CN109017637A - 一种汽车车道偏移预警提醒装置及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车车道偏移预警提醒装置及控制系统，一种汽车车道偏移预警提醒控制系统，包括设有车辆策略控制单元的矫正模块，所述矫正模块双向连接处理模块，所述控制模块分别双向连接采集模块、显示模块、存储模块、行车数据监测模块和预警模块，所述采集模块包括图像采集单元和偏离检测单元。本发明：实时监测行车的详细数据，为车辆策略控制单元提高安全系数保障，另外，通过采集模块内车道线首现识别单元、车道线识别单元、弯道识别单元、夹角识别单元和转向灯识别单元，可适应昼夜及多种复杂路况，计算的复杂度低，实时性好，提高了驾驶的安全性。

Description

一种汽车车道偏移预警提醒装置及控制系统

技术领域

本发明涉及行车安全技术领域，具体来说，涉及一种汽车车道偏移预警提醒装置及控制系统。

背景技术

随着现代交通业和车辆产业的飞速发展，高速公路里程数及车辆保有量也在迅速增加，与此同时，车辆在高速行驶时发生的交通事故数量也在急剧增长。交通事故的直接或间接原因包括人、车、路及各种环境因素。其中驾驶员在疲劳驾驶、酒后驾驶及其它精力不集中情况下的操作失误是引发重大交通事故的主要因素。更进一步地，由车辆偏移车道引起的重大交通事故所占比例很大，例如，根据美国联邦公路局的估计，美国2002年所有的致命的交通事故中44％是跟车道偏移有关；在美国警察局统计的交通事故中，约30％的交通事故是追尾碰撞，约20％的交通事故是由于车辆偏移车道引起的。因此，作为车辆安全驾驶辅助系统的关键技术之一，车道偏移预警技术成为车辆生产商及国内外学者研究的焦点，其中车道偏移预警技术的核心在于准确的车道线位置检测以及健全的预警机制两方面。

目前国内外车道偏离系统主要有以下几种方法：基于特征的识别方法、基于模型的识别方法、基于视觉和其他传感器融合的方法等。基于特征的识别方法是从车辆前方的序列灰度图像中，利用道路边界及车道标识线的灰度特征而完成的对道路边界及车道标识线的识别；基于模型的识别方法主要是基于不同的道路图像模型采用不同的识别技术来对道路边界及车道标识线进行识别；基于视觉与其他传感器融合的方法通过融合多传感器感知到的道路信息，利用多种图像特征对道路进行识别。另外世界上有些国家已成功研制出一些各具特色的车道偏离警告系统，如：Mobileye_AWS系统、AutoVue系统、GOLD系统、NavLab系统等。这些系统通过预先给驾驶员以警告信息，提醒驾驶员采取正确的操作措施，达到防止这类事故或者降低这类事故的伤害程度的目的。

然而，由于道路环境复杂，车辆种类多样，车道偏离预警和前车防撞预警系统不仅要有良好的实时性，而且对边缘的检测具有较强的依赖性，在很多道路场景中，由于车辆、阴影、水迹等因素存在，很难滤除噪声边缘，计算复杂度较高，运算开销很大，影响实时性，使得应用中存在一定的局限性。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种汽车车道偏移预警提醒装置及控制系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种汽车车道偏移预警提醒控制系统。

一种汽车车道偏移预警提醒控制系统，包括设有车辆策略控制单元的矫正模块，所述矫正模块双向连接处理模块，所述控制模块分别双向连接采集模块、显示模块、存储模块、行车数据监测模块和预警模块，所述采集模块包括图像采集单元和偏离检测单元，所述图像采集单元的输出端分别连接有车道线首现识别单元的输入端、车道线识别单元的输入端、弯道识别单元的输入端、夹角识别单元的输入端和转向灯识别单元的输入端，且所述车道线首现识别单元的输出端、所述车道线识别单元的输出端、所述弯道识别单元的输出端、所述夹角识别单元的输出端和所述转向灯识别单元的输出端分别与所述偏离检测单元的输入端相连接，所述行车数据监测模块包括GPS定位单元、行车速度检测单元、加速度检测单元、方向盘转角检测单元、路况检测单元和能见度检测单元，其中；

