[发明专利]车载式不良天气实时感知及防碰撞预警方法

摘要

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。

主权项

1.一种基于车载式不良天气实时感知及防碰撞预警方法，其特征在于：所述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进行驾驶修正时，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；其中车辆自身运动参数包括车辆速度信息、车辆加速度信息、方向盘转角信息、制动器状态信息；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，使驾驶员具有足够的反应时间来进行避险操作；所述车‑车环境感知模块可通过车联网平台进行信息传递，将安装有车载式不良天气实时感知及防碰撞预警系统的车辆作为节点，使用GPRS/4G无线传输网络发送数据，进行车辆间的信息交互与通信，从而实现动态天气信息共享和车辆智能预警是所述车‑车环境感知模块进行信息传递的基本方式，车联网方式能够完成对入网所有车辆属性信息和动、静态信息的实时查询和利用，并根据不同需求对网络内的车辆主动实施气象、预警信息的共享、智能化管理和控制，为用户提供实时准确的交通气象环境信息、车辆位置信息、车辆状态信息和路径诱导，通过车联网平台建立了车辆协作群间的气象预警信息共享，并依据车辆行为决策结果向相关区域内驾驶员发出警告信息；所述车‑车环境感知模块还包括智能决策技术的应用，以帮助收到警示信息的车辆驾驶员能够做出正确的判断和操作，所述智能决策技术是人工智能AI和决策支持系统DSS的结合，应用专家系统ES使DSS能够更好的利用交通安全工程师已有的丰富知识，从而为驾驶员提供帮助，这里的决策和所作出的反应以定性为主，定量为辅，根据所接收到的不良天气信息、车速信息、车辆间位置信息来提供辅助决策；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、颜色天气的特征属性；步骤A2：背景区域分割：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：步骤B1：构建包括交通气象信息、车辆运动参数信息在内的多输入信息融合策略，采取多传感器融合技术；步骤B2：对车辆所处安全态势进行评估，在获取与车辆安全运行的相关参数之后，首先对数据进行预处理；然后完成特征信息提取及特征级分层融合，实现信息压缩，保证不良天气信息的实时处理；结合预警知识库，完成各传感器数据信息的融合与目标优先级管理，改变目前主要集中于融合结构、融合方法所出现的问题，通过传感器管理形成反馈，建立了不同天气条件下的防碰撞预警规则库，数据融合信息转变为安全态势评估结果；步骤B3：建立车辆控制权交接策略；所述模块C包括以下步骤：步骤C1：车辆协作群间的气象预警信息共享；步骤C2：依据车辆行为决策结果向相关区域内驾驶员发出警告信息。