一种智能辅助驾驶系统的制作方法

本发明涉及汽车的技术领域，具体涉及一种用于汽车自动驾驶的智能驾驶系统。

背景技术：

自动驾驶汽车(autonomousvehicles；self-pilotingautomobile)又称无人驾驶汽车，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪已有数十年的历史，21世纪初呈现出接近实用化的趋势。目前的自动驾驶技术主要是在汽车上安装视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器等装置来测量周围的交通状况，并通过一个详尽的地图对前方的道路进行导航。然而，这就需要在车身上安装数量众多，价值昂贵的测量装置。另一方面，由于汽车本身在移动状态时，测量装置受到自身可测量角度和范围的限制，对周围交通状况、障碍物等不能做到精准及时的测量，不利于汽车做出正确的驾驶决策，可能会造成事故危害。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于避免上述技术方案的不足，而提出了一种智能辅助驾驶系统。

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：

一种智能辅助驾驶系统，包括：带卫星定位的动态位置导航器和汽车导航器；上述带卫星定位的动态位置导航器包括卫星信号接收模块、无线信号模块、控制模块和传感器模块；上述卫星信号接收模块与上述控制模块电信号连接，接收卫星信号，获得上述动态位置导航器的位置信息，上述卫星信号接收模块将上述位置信息传输给上述控制模块；上述传感器模块与上述控制模块电信号连接，包括摄像模块，上述传感器模块获得图像信息，传输到上述控制模块；上述无线信号模块与上述控制模块电信号连接，上述控制模块通过上述无线信号模块发送动态导航信息；上述汽车导航器包括卫星导航信号接收模块、无线导航接收模块和导航控制模块；上述卫星导航信号接收模块与上述导航控制模块电信号连接，接收卫星信号，获得汽车的位置信息；上述无线导航接收模块与上述导航控制模块电信号连接，接收上述动态导航信息，获得汽车行驶周边的交通状况。

上述汽车导航器还包括行驶控制模块；上述导航控制模块包括车载地图子模块和车载动态地图子模块；上述车载地图子模块包括固定地图，上述车载动态地图子模块根据上述动态导航信息动态更新，上述导航控制模块参照上述动态导航信息做出行驶控制策略，控制上述行驶控制模块实现汽车自动驾驶。

上述控制模块包括地图子模块和动态地图子模块；上述地图子模块包括固定地图，上述控制模块通过上述摄像模块获得动态图像，生成动态地图，与上述地图子模块对比，获得上述动态导航信息，上述动态地图子模块根据上述动态导航信息动态更新。

摄像模块拍摄的图像是一帧帧二维平面图像，而动态导航信息，必须包括的三维的地理位置信息，控制模块需要通过计算，将拍摄的二维图像信息，转换位三维的地理位置信息，甚至在地理三维信息中，标识出需要汽车规避的行人、车辆等活动或非活动的非道路信息，通过控制模块自身的gps或其他卫星定位信息，推算出二维平面图像中，各个图元的地理三维信息。业界有很多基于二维平面图像推算3维深度信息，获得地理三维信息的方法，比如增多摄像头的数量，获得多幅二维平面图像，来推算的方法。

本发明提出一种更为简单的方法来转换位三维的地理位置信息，动态位置导航器与定标的汽车或具有交互功能的待导航汽车建立交互关系，汽车获得自身的地理位置信息，发送给动态位置导航器，动态位置导航器接受到三维的地理位置信息，给汽车发送控制指令，汽车接收到所述控制指令，根据所述控制指令或约定，控制汽车车灯闪烁，动态位置导航器通过摄像头获得该车灯闪烁信号的二维平面图像，建立三维的地理位置信息与二维平面图像的对应关系，逐步学习更多的对应关系，经过差值或其它方式的计算，获得摄像头拍摄的二维平面图像到三维的地理位置的对应关系。

上述传感器模块包括电子罗盘模块；上述电子罗盘模块，获得上述动态位置导航器所处位置的地磁从而获得南北指向。

上述传感器模块包括红外感应模块；上述红外感应模块，获得周边人员或其他物体的红外特征信息，上述红外特征信息用于生成上述动态导航信息。

一种带卫星定位的动态位置导航器，包括：包括卫星信号接收模块、无线信号模块、控制模块和传感器模块；上述卫星信号接收模块与上述控制模块电信号连接，接收卫星信号，获得上述动态位置导航器的位置信息，上述卫星信号接收模块将上述位置信息传输给上述控制模块；上述传感器模块与上述控制模块电信号连接，包括摄像模块，上述传感器模块获得图像信息，传输到上述控制模块；上述无线信号模块与上述控制模块电信号连接，上述控制模块通过上述无线信号模块发送动态导航信息；上述控制模块包括地图子模块、动态地图子模块，上述控制模块通过上述摄像模块获得动态图像，生成动态地图，与上述地图模块对比，获得动态导航信息。

