[发明专利]车载式不良天气实时感知及防碰撞预警方法

说明书

本发明涉及一种车载式不良天气实时感知及防碰撞预警方法，包括机器视觉感知A、防碰撞预警B和车‑车环境感知C等三个模块，所述模块A采用嵌入式微机系统对车载CCD摄像机采集的视频信息进行处理，识别出车辆行驶所处路段的实时气象信息；模块B将车辆运动参数信息与交通气象信息加以融合，评估碰撞危险信息并进行预警干预；模块C运用多车通讯技术及智能决策技术建立区域内交通安全系统。本发明提供了一种在天气条件较差的交通环境下能够发挥积极作用，具有较强实用性、高效稳定的交通安全解决方案，不仅有利于提高不良天气条件下车辆的主动安全性能，而且通过多车通讯技术和智能决策技术有效降低了区域交通系统整体危险度，保障交通安全。

技术领域

本发明涉及一种不良天气条件下感知车辆所处交通环境并进行防碰撞预警的方法，特别是关于车载式不良天气实时感知及防碰撞预警方法。

背景技术

不良天气条件下发生道路交通事故所造成的人员伤亡和事故损失十分巨大，车辆行驶过程中所获得的气象信息主要来自于天气预报，而天气预报是通过对气象卫星所获的卫星云图和天气图进行分析，并综合地面观测站所获的气象、地形和季节参数后作出的，对局部路段可能发生的短时对流天气，预报结果很可能并不准确。如何使车辆预警系统获取实时、准确的交通气象信息，提高防碰撞预警系统在不良天气条件下的适应性和预报的准确性是目前尚未解决的问题。不良天气条件一般会导致能见度变差，行驶环境恶劣，对事故预警技术提出了更高的要求，既包括对动态交通目标的检测精度要求，也包括预警信息的提取、融合及相应策略的建立。在现有交通条件下，如果能够将准确的预警信息传递给更多的车辆，更将有助于提高交通系统的整体安全性。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种车载式不良天气实时感知及防碰撞预警方法，旨在使车辆预警系统能够获得实时、准确的交通气象条件信息，从而提高预警精度，该方法还能够将不良气象信息及其他危险信息传递给影响区域内的其他车辆，使驾驶员具有足够的反应时间来进行避险操作，从而预防交通事故的发生。

本发明提供的车载式不良天气实时感知及防碰撞预警方法包括机器视觉感知、防碰撞预警和车-车环境感知等三个模块。

模块A：机器视觉感知模块

机器视觉感知模块通过安装在车辆上的高速高分辨率视觉CCD摄像机采集视频数据，采用车载嵌入式微机系统对视频信息进行深度处理与分析，从图像中识别出车辆行驶所处路段的实时气象信息，该信息将作为输入量被传输到防碰撞预警模块，并通过车-车通讯技术传递给该区域行驶的其他车辆。

模块B：防碰撞预警模块

本发明所设计的防碰撞预警模块将交通气象信息与车辆运动参数信息加以融合，结合预警知识库和防碰预警规则库，对当前可能的碰撞危险信息进行评估，并将结果告知驾驶员，以提醒驾驶员采取相应的驾驶操作。当检测出车辆具有极度危险态势而驾驶员没有及时采取措施进行修正时，系统接管对车辆的控制，通过减速或者制动控制车辆以保证车辆安全，并在适当的时候向驾驶员交还车辆的控制权。

模块C：车-车环境感知模块

将安装有车载式不良天气实时感知系统的车辆作为交通检测器，当感知到不良气象信息及其他危险信息时，将信息传递给影响区域内的其他车辆，使其他驾驶员具有足够的反应时间来进行避险操作。

所述模块A包括以下步骤：

步骤A1：天气特征属性提取。提取对比度、形状、纹理、颜色等天气的特征属性。

步骤A2：背景区域分割。本发明采用区域分割方法，在场景中选出代表天气环境的关键位置。

步骤A3：天气环境分类。构建层次分类框架，从场景的动态区域中提取一组时间、空间和特征属性信息用于分类。

所述模块B包括以下步骤：