所述矫正模块，用于车辆偏移后进行矫正；

所述车辆策略控制单元，用于对汽车仪器进行控制并完成矫正；

所述处理模块，用于信息处理；

所述采集模块，用于信息采集；

所述显示模块，用于信息显示且读写存储模块内特征信息；

所述存储模块，用于信息存储；

所述行车数据监测模块，用于监测行车数据信息，为矫正模块提供特征信息依据，辅助矫正；

所述预警模块，用于偏离预警；

所述图像采集单元，用于图像特征信息采集；

所述偏离检测单元，用于路线偏离检测；

所述车道线首现识别单元，用于提取所述图像信息首次车道线边缘映射特性信息；

所述车道线识别单元，用于提取所述边缘映射特性信息的多个峰值点特征信息，识别车道线信息；

所述弯道识别单元，用于识别所述车道线识别单元中弯道车道线信息；

所述夹角识别单元，用于确认所述弯道车道线信息的夹角信息，确认弯道弧度信息。

所述转向灯识别单元，用于识别行车转向灯信息，判断行车转向信息；

所述GPS定位单元，用于检测当前行车GPS定位；

所述行车速度检测单元，用于检测当前行车时速；

所述加速度检测单元，用于检测当前行车加速度；

所述方向盘转角检测单元，用于检测当前行车方向盘转角；

所述路况检测单元，用于检测当前行车路况；

所述能见度检测单元，用于检测当前行车能见度。

进一步的，所述存储模块包括Eeprom存储单元和Cache存储单元，其中；所述Eeprom存储单元，用于信息存储；所述Cache存储单元，用于信息缓冲存储。

进一步的，所述显示模块包括LED显示单元，所述LED显示单元为LED显示屏。

进一步的，所述路况检测单元包括音视频信息采集和热成像信息采集。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于所述汽车车道偏移预警提醒控制系统的提醒装置。

一种汽车车道偏移预警提醒装置，包括控制模块、音频模块、指示灯模块、座椅振动模块、方向盘振动模块和预矫正模块，所述控制模块的输出端分别与所述音频模块的输入端、所述指示灯模块的输入端、所述座椅振动模块的输入端、所述方向盘振动模块的输入端和所述预矫正模块的输入端相连接，其中；

所述控制模块，用于接收行车偏离信息并执行预警指令；

所述音频模块，用于行车音频信息预警；

所述指示灯模块，用于行车仪表盘指示灯预警；

所述座椅振动模块，用于行车驾驶室座椅振动预警；

所述方向盘振动模块，用于行车方向盘振动预警；

所述预矫正模块，用于提醒是否车辆偏移矫正。

进一步的，所述音频模块为扬声器。

进一步的，所述指示灯模块为行车仪表盘指示灯。

本发明的有益效果：通过采集模块配合行车数据监测模块，便于提高矫正模块的准确性和稳定性，而且通过行车数据监测模块内GPS定位单元、行车速度检测单元、加速度检测单元、方向盘转角检测单元、路况检测单元和能见度检测单元，可以实时监测行车的详细数据，为车辆策略控制单元提高安全系数保障，另外，通过采集模块内车道线首现识别单元、车道线识别单元、弯道识别单元、夹角识别单元和转向灯识别单元，可适应昼夜及多种复杂路况，计算的复杂度低，实时性好，提高了驾驶的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种汽车车道偏移预警提醒控制系统的原理框图；

图2是根据本发明实施例的一种汽车车道偏移预警提醒装置的原理框图；

图3是根据本发明实施例的一种汽车车道偏移预警提醒控制系统的边缘映射特性信息采集实况图；

图4是根据本发明实施例的一种汽车车道偏移预警提醒控制系统的矫正示意图。

图中：

1、车辆策略控制单元；2、矫正模块；3、处理模块；4、采集模块；5、显示模块；6、存储模块；7、行车数据监测模块；8、图像采集单元；9、偏离检测单元；10、车道线首现识别单元；11、车道线识别单元；12、弯道识别单元；13、夹角识别单元；14、转向灯识别单元；15、预警模块；16、GPS定位单元；17、行车速度检测单元；18、加速度检测单元；19、方向盘转角检测单元；20、路况检测单元；21、能见度检测单元；22、控制模块；23、音频模块；24、指示灯模块；25、座椅振动模块；26、方向盘振动模块；27、预矫正模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种汽车车道偏移预警提醒控制系统。

如图1、图3和图4所示，根据本发明实施例的汽车车道偏移预警提醒控制系统，包括设有车辆策略控制单元1的矫正模块2，所述矫正模块2双向连接处理模块3，所述控制模块3分别双向连接采集模块4、显示模块5、存储模块6、行车数据监测模块7和预警模块15，所述采集模块包括图像采集单元8和偏离检测单元9，所述图像采集单元8的输出端分别连接有车道线首现识别单元10的输入端、车道线识别单元11的输入端、弯道识别单元12的输入端、夹角识别单元13的输入端和转向灯识别单元14的输入端，且所述车道线首现识别单元10的输出端、所述车道线识别单元11的输出端、所述弯道识别单元12的输出端、所述夹角识别单元13的输出端和所述转向灯识别单元14的输出端分别与所述偏离检测单元9的输入端相连接，所述行车数据监测模块7包括GPS定位单元16、行车速度检测单元17、加速度检测单元18、方向盘转角检测单元19、路况检测单元20和能见度检测单元21，其中；

