本發(fā)明涉及一種基于hud抬頭顯示技術(shù)的汽車換道輔助駕駛系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

平視顯示技術(shù)可以追溯到上世紀六十年代，開始被用于光學(xué)瞄準和雷達瞄準，通過發(fā)展，平視顯示器在20世紀60年代末被廣泛應(yīng)用于飛機。自20世紀70年代以來，它已被用于輸送機、民用飛機、直升機和航天飛機。使用該顯示系統(tǒng)，駕駛員可以看到投在擋風(fēng)玻璃上的重要信息，這可以幫助駕駛員在不低頭的或轉(zhuǎn)移視線的情況下，更安全地觀察緊急情況并及時采取行動。

平視顯示技術(shù)后來被移植到車輛，這種技術(shù)最早在1988年使用在汽車工業(yè)中。通用汽車推出了第一個平視顯示器，將速度和其他有用數(shù)據(jù)顯示在前擋風(fēng)玻璃上。日本尼桑和豐田也推出了車載抬頭顯示系統(tǒng)。1998年，通用推出了夜視系統(tǒng)原型。這種車上使用的平視顯示系統(tǒng)可以在前擋風(fēng)玻璃視圖上顯示紅外圖像。2000年，凱迪拉克將全成像熱成像技術(shù)納入其hud系統(tǒng)。2005年，通用推出世界上第一個四色顯示系統(tǒng)，即將車頭抬頭顯示從單色顯示改為復(fù)合彩色顯示。2012年，先鋒電子公司推出了一種導(dǎo)航系統(tǒng)，它展示前面道路情況，是增強現(xiàn)實(ar)的一種形式。隨后，許多汽車制造商如寶馬和大眾設(shè)計了自己的抬頭顯示系統(tǒng)。寶馬已經(jīng)開發(fā)了視覺相機，甚至可以讀取臨時或永久的道路標志以及架空標志。他們可以將臨時速度限制或其他危險信息投影到hud上。

抬頭顯示技術(shù)可以使駕駛員在不低頭、轉(zhuǎn)移視線的情況下，幫助駕駛員掌握條件和導(dǎo)航信息，這更符合駕駛員的視覺習(xí)慣，并充分提高駕駛安全性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的首要目的在于提供一種基于hud抬頭顯示技術(shù)的汽車換道輔助駕駛系統(tǒng)及方法，減少駕駛員因?qū)χ車囕v行駛狀況的速度、位置預(yù)判不足造成的變道并線時機的不確定性與視野盲區(qū)而造成的安全問題與變道失敗率，提高駕駛員的變道效率以及安全性，為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明的具體方案如下：

(略)。

本發(fā)明對駕駛員在變道過程駕駛安全性的幫助如下：

1)駕駛員在開車過程中的心理和視覺認知與靜態(tài)環(huán)境下有很大不同，其心理認知更加敏感和脆弱，人與車的操控判斷行為，會因為心理狀態(tài)不同會產(chǎn)生一定程度的誤操作和誤差，本設(shè)計重點在于以智能信息導(dǎo)航和相應(yīng)的界面元素幫助駕駛員順暢變道，提高安全性；

2)特別是新手駕駛員，其操作不是很熟練，在變道過程中因為有一定的難度而更顯緊張，對變道速度把控不穩(wěn)，對身后的距離把我也不精準，本設(shè)計建立了變道安全駕駛模型，設(shè)計駕駛中的環(huán)境模型，并以此帶來心理模型和行為模型，根據(jù)人在不同環(huán)境下的心理和行為，更有針對性的解決駕駛員在變道中遇到的困難；

另外，根據(jù)天氣、亮度的不同，也發(fā)現(xiàn)由于夜晚駕駛、雨天行駛、霧霾天行駛的能見度差，從而對以上狀態(tài)特別考慮，對進行補充完善，以適用于多種天氣狀況。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例成像原理圖；

圖2為本發(fā)明實施例流程示意圖；

圖3～圖7為本發(fā)明實施例hud界面狀態(tài)參考圖；

圖8～10為本發(fā)明實施例防護墻狀態(tài)參考圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例

