CN105730451B - 车辆和检测车辆偏移车道的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测车辆偏移车道的装置，包括：传感器模组，传感器模组包括：基座；镜头；第一线阵图像传感器模块和第二线阵图像传感器模块；A/D转换器根据第一线阵图像传感器模块检测的至少一个车道线的第一位置、第二位置和第二线阵图像传感器模块检测的至少一个车道线的第三位置、第四位置对应转换为第一至第四数字位置信号；控制器根据第一至第二数字位置信号计算至少一个车道线的第一斜率，若第一斜率大于第一预设阈值，判断车辆的行车方向偏离出车道线，和根据第三至第四数字位置信号计算至少一个车道线的第二斜率以对车辆的行车方向进行预测。本发明数据量少，处理速度快，输出帧率高，成本低。本发明还公开了一种包括该装置的车辆。

Description

车辆和检测车辆偏移车道的装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种检测车辆偏移车道的装置和一种车辆。

背景技术

伴随着汽车的诞生至今，汽车安全研究始终是汽车研究的热点之一。另外，随着社会的进步和经济的快速发展，人们对于交通高效的要求日益提高，世界范围内的汽车保有量不断增加，汽车事故也在不断上升。这也使得汽车交通安全成为了全球性的研究课题。继而各种汽车主动安全的电子设备应运而生，车道偏移检测仪就是其中的一种。

相关技术中的车道偏移检测仪各种各样，但大多都是基于同一技术方案，即通过在车辆前中央或者车身两侧安装面阵图像传感器，根据面阵图像传感器采集的车道几何特征、车辆的动态参数和车道偏离评价算法对车辆偏离车道的可能性进行评价，必要时通过信号显示界面向驾驶员报警。

上述相关技术中的车道偏移检测仪采用的技术方案主要存在以下几个缺点：

第一，采用该技术方案设计的车道偏移检测仪需要使用一个或多个面阵图像传感器作为信号采集设备，外加显示器和控制器等其它设备，成本较高。

第二，该技术方案中使用面阵图像传感器进行图像采集，由于数据量较大，需用专用的DSP芯片进行数据处理。

第三，该技术方案中摄像头采用的是面阵传感器，处理的数据是整幅图像，数据量大，导致处理速度低，目前图像输出只能达到30帧/秒。

因此，需要对相关技术进行改进。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种检测车辆偏移车道的装置，该检测车辆偏移车道的装置数据量少，处理速度快，图像输出帧率高，且成本低。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种检测车辆偏移车道的装置，该检测车辆偏移车道的装置包括：传感器模组，所述传感器模组包括：基座；设置在所述基座之上的镜头；设置在所述基座之中，且在所述镜头投影面中的第一线阵图像传感器模块和第二线阵图像传感器模块，其中，所述第一线阵图像传感器模块用于根据所述镜头采集的反射光线分别在第一时间检测至少一个车道线的第一位置和在第二时间检测至少一个车道线的第二位置，所述第二线阵图像传感器模块用于根据所述镜头采集的反射光线分别在所述第一时间检测至少一个车道线的第三位置和在所述第二时间检测至少一个车道线的第四位置；A/D转换器，所述A/D转换器用于分别根据所述至少一个车道线的第一位置、所述至少一个车道线的第二位置、所述至少一个车道线的第三位置、所述至少一个车道线的第四位置对应转换为第一数字位置信号、第二数字位置信号、第三数字位置信号、第四数字位置信号；控制器，所述控制器根据所述第一数字位置信号和所述第二数字位置信号计算所述至少一个车道线的第一斜率，如果所述第一斜率大于第一预设阈值，则判断车辆的行车方向偏离出车道线，以及根据所述第三数字位置信号和所述第四数字位置信号计算所述至少一个车道线的第二斜率，并根据所述至少一个车道线的第二斜率对所述车辆的行车方向进行预测。

