【技术实现步骤摘要】
一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法
[0001]本专利技术涉及辅助驾驶
，具体的说，涉及一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法
。
技术介绍
[0002]随着中国经济的腾飞和城市化的不断加深，城镇人口数量也随之不断地增加，这就为城市的交通安全增添了许多压力
。
公交车作为在城市街道中行驶的大型车辆，由于其存在比较大的视野盲区以及其他车辆的遮挡，在机动车道起步时无法清楚的看到两侧车道行人的运动情况从而无法及时制动引发安全事故
。
正是由于城市复杂的道路交通情况，需要一种外接在公交车头部的辅助装置，既可以辅助司机对盲区行人状况进行判断同时又能够规避城市复杂的道路交通环境，避免辅助装置因此发生碰撞损坏
。
[0003]申请号“202210489436.6”公开了一种基于
YOLOv5
的行人识别方法，该方法通过安装在乘用车上的摄像头采集道路图像，通过驾驶舱内的车载终端对车辆视野盲区的图像进行识别并跟踪行人位置信息，当行人处于盲区的风险区域时发出报警信息提醒司机注意规避行人以避免发生交通事故
。
[0004]申请号“201822174302.7”公开了一种车辆盲区检测报警系统，该系统通过安装在大型车辆车头前端的行人识别传感器来识别盲区行人位置，当车辆停止移动时，行人检测装置开始工作检测盲区内是否有行人存在，当检测到行人存在时车辆两侧的行车灯发出灯光闪烁，提醒司机注意盲区存在行人，从而避免安全事故的发生
。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(
一
)
在公交车的头部车顶上方加装一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测装置，所述具有风险规避功能的公交车盲区行人检测装置包括动力伸缩架
、
行人识别模块
、
声光报警器和嵌入式单片机；
(
二
)
公交车正常行进时，动力伸缩架处于工作状态，嵌入式单片机获取行人识别模块所采集的公交车的视野盲区图像，同时所述具有风险规避功能的公交车盲区行人检测装置自动规避碰撞风险及紧急避险；
(
三
)
嵌入式单片机对视野盲区图像进行检测，得到目标行人的实时位置信息；
(
四
)
根据目标行人当前位置信息确定目标行人位置在公交车视野盲区内时，嵌入式单片机控制声光报警器输出报警信息；
(
五
)
根据目标行人当前位置信息确定目标行人位置未处于公交车视野盲区内时，嵌入式单片机采用卡尔曼滤波器对目标行人轨迹进行预测；
(
六
)
根据预测信息，当目标行人的轨迹进入公交车视野盲区时，嵌入式单片机控制声光报警器输出报警信息
。2.
根据权利要求1所述的一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法，其特征在于：所述具有风险规避功能的公交车盲区行人检测装置还包括环境识别模块
、
地理位置识别模块和紧急避险模块，动力伸缩架安装在公交车的头部外车顶上，行人识别模块
、
环境识别模块和紧急避险模块均设置在动力伸缩架上，声光报警器和嵌入式单片机均安装在公交车内天花板上且位于动力伸缩架的正下方，地理位置识别模块安装在嵌入式单片机上，嵌入式单片机分别与动力伸缩架
、
行人识别模块
、
声光报警器
、
环境识别模块
、
地理位置识别模块和紧急避险模块信号连接
。3.
