车载无人机辅助驾驶系统及运行方式的制作方法
【专利摘要】本发明主要涉及一种车载无人机辅助驾驶系统及运行方式，所述系统主要包括无人机、无人机控制器、系统控制器、车载充电装置、定位标识装置和多媒体智能终端，是一种基于无人机协作驾驶的辅助驾驶系统；其运行方式主要包括了基于无人机协作运行的倒车辅助模式、标准道路模式和狭窄道路模式；用本发明所述的车载无人机辅助驾驶系统，能帮助驾驶员更直观更准确的了解距离机动车车身较远距离的交通环境图像信息，对周围道路交通情况进行预判，制定更加合理的驾驶策略和行车路线；同时，车载无人机辅助驾驶系统还能协助初级驾驶员轻松的完成倒车泊车和快速通过狭窄道路的驾驶作业。
【专利说明】
车载无人机辅助驾驶系统及运行方式
技术领域
[0001]本发明涉及一种机动车辅助驾驶系统及运行方式，尤其是一种基于无人机协作的车载无人机辅助驾驶系统及运行方式。
【背景技术】
[0002]现有的机动车辅助驾驶系统主要通过机动车车身上安装的各种传感器或者安装于驾驶室的前置摄像头采集信号，以辅助驾驶员完成对机动车的各种控制工作。虽然各种车载传感器能采集的信号越来越多，但传统机动车测控方式有一个较大的局限就是其采集的传感器信号仅限于车身周围或者车身下侧，不能掌握距离车身较远距离的各种交通信息。同时现有的车载摄像装置视角有限，只能实现驾驶员平视范围内的图像信息采集，当遇到车身周围有障碍物或其它车辆时，传统车载摄像装置的作用更会大打折扣，驾驶员也很难掌握距离机动车车身较远距离和视线死角的交通环境中是否适合通行，直接导致驾驶员的驾驶效率降低，特别是初级驾驶员因为不了解机动车车身周围的驾驶环境信息而频发交通事故。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供了一种既能通过俯视角度采集机动车驾驶环境图像信息，同时又能辅助驾驶员高效驾驶的车载无人机辅助驾驶系统及运行方式。
[0004]本发明采用的技术方案如下:一种车载无人机辅助驾驶系统，主要包括无人机、无人机控制器、系统控制器、车载充电装置、定位标识装置和多媒体智能终端;所述无人机上安装有摄像装置和辅助投影装置:所述无人机控制器主要包括图像处理模块和飞行路线测算模块;所述系统控制器主要包括机动车状态检测模块、模式选择模块、场景显示模块和控制信号输入模块;所述车载充电装置安装于机动车顶部，其电源输入口与机动车电力系统的电源输出口电性连接;所述定位标识装置安装于机动车顶盖对角线交点处;所述无人机能与无人机控制器进行无线通信;所述系统控制器的数据端口与无人机控制器的数据端口能通过有线方式和无线方式进行数据传输;所述多媒体智能终端的数据端口与系统控制器的数据端口能通过有线方式和无线方式进行数据传输。
[0005]优选的，所述无人机上还设置有飞行充电端口；所述车载充电装置还设置有充电电缆，所述充电电缆能紧固连接在无人机的飞行充电端口上，使无人机在飞行过程中能通过充电电缆进行充电。
[0006]优选的，所述系统控制器为机动车上的智能行车电脑;所述摄像装置为CCD高清摄像机;所述辅助投影装置为激光投射灯;所述多媒体智能终端为车载投影装置或者手持数字设备。
[0007]—种车载无人机辅助驾驶系统的运行方式，主要包括倒车辅助模式、标准道路模式和狭窄道路模式。
[0008]优选的，所述倒车辅助模式的运行步骤如下:
[0009]a.所述系统控制器的模式选择模块检测到机动车进入倒车状态，便启动倒车辅助模式，同时发送相应的控制信号到无人机控制器;所述无人机控制器接收到信号后控制无人机按倒车辅助运行模式预设的初始飞行路线起飞，无人机在飞行过程中通过摄像装置采集飞行图像信息，并通过无线方式传输飞行图像数据到无人机控制器；
