)間內(nèi)該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還難以充分顯現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低能見度條件下的盲駕導(dǎo)航系統(tǒng)及其方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明提供了一種低能見度條件下的盲駕導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、GPS定位模塊、控制處理模塊和抬頭顯示模塊，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中預(yù)先存儲(chǔ)有路網(wǎng)中各道路的平縱橫數(shù)據(jù)，用以構(gòu)建道路線形三維計(jì)算模型的數(shù)據(jù)庫；所述GPS定位模塊接收全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)送的定位信號(hào)，輸出高精度的點(diǎn)位坐標(biāo)到所述控制處理模塊；所述控制處理模塊接收點(diǎn)位坐標(biāo)，從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中調(diào)用當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的道路線形三維計(jì)算模型，計(jì)算駕駛員前方一定范圍內(nèi)道路車行道的邊線特征點(diǎn)坐標(biāo)，并經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)生成并輸出透視圖至所述抬頭顯示模塊；所述抬頭顯示模塊接收透視圖并利用HUD將透視圖實(shí)時(shí)投射在前方距離駕駛員一定距離的投影面上。

本發(fā)明還提供了一種低能見度條件下的盲駕導(dǎo)航方法，該方法包括以下步驟：

使用存儲(chǔ)的道路平縱橫數(shù)據(jù)構(gòu)建道路線形三維計(jì)算模型的數(shù)據(jù)庫；