根据权利要求2所述的一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法，其特征在于：所述动力伸缩架包括前后伸缩机构和抬升机构，前后伸缩机构沿前后方向设置在公交车的头部车顶上方，前后伸缩机构的后端转动安装在公交车车顶上，抬升机构安装在公交车的头部车顶上且位于前后伸缩机构的下方，抬升机构的上端与前后伸缩机构的下部连接并驱动前后伸缩机构抬升；前后伸缩机构包括伸缩基座
、
动子座
、
动子和伸缩杆，伸缩基座沿前后方向设置在公交车的头部车顶上方，公交车的头部车顶上固定安装有两个轴承座，两个轴承座左右间隔设置在伸缩基座的后端部左右两侧，伸缩基座的左侧面和右侧面后下部均固定设置有沿左右方向水平设置的转轴，两根转轴分别对应转动安装在两个轴承座上，伸缩基座的上面中部沿前后方向开设有导向滑槽，伸缩基座的上表面上沿前后方向还设置有两条直线导轨，两条直线导轨左右间隔且对称设置在导向滑槽的左右两侧，动子座前后滑动安装在两条直线导轨上，动子固定设置在动子座的下侧面中部且匹配滑动嵌设在导向滑槽中，导向滑槽的槽底固定设置有若干块前后等距设置的定子，定子为长方体状的永磁体，定子上方覆盖有盖板，动子内置有线圈，动子座上设置有与动子电线连接的电线接口，电线接口外接电线提供电源给动子，伸缩基座的前侧面中上部固定设置有挡在导向滑槽前端的前挡板，伸缩基座的后侧面中上部设置有挡在导向滑槽后端的后挡板，前挡板和后挡板的上侧边均高于直线导轨的上侧边，前挡板的中部设有前后通透的导向孔，伸缩杆沿前后方向贯穿导向孔设
置，伸缩杆的后端固定安装在动子座的前侧面中部，伸缩杆的前端部固定设置有位于前挡板前方的摄像支架，前挡板的后侧面左侧部
、
右侧部和后挡板的前侧面中部均固定设置有位于导向滑槽内的防撞器，防撞器为采用橡胶或海绵制成的圆柱垫，伸缩基座的上面左侧边缘还固定设置有两个前后间隔的限位器，前侧的限位器位于动子座前侧并靠近前挡板，后侧的限位器位于动子座后侧并靠近后挡板，限位器的高度低于动子座的底部，限位器的触片设置在限位器的上面，动子座在直线导轨上滑动经过限位器上方时，动子座的底部压限位器的触片并使限位器的触片闭合，嵌入式单片机分别与动子和限位器信号连接；抬升机构包括底座
、
顶座
、
两根第一连杆
、
两根第二连杆
、
旋转减速电机
、
丝杠和螺母，底座和顶座均为矩形框架结构，顶座和底座上下间隔设置在伸缩基座的下方，顶座固定安装在伸缩基座的下表面，底座固定安装在公交车的头部车顶上，两根第一连杆左右间隔且前高后低倾斜设置在底座和顶座之间，两根第二连杆左右间隔且前低后高倾斜设置在底座和顶座之间，第一连杆与第二连杆左右错开设置，底座上固定设置有两条左右间隔且沿前后方向设置的底导轨，两条底导轨分别与两根第一连杆一一上下对应，两根第一连杆的前端铰接在顶座的下侧前侧部，两根第一连杆的后端均转动连接有第一转动轮，两个第一转动轮分别对应滚动连接在两条底导轨上，两根第二连杆的前端铰接在底座的上侧前侧部，两根第二连杆的后端均转动连接有第二转动轮，两个第二转动轮分别对应滚动连接在两条顶导轨上，底座内前侧部固定连接有水平支板，水平支板的后侧部和底座的后侧边框上均固定设置有位于两条底导轨中间的耳板支座，两个耳板支座前后对应，旋转减速电机固定安装在水平支板上且位于前侧的耳板支座的前方，丝杠沿前后方向设置且其两端分别转动安装在两个耳板支座上，旋转减速电机的电机轴同轴传动连接丝杠的前端，螺母螺纹套装在丝杠上，螺母位于两个第一转动轮的中间，螺母与两个第一转动轮的中心轴之间均固定连接有一根联动轴，嵌入式单片机与旋转减速电机信号连接
。4.
根据权利要求3所述的一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法，其特征在于：行人识别模块包括两个行人识别摄像头，行人识别摄像头为红外摄像头，两个行人识别摄像头分别对应设置在摄像支架的左右两侧面；环境识别模块包括环境识别照相机，环境识别照相机设置在摄像支架的中部；地理位置识别模块包括
GPS
定位器，
GPS
定位器安装在嵌入式单片机上；紧急避险模块包括碰撞传感器，碰撞传感器安装在伸缩杆的前端，碰撞传感器的外部安装有海绵垫；嵌入式单片机分别与行人识别摄像头
、
环境识别照相机
、GPS
定位器和碰撞传感器信号连接
。5.