所述矫正模块2，用于车辆偏移后进行矫正；

所述车辆策略控制单元1，用于对汽车仪器进行控制并完成矫正；

所述处理模块3，用于信息处理；

所述采集模块4，用于信息采集；

所述显示模块5，用于信息显示且读写存储模块6内特征信息；

所述存储模块6，用于信息存储；

所述行车数据监测模块7，用于监测行车数据信息，为矫正模块2提供特征信息依据，辅助矫正；

所述预警模块15，用于偏离预警；

所述图像采集单元8，用于图像特征信息采集；

所述偏离检测单元9，用于路线偏离检测；

所述车道线首现识别单元10，用于提取所述图像信息首次车道线边缘映射特性信息；

所述车道线识别单元11，用于提取所述边缘映射特性信息的多个峰值点特征信息，识别车道线信息；

所述弯道识别单元12，用于识别所述车道线识别单元11中弯道车道线信息；

所述夹角识别单元13，用于确认所述弯道车道线信息的夹角信息，确认弯道弧度信息。

所述转向灯识别单元14，用于识别行车转向灯信息，判断行车转向信息；

所述GPS定位单元16，用于检测当前行车GPS定位；

所述行车速度检测单元17，用于检测当前行车时速；

所述加速度检测单元18，用于检测当前行车加速度；

所述方向盘转角检测单元19，用于检测当前行车方向盘转角；

所述路况检测单元20，用于检测当前行车路况；

所述能见度检测单元21，用于检测当前行车能见度。

另外，在一个实施例中，所述存储模块6包括Eeprom存储单元和Cache存储单元，其中；所述Eeprom存储单元，用于信息存储；所述Cache存储单元，用于信息缓冲存储。所述显示模块5包括LED显示单元，所述LED显示单元为LED显示屏。所述路况检测单元20包括音视频信息采集和热成像信息采集。

另外，在一个实施例中，预先通过行车数据监测模块7内GPS定位单元16、行车速度检测单元17、加速度检测单元18、方向盘转角检测单元19、路况检测单元20和能见度检测单元21监测行车的数据信息，而采集模块4通过图像采集单元8采集道路图像信息，另外，通过车道线首现识别单元10、车道线识别单元11、弯道识别单元12、夹角识别单元13和转向灯识别单元14分别获取、分析行车信息，而偏离检测单元9检测是否发生行车偏移，通过矫正模块2和预警模块15分别进行矫正和预警提醒，而显示模块5用于可观视信息展示，存储模块6用于行车日志的存储，便于分析和查看以及维护。

根据本发明的实施例，还提供了一种汽车车道偏移预警提醒装置。

如图2所示，一种汽车车道偏移预警提醒装置，包括控制模块22、音频模块23、指示灯模块24、座椅振动模块25、方向盘振动模块26和预矫正模块27，所述控制模块22的输出端分别与所述音频模块23的输入端、所述指示灯模块24的输入端、所述座椅振动模块25的输入端、所述方向盘振动模块26的输入端和所述预矫正模块27的输入端相连接，其中；