本发明实施例提出的检测车辆偏移车道的装置，在第一线阵图像传感器模块根据镜头采集的反射光线分别在第一时间检测至少一个车道线的第一位置和在第二时间检测至少一个车道线的第二位置，以及第二线阵图像传感器模块根据镜头采集的反射光线分别在第一时间检测至少一个车道线的第三位置和在第二时间检测至少一个车道线的第四位置后，进而A/D转换器分别根据至少一个车道线的第一位置、至少一个车道线的第二位置、至少一个车道线的第三位置、至少一个车道线的第四位置对应转换为第一数字位置信号、第二数字位置信号、第三数字位置信号、第四数字位置信号，最后控制器根据第一数字位置信号和第二数字位置信号计算至少一个车道线的第一斜率，如果第一斜率大于第一预设阈值，则判断车辆的行车方向偏离出车道线，以及根据第三数字位置信号和第四数字位置信号计算至少一个车道线的第二斜率，并根据至少一个车道线的第二斜率对车辆的行车方向进行预测。该检测车辆偏移车道的装置采用多个线阵图像传感器生成行图像信号，不仅数据量少，处理速度快，图像输出帧率高，成本低，简单易实现，且能更及时准确地预测行车方向，避免车辆进入驾驶盲区。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种车辆，该车辆包括至少一个所述的检测车辆偏移车道的装置。

本发明实施例提出的车辆，通过检测车辆偏移车道的装置生成行图像信号，不仅数据量少，处理速度快，图像输出帧率高，成本低，简单易实现，且能更及时准确地预测行车方向，避免车辆进入驾驶盲区。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的检测车辆偏移车道的装置的方框示意图；

图2为根据本发明一个具体实施例的检测车辆偏移车道的装置中传感器模组的机械结构示意图；

图3为根据本发明一个具体实施例的检测车辆偏移车道的装置的机械结构示意图；

图4为根据本发明一个实施例的检测车辆偏移车道的装置的车辆前方的车道线为单左车道线时的示意图；

图5为根据本发明另一个实施例的检测车辆偏移车道的装置的车辆前方的车道线为单右车道线时的示意图；

图6为根据本发明再一个实施例的检测车辆偏移车道的装置的车道线为左右两个车道线时的示意图；

图7为根据本发明一个实施例的检测车辆偏移车道的装置的当车辆前方的车道线为左右两个车道线时，车道线的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置的正逻辑电压信号波形示意图；

图8为根据本发明另一个实施例的检测车辆偏移车道的装置的当车辆前方的车道线为左右两个车道线时，车道线的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置的反逻辑电压信号波形示意图；

图9为根据本发明一个实施例的检测车辆偏移车道的装置的坐标系的示意图；

图10为根据本发明一个实施例的检测车辆偏移车道的装置的第一像素单元位置、第二像素单元位置、第三像素单元位置、第四像素单元位置的示意图；

图11为根据本发明另一个实施例的检测车辆偏移车道的装置的第一像素单元位置、第二像素单元位置、第三像素单元位置、第四像素单元位置的示意图；

图12为根据本发明一个实施例的检测车辆偏移车道的装置中第一线阵图像传感器模块和第二线阵图像传感器模块在镜头投影面中的投影示意图；

图13为根据本发明一个实施例的检测车辆偏移车道的装置检测的左右两个车道线的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置在车道线上的空间位置的示意图；

图14为根据本发明一个实施例的检测车辆偏移车道的装置计算的行车方向与车道线的夹角在直角坐标系上的示意图；

图15为根据本发明一个实施例的检测车辆偏移车道的装置计算的行车方向与车道线的夹角在空间的示意图；和

图16为根据本发明一个实施例的检测车辆偏移车道的装置的信号流向的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的检测车辆偏移车道的装置和车辆。

如图1所示，本发明实施例的检测车辆偏移车道的装置包括：传感器模组10、A/D转换器20和控制器30。其中，传感器模组10包括：基座11、镜头12、第一线阵图像传感器模块13和第二线阵图像传感器模块14，其中，镜头12设置在基座11之上。第一线阵图像传感器模块13和第二线阵图像传感器模块14设置在基座11之中，且在镜头投影面中，第一线阵图像传感器模块13用于根据镜头12采集的反射光线分别在第一时间检测至少一个车道线的第一位置和在第二时间检测至少一个车道线的第二位置，第二线阵图像传感器模块14用于根据镜头12采集的反射光线分别在第一时间检测至少一个车道线的第三位置和在第二时间检测至少一个车道线的第四位置。A/D转换器20用于分别根据至少一个车道线的第一位置、至少一个车道线的第二位置、至少一个车道线的第三位置、至少一个车道线的第四位置对应转换为第一数字位置信号、第二数字位置信号、第三数字位置信号、第四数字位置信号。控制器30根据第一数字位置信号和第二数字位置信号计算至少一个车道线的第一斜率，如果第一斜率大于第一预设阈值，则判断车辆的行车方向偏离出车道线，以及根据第三数字位置信号和第四数字位置信号计算至少一个车道线的第二斜率，并根据至少一个车道线的第二斜率对车辆的行车方向进行预测。