[0010]b.无人机控制器中的图像处理模块对飞行图像数据进行预处理，并将处理后的飞行图像数据传输给飞行路线测算模块;飞行路线测算模块采用目标规划模型和蚁群算法对飞行图像数据进行分析计算，得到最佳飞行路径和飞行策略数据，无人机控制器便控制无人机调整飞行航线，开始实时采集倒车图像信息；
[0011]c.无人机上的摄像装置通过俯视的角度采集倒车图像信息，并将倒车图像数据传送到图像处理模块;无人机控制器中的图像处理模块对倒车图像数据预处理后传送数据到系统控制器的场景显示模块，场景显示模块通过预设参数和运动测距算法对倒车图像数据进行分析计算，得到倒车驾驶的警示边界距离等场景数据信息；
[0012]d.场景显示模块在倒车图像数据中添加警示边界距离等相关信息，并把处理后的倒车图像数据传送到多媒体智能终端进行显示，驾驶员通过多媒体智能终端不仅能看到实时俯视角度倒车图像，还能看到警示边界距离等相关倒车信息；同时，无人机上的辅助投影装置根据预设参数和警示边界距离信息在倒车现场地面上投影倒车位置警示边界轮廓的激光图形，使驾驶员能在弱光环境中从多个角度更直观的观察倒车情况，完成倒车作业。
[0013]优选的，所述标准道路模式的运行方式如下:
[0014]a.驾驶员在开始驾驶前通过所述控制信号输入模块输入控制信号启动标准道路模式信号，所述系统控制器的模式选择模块发送相应的控制信号到无人机控制器，所述无人机控制器接收到信号后控制无人机按标准道路模式设定的初始飞行路线起飞，无人机在飞行过程中通过摄像装置采集飞行图像信息，并通过无线方式传输飞行图像数据到无人机控制器；
[0015]b.无人机控制器中的图像处理模块对飞行图像数据进行预处理，并将处理后的飞行图像数据传输给飞行路线测算模块;飞行路线测算模块首先通过飞行图像数据中的定位标识装置信息确定无人机相对于机动车的伴飞位置，然后采用目标规划模型和蚁群算法得到最佳飞行路径和飞行策略数据;在机动车行驶过程中，无人机的摄像装置以预设的频率采集飞行图像数据并传回无人机控制器，同时系统控制器通过机动车状态检测模块实时监测机动车车速、车轮转向角度等机动车状态数据，并将数据传送给无人机控制器;无人机控制器的飞行路线测算模块把机动车状态数据与飞行图形数据进行综合分析比对，实时的调整无人机的最佳飞行路径和飞行策略数据，控制无人机与机动车保持相对位置稳定的跟踪飞行状态；
[0016]c.无人机在跟踪飞行过程中通过摄像装置以俯视角度采集交通道路全景图像信息，并将交通全景图像数据传送到无人机控制器中的图像处理模块；图像处理模块对交通全景图像数据预处理后传送数据到场景显示模块，场景显示模块首先通过边缘检测算法对交通全景图像数据进行分析计算，获得交通道路前方路面机动车分布数据和交通车流量等数据信息，然后再通过机动车行驶路线目标规划模型和蚁群算法对机动车分布数据和交通车流量进行分析，结合预设参数得出合理行车路线数据等信息；
[0017]d.场景显示模块在交通全景图像数据中添加交通车流量数据和合理行车路线等辅助信息，并把处理后的交通全景图像数据传送到多媒体智能终端，显示实时的交通道路全景图像，驾驶员能通过多媒体智能终端从俯视角度直观的观察道路交通情况，同时获得数字化的交通车流量数据信息和建议行车路线。
[0018]优选的，所述狭窄道路模式的运行方式如下:
[0019]a.驾驶员在狭窄道路进口通过所述控制信号输入模块输入控制信号启动狭窄道路模式信号，所述系统控制器的模式选择模块发送相应的控制信号到无人机控制器，所述无人机控制器接收到信号后控制无人机按狭窄道路模式设定的初始飞行路线起飞，无人机在飞行过程中通过摄像装置采集飞行图像信息，并通过无线方式传输飞行图像数据到无人机控制器；