一種基于hud抬頭顯示技術(shù)的汽車換道輔助駕駛系統(tǒng)，包括：

檢測單元，用于獲取車輛行駛狀況，包括車輛行駛速度信息、變道信息，以獲得車輛行駛狀況；

傳感單元，用于獲取車輛周邊信息，包括周邊車輛的相對位置信息以及相對速度信息，以獲得周邊車輛行駛狀況；

處理單元，實時接收車輛行駛速度信息、周邊車輛的相對位置信息以及相對速度信息，并在接收到變道信息時，綜合收到的信息計算出變道方案；

顯示單元，采用hud投影儀，將變道方案投射到前擋風(fēng)玻璃上，輔助提醒駕駛員安全變道的狀況及給予駕駛員安全變道駕駛速度。

此外，本設(shè)計考慮多種天氣情況下的駕駛員視覺差異，不局限于晴天或能見度高的情況下，因此所述傳感單元獲取的車輛周邊信息還包括光線亮度信息、濕度信息，以獲得天氣信息。

在此原理基礎(chǔ)和判斷邏輯上，可以用顏色來表達不同狀態(tài)，例如用藍綠色代表安全狀態(tài)，黃色代表警示狀態(tài)，紅色代表危險狀態(tài)。

如圖1所示，處理單元包括圖像生成單元1(pgu)，圖像生成單元1中包括散熱器、印刷電路板、發(fā)光二極管矩陣及tft彩色顯示器和導(dǎo)光管，處理單元從車上數(shù)據(jù)總線獲取自身車速、周圍車輛車速、距離、車道線等信息，由pgu生成圖像，投射至反光鏡2，由反光鏡2投射在投影儀3上，再經(jīng)前擋風(fēng)玻璃4將hud視覺虛像5呈現(xiàn)在車前，圖像并非平面和靜態(tài)，而是“浮動”在引擎蓋上方約兩米處，如要查看這些信息，駕駛員只需稍稍將視線下調(diào)約6°,即可在擋風(fēng)玻璃上看到一個虛擬圖像。駕駛員在讀取信息的同時，還可持續(xù)關(guān)注交通狀況。

圖2為本發(fā)明實施例流程示意圖；

結(jié)合圖3所示，目標車道沒有車輛影響本車完成車道變換駕駛場景；

藍色指針提示保持當(dāng)前速度或速度條藍色范圍速度；

藍色圓點提示車輛警示為安全狀態(tài)；

變道警示區(qū)域(右側(cè)車道)為安全狀態(tài)。

結(jié)合圖4所示，目標車道右后方有車輛影響本車完成車道變換駕駛場景；

黃色指針提示當(dāng)前速度或速度條所示黃色范圍為警示速度，建議加速行駛；

黃色圓點提示車輛警示為警示狀態(tài)；

紅色車輛表示變道警示區(qū)域為危險狀態(tài)。

結(jié)合圖5所示，目標車道右后方有車輛影響本車完成車道變換駕駛場景；

紅色指針提示當(dāng)前速度或速度條所示黃色范圍為警示速度，建議加速行駛；

紅色圓點提示車輛警示為危險狀態(tài)；

紅色車輛表示變道警示區(qū)域為危險狀態(tài)。

結(jié)合圖6所示，目標車道右前方有車輛影響本車完成車道變換駕駛場景；

黃色指針提示當(dāng)前速度或速度條所示黃色范圍為警示速度，建議減速行駛；

紅色圓點提示車輛警示為危險狀態(tài)；

紅色車輛表示變道警示區(qū)域為危險狀態(tài)。

結(jié)合圖7所示，目標車道右前方有車輛影響本車完成車道變換駕駛場景；

紅色指針提示當(dāng)前速度或速度條所示紅色范圍為危險速度，建議減速行駛；

紅色圓點提示車輛警示為危險狀態(tài)；

紅色車輛表示變道警示區(qū)域為危險狀態(tài)。

此外，防護墻主要狀態(tài)如下：

結(jié)合圖8所示，駕駛員想要變道，當(dāng)目標變道車道有距離較近的來車或者車速極快的來車，此時hud投影儀在前擋風(fēng)玻璃上投影出危險色(紅色)防護墻于兩車道之間，并在前擋風(fēng)玻璃上投影出變道方案，示意駕駛員有危險，不能變道，若駕駛員放棄變道，危險色防護墻則消失，若駕駛員仍然想變道則繼續(xù)等待。

結(jié)合圖9所示，駕駛員想要變道，當(dāng)目標變道車道的來車駛離一定距離但仍然對變道構(gòu)成一些安全威脅，此時，危險色防護墻變成警示色(黃色)，提示駕駛員可以變道但有安全隱患，若此時駕駛員放棄變道，警示色防護墻則消失，若駕駛員仍然想變道則繼續(xù)等待。

結(jié)合圖10所示，駕駛員想要變道，當(dāng)目標變道車道的車輛駛離很遠或已經(jīng)沒有車輛時，警示色防護墻變成安全色(藍綠色)，提示駕駛員此時變道很安全，可以變道。

以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在具體實施方式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。