CN108099786A - 一种行车侧方盲区排除预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种行车侧方盲区排除预警系统，包括雷达检测模块、视频信号采集模块、中央控制模块和行车预警模块。本发明主要针对车辆侧方视野盲区的排除预警，提高行车安全性；汽车采用超声波雷达检测预警结合红外摄像头监视排查视野盲区的方式，在雷达测距预警的同时，利用红外摄像头将盲区路况直观反映在车载显示器上，让驾驶员实时观察到盲区路况，多角度降低误警漏警的可能性，利用LED灯和蜂鸣器报警，给驾驶员提供视觉结合听觉的预警保障，更大程度上减少了行车中因盲区问题而造成的事故。
Description
技术领域
本发明涉及汽车主动安全技术领域，具体涉及一种行车侧方盲区排除预警系统。
背景技术
随着经济科技的发展，人民生活水平不断提高，人们对车辆的安全性能越来越重视，汽车主动安全性能也成为现在汽车的研究重点。对于驾驶员在变更车道及转向时对车道场景信息的获取，目前驾驶员只是依赖于对后视镜的观测，由于后视镜存在盲区，会导致对后视车辆位置及间距判断错误从而带来不安全的因素。据统计，由于后视镜盲区造成交通的事故在中国约占30％。但是对侧后方车辆、行人等视野盲区的预警防碰撞系统研究较少。且现有研究中主要采用超声波雷达和激光雷达，而激光雷达受温度影响较大且价格过于昂贵，所以这里采用受环境影响较小且价格较低的超声波雷达。只是以雷达单方面检测预警，不能为驾驶员提供盲区车况的具体信息；而采用普通摄像头监控会受大雨、大雾、夜间等多种情况影响，并不能全面地解决盲区问题。
因此考虑到经济因素和实用性角度，采用超声波雷达检测结合红外摄像头监视的汽车侧方预警系统。本发明所涉及的设备价格较为低廉，所带来的实际效益却很高，能有效避免因温度问题、光线问题、天气问题造成的误警，并能给驾驶员实时提供盲区路况的有效信息，多角度预警保障安全，避免汽车在变道转向时因盲区问题而发生碰撞事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种行车侧方盲区排除预警系统，主要针对车辆侧方视野盲区的排除预警，提高行车安全性；汽车采用超声波雷达检测预警结合红外摄像头监视排查视野盲区的方式，在雷达测距预警的同时，利用红外摄像头将盲区路况直观反映在车载显示器上，让驾驶员实时观察到盲区路况，多角度降低误警漏警的可能性，利用LED灯和蜂鸣器报警，给驾驶员提供视觉结合听觉的预警保障，更大程度上减少了行车中因盲区问题而造成的事故。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种行车侧方盲区排除预警系统，包括雷达检测模块、视频信号采集模块、中央控制模块和行车预警模块；所述雷达检测模块为车两侧后视镜下方安装的超声波雷达，利用超声波雷达测距对汽车行驶时车辆侧后方盲区内的路况进行检测，将检测到的距离信息传输给中央控制模块；所述视频信号采集模块为车两侧后视镜处的红外摄像机，用于对汽车行驶时车辆侧后方盲区内路况进行监视，将图像信息传输到中央控制模块，通过车载显示器显示；所述行车预警模块为车后挡风玻璃处安装的蜂鸣器及LED灯，用于接收中央控制模块发出的预警信息，利用蜂鸣器发声及LED灯闪烁进行警报；所述中央控制模块包括图像处理模块、记忆模块和数据处理模块，用于控制视频信号采集模块、雷达检测模块和行车预警模块，接收和处理雷达传递的信息，对红外摄像信号进行处理，控制蜂鸣器、LED灯预警。
进一步的，所述图像处理模块用于处理视频采集模块传输的图像信息，所述数据处理模块用于处理雷达行车预警模块传输的数据信息，所述记忆模块用于存储信息数据。
进一步的，所述红外摄像机的摄像头安装时车两侧视野覆盖盲区，即摄像头视野角度其中θ为汽车左右盲区视野角度。
进一步的，所述红外摄像头将图像信息传输给中央控制模块，所述图像处理模块与数据处理模块共同工作，对数据信息进行处理，建立虚拟车道与识别空间，计算灰度值，完成图像分割，分析边缘形状，将图像信息在车载显示器上显示出来。