上述传感器模块还包括电子罗盘模块；上述电子罗盘模块，获得上述动态位置导航器所处位置的地磁获得南北指向。

上述传感器模块还包括红外感应模块；上述红外感应模块，获得周边人员或其他物体的红外特征信息，上述红外特征信息用于生成动态导航信息；上述导航器还包括网络模块，上述地图子模块的地图信息通过上述网络模块获得。

上述无线信号模块包括信号发送子模块与信号接收子模块，上述位置导航器之间通过上述无线信号模块交互信息，协同生成上述动态导航信息；上述地图子模块发送固定地图给上述的动态位置导航器，用于更新或核对上述动态位置导航器内部的固定地图。

一种智能辅助自动驾驶系统，包括：卫星导航信号接收模块、无线导航接收模块、导航控制模块和行驶控制模块；

上述卫星导航信号接收模块与上述导航控制模块电信号连接，接收卫星信号，获得汽车的位置信息；

上述无线导航接收模块与上述导航控制模块电信号连接，接收道路周边固定设置的动态位置导航器发送的动态导航信息，获得汽车行驶周边的交通状况；

上述导航控制模块包括车载地图子模块、车载动态地图子模块，上述车载动态地图子模块根据上述动态导航信息动态更新，上述导航控制模块参照上述动态导航信息做出行驶控制策略，控制上述行驶控制模块实现汽车自动驾驶；上述动态导航信息是由道路固定安装设备发送，上述动态导航信息包括上述车载地图子模块地图上所没有的汽车和/或人员信息；上述车载地图子模块发送固定地图给上述的动态位置导航器，用于更新或核对上述动态位置导航器内部的固定地图。

摄像模块拍摄的图像是一帧帧二维平面图像，而动态导航信息，必须包括的三维的地理位置信息，控制模块需要通过计算，将拍摄的二维图像信息，转换位三维的地理位置信息，甚至在地理三维信息中，标识出需要汽车规避的行人、车辆等活动或非活动的非道路信息，通过控制模块自身的gps或其他卫星定位信息，推算出二维平面图像中，各个图元的地理三维信息。业界有很多基于二维平面图像推算3维深度信息，获得地理三维信息的方法，比如增多摄像头的数量，获得多幅二维平面图像，来推算的方法。

本发明提出一种方法来转换位三维的地理位置信息，动态位置导航器与定标的汽车或具有交互功能的待导航汽车建立交互关系，汽车获得自身的地理位置信息，发送给动态位置导航器，动态位置导航器接受到三维的地理位置信息，给汽车发送控制指令，汽车接收到所述控制指令，根据所述控制指令或约定，控制汽车车灯闪烁，动态位置导航器通过摄像头获得该车灯闪烁信号的二维平面图像，建立三维的地理位置信息与二维平面图像的对应关系，逐步学习更多的对应关系，经过差值或其它方式的计算，获得摄像头拍摄的二维平面图像到三维的地理位置的对应关系。

一种智能辅助导航方法，包括，

步骤1：动态位置导航器根据gps获得地理位置；

步骤2；根据该地理位置，地图子模块调出该位置点的地图数据；

步骤3：将摄像头获得的动态图像与该位置点的地图数据进行匹配处理，在匹配过程中，使用电子罗盘模块提供的方向信息；

步骤4：匹配成功后，将该位置点的地图存储于动态地图子模块中，并识别出地图上移动的物体；

步骤5：将动态地图子模块里的地图以及地图上移动的物体作为动态导航信息，通过无线信号模块发送出去。

一种交互式动态地图构建方法，包括，

步骤a10：动态位置导航器与汽车建立交互关系；

步骤a20：汽车通过自身定位设备获得自身的地理位置信息；

步骤a30：汽车将所述地理位置信息发送给动态位置导航器；

步骤a40：动态位置导航器发送控制指令给汽车；

步骤a50：汽车接收到所述控制指令，根据所述控制指令或约定，控制汽车车灯开启或闪烁；

步骤a60：动态位置导航器通过摄像头获得该车灯闪烁信号的二维平面图像，建立三维的地理位置信息与二维平面图像的对应关系，获得摄像头拍摄地点的三维的地理位置信息；

步骤a70：周期拍摄二维平面图像，根据所述对应关系，获得拍摄位置的动态地图。

步骤a40根据自身三维的地理数据，判断是否发送所述控制指令。

步骤a50，所述汽车车灯根据所述控制指令包含的识别码闪烁。

同现有技术相比较，本发明的有益效果是：1、可以使自动驾驶的车辆感知到更远，或视角感知不到位置的交通状况；2、采用第三方位于俯视视角的传感器获得的周边环境数据，能够大幅度的提升自动驾驶的安全性与可靠性；3、通过交互式应答，建立平面图像到三维地理坐标数据，降低系统复杂程度，可以大规模工程实施。

