本發(fā)明涉及汽車(chē)輔助駕駛的，尤其涉及一種基于電子后視鏡的車(chē)輛換道方法。

背景技術(shù)：

1、目前車(chē)輛的電子后視鏡，也稱為車(chē)載攝像頭，是一種替代傳統(tǒng)后視鏡的新技術(shù)，通過(guò)安裝在車(chē)輛后部或側(cè)面的攝像頭捕捉影像，并將圖像實(shí)時(shí)顯示在車(chē)內(nèi)屏幕上。這種技術(shù)最初是為了解決傳統(tǒng)后視鏡因盲點(diǎn)、視線遮擋等因素導(dǎo)致的行駛安全隱患。電子后視鏡可以提供更廣闊的視野，減少盲點(diǎn)，提升夜間和惡劣天氣條件下的駕駛安全性。此外，由于攝像頭可以更換或調(diào)整角度，提高了對(duì)車(chē)輛周?chē)h(huán)境監(jiān)控的精確性。

2、電子后視鏡系統(tǒng)主要包括攝像頭、顯示屏、處理器和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。攝像頭負(fù)責(zé)采集圖像，顯示屏顯示圖像，處理器處理圖像，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)負(fù)責(zé)圖像的傳輸。電子后視鏡技術(shù)最早出現(xiàn)在高端汽車(chē)中，隨著技術(shù)的成熟和成本的降低，逐步向中低端車(chē)型普及。許多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施或正在考慮實(shí)施電子后視鏡的相關(guān)法規(guī)，強(qiáng)制要求新生產(chǎn)的車(chē)輛配備電子后視鏡。

3、針對(duì)上述的相關(guān)技術(shù)，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)通過(guò)安裝在車(chē)輛后視鏡上的雷達(dá)、攝像頭和傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境情況，但是如何將獲取到的各種數(shù)據(jù)加以處理運(yùn)用，幫助駕駛員做出更明智的駕駛換道決策，成為當(dāng)下亟須解決的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于電子后視鏡的車(chē)輛換道方法，通過(guò)安裝在車(chē)輛后視鏡上的攝像頭和傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境情況，幫助駕駛員做出更明智的駕駛換道決策。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

3、一種基于電子后視鏡的車(chē)輛換道方法，

4、步驟1：電子后視鏡的基本圖像信息獲取，獲取后方的車(chē)輛、行人、障礙物、道路狀況以及車(chē)輛自身的位置和行駛軌跡的圖像信息；

5、步驟2：車(chē)輛的環(huán)境信息采集；

6、步驟3：車(chē)輛的換道環(huán)境需求判定，電子后視鏡的換道環(huán)境監(jiān)測(cè)因素包括車(chē)輛速度、攝像頭視野范圍、傳感器檢測(cè)距離；

7、步驟4：車(chē)輛的擇優(yōu)換道情景演算，輔助車(chē)輛進(jìn)行擇優(yōu)換道；

8、步驟5：目標(biāo)函數(shù)值優(yōu)化；

9、步驟6：粒子群算法尋優(yōu)，換道意圖車(chē)輛換根據(jù)粒子群優(yōu)化算法尋找最優(yōu)解的情形進(jìn)行換道。

10、進(jìn)一步的，障礙情況公式中的v、a表示換道意圖車(chē)輛自身can總線獲得的車(chē)輛初速度及加速度；

11、s1(2)、s02、v1(2)、v02表示換道意圖車(chē)輛電子攝像頭識(shí)別的目標(biāo)車(chē)輛與左右側(cè)鄰近車(chē)道的前后車(chē)輛及同車(chē)道前方車(chē)輛之間的距離、初速度；

12、l1、l2表示換道意圖車(chē)輛與左右側(cè)鄰近車(chē)道后方及前方車(chē)輛之間的安全距離；

13、

14、t'表示后車(chē)司機(jī)反應(yīng)時(shí)間，此情況下?lián)Q道意圖車(chē)輛為獲得更好行駛環(huán)境而選擇換道以達(dá)到更大行車(chē)速度。

15、進(jìn)一步的，在步驟4中，換道意圖車(chē)輛檢測(cè)公式如下：

16、

17、

18、

19、進(jìn)一步的，換道意圖車(chē)輛檢測(cè)公式中v、a分別表示換道意圖車(chē)輛自身can總線獲得的車(chē)輛初速度和換道加速度；

20、vl1(2)、al1(2)、sl1(2)、ll1(2)分別表示換道意圖車(chē)輛電子攝像頭識(shí)別的左側(cè)鄰近車(chē)道后(前)方車(chē)輛的初速度、加速度、與目標(biāo)車(chē)輛之間的距離、安全距離；

21、vr1(2)、ar1(2)、sr1(2)、lr1(2)分別表示換道意圖車(chē)輛電子攝像頭識(shí)別的右側(cè)鄰近車(chē)道后(前)方車(chē)輛的初速度、加速度、與目標(biāo)車(chē)輛之間的距離、安全距離；