[0020]b.无人机控制器中的图像处理模块对飞行图像数据进行预处理，并将处理后的飞行图像数据传输给飞行路线测算模块;飞行路线测算模块采用目标规划模型和蚁群算法得到最佳飞行路径和飞行策略数据，无人机控制器控制无人机先于机动车快速通过狭窄道路并返航;在飞行过程中，无人机的摄像装置以预设的频率采集飞行图像数据并传回无人机控制器，飞行路线测算模块根据最新的飞行图像数据信息实时的调整无人机的最佳飞行路径和飞行策略数据，控制无人机在飞行过程中保持最佳拍摄视角；
[0021]c.无人机在飞行过程中通过摄像装置以俯视角度采集狭窄道路图像信息，并将道路图像数据传送到无人机控制器中的图像处理模块；图像处理模块对道路图像数据预处理后传送数据到系统控制器的场景显示模块，场景显示模块首先通过边缘检测算法对道路图像数据进行分析计算，获得道路边沿宽度、道路中障碍物尺寸等数据信息，然后结合预设机动车尺寸参数分析得出机动车是否能正常通过狭窄道路结果或者机动车正常通过狭窄道路的行车路线等数据信息；
[0022]d.场景显示模块在狭窄道路图像数据中添加可通行道路边沿标记和建议行车路线等相关信息，并把处理后的道路图像数据传送到多媒体智能终端，显示实时的狭窄道路图像，驾驶员能通过多媒体智能终端从俯视角度直观的观察狭窄道路情况；
[0023]e.机动车驶入狭窄道路，无人机控制器控制无人机沿狭窄道路方向飞行于机动车车体的正前部，并始终与机动车车体保持固定距离，无人机上的辅助投影装置根据预设机动车尺寸参数在机动车车体之前的地面上投影车身安全边界轮廓的激光图形，使驾驶员能通过激光图形的引导顺利通过狭窄道路。
[0024]采用本发明所述的车载无人机辅助驾驶系统，能帮助驾驶员更直观更准确的了解距离机动车车身较远距离的交通环境信息，对周围道路交通情况进行预判，制定更加合理的驾驶策略和行车路线。同时，车载无人机辅助驾驶系统还能协助初级驾驶员轻松的完成倒车泊车和快速通过狭窄道路的驾驶作业。
【附图说明】
[0025]图1为本发明车载无人机辅助驾驶系统的系统框图；
[0026]图2为本发明车载无人机辅助驾驶系统实施例1的现场示意图；
[0027]图3为本发明车载无人机辅助驾驶系统实施例2的现场示意图；
[0028]图4为本发明车载无人机辅助驾驶系统实施例3的现场示意图。
[0029]图中100无人机，101摄像装置，102辅助投影装置，200无人机控制器，201图像处理模块，202飞行路线测算模块，300系统控制器，301模式选择模块，302场景显示模块，303机动车状态检测模块，304控制信号输入模块，400多媒体智能终端，500车载充电装置，501充电电缆，502定位标识装置，600警示边界轮廓，700安全边界轮廓。
【具体实施方式】
[0030]由图1和图3所示，一种车载无人机辅助驾驶系统，主要包括无人机100、无人机控制器200、系统控制器300、车载充电装置500、定位标识装置502和多媒体智能终端400;其中无人机100与无人机控制器200都安装有无线通信装置，使无人机100能与无人机控制器200进行无线通信；系统控制器300也安装有无线通信装置，能与与无人机控制器200通过无线方式进行数据传输，同时系统控制器300的数据端口与无人机控制器200的数据端口能通过有线方式电性连接，进行有线数据传输;多媒体智能终端400的数据端口与系统控制器300的数据端口能通过有线方式和无线方式进行数据传输。
