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专利号: 2020100957348
申请人: 深圳毕加索电子有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多源信息融合的AR导航系统,其特征在于:包括ADAS模块(5)、中控导航模块(1)、使用EHP技术的手机导航模块(4)、车载监控模块(2)、AR控制模块(3)以及AR‑HUD模块(6),其中所述ADAS模块(5),用于识别车辆行驶方向、车道数量以及车辆所在车道定位,并将识别结果传至AR控制模块(3);

所述中控导航模块(1),用于标定车辆在图像中的位置区域,结合所述ADAS模块(5)的所述识别结果和车辆在图像中所在位置,判断车辆当前车道及与车道中心位置的偏移量,并发送到AR控制模块(3);

所述使用EHP技术的手机导航模块(4),用于获取线路的导航信息,并发送给AR控制模块(3);

所述车载监控模块(2),用于获取车辆转向、车身速度以及航向角信息,并发送给AR控制模块(3);

所述AR控制模块(3),用于根据获取的ADAS模块(5)、中控导航模块(1)、手机导航模块(4)和车载监控模块(2)的信息生成融合信息,并将所述融合信息发送至所述AR‑HUD模块(6);

所述AR‑HUD模块(6),用于接收所述AR控制模块(3)所生成的融合信息,并根据所述融合信息生成AR导航箭头;

S1,获取来自导航模块的导航数据、车载监控模块的车身数据和ADAS模块的车辆行驶信息,所述车身数据包括车辆转向、车身速度以及航向角信息,所述车辆行驶信息包括车道线检测信息与车道识别信息;所述导航模块为中控导航模块和使用EHP技术的手机导航模块,获取导航数据;

S2,对所获取到的导航数据进行融合提取,根据车辆的实时行驶数据,包括所述车辆行驶信息和/或车身数据,判断车辆行驶路线是否需要进行调整,若需要进行线路调整,则输出调整信息;

S21A,从导航数据和车辆行驶数据中获取当前车道信息、目标车道信息和可行驶车道信息,所述目标车道信息包括车道数、车道编号以及对应图标;

利用图像处理技术,检测车道线,再通过车道线判断车辆行驶方向的车道数量,利用ADAS模块的车前摄像头对车道线的图像信息进行采集,在接收到图像信息之后对图像信息进行处理,提取图像信息中车道线信息,获得车道线在图像信息上的坐标点,并根据坐标点建立曲线模型,生成二维坐标信息;

通过相机标定参数将所获取到的二维坐标信息转化成三维坐标信息,并判断当前车辆是否偏离车道线,若偏离车道线,则生成压线判断信息;然后获取车辆是否在压线行驶的压线判断信号;最后将车道线坐标信息和压线判断信号传递生成调整信号,并将调整信号传递至AR‑HUD模块;

获取当前车道的第一图像信息,并对第一图像信息进行预处理;提取当前车道的车道线特征,并进行二次曲线拟合;获取侧车道的第二图像信息,并对第二图像信息进行预处理;提取当前车道的车道线特征,根据车道线信息进行筛选,并进行二次曲线拟合;

根据已检测到的车道线,判断左右侧是否存在车道;

S22A,判断车辆是否处于直行状态,若所述车辆处于直行状态,则识别车辆的偏移位置,并根据所述偏移位置,判断所述车辆的当前车道,并计算与车道中心位置的偏移量;将已检测到的车道线投影至世界坐标系后,根据检测到本车道的车道线方程计算中间值,获得车道中心线方程,使用点到直线的距离算法,此时所计算的原点到中心线的距离即为偏移量;

S23A,判断当前车道是否与目标车道匹配,若所述当前车道与目标车道匹配,则继续按当前导航指示,生成根据偏移量调整导航箭头的第一调整信息;

S24A,若当前车道与目标车道不匹配,则判断可行驶车道是否满足换道要求,若满足所述换道要求,则生成指向所述目标车道换道箭头的第二调整信息;

在车辆行驶过程中,通过视觉识别算法判断航向角与车辆当前车道中心线的夹角,根据夹角的正负情况和车辆可行驶车道的信息,AR控制模块发送调整AR导航箭头方向或者生成换道AR诱导箭头的指令到AR‑HUD模块;

S3,根据所述调整信息,调整AR‑HUD模块中AR导航箭头位置。

2.根据权利要求1所述一种基于多源信息融合的AR导航系统,其特征在于:所述AR控制模块(3)包括信息融合单元(3.1)、信息处理单元(3.2)和信息输出单元(3.3);

信息融合单元(3.1),用于融合ADAS模块(5)、中控导航模块(1)及手机导航模块(4)所生成的导航信息,以及获取车载监控模块所采集的车辆信息;

信息处理单元(3.2),用于处理所述信息融合单元(3.1)获取的数据;

