带有无线通信功能的驾驶辅助系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种带有无线通信功能的驾驶辅助系统，包括：带有无线通信功能的驾驶辅助装置，用于当车辆处于闲置状态时,将危险工况数据通过无线方式发送至云端服务器或连接云端服务器进行软件升级；当车辆处于行驶状态时，检测前方危险并结合显示界面、投影仪、多方位报警器适时辅助驾驶员驾驶；云端服务器，用于通过无线方式从所述驾驶辅助装置接收危险工况数据或向所述驾驶辅助装置提供升级软件。本发明能解决先进驾驶辅助系统开发过程中工况场景数据和自然驾驶行为数据采集困难、报警方式单一和算法不可更新的问题，并实现驾驶辅助功能。
【专利说明】带有无线通信功能的驾驶辅助系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带有无线通信功能的驾驶辅助系统。
【背景技术】
[0002]目前，对于驾驶辅助系统的研究目的主要在于提高行车安全性、减少交通事故及其造成的人身伤亡。驾驶辅助系统用于感知探测外界环境的传感器主要是雷达和摄像头，基于单目摄像头的驾驶辅助系统由于有成本低、目标物辨识能力强的优点，成为了研究的执占。
[0003]基于单目摄像头的驾驶辅助系统旨在通过图像处理，对前方车辆进行探测和跟踪，进而提取危险度参数，当这些参数达到某一阈值时，对驾驶员进行危险提醒，以辅助驾驶员驾驶。
[0004]所述参数的阈值需建立在大量危险工况数据及驾驶行为分析的基础之上，由于危险工况和交通事故工况在实际交通行为中个体发生的概率较低，使得危险工况数据的任务有人员基数大、采集时间长、筛选过程繁琐的特点，是否能方便快捷地采集大量可靠的危险工况数据，关系到驾驶辅助系统开发的进度和质量。
[0005]另外，由于不同地区主要车型的差别较大，如果要提高车辆的检测率，进而保证驾驶辅助系统工作的有效性，需要建立不同地区的车型数据库，能有利于解决此问题。
[0006]其次，由于目前车用驾驶辅助系统在视觉报警方面形式比较单一，大多只是通过HMI (人机交互界面)向用户显示目标车辆信息，驾驶员的视线需要离开车前方区域，才能观看到HMI的信息，如果有更直观的报警方式，例如在前风挡玻璃上投影目标车辆的信息，将有利于驾驶员在不分散注意力的情况下意识到前方车辆的危险信息。
[0007]现有技术中，在工况采集方面，通用的方法是使用VDR (行车记录仪)进行采集，VDR中所记录的信息一般为:自车速度、车辆GPS信息、车辆三轴加速度、日期、视频信息；在车辆识别算法方面，大多数使用的通过大量车型图片的数据库，训练出分类器，再结合其他算法，如:对称性、阴影、边缘特征等提高车辆检测率。但没有按使用地区的不同切换不同车辆数据库的；在驾驶辅助系统使用的报警方式方面，有HMI显示报警、方向盘振动、蜂鸣器报
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[0008]现有的解决方案的缺点如下:
[0009]目前大多数工况采集的方法是用行车记录仪采集，定期派人员将数据从行车记录仪中的SD卡数据拷贝至计算机，送回SD卡，再人工从大量视频中筛选出危险工况，不仅费时费力，而且不利于大规模数据的采集；此外，目前大多数驾驶辅助系统的报警方式比较单一，驾驶辅助系统算法不可更新的缺点。
[0010]目前已有的改进如下:
[0011]日本horiba和twin两款行车记录仪主要功能为车辆行驶过程中视频信号、三轴加速度信号、车辆速度信号、GPS信号的采集，其标记功能能标记出车辆的“危险工况”，但只是利用加速度进行触发，当车辆三轴加速度或其一超过所设定阈值时，将工况记录下来，这使得所以标记的“危险工况”很多不是真正的危险工况，比如车辆转弯或过减速带时，都会引起误记录。如果能加入车辆识别算法，用更具体的危险度指标，如TTC (time tocollision)、THW (time head-way) > D (distance)等来判断危险工况,能保证所采集的工况数据的可靠性。另外，该两款行车记录仪已实现优先记录“危险工况”，当存储卡满时，覆盖非危险工况数据，而不覆盖“危险工况”。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于提供一种带有无线通信功能的驾驶辅助系统，能够通过无线通信技术与驾驶辅助系统的结合，解决先进驾驶辅助系统开发过程中工况场景数据和自然驾驶行为数据采集困难的问题，并实现软件在线升级和驾驶辅助功能。