[0031]无人机100采用四轴无人机，并且在无人机100机身下侧安装有能调节摄像角度的摄像装置101，其中摄像装置101采用CCD高清摄像机；同时在无人机100上还安装有激光投射灯作为辅助投影装置102，能向地面投影激光图形，通过无人机控制器200能控制辅助投影装置102的投影方向和投影图形的外观;在无人机100上还设置有飞行充电端口，方便无人机100在飞行过程中实现有线充电，增加无人机100的续航时间。
[0032]无人机控制器200主要包括图像处理模块201和飞行路线测算模块202;图像处理模块201完成对图像数据的预处理，以方便系统中其它基于图像数据进行系统运算分析的模块能更好的完成数据计算工作；飞行路线测算模块202通过预设参数和基于来自摄像装置101的实时图形数据进行数据运算，以确定无人机100飞行的最佳航行路线，其中要完成对航路规划约束参数的设置和计算，包括无人机100的最大航程、最小步长、最大爬升角度、最小飞行高度、最小转弯半径和最大转弯角度等。
[0033]系统控制器300主要包括机动车状态检测模块303、模式选择模块301、场景显示模块302和控制信号输入模块304;机动车状态检测模块303实时监测机动车所处的运行状态和处理来自机动车各传感器的监测数据，包括车速、车辆转向角度、变速箱运行状态等数据;模式选择模块301根据机动车状态检测模块303的监测数据和控制信号输入模块304的输入数据确定系统将以何种模式进行运行，并发送相应信号到无人机控制器200;场景显示模块302根据系统不同的运行模式计算分析实时图像信息，等到相关的环境数据，同时把最终的实时图像信号结合数据提示信息发送到多媒体终端;控制信号输入模块304主要方便驾驶员输入各项指令完成对系统的预设及实时控制。这里采用机动车上的智能行车电脑作为系统控制器300控制各种数据信息的采集和运算，实现整个车载无人机辅助驾驶系统的正常运行。
[0034]车载充电装置500安装于机动车顶部，其电源输入口与机动车电力系统的电源输出口电性连接，同时在车载充电装置500上还设置有可自动收放的充电电缆501，该充电电缆501能紧固连接在无人机100的飞行充电端口上，使无人机100在飞行过程中能通过充电电缆501进行充电；在机动车顶盖对角线交点处还安装有定位标识装置502，无人机100通过定位标识装置502进行起飞航点和摄像角度的定位，同时系统控制器300在进行图像数据计算分析的过程中能通过定位标识装置502建立实际环境尺寸的参考坐标系。
[0035]多媒体智能终端400为车载投影装置或者手持数字设备，能帮助驾驶员以俯视的角度观察机动车车身周围的情况和距离机动车较远距离的交通道路实时路况环境信息，同时多媒体智能终端400还能以文字或图形的方式把相关数据叠加到实时图像上进行显示，帮助驾驶员了解更详尽的驾驶情况，做出合理的驾驶预判。
[0036]本发明车载无人机辅助驾驶系统的运行方式主要包括倒车辅助模式、标准道路模式和狭窄道路模式，下面结合具体实施例对各运行方式作进一步详细说明:
[0037]实施例1:由图2所示，本实施例将说明车载无人机辅助驾驶系统在倒车辅助模式状态的运行方式，具体的运行步骤如下:
[0038]a.系统控制器300的模式选择模块301检测到机动车进入倒车状态，便启动倒车辅助模式，同时发送相应的控制信号到无人机控制器200;无人机控制器200接收到信号后控制无人机100按倒车辅助运行模式预设的初始飞行路线起飞，无人机100在飞行过程中通过摄像装置101采集飞行图像信息，并通过无线方式传输飞行图像数据到无人机控制器200;
