CN102785667A - 基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车辅助安全驾驶系统，特别是基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统及方法，包括：图像采集模块、图像处理和识别模块、主控模块、电源控制和车身交互模块、预警模块。本发明的有益效果在于：本发明的优点在于（1）能够适应各种照明环境的行驶路况，通过智能控制双目视频流，实现全天候的车道偏离预警和前防撞预警功能；（2）通过集成封装，减少了产品成本，最大限度的提高车辆的安全性与可靠性；（3）安装方便，结构简单，适用于绝大部分车型。

Description

基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统及方法

技术领域

本发明涉及一种汽车辅助安全驾驶系统，特别是基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统及方法。

背景技术

近年来，道路安全事故频发，根据研究表明，驾驶员是影响车辆安全的主要因素。事故的发生不外乎驾驶员的不规范驾驶和疲劳驾驶。在驾驶过程中，驾驶员不可能一直保持着最佳驾驶状态，当危险来临时，人的反应时间、动作频率和驾驶员的驾驶经验决定着驾驶员能不能妥善的处理突发事故。为了解决这一问题，汽车辅助安全驾驶系统：车道偏离系统和前防撞系统的研究应用受到了汽车厂家和用户的积极关注。

通过对目前现有的车道偏离系统和前防撞系统的研究发现：现有产品都是车道偏离独立系统或前防撞独立系统。现有的车道偏离独立系统成本高，安装和标定困难，现有的前防撞独立系统是基于单目模式的系统开发出来的，没有立体视觉软件算法精确计算前车距离。而且，现有的车道偏离独立系统和前防撞独立系统均没有针对不同的行驶环境如低照度的雨天、雾天等路况进行专门的设计与研发，不能满足在夜间及恶劣天气情况下汽车驾驶安全性的需要。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种能适应各种恶劣驾驶条件的安全行车产品，提供一种安装方便、易标定、安全、可靠、低成本的集成警示系统，能通过立体视觉软件算法精确计算前车距离，在保证车辆正常行驶的同时，最大限度的提高车辆的安全性。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统，包括：图像采集模块、图像处理和识别模块、主控模块、电源控制和车身交互模块、预警模块。所述的图像采集模块与图像处理和识别模块连接，图像处理和识别模块与主控模块连接，主控模块与电源控制和车身交互模块连接，电源控制和车身交互模块与预警模块连接。

作为优选，所述的图像采集模块包括2个图像传感器，其中一个图像传感器为可见光图像传感器，另一个图像传感器为红外图像传感器。

作为优选，所述的电源控制盒车身交互模块包括：电源电路、车身总线。所述的车身总线包括CAN、LIN、UART。

作为优选，所述的预警模块包括：触发器、显示器、扬声器。

基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示方法，包括以下步骤：

1）图像采集模块、图像处理和识别模块、主控模块、电源控制和车身交互模块、预警模块进行初始化并通过车身总线与车身建立通讯；

2）设定双目镜头的工作参数；

3）图像采集模块通过双目镜头获取前方道路图像的数据，发送到图像处理和识别模块；

4）图像处理和识别模块检测车道线与车身的距离、前方车辆与车身距离，检测到的数据发送到主控模块；

5）主控模块根据图像处理单元的检测结果，结合车身信息，在车轮压线且未打开转向灯的情况下，输出车道偏离报警信号；在与前方车辆时距小于设定值时，输出与前方车辆碰撞报警信号；

6）预警模块接收主控模块的输出信息并触发立体式报警系统。

本发明的有益效果在于：本发明的优点在于（1）能够适应各种照明环境的行驶路况，通过智能控制双目视频流，实现全天候的车道偏离预警和前防撞预警功能；（2）通过将车道偏离独立系统和前防撞独立系统集成封装，减少了产品成本，使安装更加方便快速，最大限度的提高车辆的安全性与可靠性；（3）安装方便，结构简单，适用于绝大部分车型。

附图说明

图1是本发明的模块示意图；

图2是本发明的步骤示意图；

图3是车道偏离算法警示区域示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：如图1所示，基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统，包括：图像采集模块、图像处理和识别模块、主控模块、电源控制和车身交互模块、预警模块；所述的图像采集模块与图像处理和识别模块连接，图像处理和识别模块与主控模块连接，主控模块与电源控制和车身交互模块连接，电源控制和车身交互模块与预警模块连接。图像采集模块包括2个图像传感器，其中，一个图像传感器为可见光图像传感器，另一个图像传感器为红外图像传感器。所述的电源控制盒车身交互模块包括：电源电路、车身总线；所述的车身总线包括CAN、LIN、UART。所述的预警模块包括：触发器、显示器、扬声器。