[0013]为解决上述问题，本发明提供一种带有无线通信功能的驾驶辅助系统，包括:
[0014]带有无线通信功能的驾驶辅助装置，用于当车辆处于闲置状态时，将危险工况数据通过无线方式发送至云端服务器或连接云端服务器进行软件升级；当车辆处于行驶状态时，检测前方危险并结合显示界面、投影仪、多方位报警器适时辅助驾驶员驾驶；
[0015]云端服务器，用于通过无线方式从所述驾驶辅助装置接收危险工况数据或向所述驾驶辅助装置提供升级软件。
[0016]进一步的，在上述系统中，所述云端服务器为具有超大内存和运算速度的超级计算机，用于收集各个驾驶员在自然驾驶状态下遇到的危险工况，建立危险工况场景数据库、驾驶行为数据库，为每个驾驶员分析出具个人驾驶行为分析报告，供用户通过个人账户登陆查看，并向用户推荐与个人历史驾驶行为统计特性相符合的驾驶辅助系统参数设置，及将收集到的危险工况数据中的事故工况部分作为道路交通安全调查研究的数据库。
[0017]进一步的，在上述系统中，所述云端服务器向所述驾驶辅助装置提供的升级软件为最新优化的软件版本或本地软件版本，其中，所述最新优化的软件版本是指由驾驶辅助系统开发人员对所收集的危险工况数据进行分析统计后，对系统算法做出的最新修改后的版本；所述本地软件版本是指考虑了不同地区车辆类型存在差异而建立不同地区车辆类型数据库的版本。
[0018]进一步的，在上述系统中，所述驾驶辅助装置包括无线通信模块、单目摄像头模块、图像处理模块、中央控制模块、存储模块、自车信息采集模块和人机交互界面，其中，
[0019]所述无线通信模块，用于根据中央控制模块的控制信号将所述存储模块中的数据上传至所述云端服务器，并从所述云端服务器下载升级软件；
[0020]所述单目摄像头模块包括单目摄像头、三轴加速度计和GPS，其中，所述单目摄像头用于采集前方车辆的视频信息，所述三轴加速度计用于测量车身坐标系下X、1、Z三轴的加速度；所述GPS用于测量车辆的位置信息；
[0021]所述图像处理模块，用于处理所述单目摄像头采集到的前方车辆视频信息，并对目标车辆的检测、跟踪、危险度参数计算；
[0022]所述中央控制模块，用于自车信息读取和相关存储、报警触发、无线通信动作的控制；
[0023]所述存储模块，用于工况场景数据和自然驾驶行为数据存储；
[0024]所述自车信息采集模块，用于采集自车信息，其中，所述自车信息包括本车速度、方向盘角速度、俯仰角、油门踏板开度、制动踏板位置、从所述GPS中读取的自车GPS位置、从所述三轴加速度计读取的三轴加速度信息；
[0025]所述人机交互界面包括显示界面、投影仪、多方位报警器，用于负责在危险时发出警报。
[0026]进一步的，在上述系统中，所述无线通信模块，用于获得系统时间，当系统时间为O点-6点且车辆处于非行驶状态时，将危险工况数据通过无线方式发送至云端服务器。
[0027]进一步的，在上述系统中，所述存储模块包括正常工况数据单元和危险工况数据单元，其中，
[0028]所述正常工况数据单元，用于存储行车过程单目摄像头采集到的视频信息和自车信息采集模块采集到的自车信息；
[0029]所述危险工况数据单元，用于存储报警触发时刻前15秒和后5秒的危险工况数据，包括视频信息、自车信息和危险度参数。
[0030]进一步的，在上述系统中，所述中央控制模块，用于根据两种报警触发向存储模块发出控制信号，控制危险工况数据单元进行数据存储，其中，两种报警触发如下，
[0031]第一种报警触发:图像处理模块通过对单目摄像头采集到的前方车辆的视频信息进行处理，计算出危险度参数，所述危险度参数包括两车碰撞时间、车头时距、前车尾端到自车I前端的相对距离，当危险度参数达到预设定的阈值时，所述中央控制模块向所述人机交互界面发出报警触发信息；
[0032]第二种报警触发:当方向盘角速度大于预设定的阈值时，所述中央控制模块向所述人机交互界面发出报警触发信息。