[0039]b.无人机控制器200中的图像处理模块201对飞行图像数据进行预处理，并将处理后的飞行图像数据传输给飞行路线测算模块202;飞行路线测算模块202采用目标规划模型和蚁群算法对飞行图像数据进行分析计算，得到最佳飞行路径和飞行策略数据，无人机控制器200便控制无人机100调整飞行航线，开始实时采集倒车图像信息；其中在目标规划模型中要完成对各种航路规划约束参数的设置和计算，包括无人机100的最大航程、最小步长、最大爬升角度、最小飞行高度、最小转弯半径和最大转弯角度等；
[0040]c.无人机100上的摄像装置101通过俯视的角度采集倒车图像信息，并将倒车图像数据传送到图像处理模块201;无人机控制器200中的图像处理模块201对倒车图像数据预处理后传送数据到系统控制器300的场景显示模块302，场景显示模块302通过预设参数和运动测距算法对倒车图像数据进行分析计算，得到倒车驾驶的警示边界距离等场景数据信息;
[0041]d.场景显示模块302在倒车图像数据中添加警示边界距离等相关信息，并把处理后的倒车图像数据传送到多媒体智能终端400进行显示，驾驶员通过多媒体智能终端400不仅能看到实时俯视角度倒车图像，还能看到警示边界距离等相关倒车信息；同时，无人机100上的辅助投影装置102根据车身长宽等预设参数和警示边界距离信息在倒车现场地面上投影倒车位置警示边界轮廓600的激光图形，使驾驶员能在弱光环境中从多个角度更直观的观察倒车情况，完成倒车作业。
[0042]实施例2:由图3所示，本实施例将说明车载无人机辅助驾驶系统在标准道路模式状态的运行方式，具体的运行步骤如下:
[0043]a.驾驶员在开始驾驶前通过所述控制信号输入模块304输入控制信号启动标准道路模式信号，系统控制器300的模式选择模块301发送相应的控制信号到无人机控制器200，无人机控制器200接收到信号后控制无人机100按标准道路模式设定的初始飞行路线起飞，无人机100在飞行过程中通过摄像装置101采集飞行图像信息，并通过无线方式传输飞行图像数据到无人机控制器200;
[0044]b.无人机控制器200中的图像处理模块201对飞行图像数据进行预处理，并将处理后的飞行图像数据传输给飞行路线测算模块202;飞行路线测算模块202首先通过飞行图像数据中的定位标识装置502信息确定无人机100相对于机动车的伴飞位置，然后采用目标规划模型和蚁群算法得到最佳飞行路径和飞行策略数据;其中在目标规划模型中要完成对各种航路规划约束参数的设置和计算，包括无人机100的最大航程、最小步长、最大爬升角度、最小飞行高度、最小转弯半径和最大转弯角度等;在机动车行驶过程中，无人机100的摄像装置101以预设的频率采集飞行图像数据并传回无人机控制器200，同时系统控制器300通过机动车状态检测模块303实时监测机动车车速、车轮转向角度等机动车状态数据，并将数据传送给无人机控制器200;无人机控制器200的飞行路线测算模块202把机动车状态数据与飞行图形数据进行综合分析比对，实时的调整无人机100的最佳飞行路径和飞行策略数据，控制无人机100与机动车保持相对位置稳定的跟踪飞行状态；
[0045]c.无人机100在跟踪飞行过程中通过摄像装置101以俯视角度采集交通道路全景图像信息，并将交通全景图像数据传送到无人机控制器200中的图像处理模块201;图像处理模块201对交通全景图像数据预处理后传送数据到场景显示模块302，场景显示模块302首先通过边缘检测算法对交通全景图像数据进行计算分析，分辨出机动车图像和道路标识图像信息，最后获得交通道路前方路面机动车分布数据和交通车流量等数据信息，然后再通过机动车行驶路线目标规划模型和蚁群算法对机动车分布数据和交通车流量数据进行分析，结合预设参数得出合理行车路线数据等信息；