图2为根据本发明一个具体实施例的检测车辆偏移车道的装置中传感器模组10的机械结构示意图。其中，如图2所示，传感器模组10可以设置在电路板40上。具体地，在本发明的一个实施例中，传感器模组10可以安装在车身前中央或镜头12可采集到车辆前方的车道线和车道的反射光线的位置，第一线阵图像传感器模块13和第二线阵图像传感器模块14中线阵图像传感器的个数可以大于或等于1个。

图3为根据本发明一个具体实施例的检测车辆偏移车道的装置的机械结构示意图。其中，如图3所示，传感器模组10、A/D转换器20、控制器30和各种外围电路(包括连接器50)均可以设置在电路板40上。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第一线阵图像传感器模块13为第一线阵图像传感器，第二线阵图像传感器模块14为第二线阵图像传感器，第一线阵图像传感器和第二线阵图像传感器(相对位置可以不固定)放置在电路板40上，并保证镜头12的光学投影面可覆盖到，此时，镜头12的水平视场角可以为2a。

具体地，在本发明的一个实施例中，如图4至图6所示，至少一个车道线可以为单左车道线R1或单右车道线R2或左右两个车道线R3和R4。其中，图4为车辆前方的车道线为单左车道线R1时的示意图，图5为车辆前方的车道线为单右车道线R2时的示意图，图6为车辆前方的车道线为左右两个车道线R3和R4时的示意图。其中，A为车身宽度，W为车道宽度，2a为镜头12的水平视场角，镜头12采集车辆前方L处的车道线和车道的反射光线，D为传感器模组10与单左车道线R1之间的距离，C为传感器模组10与单右车道线R2之间的距离，E为传感器模组10与左右两个车道线中左车道线R3之间的距离，F为传感器模组10与左右两个车道线中右车道线R4之间的距离。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第一线阵图像传感器模块13和第二线阵图像传感器模块14检测的车道线可以为左右两个车道线R3和R4，此时，控制器30分别计算左右两个车道线R3和R4的第一斜率和左右两个车道线R3和R4的第二斜率，当左右两个车道线R3和R4的第一斜率中任一个斜率大于第一预设阈值时，或者当左右两个车道线R3和R4的第二斜率中任一个斜率大于第二预设阈值时，判断车辆的行车方向偏离出车道线。需要说明的是，第一预设阈值和第二预设阈值可以根据车辆的多次实际测试结果来设置。

进一步地，在本发明的一个实施例中，控制器30分别计算左右两个车道线R3和R4的第一斜率具体可以为：获取左车道线R3的第一数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第一像素单元位置，和左车道线R3的第二数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第二像素单元位置以作为左车道线R3的第一位置信息，以及获取右车道线R4的第一数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第三像素单元位置，和右车道线R4的第二数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第四像素单元位置以作为右车道线R4的第一位置信息，最后根据左车道线R3的第一位置信息和右车道线R4的第一位置信息生成左车道线R3的第一斜率和右车道线R4的第一斜率。

进一步地，在本发明的一个实施例中，控制器30分别计算左右两个车道线R3和R4的第二斜率具体可以为：获取左车道线R3的第三数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第五像素单元位置，和左车道线R3的第四数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第六像素单元位置以作为左车道线R3的第二位置信息，以及获取右车道线R4的第三数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第七像素单元位置，和右车道线R4的第四数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第八像素单元位置以作为右车道线R4的第二位置信息，最后根据左车道线R3的第二位置信息和右车道线R4的第二位置信息生成左车道线R3的第二斜率和右车道线R4的第二斜率。

