CN108204822A - 一种基于adas的车辆ar导航***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于ADAS的车辆AR导航***及方法，该***包括摄像头、车载机显示屏和手机终端；摄像头，包括视频采集模块、ADAS模块、导航模块和AR显示模块；视频采集模块用于实时采集车辆行驶过程中的道路图像；ADAS模块用于识别车道线、车辆和行人信息；导航模块用于获取卫星导航信息；AR显示模块用于在实时道路图像上叠加车道线、车辆和行人信息，并根据卫星导航信息绘制虚拟路径，输出实时道路图像到车载机显示屏；车载机显示屏，用于接收并显示摄像头输出的实时道路图像；手机终端，用于与摄像头进行通信，通过智能终端上的应用软件设置摄像头的参数和导航目的地。本发明在提供导航的同时，提高了驾驶的安全性。

Description

一种基于ADAS的车辆AR导航***及方法

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种基于ADAS的车辆AR导航***及方法。

背景技术

车辆辅助驾驶技术又称为高级驾驶辅助***(Advanced Driving AssistantSystem，简称ADAS)。车辆辅助驾驶包括很多功能，包括车道偏移报警***(LDW)，自动紧急制动(AEB)，车道保持辅助(LKA)，前车碰撞预警***(FCW)，行人保护***(PCW)等等。实现这些功能都是基于ADAS摄像头能识别出车辆、行人、车道线等信息。

目前在国内市场上，带有ADAS功能的设备及行车记录仪多数并不具备导航功能，少数仅具备普通卫星地图导航。其实现方式是在ADAS设备软件中集成地图导航模块，例如高德地图、百度地图等。

目前ADAS设备的缺点包括如下几点：

a.不能导航，功能单一；

b.不具备路径指示；

目前AR导航技术的缺点有如下几点：

a.仅适用步行导航，车辆导航准确性差；

b.主要通过手机软件实现，没有集成在车载设备中；

c.实时画面未能显示车辆、行人；

d.仅能显示方向箭头，不能显示虚拟路径；

由于车辆辅助驾驶一般需要专业设备支持，而AR导航目前主要通过手机软件实现，所以目前市面上没有产品将车辆辅助驾驶技术和AR导航融合在一起。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中没有产品将车辆辅助驾驶技术和AR导航融合在一起的缺陷，提供一种基于ADAS的车辆AR导航***及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种基于ADAS的车辆AR导航***，该***包括摄像头、车载机显示屏和手机终端；其中：

摄像头，包括视频采集模块、ADAS模块、导航模块和AR显示模块；

视频采集模块用于实时采集车辆行驶过程中的道路图像；

ADAS模块用于识别车道线、车辆和行人信息；

导航模块用于获取卫星导航信息；

AR显示模块用于在实时道路图像上叠加车道线、车辆和行人信息，并根据卫星导航信息绘制虚拟路径，输出实时道路图像到车载机显示屏；

车载机显示屏，用于接收并显示摄像头输出的实时道路图像；

手机终端，用于与摄像头进行通信，通过智能终端上的应用软件设置摄像头的参数和导航目的地。

进一步地，本发明的摄像头为ADAS智能摄像头，车载机显示屏通过AV线连接ADAS智能摄像头。

进一步地，本发明的手机终端与ADAS智能摄像头通过无线连接的方式进行数据通信。

本发明提供一种基于ADAS的车辆AR导航方法，包括以下步骤：

S1、摄像头实时采集车辆行驶过程中的道路图像，输入到ADAS模块和AR显示模块；

S2、ADAS模块进行图像识别，识别出车辆、行人的坐标位置、大小和碰撞时间，识别出左右车道线，将识别结果输入到AR显示模块；

S3、导航模块通过卫星地图定位导航，将导航地图及距离下一路口的转弯距离输入到AR显示模块；

S4、AR显示模块绘制实时道路图像，并叠加车道线、车辆、行人信息；以实时道路图像为绘制底图，在其上绘制识别出的车辆、行人矩形框，在对应矩形框上边缘位置绘制碰撞时间，绘制识别出的车道线；

S5、在实时道路图像的左下角绘制1/4宽和1/4高的导航地图；

S6、绘制虚拟路径指示：

虚拟路径分为直行路径和转弯路径，根据导航模块输出的导航信息判断当前车辆行进方向，

若下一路口需左转或右转，且距离路口小于或等于50米，则绘制转弯路径；

若距离路口大于50米，则绘制直行路径；

若下一路口需直行，则绘制直行路径；

S7、着色行进路径及障碍物：判断步骤S6中绘制的虚拟路径两条线所确定封闭区域和步骤S4中绘制的车辆和行人矩形区域是否有重叠，若有重叠，则将行进路径和重叠的车辆和行人矩形框着色为红色以警示；