所述控制模块22，用于接收行车偏离信息并执行预警指令；

所述音频模块23，用于行车音频信息预警；

所述指示灯模块24，用于行车仪表盘指示灯预警；

所述座椅振动模块25，用于行车驾驶室座椅振动预警；

所述方向盘振动模块26，用于行车方向盘振动预警；

所述预矫正模块27，用于提醒是否车辆偏移矫正。

在一个实施例中，所述音频模块23为扬声器。所述指示灯模块24为行车仪表盘指示灯。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过采集模块配合行车数据监测模块，便于提高矫正模块的准确性和稳定性，而且通过行车数据监测模块内GPS定位单元16、行车速度检测单元17、加速度检测单元18、方向盘转角检测单元19、路况检测单元20和能见度检测单元21，可以实时监测行车的详细数据，为车辆策略控制单元提高安全系数保障，另外，通过采集模块内车道线首现识别单元10、车道线识别单元11、弯道识别单元12、夹角识别单元13和转向灯识别单元14，可适应昼夜及多种复杂路况，计算的复杂度低，实时性好，提高了驾驶的安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车车道偏移预警提醒控制系统，包括设有车辆策略控制单元(1)的矫正模块(2)，其特征在于，所述矫正模块(2)双向连接处理模块(3)，所述控制模块(3)分别双向连接采集模块(4)、显示模块(5)、存储模块(6)、行车数据监测模块(7)和预警模块(15)，所述采集模块包括图像采集单元(8)和偏离检测单元(9)，所述图像采集单元(8)的输出端分别连接有车道线首现识别单元(10)的输入端、车道线识别单元(11)的输入端、弯道识别单元(12)的输入端、夹角识别单元(13)的输入端和转向灯识别单元(14)的输入端，且所述车道线首现识别单元(10)的输出端、所述车道线识别单元(11)的输出端、所述弯道识别单元(12)的输出端、所述夹角识别单元(13)的输出端和所述转向灯识别单元(14)的输出端分别与所述偏离检测单元(9)的输入端相连接，所述行车数据监测模块(7)包括GPS定位单元(16)、行车速度检测单元(17)、加速度检测单元(18)、方向盘转角检测单元(19)、路况检测单元(20)和能见度检测单元(21)，其中；

所述矫正模块(2)，用于车辆偏移后进行矫正；

所述车辆策略控制单元(1)，用于对汽车仪器进行控制并完成矫正；

所述处理模块(3)，用于信息处理；

所述采集模块(4)，用于信息采集；

所述显示模块(5)，用于信息显示且读写存储模块(6)内特征信息；

所述存储模块(6)，用于信息存储；

所述行车数据监测模块(7)，用于监测行车数据信息，为矫正模块(2)提供特征信息依据，辅助矫正；

所述预警模块(15)，用于偏离预警；

所述图像采集单元(8)，用于图像特征信息采集；

所述偏离检测单元(9)，用于路线偏离检测；

所述车道线首现识别单元(10)，用于提取所述图像信息首次车道线边缘映射特性信息；

所述车道线识别单元(11)，用于提取所述边缘映射特性信息的多个峰值点特征信息，识别车道线信息；

所述弯道识别单元(12)，用于识别所述车道线识别单元(11)中弯道车道线信息；

所述夹角识别单元(13)，用于确认所述弯道车道线信息的夹角信息，确认弯道弧度信息。

所述转向灯识别单元(14)，用于识别行车转向灯信息，判断行车转向信息；

所述GPS定位单元(16)，用于检测当前行车GPS定位；

所述行车速度检测单元(17)，用于检测当前行车时速；

所述加速度检测单元(18)，用于检测当前行车加速度；

所述方向盘转角检测单元(19)，用于检测当前行车方向盘转角；

所述路况检测单元(20)，用于检测当前行车路况；

所述能见度检测单元(21)，用于检测当前行车能见度。

2.根据权利要求1所述的汽车车道偏移预警提醒控制系统，其特征在于，所述存储模块(6)包括Eeprom存储单元和Cache存储单元，其中；

所述Eeprom存储单元，用于信息存储；

所述Cache存储单元，用于信息缓冲存储。

3.根据权利要求1所述的汽车车道偏移预警提醒控制系统，其特征在于，所述显示模块(5)包括LED显示单元，所述LED显示单元为LED显示屏。

4.根据权利要求1所述的汽车车道偏移预警提醒装置，其特征在于，所述路况检测单元(20)包括音视频信息采集和热成像信息采集。

5.一种汽车车道偏移预警提醒装置，其特征在于，用于权利要求1所述的汽车车道偏移预警提醒控制系统的提醒装置，包括控制模块(22)、音频模块(23)、指示灯模块(24)、座椅振动模块(25)、方向盘振动模块(26)和预矫正模块(27)，所述控制模块(22)的输出端分别与所述音频模块(23)的输入端、所述指示灯模块(24)的输入端、所述座椅振动模块(25)的输入端、所述方向盘振动模块(26)的输入端和所述预矫正模块(27)的输入端相连接，其中；

所述控制模块(22)，用于接收行车偏离信息并执行预警指令；

所述音频模块(23)，用于行车音频信息预警；

所述指示灯模块(24)，用于行车仪表盘指示灯预警；

所述座椅振动模块(25)，用于行车驾驶室座椅振动预警；

所述方向盘振动模块(26)，用于行车方向盘振动预警；

所述预矫正模块(27)，用于提醒是否车辆偏移矫正。

6.根据权利要求5所述的汽车车道偏移预警提醒装置，其特征在于，所述音频模块(23)为扬声器。

7.根据权利要求5所述的汽车车道偏移预警提醒装置，其特征在于，所述指示灯模块(24)为行车仪表盘指示灯。