一种基于多源信息融合的AR导航系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多源信息融合的AR导航系统及方法，属于车辆导航技术领域，所述系统包括ADAS模块、中控导航模块、手机导航模块、车载监控模块、AR控制模块以及AR‑HUD模块，所述ADAS模块、中控导航模块、手机导航模块、车载监控模块以及AR‑HUD模块均与所述AR控制模块连接。所述方法包括步骤：S1，获取来自导航模块的导航数据和车载监控模块的车辆行驶信息，所述车辆行驶信息包括车道线检测信息与车道识别信息；S2，根据所述车辆行驶信息，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；S3，根据所述调整信息，调整AR‑HUD模块中AR导航箭头位置。通过本发明专利技术所提供的系统及方法，能克服现有技术中导航技术功能单一及安全性差的不足。

An AR navigation system and method based on multi-source information fusion

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源信息融合的AR导航系统及方法
本专利技术属于车联网辅助驾驶领域，具体涉及一种基于多源信息融合的AR导航系统及方法。
技术介绍
随着时代的发展，人们的生活水平不断地提高，汽车作为交通行驶工具得到了广泛的应用。因此应用于车辆上的车联网技术越来越受到人们的关注，越来越多的人都在使用通过车联网技术辅助导航。随着汽车的普及和道路的建设，城际间的经济往来更加频繁，导航系统显得很重要，能够准确定位、导航及娱乐功能集于一身的导航系统更能满足车主的需求。道路也随着经济的不断发展，变得越来越复杂，但传统的导航仪功能单一、不够人性化，呈现效果不够直观，无法满足人们的需求。而且传统的导航技术只能进行单一的路线指引，需要用户切换注意力去看导航页面，安全性较差，且导航的过程中经常会出现导航不明确的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中导航技术功能单一及安全性差的不足，本专利技术所提供的一种基于多源信息融合的AR导航系统及方法，能够满足随着汽车日益普及和道路不断建设而产生的复杂需求，提高了导航的精确性。为了实现上述第一目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种基于多源信息融合的AR导航系统，包括ADAS模块、中控导航模块、手机导航模块、车载监控模块、AR控制模块以及AR-HUD模块，其中，所述ADAS模块，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。所述中控导航模块，用于标定车辆在图像中的位置区域，结合所述ADAS模块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。所述手机导航模块，用于获取线路的导航信息，并发送给AR控制模块。所述车载监控模块，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。所述AR控制模块，用于根据获取的ADAS模块、中控导航模块、手机导航模块和车载监控模块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。所述AR-HUD模块，用于接收所述AR控制模块所生成的融合信息，并根据所述融合信息生成AR导航箭头。具体地，所述AR控制模块包括信息融合单元、信息处理单元和信息输出单元；所述信息融合单元，用于融合ADAS模块、中控导航模块及手机导航模块所生成的导航信息，以及获取车载监控模块所采集的车辆信息；所述信息处理单元，用于处理所述信息融合单元获取的数据；所述信息输出单元，用于将所述信息处理单元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。为了实现本专利技术的另一目的，本专利技术还提供了一种基于多源信息融合的AR导航方法，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；S2，根据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；S3，根据所述调整信息，调整AR-HUD模块中AR导航箭头位置。具体地，所述步骤S2包括以下步骤：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。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。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。更具体地，所述则识别车辆的偏移位置，包括以下步骤：获取车道线的图像信息，根据所述车道线判断行驶方向车道数量，对所述图像信息进行处理，提取所述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，并通过相机标定参数将二维坐标信息转化为三维坐标信息；判断所述车辆是否偏离所述车道线，若偏离所述车道线，则生成压线判断信息，并输出车道线三维坐标信息和压线判断信息。再进一步地，所述对图像信息进行处理，包括以下步骤：获取当前车道的第一图像信息，并对所述第一图像信息进行预处理；提取所述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，并对所述第二图像信息进行预处理；提取所述当前车道的车道线特征，根据所述车道线信息进行筛选，并进行二次曲线拟合。在上述方案中，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，则根据所述可行驶区域信息，生成第三调整信息。所述S2还可以包括以下步骤：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。在上述方案中所述步骤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。进一步，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。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所提供的基于多源信息融合的AR导航系统及方法，解决现有技术导航技术功能单一及安全性差的技术问题，提供了更加可靠的数据支撑。通过将ADAS模块、中控导航模块、手机导航模块以及车载监控模块的信息进行融合，使得功能更加丰富，能满足随着汽车日益普及和道路不断建设而产生的复杂需求，适应多种复杂场景，遇到路况比较复杂的地段时，对用户起到更加明确的引导作用，提高了导航的精确性；同时通过手机导航模块的输出也提高了导航的便捷性。附图说明图1为本专利技术一种基于多源信息融合的AR导航系统的结构示意图；图2为本专利技术一种基于多源信息融合的AR导航系统的另一结构示意图；图3为本专利技术一种基于多源信息融合的AR导航方法的流程示意图；图4为本专利技术航向角与车道夹角的示意图；图5为一种基于多源信息融合的AR导航方法步骤S2的流程示意图一；...

【技术保护点】
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)、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/n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)；/n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)；/n所述手机导航模块(4)，用于获取线路的导航信息，并发送给AR控制模块(3)；/n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)；/n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)；/n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。/n

【技术特征摘要】
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)、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。


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；
S2，根据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；
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包括以下步骤：
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；
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；
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建春，郭真妮，罗啟飞，王强，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50