信息输出单元(3.3),用于将所述信息处理单元(3.2)所处理的数据生成融合数据,并将所述融合数据传至所述AR‑HUD模块(6)。

3.一种基于多源信息融合的AR导航方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1,获取来自导航模块的导航数据、车载监控模块的车身数据和ADAS模块的车辆行驶信息,所述车身数据包括车辆转向、车身速度以及航向角信息,所述车辆行驶信息包括车道线检测信息与车道识别信息;所述导航模块为中控导航模块和使用EHP技术的手机导航模块,获取导航数据;

S2,对所获取到的导航数据进行融合提取,根据车辆的实时行驶数据,包括所述车辆行驶信息和/或,判断车辆行驶路线是否需要进行调整,若需要进行线路调整,则输出调整信息;

S21A,从导航数据和车辆行驶数据中获取当前车道信息、目标车道信息和可行驶车道信息,所述目标车道信息包括车道数、车道编号以及对应图标;

利用图像处理技术,检测车道线,再通过车道线判断车辆行驶方向的车道数量,利用ADAS模块的车前摄像头对车道线的图像信息进行采集,在接收到图像信息之后对图像信息进行处理,提取图像信息中车道线信息,获得车道线在图像信息上的坐标点,并根据坐标点建立曲线模型,生成二维坐标信息;

通过相机标定参数将所获取到的二维坐标信息转化成三维坐标信息,并判断当前车辆是否偏离车道线,若偏离车道线,则生成压线判断信息;然后获取车辆是否在压线行驶的压线判断信号;最后将车道线坐标信息和压线判断信号传递生成调整信号,并将调整信号传递至AR‑HUD模块;

获取当前车道的第一图像信息,并对第一图像信息进行预处理;提取当前车道的车道线特征,并进行二次曲线拟合;获取侧车道的第二图像信息,并对第二图像信息进行预处理;提取当前车道的车道线特征,根据车道线信息进行筛选,并进行二次曲线拟合;

根据已检测到的车道线,判断左右侧是否存在车道;

S22A,判断车辆是否处于直行状态,若所述车辆处于直行状态,则识别车辆的偏移位置,并根据所述偏移位置,判断所述车辆的当前车道,并计算与车道中心位置的偏移量;将已检测到的车道线投影至世界坐标系后,根据检测到本车道的车道线方程计算中间值,获得车道中心线方程,使用点到直线的距离算法,此时所计算的原点到中心线的距离即为偏移量;

S23A,判断当前车道是否与目标车道匹配,若所述当前车道与目标车道匹配,则继续按当前导航指示,生成根据偏移量调整导航箭头的第一调整信息;

S24A,若当前车道与目标车道不匹配,则判断可行驶车道是否满足换道要求,若满足所述换道要求,则生成指向所述目标车道换道箭头的第二调整信息;

在车辆行驶过程中,通过视觉识别算法判断航向角与车辆当前车道中心线的夹角,根据夹角的正负情况和车辆可行驶车道的信息,AR控制模块发送调整AR导航箭头方向或者生成换道AR诱导箭头的指令到AR‑HUD模块;

S3,根据所述调整信息,调整AR‑HUD模块中AR导航箭头位置。

4.根据权利要求3所述一种基于多源信息融合的AR导航方法,其特征在于:所述步骤S2还包括以下步骤:S21B,获取所述车辆的转向灯信号,根据所述转向灯信号,获取换道或者转向信息;

S22B,根据车道信息和可行驶车道信息,判断所述车辆两旁是否有可行驶车道;

S23B,若所述车辆两旁有可行驶车道,则根据可行驶区域信息,生成第三调整信息。

5.根据权利要求4所述一种基于多源信息融合的AR导航方法,其特征在于:所述S2的步骤还包括以下步骤:S24B,判断所述车辆是否偏离道路中心线;

S25B,若所述车辆偏离道路中心线,则需根据所述车辆与道路中心位置的偏移量生成指向当前道路中心的第四调整信息。

6.根据权利要求3所述一种基于多源信息融合的AR导航方法,其特征在于: 所述步骤S3具体包括:S31,根据车辆与换道起始中心位置的偏移量,对车辆坐标系进行平移;

S32,根据车辆的航向角和车道的方向角计算出相对夹角,并通过所述相对夹角对车辆坐标系进行转换;

S33,导航箭头根据所述车辆坐标系的变化而切换显示方向。

7.根据权利要求6所述一种基于多源信息融合的AR导航方法,其特征在于: 所述步骤S32具体包括:获取所述当前车道,根据所述车辆与所述当前车道的车道线夹角,拟合车道的方向角和曲率;

根据车辆的航向角和车道的方向角,计算出所述车辆的航向角与车道切向方向的夹角;

以所述车辆为坐标原点,根据所述航向角与车道切向方向的夹角计算航向角与车道夹角。