根据权利要求4所述的一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法，其特征在于：步骤
(
二
)
具体为：公交车行驶中，动力伸缩架处于工作状态：两根第一连杆
、
两根第二连杆将顶座顶起，使伸缩基座处于正常工作抬起角度，同时动子通过电线接口与外接电线连通，嵌入式单片机控制动子内线圈的电流方向，使动子产生磁场与定子的磁场相互作用产生推力，动子带动动子座沿着直线导轨向前滑动至直线导轨前端，动子座被前挡板挡住限位，伸缩杆在动子座的带动下完全向前伸出，两个行人识别摄像头向前上伸至公交车的头部车顶前上方；两个行人识别摄像头实时拍摄公交车车头处两侧的视野盲区图像并将所拍摄的视野盲区图像传给嵌入式单片机，当行车环境较暗时，例如雨天
、
夜晚
、
隧道这些环
境下，行人识别摄像头自动开启红外模式，确保拍摄到的视野盲区图像足够清晰可以用于目标行人检测；公交车在行进过程中，所述具有风险规避功能的公交车盲区行人检测装置自动规避碰撞风险按以下两种工作模式进行：第一种工作模式，利用环境识别照相机实现自动规避碰撞风险；第二种工作模式，利用
GPS
定位器实现自动规避碰撞风险；所述具有风险规避功能的公交车盲区行人检测装置通过处理碰撞传感器收集的碰撞信息实现紧急避险
。6.
根据权利要求5所述的一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法，其特征在于：步骤
(
三
)
具体为：嵌入式单片机采用
YOLOv5
算法的
YOLOv5s
模型对获取的公交车的视野盲区图像进行检测，获取目标行人对应的当前目标框，得到当前目标行人的位置，实际中，公交车车辆周围可能存在多个行人，因此，嵌入式单片机对视野盲区图像进行检测时，可以得到多个行人分别对应的多个当前位置信息，其中，目标行人指的是上述多个行人中的任一行人
。7.
根据权利要求6所述的一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法，其特征在于：步骤
(
四
)
具体为：由于其他行驶中的车辆对公交车视野盲区图像的遮挡，行人可能突然出现在公交车视野盲区范围内，经过
YOLOv5
算法处理得到的目标行人的位置信息出现在行人识别摄像头的拍摄范围内并位于公交车的视野盲区时，其中，行人识别摄像头的拍摄范围完全覆盖了公交车的视野盲区范围，公交车的视野盲区根据不同车型
、
不同工作条件进行自定义，即用户可以事先通过行人识别摄像头拍摄画面确定公交车的视野盲区范围，再将确定好的视野盲区范围储存在嵌入式单片机的配置文件中，视野盲区按与公交车的距离大小进一步划分为高危区域和低危区域，当检测到目标行人位于低危区域时，嵌入式单片机控制声光报警器低频工作并发出预警信息提醒司机有行人进入视野盲区范围；当检测到目标行人位于高危区域时，嵌入式单片机控制声光报警器高频工作，声光报警器加快灯光的闪烁频率并增大警铃分贝提醒司机注意视野盲区目标行人位置，以规避可能发生的交通事故
。8.
根据权利要求7所述的一种具有风险规避功能的公交车盲区行人检测方法，其特征在于：步骤
(
五
)
具体为：经过
YOLOv5
算法处理得到的目标行人的位置信息出现在行人识别摄像头的拍摄范围内并未位于公交车的视野盲区时，表明该行人并没有处于危险状态，此时嵌入式单片机将
YOLOv5
检测到的目标行人位置信息和目标框信息同步到
DeepSORT
目标跟踪算法，
DeepSORT
目标跟踪算法通过卡尔曼滤波器预测目标行人轨迹，
DeepSORT
目标跟踪算法预测目标行人轨迹过程包括以下步骤：
(1)
运动状态预测：卡尔曼滤波器基于当前帧的目标行人位置来预测下一帧的目标行人位置，此时被预测的目标行人轨迹为未确认态，在任一视频帧中采用八维状态向量
X
＝
[u
，
v
，
r
，
h
，
u
＇，
v
＇，
r
＇，
h
＇
]
作为目标行人轨迹预测的模型，其中
[u
，
v]
分别表示目标边框在画面中的水平位置和垂直位置，
[r
，
h]
分别表示目标边框的长宽比和高度...
【专利技术属性】
技术研发人员：何文斌，石勇信，明五一，侯俊剑，赵登峰，周放，魏青，都金光，段留洋，刘琨，刘婷，王蒙蒙，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：
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