工作原理：

图像采集模块：采集2个图像传感器的图像信息，对双目视频数据进行缓存，提供给图像处理和识别模块原始视频信息。

图像处理和识别模块：控制2个图像传感器的工作模式，并完成图像数据的算法处理，获取车道偏离预警和前防撞预警数据。

主控模块：根据设定的信息，处理车道偏离预警和前防撞预警数据，并输出报警信号。

电源控制和车身交互模块：按电路的供电时序要求提供各电路的供电电源，并负责与车身的总线信息交互。

预警模块：接收报警信号，按视觉、听觉、触觉分别输出至显示器、声音报警器和振动器，触发立体式报警系统。

如图3所示，根据ISO17361的车道偏离标准所提供的车道偏离算法警示区域包括：最晚警示线1、车道线2、警示门槛线3、最早警示线4和非警示区域5。

在能见度低的雾天里，设定车辆6与前方车辆的最小安全时距为10秒，车辆6行驶在非警示区域5内。

1）图像采集模块、图像处理和识别模块、主控模块、电源控制和车身交互模块、预警模块进行初始化并通过车身总线与车身建立通讯联系。

2）设定双目镜头的工作参数。

3）图像采集模块通过双目镜头获取前方道路图像的数据，发送到图像处理和识别模块。

4）图像处理和识别模块检测最晚警示线1、车道线2、警示门槛线3和最早警示线4与车辆6的距离、前方车辆与车辆6的距离，检测到的数据发送到主控模块：

（41）图像处理和识别模块对前方道路图像进行边缘检测、二值化处理，利用霍夫变换原理检测最晚警示线1、车道线2、警示门槛线3和最早警示线4与车辆6的距离；

（42）利用模拟视觉处理技术计算车辆6与前方车辆的距离，通过车身总线获得目前的车身速度，换算出车间时距，即两车即将相撞的时间；

（43）将步骤（41）、（42）的数据发送到主控模块。

5）主控模块接收步骤4）的数据，根据车辆6的车身信息输出信号：

（51）当车辆6与最早警示线4的距离为零且未打左转转向灯时，主控模块向预警模块输出车道偏离报警信号，预警模块发出车道偏离报警声音，显示器显示车道偏离报警信号，触发器震动；

（52）当车辆6与前方车辆的车间时距小于10秒时，主控模块向预警模块输出与前方车辆碰撞报警信号，预警模块发出与前方车辆碰撞报警声音，显示器显示与前方车辆碰撞报警信号，触发器震动。

以上的所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本发明的保护范围。

Claims (5)

1.基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统，其特征在于包括：图像采集模块、图像处理和识别模块、主控模块、电源控制和车身交互模块、预警模块；所述的图像采集模块与图像处理和识别模块连接，图像处理和识别模块与主控模块连接，主控模块与电源控制和车身交互模块连接，电源控制和车身交互模块与预警模块连接。

2.根据权利要求1所述的基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统，其特征在于所述的图像采集模块包括2个图像传感器，其中一个图像传感器为可见光图像传感器，另一个图像传感器为红外图像传感器。

3.根据权利要求1所述的基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统，其特征在于所述的电源控制盒车身交互模块包括：电源电路、车身总线；所述的车身总线包括CAN、LIN、UART。

4.根据权利要求1所述的基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示系统，其特征在于所述的预警模块包括：触发器、显示器、扬声器。

5.基于双目的车道偏离和前防撞预警集成警示方法，其特征在于包括以下步骤：

1）图像采集模块、图像处理和识别模块、主控模块、电源控制和车身交互模块、预警模块进行初始化并通过车身总线与车身建立通讯；

2）设定双目镜头的工作参数；

3）图像采集模块通过双目镜头获取前方道路图像的数据，发送到图像处理和识别模块；

4）图像处理和识别模块检测车道线与车身的距离、前方车辆与车身距离，检测到的数据发送到主控模块；

5）主控模块根据图像处理单元的检测结果，结合车身信息，在车轮压线且未打开转向灯的情况下，输出车道偏离报警信号；在与前方车辆时距小于设定值时，输出与前方车辆碰撞报警信号；

6）预警模块接收主控模块的输出信息并触发立体式报警系统。

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