进一步的，所述数据处理模块分析得到检测距离s＜s1，其中s1为预设的雷达最大预警距离，即盲区内有未知物体，此时控制车载显示器显示警示字幕，提醒驾驶员注意盲区路况。
再进一步的，车辆偏转时，若所述雷达检测模块在偏转一侧检测距离s＜s1，且检测值s实时减小，即车辆变道时与盲区内物体靠近，有碰撞危险，此时所述中央控制模块将信息传输给行车预警模块控制行车预警模块进行报警。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的行车侧方盲区排除预警系统选用超声波雷达，能有效避免因温度问题、光线问题造成的误警，同时结合摄像头实时监控盲区路况，给驾驶员提供盲区路况的直观画面，便于驾驶员做出有效的应对措施，采用独特的数据处理办法，利用车载显示器警示及LED灯和蜂鸣器报警，双重预警，避免了行车过程中的误警漏警，完成了对行车过程中侧后方视野盲区显示及预警，多方面降低汽车直行、变道和转向时因盲区问题所带来的危险事故发生的可能性，同时设备价格都相对低廉，具备大规模生产应用的条件，实际经济效益好。
附图说明
图1：行车侧方盲区排除预警系统的结构示意图。
图2：超声波测距基本电路框图。
图3：汽车后视镜盲区示意图。
图4：汽车后视镜盲区边界最大长度计算示意图。
图5：检测到盲区内有物体时的示意图。
图6：车辆变道转向预警例图。
图7：系统流程图。
图中：1-中央控制模块1，2-雷达检测模块2，3-视频信号采集模块，4-行车预警模块，5-图像处理模块，6-记忆模块，7-数据处理模块。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种行车侧方盲区排除预警系统，包括雷达检测模块2、视频信号采集模块3、中央控制模块1和行车预警模块4；所述雷达检测模块2为车两侧后视镜下方安装的超声波雷达，利用超声波雷达测距对汽车行驶时车辆侧后方盲区内的路况进行检测，将检测到的距离信息传输给中央控制模块1；所述视频信号采集模块3为车两侧后视镜处的红外摄像机，用于对汽车行驶时车辆侧后方盲区内路况进行监视，将图像信息传输到中央控制模块1，通过车载显示器显示；所述行车预警模块4为车后挡风玻璃处安装的蜂鸣器及LED灯，用于接收中央控制模块1发出的预警信息，利用蜂鸣器发声及LED灯闪烁进行警报；所述中央控制模块1包括图像处理模块5、记忆模块6和数据处理模块7，用于控制视频信号采集模块3、雷达检测模块2和行车预警模块4，接收和处理雷达传递的信息，对红外摄像信号进行处理，控制蜂鸣器、LED灯预警。
所述图像处理模块5用于处理视频采集模块传输的图像信息，所述数据处理模块7用于处理雷达行车预警模块4传输的数据信息，所述记忆模块6用于存储信息数据。
所述红外摄像机的摄像头安装时车两侧视野覆盖盲区，即摄像头视野角度其中θ为汽车左右盲区视野角度。
如图1所示，本系统中央控制模块1直接与雷达检测模块2、行车预警模块4、视频信号采集模块3相连接，通过中央控制模块1来分析处理雷达检测模块2、视频信号采集模块3传输的信息，再反馈控制雷达检测模块2、行车预警模块4、视频信号采集模块3工作。
如图2所示，超声波测距的基本工作原理是测量超声波在空气中的传播时间,由超声波传播时间和传播速度来确定距离障碍物的距离,设单片机根据脉冲发射时间和接收到回波的时间计算出时间差t,即超声波在空气中传播的时间,计算出被测物与雷达之间的距离式中参数c是超声波在空气中的传播速度。
如图3所示，汽车行驶过程中后视镜提供视角有限，即对驾驶员而言会产生一定的视野盲区，设驾驶员坐在车上不转头的视角为α，汽车后视镜的视角为β，计算出左右盲区视野角度
如图4所示，我国城市街道城市道路每车道宽度为x(3.5米)，设车宽为b汽车行驶在车道中央，对相邻车道盲区进行预警，计算相邻车道外边界线与车辆的横向距离d＝1.5x-0.5b，再计算出相邻车道盲区边界最大长度作为雷达报警的最大距离。将摄像头安装在后视镜位置处，通过计算得到的角度调整摄像头摄像的视角，利用摄像头摄像，将盲区图像投影在车载显示屏上，可以完全覆盖住阴影部分的视野盲区，为驾驶员实时提供盲区路况，进一步降低驾驶员在汽车行驶过程中因为视野盲区的存在而产生事故的可能性。