[0033]进一步的，在上述系统中，所述显示界面分为A、B、C、D四个区域，其中，A、B、C区分别代表车辆左前方、正前方、右前方，当相应方位目标车辆触发报警信号时，在A、B、C相应区域出现车辆图形；根据车辆潜在危险程度不同分为不危险、警示、报警三等级，依次显示为绿色、黄色、红色，红色伴随报警声；D区显示对应方位潜在危险车辆与本车的相对距离或两车碰撞时间。
[0034]进一步的，在上述系统中，所述投影仪，用于实现潜在危险车辆从世界坐标系到自车前风挡玻璃坐标系的转换，将报警信号投影至风挡玻璃上潜在危险车辆的位置处，报警信号为红色高亮方框。
[0035]进一步的，在上述系统中，所述多方位报警器由十五个间隔相等、成排位于前风挡玻璃下方的蜂鸣器组成，当危险发生时，蜂鸣报警声从潜在危险方位发出。
[0036]与现有技术相比本发明的有益效果是:
[0037]1.现有的大多数驾驶辅助装置或行车记录仪没有无线通信功能，工况采集只能通过人工收集，本发明可实现无线自动采集；
[0038]2.现有的驾驶辅助装置的算法是不可更新的，本发明通过无线通信模块实现了算法的更新，算法可因地制宜，选择最合适车辆所在地区的车辆数据库进行车辆识别探测，提闻广品性能；
[0039]3.现有的驾驶辅助装置的报警方式比较单一，本发明通过显示界面、投影仪、多方位报警器使报警变得更为直观。【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是本发明一实施例的带有无线通信功能的驾驶辅助装置的结构图；
[0041]图2是本发明一实施例的带无线通信功能的驾驶辅助装置的连接电路示意图；
[0042]图3是本发明一实施例的带有无线通信功能的驾驶辅助的原理图；
[0043]图中:100.带有无线通信功能的驾驶辅助装置，200.云端服务器，1.自车，2.多方位报警器，3.显示界面，4.车辆图形，5.单目摄像头，6.投影仪，7.图像处理模块，8.中央控制模块，9.存储模块，91.正常工况数据单元，92.危险工况数据单元，10.自车信息采集模块，11.无线通信模块。
【具体实施方式】
[0044]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0045]如图1?3所示，本发明提供一种带有无线通信功能的驾驶辅助系统，包括:
[0046]带有无线通信功能的驾驶辅助装置100，用于当车辆处于闲置状态时，将危险工况数据通过无线方式发送至云端服务器200或连接云端服务器200进行软件升级；当车辆处于行驶状态时，检测前方危险并结合显示界面、投影仪、多方位报警器适时辅助驾驶员驾驶；具体的，当系统判断车辆处于闲置状态时，可利用无线通信模块将存储模块中的危险工况数据无线发送至云端服务器或连接云端服务器进行软件升级；当系统车辆处于行驶状态时，可通过单目摄像头检测前方危险并适时通过人机交互界面辅助驾驶员驾驶；
[0047]云端服务器200，用于通过无线方式从所述驾驶辅助装置接收危险工况数据或向所述驾驶辅助装置提供升级软件。具体的，本实施例将驾驶辅助系统的开发过程所需的工况数据采集和系统升级结合到一起，利用无线通信方式实现了驾驶辅助系统中算法的自动更新，有利于驾驶辅助系统的开发和性能的提高，可以发出报警的方式来帮助驾驶者以施加制动力或旋转方向盘的方式避免大多数常见的追尾碰撞，提高行车安全性。
[0048]优选的，所述云端服务器200为具有超大内存和运算速度的超级计算机，用于收集各个驾驶员在自然驾驶状态下遇到的危险工况，建立危险工况场景数据库、驾驶行为数据库，为每个驾驶员分析出具个人驾驶行为分析报告，供用户通过个人账户登陆查看，并向用户推荐与个人历史驾驶行为统计特性相符合的驾驶辅助系统参数设置，及将收集到的危险工况数据中的事故工况部分作为道路交通安全调查研究的数据库。
[0049]可选的，所述云端服务器20向所述驾驶辅助装置100提供的升级软件为最新优化的软件版本或本地软件版本，其中，所述最新优化的软件版本是指由驾驶辅助系统开发人员对所收集的危险工况数据进行分析统计后，对系统算法做出的最新修改后的版本，可进一步提高产品性能；所述本地软件版本是指考虑了不同地区车辆类型存在差异而建立的不同地区车辆类型数据库的版本，可提高车辆检测率，降低误报率，从而提高产品辅助驾驶性倉泛。
[0050]优选的，如图1和2所示，所述驾驶辅助装置100包括无线通信模块11、单目摄像头模块5、图像处理模块7、中央控制模块8、存储模块9、自车信息采集模块10和人机交互界面，其中，