[0046]d.场景显示模块302在交通全景图像数据中添加交通车流量数据和合理行车路线等辅助信息，并把处理后的交通全景图像数据传送到多媒体智能终端400，显示实时的交通道路全景图像，驾驶员能通过多媒体智能终端400从俯视角度直观的观察道路交通情况，同时获得数字化的交通车流量数据信息和建议行车路线。
[0047]实施例3:由图4所示，本实施例将说明车载无人机辅助驾驶系统在狭窄道路模式状态的运行方式，具体的运行步骤如下:
[0048]a.驾驶员在狭窄道路进口通过所述控制信号输入模块304输入控制信号启动狭窄道路模式信号，所述系统控制器300的模式选择模块301发送相应的控制信号到无人机控制器200，无人机控制器200接收到信号后控制无人机100按狭窄道路模式设定的初始飞行路线起飞，无人机100在飞行过程中通过摄像装置101采集飞行图像信息，并通过无线方式传输飞行图像数据到无人机控制器200;
[0049]b.无人机控制器200中的图像处理模块201对飞行图像数据进行预处理，并将处理后的飞行图像数据传输给飞行路线测算模块202;飞行路线测算模块202采用目标规划模型和蚁群算法得到最佳飞行路径和飞行策略数据，无人机控制器200控制无人机100先于机动车快速通过狭窄道路并返航;其中在目标规划模型中要完成对各种航路规划约束参数的设置和计算，包括无人机100的最大航程、最小步长、最大爬升角度、最小飞行高度、最小转弯半径和最大转弯角度等;在飞行过程中，无人机100的摄像装置101以预设的频率采集飞行图像数据并传回无人机控制器200，飞行路线测算模块202根据最新的飞行图像数据信息实时的调整无人机100的最佳飞行路径和飞行策略数据，控制无人机100在飞行过程中保持最佳拍摄视角；
[0050]c.无人机100在飞行过程中通过摄像装置101以俯视角度采集狭窄道路图像信息，并将道路图像数据传送到无人机控制器200中的图像处理模块201;图像处理模块201对道路图像数据预处理后传送数据到系统控制器300的场景显示模块302，场景显示模块302首先通过边缘检测算法对道路图像数据进行分析计算，获得道路边沿宽度、道路中障碍物尺寸等数据信息，然后结合预设机动车尺寸参数分析得出机动车是否能正常通过狭窄道路结果或者机动车正常通过狭窄道路的行车路线等数据信息；
[0051]d.场景显示模块302在狭窄道路图像数据中添加可通行道路边沿标记和建议行车路线等相关信息，并把处理后的道路图像数据传送到多媒体智能终端400，显示实时的狭窄道路图像，驾驶员能通过多媒体智能终端400从俯视角度直观的观察狭窄道路情况；
[0052]e.机动车驶入狭窄道路，无人机控制器200控制无人机100沿狭窄道路方向飞行于机动车车体的正前部，并始终与机动车车体保持固定距离，无人机100上的辅助投影装置102根据预设机动车尺寸等参数在机动车车体之前的地面上投影车身安全边界轮廓700的激光图形，使驾驶员能通过激光图形的引导顺利通过狭窄道路。
[0053]综上所述，采用本发明所述的车载无人机辅助驾驶系统，不仅能使驾驶员通过俯视的角度观察机动车车体的运动状态，还能帮助驾驶员更直观准确的了解距离机动车车身较远距离的交通环境信息，对周围道路交通情况进行预判，制定更加合理的驾驶策略和行车路线。同时车载无人机辅助驾驶系统还能协助初级驾驶员轻松的完成倒车泊车和快速通过狭窄道路的驾驶作业，减少交通擦挂事故的发生。