附图说明

图1是本发明智能辅助驾驶系统的模块示意图；

图2是本发明智能辅助驾驶系统中带卫星定位的动态位置导航器的结构模块示意图；

图3是本发明智能辅助驾驶系统中汽车导航器的结构模块示意图；

图4是本发明一种带卫星定位的动态位置导航器的结构模块示意图。

具体实施方式

以下结合各附图对本发明的实施方式做进一步详述。

如附图1所示，本发明一种智能辅助驾驶系统包括两个主要模块：带卫星定位的动态位置导航器和汽车导航器。带卫星定位的动态位置导航器通常是在汽车车身之外，固定在交通灯、路灯、道路周边楼宇等物体上。通过卫星定位确定自身的位置信息。汽车导航器安装在汽车车身上。

如附图2所示，本发明智能辅助驾驶系统中的带卫星定位的动态位置导航器包括四个主要模块：卫星信号接收模块、无线信号模块、控制模块和传感器模块。上述卫星信号接收模块与控制模块电信号连接，接收卫星信号，获得动态位置导航器的位置信息，卫星信号接收模块将该位置信息传输给控制模块。上述无线信号模块与控制模块电信号连接，控制模块通过无线信号模块将动态导航信息发送出去。上述传感器模块与控制模块电信号连接，包括摄像模块，传感器模块获得图像信息，传输到上述控制模块。上述摄像模块获得的图像信息可以包括路面上的固定物体和移动物体的图像。固定物体包括道路、树木、楼宇等，移动物体包括车辆、行人等。上述控制模块包括地图子模块和动态地图子模块。地图子模块里面存有固定地图，控制模块将来自摄像模块的动态图像生成动态地图，并存储在动态地图子模块里。控制模块将该动态地图与地图子模块里的固定地图相比较，获得动态导航信息，上述动态导航信息包括道路上车辆及行人的实时动态信息。同时，动态地图子模块根据该动态导航信息及时的更新动态地图。除摄像模块之外，传感器模块还可以包括电子罗盘模块，该模块可以获得动态位置导航器所处位置的地磁，为地图提供方向信息，可以降低固定地图与动态地图比较过程的计算复杂度，提高运算速度。传感器模块还可以包括红外感应模块，该红外感应模块可以感知周边人员或其他物体的红外特征信息，并将该红外特征信息用于生成上述的动态导航信息。

如附图3所示，本发明智能辅助驾驶系统中的汽车导航器包括四个主要模块：卫星导航信号接收模块、无线导航接收模块、导航控制模块和行驶控制模块。卫星导航信号接收模块与导航控制模块电信号连接，接收卫星信号，获得汽车的位置信息。无线导航接收模块与导航控制模块电信号连接，接收上述从动态位置导航器的无线信号模块发送出来的动态导航信息，获得汽车行驶周边的交通状况。上述导航控制模块包括车载地图子模块和车载动态地图子模块。上述车载地图子模块包括固定地图，上述车载动态地图子模块根据无线导航接收模块接收到的动态导航信息动态更新，获得并显示实时反映汽车行驶周边交通状况的动态地图，导航控制模块参照动态导航信息做出行驶控制策略，控制上述行驶控制模块实现汽车自动驾驶。当汽车处于非自动驾驶状态时，导航控制模块将行驶控制策略作为导航提示提供给驾驶员。

本发明一种智能辅助自动驾驶系统的结构模块与附图3所示智能辅助驾驶系统中的汽车导航器相似，不同点在于，智能辅助自动驾驶系统中的车载地图子模块还发送固定地图给动态位置导航器，用于更新或核对上述动态位置导航器内部的固定地图。