[0051]所述无线通信模块11，用于根据中央控制模块8的控制信号将所述存储模块9中的数据上传至所述云端服务器200，并从所述云端服务器200下载升级软件；
[0052]所述单目摄像头模块5包括单目摄像头1、三轴加速度计和GPS，其中，所述单目摄像头用于采集前方车辆的视频信息，所述三轴加速度计用于测量车身坐标系下X、1、Z三轴的加速度；所述GPS用于测量车辆的位置信息；具体的，单目摄像头负责对车辆前方路况的采集；三轴加速度计可测量车辆的状态:车身坐标系下X，y, z三轴的加速度；GPS可测量车辆的位置信息。负责对车辆前方路况的采集，并将信号传输到图像处理模块。单目摄像头参数为:像素1024X512，帧率30fps，图像黑白。
[0053]所述图像处理模块7，用于处理所述单目摄像头采集到的前方车辆视频信息，并对目标车辆的检测、跟踪、危险度参数计算；具体的，所述对目标车辆的检测主要使用的是基于Harr-1ike特征和Adaboost训练方法生成的级联分类器,能检出图像中尺寸大于15X15 (pixel)的目标车辆，包括本车道与其它车道的车辆；目标车辆的类型为前方同向/逆向行驶的轿车、客车、卡车等，包括各种颜色的车辆；所述对目标车辆的跟踪使用无迹卡尔曼滤波，实现实时对多目标车辆进行稳定跟踪；所述对危险度参数计算是指图像处理模块通过估计前车位置(相对于自车I的纵向位置、横向位置)、速度、运动趋势，并考虑自车俯仰角、自车速度、方向盘角速度，估算出目标车辆与本车的TTC (Time To Collision), THW(Time Head-Way)、D(Distance)。TTC=D/Vrel，其中D为前车尾端到自车I前端的相对距离，Vrel为前车与本车的相对速度；THW=D/Vhost，Vhost为自车速度。
[0054]所述中央控制模块8，用于自车信息读取和相关存储、报警触发、无线通信动作的控制；具体的，中央控制模块8在车辆处于闲置状态时，向无线通信模块11发出控制信号，使之向云端服务器200发送采集到的危险工况数据。
[0055]所述存储模块9，用于工况场景数据和自然驾驶行为数据存储；
[0056]所述自车信息采集模块10，用于采集自车信息，其中，所述自车信息包括本车速度、方向盘角速度、俯仰角、油门踏板开度、制动踏板位置、从所述GPS中读取的自车GPS位置、从所述三轴加速度计读取的三轴加速度信息；具体的，所述自车信息采集模块从车辆can信息中读入本车速度V、方向盘角速度W、俯仰角Pitch、油门开度Acc，加速踏板位置Brake,以及从所述三轴加速度计中读取车辆x，y, z三轴的加速度，从所述GPS中读取车辆位置。
[0057]所述人机交互界面包括显示界面3、投影仪6、多方位报警器2，用于负责在危险时发出警报。具体的，这里利用显示界面3、投影仪6、多方位报警器2可为驾驶者提供更直观的报警信息。
[0058]优选的，所述无线通信模块11，用于获得系统时间，当系统时间为O点-6点且车辆处于非行驶状态时，将危险工况数据通过无线方式发送至云端服务器200。具体的，所述闲置状态是指车辆通过无线通信模块获得系统时间，当系统时间为O点-6点且车辆处于非行驶状态时，进行危险工况数据的无线传输。
[0059]优选的，所述存储模块9包括正常工况数据单元91和危险工况数据单元92，其中，
[0060]所述正常工况数据单元91，用于存储行车过程单目摄像头采集到的视频信息和自车信息采集模块采集到的自车信息；
[0061]所述危险工况数据单元92，用于存储报警触发时刻前15秒和后5秒的危险工况数据，包括视频信息、自车信息和危险度参数。具体的，触发信息控制危险工况数据单元对触发时刻前15秒后5秒的视频信息进行记录，同时记录同步的本车速度、方向盘角速度、俯仰角、油门踏板开度、制动踏板位置、自车GPS位置、三轴加速度信息，以及目标车辆的TTC、THW、D0系统可优先保存危险工况数据，当存储卡满时覆盖记录时间最早的正常工况数据，而不覆盖危险工况数据，但危险工况数据总存量不大于存储模块9 (正常工况数据单元91+危险工况数据单元92)总内存一半。
[0062]优选的，所述中央控制模块8，用于根据两种报警触发向存储模块发出控制信号，控制危险工况数据单元进行数据存储，其中，两种报警触发如下，