在本发明的一个实施例中，控制器30通过内部逻辑电路记录第一像素单元位置、第二像素单元位置、第三像素单元位置、第四像素单元位置、第五像素单元位置、第六像素单元位置、第七像素单元位置和第八像素单元位置，其中，第一像素单元位置、第二像素单元位置、第三像素单元位置、第四像素单元位置、第五像素单元位置、第六像素单元位置、第七像素单元位置和第八像素单元位置对应实际车道线的位置。

需要说明的是，由于车道线的颜色与车道的颜色不同，车道线的反射光线的反射率与车道的反射光线的反射率也不同，因此，第一线阵图像传感器模块13和第二线阵图像传感器模块14中线阵图像传感器的感光点(像素单元)根据镜头12采集的车道线和车道的反射光线来检测的至少一个车道线的第一位置、至少一个车道线的第二位置、至少一个车道线的第三位置、至少一个车道线的第四位置分别为一行高低电压信号，进而第一线阵图像传感器模块13和第二线阵图像传感器模块14中线阵图像传感器在主时钟的驱动下，逐像素单元输出根据车道线和车道的反射光线对应生成的电压信号至A/D转换器20。例如，车辆行驶在一级公路上，车道的颜色为灰色，车道线的颜色为白色，则当车辆前方的车道线为左右两个车道线R3和R4时，车道线的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置的正逻辑电压信号波形如图7所示，车道线的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置的反逻辑电压信号波形如图8所示。其中，N为第一线阵图像传感器模块13和第二线阵图像传感器模块14中线阵图像传感器的像素单元个数，U为电压，X1为第一线阵图像传感器模块13中根据左车道线R3的反射光线在第一时间检测左车道线R3的第一位置的第一像素单元位置或在第二时间检测左车道线R3的第二位置的第二像素单元位置，或者第二线阵图像传感器模块14中根据左车道线R3的反射光线在第一时间检测左车道线R3的第三位置的第五像素单元位置或在第二时间检测左车道线R3的第四位置的第六像素单元位置，X2为第一线阵图像传感器模块13中根据右车道线R4的反射光线在第一时间检测右车道线R4的第一位置的第三像素单元位置或在第二时间检测右车道线R4的第二位置的第四像素单元位置，或者第二线阵图像传感器模块14中根据右车道线R4的反射光线在第一时间检测右车道线R4的第三位置的第七像素单元位置或在第二时间检测右车道线R4的第四位置的第八像素单元位置。

从图7中可以看出，在X1和X2处车道线的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置对应的电压信号出现信号波峰，从图8中可以看出，在X1和X2处车道线的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置对应的电压信号出现信号波谷。因此，第一像素单元位置、第二像素单元位置、第五像素单元位置和第六像素单元位置可以作为左车道线R3的位置信息以反映左车道线R3的位置，第三像素单元位置、第四像素单元位置、第七像素单元位置和第八像素单元位置可以作为右车道线R4的位置信息以反映右车道线R4的位置。

具体地，在本发明的一个实施例中，第一线阵图像传感器模块13中线阵图像传感器可以如图9所示，线阵图像传感器包括N个像素单元，车辆中心位于像素单元M处，以像素单元M处为坐标零点，车辆行驶方向为纵轴y，像素单元M所在的线阵图像传感器为横轴x，建立坐标系。从而当车道线为左右两个车道线R3和R4时，控制器30可以根据以下公式生成左车道线R3的第一斜率和右车道线R4的第一斜率：

|KR1|＝|(x1-x0)/(y1-y0)|＝|(x1-x0)/Δp|；

|KR2|＝|(x3-x2)/(y3-y2)|＝|(x3-x2)/Δp|

其中，|KR1|为左车道线R3的第一斜率，|KR2|为右车道线R4的第一斜率，Δp＝v*t，v为车辆的车速，t为第二时间与第一时间的时间间隔，Δp为时间间隔内车辆行驶的距离，(x0，y0)为第一像素单元位置，(x1，y1)为第二像素单元位置，(x2，y2)为第三像素单元位置，(x3，y3)为第四像素单元位置。