如图5所示，超声波雷达测得数据信息，传输给中央控制模块1，数据处理模块7分析得到相邻车道盲区内有物体距离小于s1时，控制车载显示器显示警示信息，提醒驾驶员盲区内有未知物体即盲区内有车辆；反之，邻车道盲区内无物体，不进行警示。同时视频信号采集模块3工作，将盲区图像信息传递给中央控制模块1，经图像处理模块5处理在车载显示屏上显示实时路况。
如图6所示，当感应到方向盘偏转，即车辆往图示箭头方向行驶，同时偏转一侧雷达检测到盲区内有物体距离s＜s1，且检测值s实时减小，即车辆变道转向时与盲区内物体靠近，有碰撞危险，此时中央控制模块1将信息传输给行车预警模块4控制行车预警模块4进行报警；反之，汽车行驶时无碰撞危险，不进行报警。
如图7所示，汽车开启，通过中央控制模块1开启雷达检测模块2、行车预警模块4、视频信号采集模块3。摄像头开始工作，摄像头将盲区路况信息采集传递给中央控制模块1，图像处理模块5工作将盲区图像信息投影在车载显示屏上，采集的图像完全覆盖住阴影部分的视野盲区，给驾驶员实时提供图像信息，同时雷达将测得数据信息传递给中央控制模块1，数据处理模块7进行计算工作，当s＜s1时，即盲区内有未知物体，控制车载显示器显示警示信息，提醒驾驶员；反之，邻车道盲区内无物体，不进行警示。当感应到方向盘偏转，同时偏转一侧雷达检测到盲区内有物体距离s＜s1，且检测值s实时减小，中央控制模块1将信息传输给行车预警模块4，控制行车预警模块4LED灯和蜂鸣器同时进行报警；反之，车辆行驶过程中无碰撞危险，不报警。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种行车侧方盲区排除预警系统，其特征在于：包括雷达检测模块、视频信号采集模块、中央控制模块和行车预警模块；所述雷达检测模块为车两侧后视镜下方安装的超声波雷达，利用超声波雷达测距对汽车行驶时车辆侧后方盲区内的路况进行检测，将检测到的距离信息传输给中央控制模块；所述视频信号采集模块为车两侧后视镜处的红外摄像机，用于对汽车行驶时车辆侧后方盲区内路况进行监视，将图像信息传输到中央控制模块，通过车载显示器显示；所述行车预警模块为车后挡风玻璃处安装的蜂鸣器及LED灯，用于接收中央控制模块发出的预警信息，利用蜂鸣器发声及LED灯闪烁进行警报；所述中央控制模块包括图像处理模块、记忆模块和数据处理模块，用于控制视频信号采集模块、雷达检测模块和行车预警模块，接收和处理雷达传递的信息，对红外摄像信号进行处理，控制蜂鸣器、LED灯预警。
2.根据权利要求1所述的行车侧方盲区排除预警系统，其特征在于：所述图像处理模块用于处理视频采集模块传输的图像信息，所述数据处理模块用于处理雷达行车预警模块传输的数据信息，所述记忆模块用于存储信息数据。
3.根据权利要求1所述的行车侧方盲区排除预警系统，其特征在于：所述红外摄像机的摄像头安装时车两侧视野覆盖盲区，即摄像头视野角度其中θ为汽车左右盲区视野角度。
4.根据权利要求1所述的行车侧方盲区排除预警系统，其特征在于：所述红外摄像头将图像信息传输给中央控制模块，所述图像处理模块与数据处理模块共同工作，对数据信息进行处理。
5.根据权利要求1所述的行车侧方盲区排除预警系统，其特征在于：所述数据处理模块分析得到检测距离s＜s1，其中s1为预设的雷达最大预警距离，即盲区内有未知物体，所述中央控制模块控制车载显示器显示警示字幕，提醒驾驶员注意盲区路况。
6.根据权利要求1所述的行车侧方盲区排除预警系统，其特征在于：车辆偏转时，若所述雷达检测模块在偏转一侧检测距离s＜s1，且检测值s实时减小，即车辆变道时与盲区内物体靠近，有碰撞危险，所述中央控制模块将信息传输给行车预警模块控制行车预警模块进行报警。
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