S8、AR显示模块将最终绘制的图像输出到车载机显示屏进行显示。

进一步地，本发明的步骤S6中绘制直行路径的方法具体为：

根据预设参数，实时道路图像宽W，高H，车宽car_w，高car_h，路径左侧直线L1为点((W-car_w)/2,H)到点((W-car_w)/2,H/2)，和右侧直线L2为点((W+car_w)/2,H)到((W+car_w)/2,H/2)；绘制这两条直线为虚拟直行路径。

进一步地，本发明的步骤S6中绘制转弯路径的方法具体为：

根据预设参数，实时道路图像宽W，高H，车宽car_w，高car_h，转弯圆心点(左转O_left，右转O_right)，转弯半径R，转弯弧度w；转弯路径为以(O_left/O_right)为圆心，半径R-car_w/2和半径R+car_w，弧度w的两条弧线；绘制这两条弧线为虚拟转弯路径。

本发明产生的有益效果是：本发明的基于ADAS的车辆AR导航***及方法，作为ADAS设备，具备导航功能更全面；能够显示车辆、行人、车道线位置及碰撞时间；能够显示虚拟行进路径，并判断路径上是否有障碍物；将车辆辅助驾驶技术与AR导航技术融合入一个***中，在提供导航的同时，提高了驾驶的安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的***结构示意图；

图2是本发明实施例的模块内交互示意图；

图3是本发明实施例的绘制导航地图；

图4是本发明实施例的直行路径示意图；

图5是本发明实施例的转弯路径示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的基于ADAS的车辆AR导航***，该***包括摄像头、车载机显示屏和手机终端；其中：

摄像头，包括视频采集模块、ADAS模块、导航模块和AR显示模块；在本发明实施例中摄像头采用ADAS智能摄像头；

视频采集模块用于实时采集车辆行驶过程中的道路图像；

ADAS模块用于识别车道线、车辆和行人信息；

导航模块用于获取卫星导航信息；

AR显示模块用于在实时道路图像上叠加车道线、车辆和行人信息，并根据卫星导航信息绘制虚拟路径，输出实时道路图像到车载机显示屏；

车载机显示屏，用于接收并显示摄像头输出的实时道路图像；车载机显示屏通过AV线连接摄像头；

手机终端，手机终端与摄像头通过无线连接的方式进行数据通信；用于与摄像头进行通信，通过智能终端上的应用软件设置摄像头的参数和导航目的地。

其模块内交互如图2所示。

本发明实施例的基于ADAS的车辆AR导航方法，包括以下步骤：

S1、ADAS智能摄像头实时采集车辆行驶过程中的道路图像(P)，输入到ADAS模块和AR显示模块；

S2、ADAS模块进行图像识别，识别出车辆、行人的坐标位置、大小(x,y,w,h)和碰撞时间(t)，识别出左右车道线(L1，L2)，将识别结果输入到AR显示模块；

S3、导航模块通过卫星地图定位导航，将导航地图(M)及距离下一路口(左转或右转)的转弯距离输入到AR显示模块；

S4、AR显示模块绘制实时道路图像，并叠加车道线、车辆、行人信息；以实时道路图像为绘制底图，在其上绘制识别出的车辆、行人矩形框(x,y,w,h)，在对应矩形框上边缘位置绘制碰撞时间(t)，绘制识别出的车道线(L1,L2)，如图3所示；

S5、在实时道路图像的左下角绘制1/4宽和1/4高的导航地图；如图3所示；

S6、绘制虚拟路径指示：

虚拟路径分为直行路径和转弯路径，根据导航模块输出的导航信息判断当前车辆行进方向，

若下一路口需左转或右转，且距离路口小于或等于50米，则绘制转弯路径；

若距离路口大于50米，则绘制直行路径；

若下一路口需直行，则绘制直行路径；

如图4所示，绘制直行路径的方法具体为：

根据预设参数，实时道路图像宽W，高H，车宽car_w，高car_h，路径左侧直线L1为点((W-car_w)/2,H)到点((W-car_w)/2,H/2)，和右侧直线L2为点((W+car_w)/2,H)到((W+car_w)/2,H/2)；绘制这两条直线为虚拟直行路径。

如图5所示，绘制转弯路径的方法具体为：

根据预设参数，实时道路图像宽W，高H，车宽car_w，高car_h，转弯圆心点(左转O_left，右转O_right)，转弯半径R，转弯弧度w；转弯路径为以(O_left/O_right)为圆心，半径R-car_w/2和半径R+car_w，弧度w的两条弧线；绘制这两条弧线为虚拟转弯路径。

