[发明专利]基于车车通信的不良天气视觉增强行车辅助系统及其方法

说明书

本发明提供一种基于车车通信的不良天气视觉增强行车辅助系统，包括，中央控制单元、视觉增强单元、感知单元、人机交互单元；所述中央控制单元与感知单元进行信息交互，基于感知单元传输而来的自车车辆信息和前方车辆信息进行决策和图像匹配，向感知单元中的通信设备发送自车车辆信息；向视觉增强单元发送驾驶员需求显示的提示信息和前方车辆虚拟图像；与人机交互单元实现数据交互，接收驾驶员指令，发送安全预警信息；视觉增强单元接收中央控制单元发送的前方车辆虚拟图像信息，并向外投影；使投影图像恰好传导至人眼，并使投影的前方车辆的视觉增强图像的尺寸位置与前方实际车辆重合。本发明大大提升了不良天气条件下的行车安全性。

技术领域

本发明属于智能网联驾驶辅助领域，具体涉及一种面向不良天气条件下安全行车的基于车车通信的视觉增强行车辅助系统及方法。

背景技术

车间碰撞事故一直以来就是交通安全事故的主要形式之一，车间避撞已经成为世界各国亟待解决的难题。驾驶员作为车辆的操纵者，在感知、决策、执行上存在天然局限，且生理心理状态复杂多变，在复杂的行车环境中，往往由于感知不准、决策失误、执行迟滞等原因，造成车间碰撞，尤其在雨、雪、冰雹、雾、霾、沙尘等不良天气条件下，驾驶员前方视野能见度差，更易诱发车间碰撞事故。

为了降低因驾驶员导致的车间碰撞事故，以避免各类车间碰撞的先进驾驶员辅助系统(Advanced Driver Assistance System，ADAS)得到广泛研究和实际应用。绝大多数避撞类ADAS采用毫米波雷达、激光雷达、相机等车载传感器感知自车周围车辆信息，用于碰撞危险量化评估和驾驶辅助决策，进而为驾驶员提供主动辅助和信息提示。虽然当前的避撞类ADAS确实能有效减少一部分碰撞事故，但是当行车过程中遇到雨、雪、冰雹、雾、霾、沙尘等不良天气时，不仅驾驶员的视觉感知被严重干扰，雷达、相机等车载传感器也同样会失效，导致避撞类ADAS在不良天气条件下无法提供有效的驾驶辅助。

随着车车通信技术的日益成熟，车车通信成为获取它车信息的新手段，车车通信不仅大大扩大了自车的感知范围，而且能实时、全面的直接获取它车的准确信息，且不受天气条件限制。车车通信的引入，为进一步改善交通安全创造了新的突破口，使新型的智能网联驾驶辅助系统得到广泛研究。但是当前出现的新型智能网联驾驶辅助系统多在车辆中控台安装显示器和扬声设备为驾驶员提供驾驶辅助信息，往往造成驾驶员行车过程中因观察显示器而分神，尤其在不良天气能见度低的条件下，反而容易引发碰撞事故。且驾驶员行车过程中，更希望自己的前方视野清晰。

综上所述，现有技术在不良天气条件下的行车辅助上存在主要问题是：

(1)传统避撞类ADAS的车载环境感知传感器在不良天气条件下容易失效；

(2)引入车车通信的新型智能网联驾驶辅助系统提供信息辅助的方式不满足不良天气条件下行车过程中的驾驶员需求，甚至易引发安全事故。

发明内容

本发明针对雨、雪、冰雹、雾、霾、沙尘等不良天气下的安全行车，基于车车通信，引入增强现实技术，提出一种基于车车通信的不良天气视觉增强行车辅助系统，将感知到的前方车辆的视觉增强图像投影在挡风玻璃上，使其与驾驶员眼中的前方实际车辆重合，突破不良天气能见度低的限制，使驾驶员重获清晰前方视野，并实时在挡风玻璃上投影前方车辆实时信息和安全提示信息。本发明采用的技术方案是：

一种基于车车通信的不良天气视觉增强行车辅助系统，包括，中央控制单元、视觉增强单元、感知单元、人机交互单元；

所述中央控制单元与感知单元进行信息交互，基于感知单元传输而来的自车车辆信息和前方车辆信息进行决策和图像匹配，向感知单元中的通信设备发送自车车辆信息；向视觉增强单元发送驾驶员需求显示的提示信息和前方车辆虚拟图像；与人机交互单元实现数据交互，接收驾驶员指令，发送安全预警信息；