CN108556828A - 一种基于双目视觉的自动刹车系统 - Google Patents

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敖宇
杨健晟
龙凯
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Guizhou University
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Guizhou University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
    • B60R16/0232—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle for measuring vehicle parameters and indicating critical, abnormal or dangerous conditions

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  • Transportation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于双目视觉的自动刹车系统，包括：车辆、制动器和控制模块，还包括：速度采集模块；图像采集模块；核心处理器，用于接收车辆的行驶速度信息，以及车辆前方的阻碍物图片，并根据图片计算出阻碍物与车辆的距离信息，当阻碍物与车辆的距离值低于设定值和/或车辆的行驶速度值超过设定范围值时，核心处理器发出制动信号给控制模块，控制模块启动制动器工作，以使车辆速度及距离在安全范围内，进而有效避免追尾等事故的发生。

Description

一种基于双目视觉的自动刹车系统
技术领域
本发明涉及一种基于双目视觉的自动刹车系统，属于汽车制动技术领域。
背景技术
汽车行驶安全是道路安全永恒的主题，随着汽车保有量的增加，公路上的恶性交通事故也频频发生。而在这些交通事故中汽车追尾事故位居榜首。汽车追尾事故主要是由于车速过快、车距太近、刹车不及造成的。交通安全问题的日益突出，使得智能驾驶技术应运而生。汽车安全保障技术是汽车驾驶系统中必不可少和十分重要的组成部分。虽然汽车智能化驾驶技术正在逐步实用化和产品化。然而仍有相当多的技术难题尚需解决，例如自动刹车。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于双目视觉的自动刹车系统，具有结构简单，操作方便，成本低廉，智能化刹车等优点，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是：一种基于双目视觉的自动刹车系统，包括：车辆、用于使车辆减慢速度或停止的制动器、用于控制车辆行驶及制动的控制模块，还包括：
速度采集模块，用于采集车辆的行驶速度；
图像采集模块，用于拍摄车辆正前方的阻碍物的图片，并将该图片传输给核心处理器；
核心处理器，其信号输入端口分别与速度采集模块和图像采集模块的信号输出端口导线连接，用于接收车辆的行驶速度信息，以及车辆前方的阻碍物图片，并根据图片计算出阻碍物与车辆的距离信息，当阻碍物与车辆的距离值低于设定值和/或车辆的行驶速度值超过设定范围值时，核心处理器发出制动信号给控制模块，控制模块启动制动器工作，以使车辆速度及距离在安全范围内。
还包括与核心处理器的信号输出端口连接的报警模块。
还包括与核心处理器的信号输出端口连接的显示模块，用于接收车辆速度及距离信息，以便实时查看。
所述图像采集模块包括设置在车头前方两侧的两个CCD光电图像传感器，CCD光电图像传感器的信号输出端口与核心处理器的信号输入端口导线连接。
本发明的有益效果是：本发明从安全的角度出发，同时为克服现有技术的不足，以机器视觉、图像处理、模式识别等人工智能理论和技术为基础，设计了一种基于双目视觉的自动刹车系统，根据判断车辆的速度信息，以及与阻碍物的距离信息，通过制动器使车辆速度降低到安全速度范围内，进而有效避免追尾等事故的发生。
附图说明
图1是本系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：
请参考图1，根据本发明一种基于双目视觉的自动刹车系统，包括：车辆、用于使车辆减慢速度或停止的制动器、用于控制车辆行驶及制动的控制模块，在车辆行驶过程中，可通过控制模块实现车辆的加速、制动、转弯等操作。
速度采集模块，用于采集车辆的行驶速度。速度采集模块可采用轮速传感器，安装在车辆车轮的转动轴上。
图像采集模块，用于拍摄车辆正前方的阻碍物的图片，并将该图片传输给核心处理器。图像采集模块包括设置在车头前方两侧的两个CCD光电图像传感器，CCD光电图像传感器的信号输出端口与核心处理器的信号输入端口导线连接。
核心处理器，其信号输入端口分别与速度采集模块和图像采集模块的信号输出端口导线连接，用于接收车辆的行驶速度信息，以及车辆前方的阻碍物图片，并根据图片计算出阻碍物与车辆的距离信息，当阻碍物与车辆的距离值低于设定值和/或车辆的行驶速度值超过设定范围值时，核心处理器发出制动信号给控制模块，控制模块启动制动器工作，以使车辆速度及距离在安全范围内。具体地，当车速过高而距离较远时，控制模块轻微制动，以将车速限制在安全行驶范围内。当车速较低，但距离较近时，也启动制动器，将车速降下来，同时判断降速后前方阻碍物与本车辆的距离是增大或减小，若距离减小，则继续控制车辆降速，至与前方车辆速度一致，即距离不变或增大为宜。核心处理器主要完成图像的处理和控制信号的发送等功能。随着嵌入式芯片技术的快速发展，使得嵌入式芯片种类也越来越多。常用的嵌入式芯片有STM32系列芯片、DSP芯片等，其中DSP系列芯片片内外设资源丰富、性能高、成本低、功耗低以及控制精度和运算速度都足以满足本发明的需求。
计算车辆与前方阻碍物的距离时，可根据以下方法计算，由于两个CCD光电图像传感器采集到不同角度的阻碍物的图片，同时两个CCD光电图像传感器之间的距离又是固定的，从而可计算出相应的车距，并与当前车速相计算得到该车距相应的行驶时间。
显示模块，与核心处理器的信号输出端口连接，用于对监控实时显示，实现对现场的实时观察。由于TFT-LCD具有安全性和可靠性提高、低功耗、品种多样，使用方便灵活、维修、更新、升级容易，使用寿命长等特点。因此选用TFT型LCD作为摄像机的显示单元。
报警模块，与核心处理器的信号输出端口连接，当距离较近，或车速过快时，用于提示用户有危险信号产生，该模块主要有蜂鸣器构成。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于双目视觉的自动刹车系统，包括：车辆、用于使车辆减慢速度或停止的制动器、用于控制车辆行驶及制动的控制模块，其特征在于，还包括：
速度采集模块，用于采集车辆的行驶速度；
图像采集模块，用于拍摄车辆正前方的阻碍物的图片，并将该图片传输给核心处理器；
核心处理器，其信号输入端口分别与速度采集模块和图像采集模块的信号输出端口导线连接，用于接收车辆的行驶速度信息，以及车辆前方的阻碍物图片，并根据图片计算出阻碍物与车辆的距离信息，当阻碍物与车辆的距离值低于设定值和/或车辆的行驶速度值超过设定范围值时，核心处理器发出制动信号给控制模块，控制模块启动制动器工作，以使车辆速度及距离在安全范围内。
2.根据权利要求1所述的基于双目视觉的自动刹车系统，其特征在于：还包括与核心处理器的信号输出端口连接的报警模块。
3.根据权利要求1所述的基于双目视觉的自动刹车系统，其特征在于：还包括与核心处理器的信号输出端口连接的显示模块，用于接收车辆速度及距离信息，以便实时查看。
4.根据权利要求1所述的基于双目视觉的自动刹车系统，其特征在于：所述图像采集模块包括设置在车头前方两侧的两个CCD光电图像传感器，CCD光电图像传感器的信号输出端口与核心处理器的信号输入端口导线连接。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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