S7、着色行进路径及障碍物：判断步骤S6中绘制的虚拟路径两条线所确定封闭区域和步骤S4中绘制的车辆和行人矩形区域是否有重叠，若有重叠，则将行进路径和重叠的车辆和行人矩形框着色为红色以警示；

S8、AR显示模块将最终绘制的图像输出到车载机显示屏进行显示。

本AR导航***的优点有如下几点：

a.作为ADAS设备，具备导航功能更全面；

b.能够显示车辆、行人、车道线位置及碰撞时间；

c.能够显示虚拟行进路径，并判断路径上是否有障碍物；

将车辆辅助驾驶技术与AR导航技术融合入一个***中，在提供导航的同时，提高了驾驶的安全性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于ADAS的车辆AR导航***，其特征在于，该***包括摄像头、车载机显示屏和智能终端；其中：

摄像头，包括视频采集模块、ADAS模块、导航模块和AR显示模块；

视频采集模块用于实时采集车辆行驶过程中的道路图像；

ADAS模块用于识别车道线、车辆和行人信息；

导航模块用于获取卫星导航信息；

AR显示模块用于在实时道路图像上叠加车道线、车辆和行人信息，并根据卫星导航信息绘制虚拟路径，输出实时道路图像到车载机显示屏；

车载机显示屏，用于接收并显示摄像头输出的实时道路图像；

智能终端，用于与摄像头进行通信，通过智能终端上的应用软件设置摄像头的参数和导航目的地。

2.根据权利要求1所述的基于ADAS的车辆AR导航***，其特征在于，摄像头为ADAS智能摄像头，车载机显示屏通过AV线连接ADAS智能摄像头。

3.根据权利要求2所述的基于ADAS的车辆AR导航***，其特征在于，智能终端与ADAS智能摄像头通过无线连接的方式进行数据通信。

4.根据权利要求1或2所述的基于ADAS的车辆AR导航***，其特征在于，所述智能终端为手机终端。

5.一种权利要求1所述的基于ADAS的车辆AR导航***的AR导航方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1、摄像头实时采集车辆行驶过程中的道路图像，输入到ADAS模块和AR显示模块；

S2、ADAS模块进行图像识别，识别出车辆、行人的坐标位置、大小和碰撞时间，识别出左右车道线，将识别结果输入到AR显示模块；

S3、导航模块通过卫星地图定位导航，将导航地图及距离下一路口的转弯距离输入到AR显示模块；

S4、AR显示模块绘制实时道路图像，并叠加车道线、车辆、行人信息；以实时道路图像为绘制底图，在其上绘制识别出的车辆、行人矩形框，在对应矩形框上边缘位置绘制碰撞时间，绘制识别出的车道线；

S5、在实时道路图像的左下角绘制1/4宽和1/4高的导航地图；

S6、绘制虚拟路径指示：

虚拟路径分为直行路径和转弯路径，根据导航模块输出的导航信息判断当前车辆行进方向，

若下一路口需左转或右转，且距离路口小于或等于50米，则绘制转弯路径；

若距离路口大于50米，则绘制直行路径；

若下一路口需直行，则绘制直行路径；

S7、着色行进路径及障碍物：判断步骤S6中绘制的虚拟路径两条线所确定封闭区域和步骤S4中绘制的车辆和行人矩形区域是否有重叠，若有重叠，则将行进路径和重叠的车辆和行人矩形框着色为红色以警示；

S8、AR显示模块将最终绘制的图像输出到车载机显示屏进行显示。

6.根据权利要求5所述的基于ADAS的车辆AR导航方法，其特征在于，步骤S6中绘制直行路径的方法具体为：

根据预设参数，实时道路图像宽W，高H，车宽car_w，高car_h，路径左侧直线L1为点((W-car_w)/2,H)到点((W-car_w)/2,H/2)，和右侧直线L2为点((W+car_w)/2,H)到((W+car_w)/2,H/2)；绘制这两条直线为虚拟直行路径。

7.根据权利要求5所述的基于ADAS的车辆AR导航方法，其特征在于，步骤S6中绘制转弯路径的方法具体为：

根据预设参数，实时道路图像宽W，高H，车宽car_w，高car_h，转弯圆心点(左转O_left，右转O_right)，转弯半径R，转弯弧度w；转弯路径为以(O_left/O_right)为圆心，半径R-car_w/2和半径R+car_w，弧度w的两条弧线；绘制这两条弧线为虚拟转弯路径。