[0063]第一种报警触发:图像处理模块7通过对单目摄像头采集到的前方车辆的视频信息进行处理，计算出危险度参数，所述危险度参数包括两车碰撞时间TTC、车头时距(THW，time headway)、前车尾端到自车I前端的相对距离D,当危险度参数达到预设定的阈值时，所述中央控制模块向所述人机交互界面发出报警触发信息；具体的，图像处理模块通过对单目摄像头的灰度图像进行处理，提取出危险度参数:TTC、THW、D，当参数达到预设定的阈值时，中央控制模型发出触发信息，所述车头时距指的是在同一车道上行驶的车辆队列中，两连续车辆车头端部通过某一断面的时间间隔。一般用ht表示，单位s/Veh ；
[0064]第二种报警触发:当方向盘角速度大于预设定的阈值时，所述中央控制模块8向所述人机交互界面发出报警触发信息。具体的，中央控制模块8通过从图像处理模块7读取TTC、THW, D三个危险度参数、从自车信息采集模块10读取方向盘角速度W，判断车辆是否处理危险状态，如果是，则向人机交互界面发出控制信号，进而人机交互界面向驾驶员发出报警。
[0065]优选的，所述显示界面3分为A、B、C、D四个区域，其中，A、B、C区分别代表车辆左
前方、正前方、右前方，当相应方位目标车辆触发报警信号时，在A、B、C相应区域出现车辆图形；根据车辆潜在危险程度不同分为不危险、警示、报警三等级，依次显示为绿色、黄色、红色，红色伴随报警声；D区显示对应方位潜在危险车辆与本车的相对距离或两车碰撞时间。
[0066]优选的，所述投影仪6，用于实现潜在危险车辆从世界坐标系到自车前风挡玻璃坐标系的转换，将报警信号投影至风挡玻璃上潜在危险车辆的位置处，报警信号为红色高亮方框。
[0067]优选的，所述多方位报警器2由十五个间隔相等、成排位于前风挡玻璃下方的蜂鸣器组成，当危险发生时，蜂鸣报警声从潜在危险方位发出。
[0068]下面结合附图1?3对本实施的带有无线通信功能的驾驶辅助装置100作详细的描述:
[0069]带有无线通信功能的驾驶辅助装置100由无线通信模块8、单目摄像头模块5、图像处理模块7、中央控制模块8、存储模块9、自车信息采集模块10和人机交互界面组成。
[0070]1.无线通信模块8
[0071 ] 无线通信模块8负责将存储模块9中的数据上传至云端服务器200，并可实现从云端服务器下载进行软件升级。参阅图2，无线通信模块11的12引脚与中央控制模块8的03引脚相连，当接收到control 3信号时，通过Il引脚和01引脚从危险工况数据单元92中读取危险工况数，无线发送至云端服务器200。当车辆接收到新的软件版本时，通过02引脚与图像处理模块7的12相连，对图像处理模块7中的软件进行升级。参阅图3，描述了无线通信数据流的传输过程:云端服务器200从各用户的驾驶辅助装置100上传的危险工况数据，分析生成各地区/总用户驾驶行为分析报告和用户个人驾驶行为分析报告，也可通过无线通信向用户发送最新的软件版本。
[0072]I1.单目摄像头模块5
[0073]单目摄像头t吴块由单目摄像头、二轴加速度计和GPS组成，单目摄像头负责对车辆前方路况的采集；三轴加速度计可测量车辆的状态:车身坐标系下X，y, Z三轴的加速度；GPS可测量车辆的位置信息。参阅图2，单目摄像头的01引脚与图像处理模块7的Il引脚相连接，传输视频信号Video，单目摄像头的02、03引脚与自车信息采集模块10的I1、12引脚相连接，传输自车位置信息GPS和三轴加速度Axyz。
[0074]II1.图像处理模块7
[0075]图像处理模块7负责处理单目摄像头采集到的前方车辆视频信息，实现对目标车辆的检测、跟踪、危险度参数计算。参阅图2，图像处理模块7的01-04引脚分别与中央控制模块8的19-110引脚相连接，TTC变量的长度为所探测到的车辆个数，其值按从小到大排列，THW和D变量中的元素与TTC中的元素一一对应，为同一车辆的信息。
[0076]IV.中央控制模块8