具体地，在本发明的一个实施例中，第二线阵图像传感器模块14中线阵图像传感器可以如图9所示，线阵图像传感器包括N个像素单元，车辆中心位于像素单元M处，以像素单元M处为坐标零点，车辆行驶方向为纵轴y，像素单元M所在的线阵图像传感器为横轴x，建立坐标系。从而当车道线为左右两个车道线R3和R4时，控制器30可以根据以下公式生成左车道线R3的第二斜率和右车道线R4的第二斜率：

|KR3|＝|(x5-x4)/(y5-y4)|＝|(x5-x4)/Δp|；

|KR4|＝|(x7-x6)/(y7-y6)|＝|(x7-x6)/Δp|

其中，|KR3|为左车道线R3的第二斜率，|KR4|为右车道线R4的第二斜率，Δp＝v*t，v为车辆的车速，t为第二时间与第一时间的时间间隔，Δp为时间间隔内车辆行驶的距离，(x4，y4)为第五像素单元位置，(x5，y5)为第六像素单元位置，(x6，y6)为第七像素单元位置，(x7，y7)为第八像素单元位置。

具体地，在本发明的一个实施例中，第一像素单元位置(x0，y0)，第二像素单元位置(x1，y1)，第三像素单元位置(x2，y2)，第四像素单元位置(x3，y3)可以如图10和图11所示。

进一步地，在本发明的一个实施例中时间间隔t可以根据控制器30的运算速度来自由设定或根据车辆的车速v来设定。假定车辆的车速v是60KM/h，即16.7m/s，0.1s内车辆行驶1.67m，对于小型轿车来说，1.67m大概是车辆的1/3车身长度，若以1/6车身长度作为Δp来计算的话，则时间间隔t为50ms。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图12所示，相对于车辆的车头，第一线阵图像传感器模块13位于第二线阵图像传感器模块14之后，即第二线阵图像传感器模块14较第一线阵图像传感器模块13更靠近车头。由于镜头12景深的原因，如图13所示，在同一时间，第一线阵图像传感器模块13则检测到的是较近处车道线的反射光线，第二线阵图像传感器模块14检测到的是较远位置处车道线的反射光线。即至少一个车道线的第三位置较至少一个车道线的第一位置远，至少一个车道线的第四位置较至少一个车道线的第二位置远，因此，就可以利用较远处的至少一个车道线的第三位置和第四位置计算第二斜率，进而计算行车方向与车道线的夹角，并结合方向盘的转角信息对车辆的行车方向进行预测，同时利用较近处的至少一个车道线的第一位置和第二位置计算至少一个车道线的第一斜率以判断车辆的行车方向是否偏离出车道线，并在判断车辆的行车方向偏离出车道线时进行实时预警，从而辅助行车安全。

在本发明的一个实施例中，可以根据以下按照三角关系的公式计算行车方向与车道线的夹角：

A＝180°-(tanh^-1|KR4||KR4|+(180°-tanh^-1|KR3|))

＝tanh^-1|KR3|-tanh^-1|KR4|

其中，图14为行车方向与车道线的夹角A在直角坐标系上的示意图，图15为行车方向与车道线的夹角A在空间的示意图。

需要说明的是，在正常行车时，方向盘转角控制的行车方向，即导向轮的转角，应该与角度A相等。即可以利用行车方向与车道线的夹角A的值，控制方向盘转角，从而在某些路况下例如高速路，自动驾驶，实现降低驾驶员的工作量，并避免车辆进入驾驶盲区。

进一步地，在本发明的一个实施例中，检测车辆偏移车道的装置还可以包括显示模块和报警模块。其中，显示模块与控制器30相连，显示模块用于在控制器30判断车辆的行车方向偏离出车道线并生成车辆偏移车道信息时，显示车辆偏移车道信息，以及在控制器30对车辆的行车方向进行预测并生成预测行车方向信息时，显示预测行车方向信息。报警模块与控制器30相连，报警模块用于在控制器30判断车辆的行车方向偏离出车道线并生成车辆偏移车道信息时，根据车辆偏移车道信息进行报警提示。