如附图4所示，本发明一种带卫星定位的动态位置导航器包括卫星信号接收模块、无线信号模块、控制模块和传感器模块。是将附图1所示智能辅助驾驶系统中的带卫星定位的动态位置导航器独立出来。附图1所示的动态位置导航器中的无线信号模块只具备无线信号发送的功能。而在附图4所示的动态位置导航器中，其无线信号模块中包括信号发送子模块和信号接收子模块，如此，可以实现在多个动态位置导航器之间的信息交互，协同生成覆盖面更广、信息更丰富的动态导航信息。另外，在该动态位置导航器中还增加了网络模块，控制模块里的地图子模块可以通过该网络模块获得地图信息，以及时的获得最新的地图信息，避免由于错误的地图信息造成失误。

本发明提出一种智能辅助导航方法，包括，

步骤1：动态位置导航器根据gps获得地理位置；

步骤2；根据该地理位置，地图子模块调出该位置点的地图数据；

步骤3：将摄像头获得的动态图像与该位置点的地图数据进行匹配处理，在匹配过程中，使用电子罗盘模块提供的方向信息；

步骤4：匹配成功后，将该位置点的地图存储于动态地图子模块中，并识别出地图上移动的物体；

步骤5：将动态地图子模块里的地图以及地图上移动的物体作为动态导航信息，通过无线信号模块发送出去。步骤3中，摄像头拍摄到的图像，需要经过转换成三维地理信息，或者转换为标准为gps格式的位置信息，当然也可以是其它格式的地理位置信息，利用摄像头本身的gps位置，外加电子罗盘，能够方便算出摄像头拍摄图像中各个像素点对应的gps位置。

摄像模块拍摄的图像是一帧帧二维平面图像，控制模块通过计算将该二维平面图像转换为三维地理信息，从而形成动态导航信息。进一步地，控制模块还包括通过控制模块自身的gps或其他卫星定位信息，推算出二维平面图像中，各个图元的三维地理信息，并且在这些三维地理信息中标识出需要汽车规避的行人、车辆等活动或非活动的非道路信息，。业界有很多基于二维平面图像推算三维深度信息，获得三维地理信息的方法，比如增多摄像头的数量，获得多幅二维平面图像来推算的方法。

本发明提出一种方法来转换位三维的地理位置信息，动态位置导航器与定标的汽车或具有交互功能的待导航汽车建立交互关系，汽车获得自身的地理位置信息，发送给动态位置导航器，动态位置导航器接收到三维的地理位置信息，给汽车发送控制指令，汽车接收到所述控制指令，根据所述控制指令或约定，控制汽车车灯闪烁，动态位置导航器通过摄像头获得该车灯闪烁信号的二维平面图像，建立三维的地理位置信息与二维平面图像的对应关系，逐步学习更多的对应关系，经过差值或其它方式的计算，获得摄像头拍摄的二维平面图像到三维的地理位置的对应关系。

本发明提出一种交互式动态地图构建方法，包括，

步骤a10：动态位置导航器与待导航汽车建立交互关系；

步骤a20：汽车通过自身定位设备获得自身的地理位置信息；

步骤a30：汽车将所述地理位置信息发送给动态位置导航器；

步骤a40：动态位置导航器发送控制指令给汽车；

步骤a50：汽车接收到所述控制指令，根据所述控制指令或约定，控制汽车车灯开启或闪烁；

步骤a60：动态位置导航器通过摄像头获得该车灯闪烁信号的二维平面图像，建立三维的地理位置信息与二维平面图像的对应关系，获得摄像头拍摄地点的三维的地理位置信息。

步骤a70：周期拍摄二维平面图像，根据所述对应关系，获得拍摄位置的动态地图。

步骤a20中该汽车自身的地理位置信息是三维或二维的地理位置信息，二维的地理位置信息可以被转换为三维的地理位置信息；在步骤a40中汽车根据其自身的三维的地理位置信息，判断是否发送所述控制指令。

在步骤a50中，所述汽车车灯根据所述控制指令包含的识别码闪烁。

通过与汽车的交互，不同规格的摄像头，不同的安装位置、安装高度，都可以采用相同程序来处理，当然，这种方式，需要一个逐步的学习过程，为了加快数据的建立，安装好动态位置导航器后，可以主动用汽车跑出基本的数据，该数据由安装维护人员检查后，设定在系统中，作为基础核心数据，用于系统重启等异常模式中的基础数据。

在a40中，动态位置导航器根据汽车的地理位置信息，检查自身的三维的地理位置信息库，查找对应关系是否足够，如果足够，就不用执行步骤a50,a60。

步骤a50中，如果汽车的车灯是led灯组，可以控制汽车的led灯组发送指定或特定信息，动态位置导航器通过摄像头获得该信息，如果采用密码机制，可以防止恶意灌输非法的地理位置信息数据和区分其它正常行驶的车辆。

以上上述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。