[0077]中央控制模块8负责自车I信息读取和相关存储、报警、无线通信动作的控制。参阅图2，中央控制模块8的11-17引脚分别与自车信息采集模块10的01-07引脚相连接，传输本车速度V、方向盘角速度W、俯仰角Pitch、油门踏板开度Acc、制动踏板位置Brake、自车位置GPS、三轴加速度Axyz。中央控制模块8的01和010引脚分别与危险工况数据单元92的Il引脚、正常工况数据单元91的Il引脚相连接，用于中央控制模块8向存储模块传输自车信息数据和目标车辆的TTC、THW, D0 18和113引脚分别与危险工况数据单元92的01引脚、正常工况数据单元91的01引脚相连接，用于查询存储模块中的存储情况。02、09引脚分别与存储模块I的12引脚、存储模块2的12引脚相连接，用于中央控制模块对存储与查询操作的控制。中央控制模块8的04-07引脚分别与显示界面3的11-14引脚相连接，用于当报警触发时，向显示界面3传输目标车辆的信息，包括两车碰撞时间TTC、两车距离D、目标车所在区间Zone、目标车危险等级Color (green/yellow/red)。
[0078]V.存储模块9
[0079]存储模块负责工况场景数据和自然驾驶行为数据存储。
[0080]V1.自车信息采集模块10
[0081]自车信息采集模块10负责采集自车信息。参阅图2，自车信息采集模块10除了与中央控制模块8连接，还通过11、12引脚与单目摄像头模块5的02、03引脚相连接，用于读取车辆GPS和三轴加速度Axyz信号，并通过01、02引脚发送给中央控制模块8。
[0082]VD.人机交互界面
[0083]人机交互界面包括显示界面3、投影仪6、多方位报警器2，负责在危险时发出警报，警报可从潜在危险的方位发出。参阅图1，显示界面3位于车辆仪表盘上方，由AB⑶四个区域构成；投影仪位于前风挡玻璃上方中间位置；多方位报警器位于前风挡玻璃下方。参阅图2，显示界面3根据接收到的Zone信号，在代表目标车辆方位的A区(左前)、B区(正前)、C区(右前)显示车辆图形4，颜色由14引脚获得。投影仪6的Il引脚与中央控制模块8的08引脚相连接，用于接收危险目标车辆的左上角点坐标(x，y)、车辆宽度(width)、车辆高度(height)，投影仪6通过标定好的镜头内参数与外参数模型，转换成前风挡玻璃上目标车辆所在的位置(X’，y’，Width’，height’)，以红色高亮方框形式向驾驶员发出报警信号；多方位报警器2的Il引脚与投影仪6的Ol引脚相连接，用于接收转换后车辆位于前风挡位置的横向坐标X’，距离X’最近的蜂鸣器发出报警。
[0084]本实施例通过无线通信技术与驾驶辅助系统的结合，解决了先进驾驶辅助系统开发过程中工况场景数据和自然驾驶行为数据采集困难、报警方式单一和算法不可更新的问题，并实现驾驶辅助功能，为驾驶辅助系统开发的工况采集方面提供了一个新的解决方案，提高了开发效率，使系统性能得到改善和提升。
[0085]专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0086]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，包括: 带有无线通信功能的驾驶辅助装置，用于当车辆处于闲置状态时，将危险工况数据通过无线方式发送至云端服务器或连接云端服务器进行软件升级；当车辆处于行驶状态时，检测前方危险并结合显示界面、投影仪、多方位报警器适时辅助驾驶员驾驶； 云端服务器，用于通过无线方式从所述驾驶辅助装置接收危险工况数据或向所述驾驶辅助装置提供升级软件。
2.根据权利要求1所述的带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，所述云端服务器为具有超大内存和运算速度的超级计算机，用于收集各个驾驶员在自然驾驶状态下遇到的危险工况，建立危险工况场景数据库、驾驶行为数据库，为每个驾驶员分析出具个人驾驶行为分析报告，供用户通过个人账户登陆查看，并向用户推荐与个人历史驾驶行为统计特性相符合的驾驶辅助系统参数设置，及将收集到的危险工况数据中的事故工况部分作为道路交通安全调查研究的数据库。
3.根据权利要求1所述的带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，所述云端服务器向所述驾驶辅助装置提供的升级软件为最新优化的软件版本或本地软件版本，其中，所述最新优化的软件版本是指由驾驶辅助系统开发人员对所收集的危险工况数据进行分析统计后，对系统算法做出的最新修改后的版本；所述本地软件版本是指考虑了不同地区车辆类型存在差异而建立不同地区车辆类型数据库的版本。
