车辆盲区防撞预警系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113276769A(43)申请公布日2021.08.20(21)申请号202110477119.8(22)申请日2021.04.29(71)申请人深圳技术大学地址518118广东省深圳市坪山区石井街道兰田路3002号(72)发明人池成徐刚沈剑豪林国勇周阳邓远志石林青刘鑫(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人张志辉(51)Int.Cl.B60R1/00(2006.01)B60Q9/00(2006.01)G08B21/18(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图4页(54)发明名称车辆盲区防撞预警系统及方法(57)摘要本发明公开了车辆盲区防撞预警系统及方法，系统包括：盲区目标采集单元，用于采集盲区障碍物视频图像流和盲区障碍物雷达点云数据；目标融合计算单元，用于确定是否存在障碍物，进行时间对齐和空间对齐处理，像素分割，聚类匹配，目标识别，得到候选障碍物目标集；信息提取单元，用于提取车辆行车信息；分级告警控制单元，用于根据车辆自身状态动态调整盲区，根据目标种类和状态确定危险等级，并动态调整分级预警策略生成告警指令；告警单元，用于根据告警指令控制告警设备进行盲区信息告警。本发明能降低驾驶员的操纵负担，大幅度提升了预警和避碰行为的反应时间，从而更有效的实现盲区安全。CN113276769ACN113276769A权利要求书1/3页1.一种车辆盲区防撞预警系统，其特征在于，包括：盲区目标采集单元，包括至少一个摄像头和至少一个雷达，用于采集盲区障碍物视频图像流和盲区障碍物雷达点云数据；目标融合计算单元，用于基于所述雷达点云特征确定是否存在障碍物，对视频图像与雷达点云进行时间对齐和空间对齐处理，并对视频图像进行像素分割，将得到的像素块与雷达点云进行聚类匹配，并对像素块进行目标识别，得到候选障碍物目标集；信息提取单元，包括方向盘转角传感器和车载IMU，用于提取车辆行车状态信息；分级告警控制单元，用于根据车辆自身状态动态调整盲区，根据目标种类和状态确定危险等级，并动态调整分级预警策略生成告警指令；告警单元，用于根据告警指令控制告警设备进行盲区信息告警。2.根据权利要求1所述的车辆盲区防撞预警系统，其特征在于，所述目标融合计算单元还包括GPU图像处理器和融合计算MCU，用于分拣出盲区内候选障碍物目标，所述候选障碍物目标包括VRU、车辆和可疑移动障碍物。3.根据权利要求1所述的车辆盲区防撞预警系统，其特征在于，所述目标融合计算单元包括：障碍物检测模块，用于接收各区雷达反射点云数据，基于无障碍物时的雷达点云特征确定各盲区是否存在盲区障碍物；视频流图像化模块，用于接收各区摄像头的视频流并进行视频图像化，得到带时间戳信息的图像；时间对齐模块，用于将所述带时间戳的图像和雷达点云数据进行时间对齐，将小于时间差阈值的雷达点云数据和视频图像数据作为同一时刻盲区的信息；坐标系模块，用于建立车身坐标系并获取各区摄像头、雷达在所述车身坐标系的自身坐标；并且建立雷达成像坐标系和摄像机成像坐标系，并获取反射点相对雷达成像坐标系的坐标以及像素点相对摄像机成像坐标系的坐标；空间对齐模块，用于通过旋转平移矩阵，将反射点坐标和像素点坐标转换到所述车身坐标系，并基于反射点和像素点相对车身的位置关系，将反射点和像素点进行关联；聚类匹配模块，用于对视频图像进行像素块分割，并将得到的像素块与雷达点云在空间上进行聚类匹配；拓维全参数图像模块，用于为分割后的像素块匹配上反射点的速度、距离和方位信息；目标识别模块，用于基于已训练的VRU检测神经网络模型和车辆检测神经网络模型对拓维全参数图像中的像素块进行目标识别，将车辆、VRU和可疑移动物取并集得到候选障碍物目标集，并将所述候选障碍目标集发送至所述分级告警控制单元。4.根据权利要求1所述的车辆盲区防撞预警系统，其特征在于，所述分级告警控制单元包括：盲区位置计算模块，用于获取当前车辆行车状态信息，并结合车身固有参数动态计算车辆当前时刻盲区大小；基于车辆动力学模型和当前车辆行车状态信息计算未来时刻车辆位置、姿态及未来时刻盲区位置；目标障碍物碰撞时间值模块，用于获取候选障碍物目标集，根据进入盲区的障碍物根据其速度、方位、距离及航向动态计算碰撞时间值；2CN113276769A权利要求书2/3页预警策略模块，用于根据碰撞时间阈值和障碍物种类确定危险等级，并根据危险等级确定预警策略。5.根据权利要求1所述的车辆盲区防撞预警系统，其特征在于，所述告警单元包括：编程LED投影矩阵灯、语音蜂鸣播报器、车内语音播报器、频闪灯、中央显示器；所述编程LED投影矩阵灯与所述语音蜂鸣播报器用于对盲区内的道路弱势群体和车辆产生警告和行为引导；所述频闪灯、所述车内