22、v02、a02分別表示換道意圖車(chē)輛電子攝像頭識(shí)別的前方車(chē)輛的初速度、加速度；

23、tr與tl分別表示換道意圖車(chē)輛右側(cè)換道與左側(cè)換道所需要的時(shí)間；

24、λ表示車(chē)輛自身can總線測(cè)得的不同情況的距離參數(shù)。

25、進(jìn)一步的，在步驟5中，車(chē)輛換道情況為如下目標(biāo)函數(shù)：

26、

27、α≥0，β∈r，λ∈[0,λ']。

28、進(jìn)一步的，目標(biāo)函數(shù)中的v0、v、v0'、v'分別表示換道意圖車(chē)輛自身can總線獲得的目標(biāo)車(chē)輛及鄰近車(chē)道車(chē)輛初、末速度；

29、s、t表示目標(biāo)車(chē)輛與鄰近車(chē)輛之間的距離及車(chē)輛換道所需時(shí)間；

30、λ表示車(chē)輛自身can總線測(cè)得的不同情況的距離參數(shù)；

31、當(dāng)鄰近車(chē)道車(chē)輛位于目標(biāo)車(chē)輛后方時(shí)β取正值，反之取負(fù)值。

32、進(jìn)一步的，在步驟1中，通過(guò)圖像處理算法對(duì)采集到的畫(huà)面進(jìn)行清晰度和穩(wěn)定度優(yōu)化，再將攝像頭捕捉到的圖像信號(hào)傳輸?shù)杰?chē)輛內(nèi)部的顯示屏。

33、進(jìn)一步的，在步驟2中，利用車(chē)輛自身can總線獲取車(chē)輛初速度和換道加速度v、a；車(chē)輛的電子后視鏡攝像頭識(shí)別左側(cè)鄰近車(chē)道后(前)方車(chē)輛的初速度、加速度、與目標(biāo)車(chē)輛之間的距離、安全距離表示為vl1(2)、al1(2)、sl1(2)、ll1(2)；

34、右側(cè)鄰近車(chē)道后(前)方車(chē)輛的初速度、加速度、與目標(biāo)車(chē)輛之間的距離、安全距離表示為vr1(2)、ar1(2)、sr1(2)、lr1(2)；

35、以及前方車(chē)輛的初速度、加速度表示為v02、a02；

36、車(chē)輛右側(cè)換道與左側(cè)換道所需要的時(shí)間分別用tr、tl表示；

37、車(chē)輛自身can總線測(cè)得不同情況的距離參數(shù)用λ表示。

38、進(jìn)一步的，在步驟6中，粒子群算法尋優(yōu)的步驟為：

39、s1：優(yōu)化變量和約束條件，變量為車(chē)輛初、末速度v0，v，v0'，v'，約束條件參照一、二、三級(jí)目標(biāo)約束；

40、s2：確定編碼方式，使用實(shí)數(shù)編碼方式；

41、s3：確定個(gè)體評(píng)價(jià)方法，適應(yīng)度函數(shù)為目標(biāo)函數(shù)；

42、s4：設(shè)計(jì)初始粒子；

43、s5：確定粒子群算法運(yùn)行參數(shù)。

44、綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案的有益效果是：

45、(1)本發(fā)明的方法采用雷達(dá)、攝像頭等多傳感器融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)換道時(shí)周?chē)h(huán)境的全面監(jiān)測(cè)，通過(guò)本專利算法對(duì)傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境信息，包括車(chē)輛、行人、交通標(biāo)志等，將傳感器、數(shù)據(jù)處理軟件及控制系統(tǒng)集成在后視鏡系統(tǒng)中，確保信息準(zhǔn)確、及時(shí)反饋，同時(shí)設(shè)計(jì)觸控、語(yǔ)音等多種操作界面，使駕駛者能夠方便地查看監(jiān)測(cè)信息，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到潛在危險(xiǎn)時(shí)，通過(guò)燈光、聲音等方式提醒駕駛者，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境情況，幫助駕駛員做出更明智的駕駛換道決策；

46、(2)本發(fā)明的方法是一種智能輔助駕駛技術(shù)，通過(guò)安裝在車(chē)輛后視鏡上的攝像頭和傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境情況，幫助駕駛員進(jìn)行換道操作時(shí)更加安全和便捷，這種技術(shù)可以檢測(cè)換道環(huán)境、盲區(qū)、側(cè)后方車(chē)輛、行人等，提供視覺(jué)和聲音提示，幫助駕駛員做出更明智的駕駛決策；

47、(3)本發(fā)明的方法能增強(qiáng)行車(chē)的安全性，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛周?chē)h(huán)境，尤其是在變道時(shí)，可以提前發(fā)現(xiàn)盲點(diǎn)或潛在的危險(xiǎn)，減少交通事故的發(fā)生；

48、(4)本發(fā)明的方法能提高駕駛便捷性，使駕駛員更容易觀察到車(chē)輛后側(cè)的情況，尤其是在狹窄空間或者復(fù)雜的交通環(huán)境中，有助于提高駕駛效率和舒適度；

49、(5)本發(fā)明的方法能有效防止惡意加塞，在車(chē)輛換道時(shí)，環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)其他車(chē)輛的違法行為，如惡意加塞，幫助駕駛者做出快速反應(yīng)。