4.根据权利要求1所述的带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，所述驾驶辅助装置包括无线通信模块 、单目摄像头模块、图像处理模块、中央控制模块、存储模块、自车信息采集模块和人机交互界面，其中， 所述无线通信模块，用于根据中央控制模块的控制信号将所述存储模块中的数据上传至所述云端服务器，并从所述云端服务器下载升级软件； 所述单目摄像头模块包括单目摄像头、三轴加速度计和GPS，其中，所述单目摄像头用于采集前方车辆的视频信息，所述三轴加速度计用于测量车身坐标系下X、1、z三轴的加速度；所述GPS用于测量车辆的位置信息； 所述图像处理模块，用于处理所述单目摄像头采集到的前方车辆视频信息，并对目标车辆的检测、跟踪、危险度参数计算； 所述中央控制模块，用于自车信息读取和相关存储、报警触发、无线通信动作的控制； 所述存储模块，用于工况场景数据和自然驾驶行为数据存储； 所述自车信息采集模块，用于采集自车信息，其中，所述自车信息包括本车速度、方向盘角速度、俯仰角、油门踏板开度、制动踏板位置、从所述GPS中读取的自车GPS位置、从所述三轴加速度计读取的三轴加速度信息； 所述人机交互界面包括显示界面、投影仪、多方位报警器，用于负责在危险时发出警报。
5.根据权利要求4所述的带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，所述无线通信模块，用于获得系统时间，当系统时间为O点-6点且车辆处于非行驶状态时，将危险工况数据通过无线方式发送至云端服务器。
6.根据权利要求4所述的带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，所述存储模块包括正常工况数据单元和危险工况数据单元，其中，所述正常工况数据单元，用于存储行车过程单目摄像头采集到的视频信息和自车信息采集模块采集到的自车信息； 所述危险工况数据单元，用于存储报警触发时刻前15秒和后5秒的危险工况数据，包括视频信息、自车信息和危险度参数。
7.根据权利要求4所述的带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，所述中央控制模块，用于根据两种报警触发向存储模块发出控制信号，控制危险工况数据单元进行数据存储，其中，两种报警触发如下， 第一种报警触发:图像处理模块通过对单目摄像头采集到的前方车辆的视频信息进行处理，计算出危险度参数，所述危险度参数包括两车碰撞时间、车头时距、前车尾端到自车前端的相对距离，当危险度参数达到预设定的阈值时，所述中央控制模块向所述人机交互界面发出报警触发信息； 第二种报警触发:当方向盘角速度大于预设定的阈值时，所述中央控制模块向所述人机交互界面发出报警触发信息。
8.根据权利要求4所述的带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，所述显示界面分为A、B、C、D四个区域，其中，A、B、C区分别代表车辆左前方、正前方、右前方，当相应方位目标车辆触发报警信号时，在A、B、C相应区域出现车辆图形；根据车辆潜在危险程度不同分为不危险、警示、报警三等级，依次显示为绿色、黄色、红色，红色伴随报警声；D区显示对应方位潜在危险车辆与本车的相对距离或两车碰撞时间。
9.根据权利要求4所述的带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，所述投影仪，用于实现潜在危险车辆从世界坐标系到自车前风挡玻璃坐标系的转换，将报警信号投影至风挡玻璃上潜在危险车辆的位置处，报警信号为红色高亮方框。
10.根据权利要求4所述的带有无线通信功能的驾驶辅助系统，其特征在于，所述多方位报警器由十五个间隔相等、成排位于`前风挡玻璃下方的蜂鸣器组成，当危险发生时，蜂鸣报警声从潜在危险方位发出。
【文档编号】H04L29/08GK103723096SQ201410012584
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】姚明江, 余召锋, 许宇能 申请人:上海大众汽车有限公司