[0054]本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1.一种车载无人机辅助驾驶系统，其特征在于，主要包括无人机、无人机控制器、系统控制器、车载充电装置、定位标识装置和多媒体智能终端;所述无人机上安装有摄像装置和辅助投影装置;所述无人机控制器主要包括图像处理模块和飞行路线测算模块;所述系统控制器主要包括机动车状态检测模块、模式选择模块、场景显示模块和控制信号输入模块；所述车载充电装置安装于机动车顶部，其电源输入口与机动车电力系统的电源输出口电性连接;所述定位标识装置安装于机动车顶盖对角线交点处;所述无人机能与无人机控制器进行无线通信;所述系统控制器的数据端口与无人机控制器的数据端口能通过有线方式和无线方式进行数据传输;所述多媒体智能终端的数据端口与系统控制器的数据端口能通过有线方式和无线方式进行数据传输。2.根据权利要求1所述的车载无人机辅助驾驶系统，其特征在于，所述无人机上还设置有飞行充电端口；所述车载充电装置还设置有充电电缆，所述充电电缆能紧固连接在无人机的飞行充电端口上，使无人机在飞行过程中能通过充电电缆进行充电。3.根据权利要求2所述的车载无人机辅助驾驶系统，其特征在于，所述系统控制器为机动车上的智能行车电脑;所述摄像装置为CCD高清摄像机;所述辅助投影装置为激光投射灯;所述多媒体智能终端为车载投影装置或者手持数字设备。4.根据权利要求2或3所述的车载无人机辅助驾驶系统的运行方式，其特征在于，所述系统主要包括倒车辅助模式、标准道路模式和狭窄道路模式。5.根据权利要求4所述的车载无人机辅助驾驶系统的运行方式，其特征在于，所述倒车辅助模式的运行步骤如下: a.所述系统控制器的模式选择模块检测到机动车进入倒车状态，便启动倒车辅助模式，同时发送相应的控制信号到无人机控制器;所述无人机控制器接收到信号后控制无人机按倒车辅助运行模式预设的初始飞行路线起飞，无人机在飞行过程中通过摄像装置采集飞行图像信息，并通过无线方式传输飞行图像数据到无人机控制器； b.无人机控制器中的图像处理模块对飞行图像数据进行预处理，并将处理后的飞行图像数据传输给飞行路线测算模块;飞行路线测算模块采用目标规划模型和蚁群算法对飞行图像数据进行分析计算，得到最佳飞行路径和飞行策略数据，无人机控制器便控制无人机调整飞行航线，开始实时采集倒车图像信息； c.无人机上的摄像装置通过俯视的角度采集倒车图像信息，并将倒车图像数据传送到图像处理模块;无人机控制器中的图像处理模块对倒车图像数据预处理后传送数据到系统控制器的场景显示模块，场景显示模块通过预设参数和运动测距算法对倒车图像数据进行分析计算，得到倒车驾驶的警示边界距离等场景数据信息； d.场景显示模块在倒车图像数据中添加警示边界距离等相关信息，并把处理后的倒车图像数据传送到多媒体智能终端进行显示，驾驶员通过多媒体智能终端不仅能看到实时俯视角度倒车图像，还能看到警示边界距离等相关倒车信息；同时，无人机上的辅助投影装置根据预设参数和警示边界距离信息在倒车现场地面上投影倒车位置警示边界轮廓的激光图形，使驾驶员能在弱光环境中从多个角度更直观的观察倒车情况，完成倒车作业。6.根据权利要求4所述的车载无人机辅助驾驶系统的运行方式，其特征在于，所述标准道路模式的运行方式如下: a.驾驶员在开始驾驶前通过所述控制信号输入模块输入控制信号启动标准道路模式信号，所述系统控制器的模式选择模块发送相应的控制信号到无人机控制器，所述无人机控制器接收到信号后控制无人机按标准道路模式设定的初始飞行路线起飞，无人机在飞行过程中通过摄像装置采集飞行图像信息，并通过无线方式传输飞行图像数据到无人机控制器； b.