在本发明的一个具体实施例中，可以设置报警模块的报警间隔为30s，即在控制器30连续30s以上判断车辆的行车方向偏离出车道线后，报警模块每隔30s均进行报警提示。在本发明的另一个具体实施例中，控制器30判断车辆的行车方向一直偏离出车道线，此时，控制器30认为驾驶员故意压车道线行驶，设置报警模块每5s进行一次报警提示。因此，本发明实施例的检测车辆偏移车道的装置能够在判断车辆的行车方向偏离出车道线后，根据实际情况更及时准确的进行报警提示。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图16所示，控制器30可以输出车辆偏移车道信息和预测行车方向信息至连接器50，其中，显示模块和报警模块可以与连接器50相连。

本发明实施例提出的检测车辆偏移车道的装置，在第一线阵图像传感器模块根据镜头采集的反射光线分别在第一时间检测至少一个车道线的第一位置和在第二时间检测至少一个车道线的第二位置，以及第二线阵图像传感器模块根据镜头采集的反射光线分别在第一时间检测至少一个车道线的第三位置和在第二时间检测至少一个车道线的第四位置后，进而A/D转换器分别根据至少一个车道线的第一位置、至少一个车道线的第二位置、至少一个车道线的第三位置、至少一个车道线的第四位置对应转换为第一数字位置信号、第二数字位置信号、第三数字位置信号、第四数字位置信号，最后控制器根据第一数字位置信号和第二数字位置信号计算至少一个车道线的第一斜率，如果第一斜率大于第一预设阈值，则判断车辆的行车方向偏离出车道线，以及根据第三数字位置信号和第四数字位置信号计算至少一个车道线的第二斜率，并根据至少一个车道线的第二斜率对车辆的行车方向进行预测。该检测车辆偏移车道的装置采用多个线阵图像传感器生成为数不多的行图像信号，不仅数据量少，处理速度快，图像输出帧率高，实时性好，成本低，简单易实现，且能更及时准确地进行车辆偏移车道报警提示和预测行车方向，避免车辆进入驾驶盲区。

本发明另一方面实施例还提出了一种车辆，该车辆包括至少一个上述的检测车辆偏移车道的装置。

其中，至少一个上述的检测车辆偏移车道的装置可以安装在镜头12可采集到车辆前方的车道线和车道的反射光线的位置。

本发明实施例提出的车辆，通过检测车辆偏移车道的装置生成为数不多的行图像信号，不仅数据量少，处理速度快，图像输出帧率高，实时性好，成本低，且能更及时准确地进行车辆偏移车道报警提示和预测行车方向，避免车辆进入驾驶盲区。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种检测车辆偏移车道的装置，其特征在于，包括：

传感器模组，所述传感器模组包括：

基座；

设置在所述基座之上的镜头；

设置在所述基座之中，且在所述镜头投影面中的第一线阵图像传感器模块和第二线阵图像传感器模块，其中，所述第一线阵图像传感器模块用于根据所述镜头采集的反射光线分别在第一时间检测至少一个车道线的第一位置和在第二时间检测至少一个车道线的第二位置，所述第二线阵图像传感器模块用于根据所述镜头采集的反射光线分别在所述第一时间检测至少一个车道线的第三位置和在所述第二时间检测至少一个车道线的第四位置；

A/D转换器，所述A/D转换器用于分别根据所述至少一个车道线的第一位置、所述至少一个车道线的第二位置、所述至少一个车道线的第三位置、所述至少一个车道线的第四位置对应转换为第一数字位置信号、第二数字位置信号、第三数字位置信号、第四数字位置信号；和

控制器，所述控制器根据所述第一数字位置信号和所述第二数字位置信号计算所述至少一个车道线的第一斜率，如果所述第一斜率大于第一预设阈值，则判断车辆的行车方向偏离出车道线，以及根据所述第三数字位置信号和所述第四数字位置信号计算所述至少一个车道线的第二斜率，并根据所述至少一个车道线的第二斜率对所述车辆的行车方向进行预测。

