一种优化智能驾驶系统雨天场景的识别判定方法与流程

1.本发明属于汽车电子技术领域，尤其涉及一种优化智能驾驶系统雨天场景的识别判定方法。


背景技术：

2.智能驾驶系统主要包括主动安全与行车功能辅助技术，其中后者通过对汽车的横向、纵向或横纵向组合控制，来为驾驶者提供一种更轻松的驾驶方式，以减轻驾驶者的疲劳感。目前，上市车型配置的智能驾驶行车辅助功能主要有自适应巡航功能(adaptive cruise control，acc)、集成巡航辅助功能(integrated cruise assist，ica)、交通拥堵辅助功能(traffic jam assist，tja)等。
3.acc系统在车辆行驶过程中，通过安装在车辆前部的传感器(雷达、摄像头、激光雷达)探测前方目标车辆的确切位置，同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小或监测到新的目标车时，acc控制单元可以通过与制动系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。当监测到前方道路障碍清除后，又会加速恢复到设定的车速进行巡航。ica、tja在acc功能基础上进行升级，通过摄像头识别前方道路上的车道线，并实时探测本车在当前车道中的横向位置，通过电子助力转向系统对车辆进行横向控制，辅助驾驶员将本车控制在当前车道内。
4.智能驾驶系统通过摄像头作为传感器感知环境信息时，在雨天、雪天、雾天、沙尘等天气条件下，由于其识别原理导致在以上工况条件下对目标识别的准确率降低，此时系统应及时识别出外部天气条件，并提示驾驶员对车辆进行接管。目前，基于摄像头的图像数据对雨天场景识别精度较低，漏报率相对较高，不能及时提示驾驶员对车辆进行接管。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题，本发明提供一种优化智能驾驶系统雨天场景的识别判定方法，通过融合雨量传感器与雨刮器的数据，来降低对雨天场景识别的漏报率。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
7.一种优化智能驾驶系统雨天场景的识别判定方法，包括如下内容：
8.步骤一，在车辆前风挡玻璃上安装摄像头和雨量传感器；
9.步骤二，当acc、ica、tja中任何一个智能驾驶系统子功能开启时，判断摄像头当前时刻t的前20帧感知识别结果是否为雨天场景，并根据识别结果读取雨量传感器的检测值进行下一步的判断；
10.步骤三，若摄像头感知结果识别当前天气为雨天场景，则读取当前时刻t前3s的雨量传感器检测数据，并计算其3s内的测量平均值x；当x大于阈值a时，则进一步判断雨刮器状态是否开启，当雨刮器开启时，则提示驾驶员当前天气为雨天，需要对车辆进行接管；当检测到雨刮器未开启，或x小于阈值a时，提示摄像头视场角区域有存在污染物的可能，请及
时清理；
11.步骤四，若摄像头感知结果识别当前天气为非雨天场景，则读取当前时刻t前3s的雨量传感器检测数据，并计算其3s内的测量平均值y；当y小于阈值b时，则保持车辆智能驾驶功能正常运行；否则，将y与阈值a进行比较；
12.步骤五，当y大于阈值a时，则进一步判断雨刮器状态是否开启，当雨刮器开启时，则提示驾驶员当前天气为雨天，需要对车辆进行接管；当检测到雨刮器未开启，或y小于阈值a时，提示摄像头视场角区域有存在污染物的可能，请及时清理。
13.所述步骤一中摄像头和雨量传感器安装于车辆前风挡玻璃正上方。
14.本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
15.1)相比基于图像数据的识别，通过融合雨量传感器和雨刮器的数据，对雨天场景的识别精度更高，漏报率降低；
16.2)根据识别结果对驾驶员进行提示，有利于驾驶员及时应对外界环境变化，提升驾驶的安全性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
20.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
22.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此
外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
23.实施例1
24.如图1所示，一种优化智能驾驶系统雨天场景的识别判定方法，所述摄像头、雨量传感器安装于车辆前风挡玻璃正上方，雨刮器组合开关位于车辆方向盘右下方。当acc、ica、tja功能开启时，根据上述传感器提取所需的数据，对雨天场景的识别判断方法如下：
25.当acc、ica、tja中任何一个智能驾驶系统子功能开启时，智能驾驶系统控制单元周期性地输入雨量传感器数据与雨刮器的状态数据，并结合摄像头自身的感知结果，对是否是雨天场景进行识别判断，根据不同的识别判定结果，系统进行不同的响应。
26.首先，根据摄像头的数据，判断当前时刻t的前20帧感知识别结果是否为雨天场景，并根据识别结果读取雨量传感器的检测值进行下一步的判断。
27.若摄像头感知结果识别当前天气为雨天场景，则读取当前时刻t前3s的雨量传感器检测数据，并计算其测量平均值x。当x大于某一阈值a(可标定)时，则进一步判断雨刮器状态是否开启，当雨刮开启时，提示驾驶员当前天气为雨天，需要对车辆进行接管；当检测到雨刮器未开启，或x小于给定阈值a时，提示驾驶员摄像头视场角区域可能有污染物，请及时清理。
28.若摄像头感知结果识别当前天气为非雨天场景，则读取当前时刻t前3s的雨量传感器检测数据，并计算其测量平均值y。当y小于某一阈值b(可标定)时，则保持车辆智能驾驶功能正常运行；否则，需要将y与阈值a进行比较，以进一步判断提示驾驶员需要对车辆进行接管，或提示驾驶员摄像头视场角区域可能有污染物。
29.实施例2
30.本发明基于前视摄像头、雨量传感器以及雨刮器数据实现对雨天场景的识别判断。所述前视摄像头安装于车辆前风挡玻璃正上方，需保证摄像头的视场角(field of view，fov)能最大覆盖前方视野区域；雨量传感器安装于前风挡玻璃黑区内，既保证传感器的测量性能，也兼顾传感器布置与车辆外观的协调；雨刮器组合开关则位于车辆方向盘右下方，与市场上车型布置位置一致，以方便驾驶员操作，故不做单独附图说明。
31.如图1所示，本发明在智能驾驶系统任何一个横向控制功能、纵向控制功能、或横纵向控制功能同时开启时，智能驾驶系统通过摄像头的感知数据对当前的天气场景进行初步的判断。当摄像头感知识别结果为雨天场景时，智能驾驶系统控制单元读取雨量传感器数据与雨刮器的状态数据，对是否识别判定为雨天场景进一步的分析，根据不同的识别判定结果，系统进行不同的响应。
32.首先，基于智能驾驶系统前视摄像头的数据，对当前时刻t的前20帧数据进行感知，并根据识别结果读取雨量传感器的数据信息以进一步判断。
33.若连续20帧摄像头感知数据识别当前天气为雨天场景，则读取当前时刻t前3s的雨量传感器检测数据，并计算其测量平均值x。当x大于某一阈值a(可标定)时，则进一步判断雨刮器状态是否开启，当雨刮开启时，提示驾驶员当前天气为雨天，需要对车辆进行接管；当检测到雨刮器未开启，或x小于给定阈值a时，提示驾驶员摄像头视场角区域可能有污染物，请及时清理。
34.若连续20帧摄像头感知数据识别当前天气为非雨天场景，则读取当前时刻t前3s的雨量传感器检测数据，并计算其测量平均值y。当y小于某一阈值b(可标定)时，则保持车
辆智能驾驶功能正常运行；否则，需要将y与阈值a进行比较，以进一步判断提示驾驶员需要对车辆进行接管，或提示驾驶员摄像头视场角区域可能有污染物。
35.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
36.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
37.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。