无人机控制器中的图像处理模块对飞行图像数据进行预处理，并将处理后的飞行图像数据传输给飞行路线测算模块;飞行路线测算模块首先通过飞行图像数据中的定位标识装置信息确定无人机相对于机动车的伴飞位置，然后采用目标规划模型和蚁群算法得到最佳飞行路径和飞行策略数据;在机动车行驶过程中，无人机的摄像装置以预设的频率采集飞行图像数据并传回无人机控制器，同时系统控制器通过机动车状态检测模块实时监测机动车车速、车轮转向角度等机动车状态数据，并将数据传送给无人机控制器;无人机控制器的飞行路线测算模块把机动车状态数据与飞行图形数据进行综合分析比对，实时的调整无人机的最佳飞行路径和飞行策略数据，控制无人机与机动车保持相对位置稳定的跟踪飞行状态； C.无人机在跟踪飞行过程中通过摄像装置以俯视角度采集交通道路全景图像信息，并将交通全景图像数据传送到无人机控制器中的图像处理模块;图像处理模块对交通全景图像数据预处理后传送数据到场景显示模块，场景显示模块首先通过边缘检测算法对交通全景图像数据进行分析计算，获得交通道路前方路面机动车分布数据和交通车流量等数据信息，然后再通过机动车行驶路线目标规划模型模型和蚁群算法对机动车分布数据和交通车流量进行分析，结合预设参数得出合理行车路线数据等信息； d.场景显示模块在交通全景图像数据中添加交通车流量数据和合理行车路线等辅助信息，并把处理后的交通全景图像数据传送到多媒体智能终端，显示实时的交通道路全景图像，驾驶员能通过多媒体智能终端从俯视角度直观的观察道路交通情况，同时获得数字化的交通车流量数据信息和建议行车路线。7.根据权利要求4所述的车载无人机辅助驾驶系统的运行方式，其特征在于，所述狭窄道路模式的运行方式如下: a.驾驶员在狭窄道路进口通过所述控制信号输入模块输入控制信号启动狭窄道路模式信号，所述系统控制器的模式选择模块发送相应的控制信号到无人机控制器，所述无人机控制器接收到信号后控制无人机按狭窄道路模式设定的初始飞行路线起飞，无人机在飞行过程中通过摄像装置采集飞行图像信息，并通过无线方式传输飞行图像数据到无人机控制器; b.无人机控制器中的图像处理模块对飞行图像数据进行预处理，并将处理后的飞行图像数据传输给飞行路线测算模块;飞行路线测算模块采用目标规划模型和蚁群算法得到最佳飞行路径和飞行策略数据，无人机控制器控制无人机先于机动车快速通过狭窄道路并返航;在飞行过程中，无人机的摄像装置以预设的频率采集飞行图像数据并传回无人机控制器，飞行路线测算模块根据最新的飞行图像数据信息实时的调整无人机的最佳飞行路径和飞行策略数据，控制无人机在飞行过程中保持最佳拍摄视角； c.无人机在飞行过程中通过摄像装置以俯视角度采集狭窄道路图像信息，并将道路图像数据传送到无人机控制器中的图像处理模块;图像处理模块对道路图像数据预处理后传送数据到系统控制器的场景显示模块，场景显示模块首先通过边缘检测算法对道路图像数据进行分析计算，获得道路边沿宽度、道路中障碍物尺寸等数据信息，然后结合预设机动车尺寸参数分析得出机动车是否能正常通过狭窄道路结果或者机动车正常通过狭窄道路的行车路线等数据信息； d.场景显示模块在狭窄道路图像数据中添加可通行道路边沿标记和建议行车路线等相关信息，并把处理后的道路图像数据传送到多媒体智能终端，显示实时的狭窄道路图像，驾驶员能通过多媒体智能终端从俯视角度直观的观察狭窄道路情况； e.机动车驶入狭窄道路，无人机控制器控制无人机沿狭窄道路方向飞行于机动车车体的正前部，并始终与机动车车体保持固定距离，无人机上的辅助投影装置根据预设机动车尺寸参数在机动车车体之前的地面上投影车身安全边界轮廓的激光图形，使驾驶员能通过激光图形的引导顺利通过狭窄道路。
【文档编号】G08G1/16GK105825713SQ201610220211
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】石欣, 付佳蕾, 曾兴旺, 王岳, 邱雷, 梁妙姝, 魏跃东, 韩可松, 陆未定, 刘昱岑, 陈磊
【申请人】重庆大学