2.如权利要求1所述的检测车辆偏移车道的装置，其特征在于，所述第一线阵图像传感器模块位于所述第二线阵图像传感器模块之后。

3.如权利要求1所述的检测车辆偏移车道的装置，其特征在于，所述第一线阵图像传感器模块为第一线阵图像传感器，所述第二线阵图像传感器模块为第二线阵图像传感器。

4.如权利要求1所述的检测车辆偏移车道的装置，其特征在于，所述第一线阵图像传感器模块和所述第二线阵图像传感器模块检测的车道线为左右两个车道线，其中，所述控制器分别计算所述左右两个车道线的第一斜率和所述左右两个车道线的第二斜率，当所述左右两个车道线的第一斜率中任一个斜率大于所述第一预设阈值时，或者当所述左右两个车道线的第二斜率中任一个斜率大于第二预设阈值时，判断车辆的行车方向偏离出车道线。

5.如权利要求4所述的检测车辆偏移车道的装置，其特征在于，所述控制器分别计算所述左右两个车道线的第一斜率具体为：

获取所述左车道线的第一数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第一像素单元位置，和所述左车道线的第二数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第二像素单元位置以作为所述左车道线的第一位置信息；

获取所述右车道线的第一数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第三像素单元位置，和所述右车道线的第二数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第四像素单元位置以作为所述右车道线的第一位置信息；和

根据所述左车道线的第一位置信息和所述右车道线的第一位置信息生成所述左车道线的第一斜率和所述右车道线的第一斜率。

6.如权利要求5所述的检测车辆偏移车道的装置，其特征在于，所述控制器根据以下公式生成所述左车道线的第一斜率和所述右车道线的第一斜率：

|KR1|＝|(x1-x0)/(y1-y0)|＝|(x1-x0)/Δp|；

|KR2|＝|(x3-x2)/(y3-y2)|＝|(x3-x2)/Δp|

其中，|KR1|为所述左车道线的第一斜率，|KR2|为所述右车道线的第一斜率，Δp＝v*t，v为所述车辆的车速，t为所述第二时间与所述第一时间的时间间隔，Δp为所述时间间隔内所述车辆行驶的距离，(x0，y0)为所述第一像素单元位置，(x1，y1)为所述第二像素单元位置，(x2，y2)为所述第三像素单元位置，(x3，y3)为所述第四像素单元位置。

7.如权利要求4所述的检测车辆偏移车道的装置，其特征在于，所述控制器分别计算所述左右两个车道线的第二斜率具体为：

获取所述左车道线的第三数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第五像素单元位置，和所述左车道线的第四数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第六像素单元位置以作为所述左车道线的第二位置信息；

获取所述右车道线的第三数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第七像素单元位置，和所述右车道线的第四数字位置信号中生成信号波峰或信号波谷的第八像素单元位置以作为所述右车道线的第二位置信息；和

根据所述左车道线的第二位置信息和所述右车道线的第二位置信息生成所述左车道线的第二斜率和所述右车道线的第二斜率。

8.如权利要求7所述的检测车辆偏移车道的装置，其特征在于，所述控制器根据以下公式生成所述左车道线的第二斜率和所述右车道线的第二斜率：

|KR3|＝|(x5-x4)/(y5-y4)|＝|(x5-x4)/Δp|；

|KR4|＝|(x7-x6)/(y7-y6)|＝|(x7-x6)/Δp|

其中，|KR3|为所述左车道线的第二斜率，|KR4|为所述右车道线的第二斜率，Δp＝v*t，v为所述车辆的车速，t为所述第二时间与所述第一时间的时间间隔，Δp为所述时间间隔内所述车辆行驶的距离，(x4，y4)为所述第五像素单元位置，(x5，y5)为所述第六像素单元位置，(x6，y6)为所述第七像素单元位置，(x7，y7)为所述第八像素单元位置。

9.如权利要求4所述的检测车辆偏移车道的装置，其特征在于，还包括：

显示模块，所述显示模块与所述控制器相连，所述显示模块用于在所述控制器判断车辆的行车方向偏离出车道线并生成车辆偏移车道信息时，显示所述车辆偏移车道信息，以及在所述控制器对所述车辆的行车方向进行预测并生成预测行车方向信息时，显示所述预测行车方向信息；和

报警模块，所述报警模块与所述控制器相连，所述报警模块用于在所述控制器判断车辆的行车方向偏离出车道线并生成车辆偏移车道信息时，根据所述车辆偏移车道信息进行报警提示。

10.一种车辆，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-9中任一项所述的检测车辆偏移车道的装置。