[發(fā)明專利]一種基于碰撞預(yù)警算法的輔助駕駛系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910561949.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN110276988A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡林沁;周思桐;董建功;曹世洲;牟志豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/16
• 分類號(hào): G08G1/16;G08B21/24;H04N5/76;H04L29/08;B60W30/095;B60W50/14;G05D1/00;G05D1/02
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種基于碰撞預(yù)警算法的輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

檢測(cè)與測(cè)距模塊：使用YOLOv3模型實(shí)現(xiàn)車輛前方行人和車的檢測(cè)，通過基于單目視覺的車輛車距測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)前方所有障礙物的距離測(cè)量；

碰撞預(yù)警模塊：利用GPS檢測(cè)的車輛位置坐標(biāo)、車輛速度和YOLOv3模型檢測(cè)的前方障礙物及車輛距離，分類預(yù)測(cè)發(fā)生碰撞需要的時(shí)間；通過考慮駕駛員反應(yīng)時(shí)間及制動(dòng)車輛所需時(shí)間得出安全防撞時(shí)間，當(dāng)預(yù)測(cè)碰撞時(shí)間小于安全防撞時(shí)間，語音播報(bào)及時(shí)預(yù)警；

定位模塊：利用GPS/IMU組合導(dǎo)航方式對(duì)車輛的行駛位置信息進(jìn)行采集；通過對(duì)GPS信號(hào)的提取顯示出用戶在地圖上的位置信息，當(dāng)GPS信號(hào)缺失時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為IMU對(duì)車輛進(jìn)行定位，當(dāng)GPS信號(hào)正常時(shí)重新轉(zhuǎn)為GPS進(jìn)行定位；

GUI顯示與云端視頻備份模塊：利用攝像頭采集視頻顯示區(qū)域?qū)Ξ?dāng)前車輛前方的路況信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示并結(jié)合導(dǎo)航系統(tǒng)的路況信息數(shù)據(jù)，對(duì)車輛實(shí)時(shí)位置在地圖軟件上進(jìn)行標(biāo)注，進(jìn)行可視化展示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碰撞預(yù)警算法的輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)與測(cè)距模塊中，車輛前方行人與車輛的檢測(cè)與測(cè)距具體包括以下步驟：

S11：將單目測(cè)距算法編寫入YOLOv3模型中，訓(xùn)練好模型的權(quán)重及其他參數(shù)并將單目測(cè)距算法編寫入模型中；

S12：在車載端搭載高清單目攝像頭，采用單目測(cè)距的方法實(shí)現(xiàn)前方車輛和行人的檢測(cè)，攝像頭實(shí)時(shí)地采集車輛前方視頻流信息；

S13：將采集的實(shí)時(shí)視頻流上傳到Y(jié)OLOv3模型中，輸出實(shí)時(shí)的障礙物檢測(cè)與測(cè)距信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碰撞預(yù)警算法的輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞預(yù)警模塊中，利用YOLOv3檢測(cè)的前方障礙物及車輛距離和GPS檢測(cè)的車輛位置坐標(biāo)、車輛速度，分類預(yù)測(cè)發(fā)生碰撞需要的時(shí)間，并及時(shí)給出預(yù)警提示，具體包括以下步驟：

S21：通過基于單目攝像頭的YOLOv3目標(biāo)及距離檢測(cè)，檢測(cè)出車輛前方的行人及車輛的實(shí)時(shí)距離，計(jì)算出目標(biāo)車輛的速度v₁，v₂；

S22：根據(jù)兩車之間的角度關(guān)系進(jìn)行碰撞情況的分類：設(shè)分別為兩輛車各自行駛方向與兩車連線的夾角；

若表示兩車為平行且相向行駛，可能存在正面碰撞；

若表示兩車為平行且同相行駛，可能存在追尾碰撞；

若且與為異號(hào)，表示兩車為同側(cè)且相向行駛，可能存在側(cè)面碰撞；

S23：車輛碰撞分類完成后分別對(duì)不同的分類情況進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的計(jì)算處理，進(jìn)而預(yù)測(cè)碰撞時(shí)間；設(shè)車身寬為L，兩車之間的距離為l；

(1)正面碰撞：當(dāng)檢測(cè)到時(shí)，進(jìn)行預(yù)測(cè)碰撞時(shí)間和安全防撞時(shí)間比較；

(2)追尾碰撞：當(dāng)檢測(cè)到時(shí)，進(jìn)行預(yù)測(cè)碰撞時(shí)間和安全防撞時(shí)間比較；

(3)側(cè)面碰撞：在兩車維持當(dāng)前車速及行駛方向不變情況下，依據(jù)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)預(yù)測(cè)車輛未來運(yùn)行軌跡，確定碰撞點(diǎn)及車輛碰撞時(shí)間，計(jì)算兩車距離碰撞點(diǎn)的時(shí)間差進(jìn)行判斷是否存在碰撞危險(xiǎn)；

S24：計(jì)算安全防撞時(shí)間及預(yù)警判斷，系統(tǒng)通過車載設(shè)備實(shí)時(shí)接收車輛狀態(tài)信息，當(dāng)滿足直線碰撞和側(cè)面碰撞的前提條件時(shí)，實(shí)時(shí)計(jì)算車輛發(fā)生碰撞需要的時(shí)間與安全防撞時(shí)間進(jìn)行比較，存在碰撞危險(xiǎn)則上進(jìn)行預(yù)警語言提醒。