CN109895694B - 一种车道偏离预警方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车道偏离预警方法、装置及车辆，通过获取公路两侧反光膜的图像，提取图像中反光膜反射的信号，并根据多个反光膜反射的信号，确定公路两侧车道线信息，然后将车道线信息与当前车辆信息进行对比判断，是判断情况发出报警。本发明在车道线不清晰或者雨雪天气遮挡车道线时，都能够有效的检测到车道线，避免发生车道偏离导致的交通事故发生。

Description

一种车道偏离预警方法、装置及车辆

技术领域

本发明属于汽车主动安全技术领域，具体涉及一种车道偏离预警方法、装置及车辆。

背景技术

目前，车辆已成为人们出行的主要代步工具，车辆种类的多样化导致汽车越来越多，而夜间行车安全也广泛的被人们所关注。夜间车辆在高速公路行驶，车速较快，车辆数量较多，人体容易犯困，导致车辆追尾、翻车及行驶出车道等安全事故较多。

公开号为10264940的中国专利提供了一种车道偏离警报装置以及车道警报系统，该车道偏离警报系统装置由摄像装置、舵角传感器、车速传感器、警报音产生部、警报显示部组成，还包括划分线检测部、划分线位置存储部、舵角存储部、车速存储部等。该技术是在汽车行进的过程中由车载用的摄像装置对车外进行拍摄，对得到的图像信息进行处理，通过模拟车道和实车运行轨迹对车辆偏离进行相关报警。

公开号为101992778的中国专利提供了一种车道偏离预警及行驶记录系统和方法，该系统由近红外光源、滤光片、摄像装置、图像传感器、电控处理单元、图像处理装置和图像存储装置。该技术使用过近红外光源透过滤光片照射车道，然后由摄像装置将摄制的车道图像信息经过传感器传输到图像处理装置和电控处理单元，并存储到图像存储装置。

上述专利的不足之处均在于，在车道线不清晰或者雨雪天气遮挡车道线时，都不能够有效的检测到车道线，仍有可能发生车道偏离导致交通事故的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种车道偏离预警方法、装置及车辆，用于解决现有技术无法在车道线不清晰时检测车道偏离导致的不能进行车道偏离预警问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种车道偏离预警方法，包括以下方法方案：

方法方案一，包括如下步骤：

1)采集公路两侧各反光膜的图像，根据所述各反光膜的图像预测公路两侧车道线位置信息；

2)根据所述公路两侧车道线位置信息和当前的车辆信息判定车辆是否存在车道偏离风险，若存在，发出报警。

方法方案二，在方法方案一的基础上，步骤1)还包括：对所述各反光膜的图像进行滤波，滤除不是由各反光膜反射的干扰信号。

方法方案三，在方法方案一的基础上，所述当前的车辆信息包括车辆位置信息、车速信息和车辆前进方向信息。

方法方案四，在方法方案三的基础上，当所述公路两侧的任意一侧车道线位置信息与所述车辆位置信息的距离在设定范围内时，根据所述车速信息和车辆前进方向判定车辆是否存在车道偏离风险。

方法方案五、六、七、八，分别在方法方案一、二、三、四的基础上，当存在车道偏离风险时，判断当前车速是否小于或等于设定车速，若小于或等于，进行二级报警；若大于设定车速，进行一级报警，控制车辆减速。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种车道偏离预警装置，包括以下装置方案：

装置方案一，包括处理器，用于执行实现以下步骤的指令：

1)采集公路两侧各反光膜的图像，根据所述各反光膜的图像预测公路两侧车道线位置信息；

2)根据所述公路两侧车道线位置信息和当前的车辆信息判定车辆是否存在车道偏离风险，若存在，发出报警。

装置方案二，在装置方案一的基础上，步骤1)还包括：对所述各反光膜的图像进行滤波，滤除不是由各反光膜反射的干扰信号。

装置方案三，在装置方案一的基础上，所述当前的车辆信息包括车辆位置信息、车速信息和车辆前进方向信息。

装置方案四，在装置方案三的基础上，当所述公路两侧的任意一侧车道线位置信息与所述车辆位置信息的距离在设定范围内时，根据所述车速信息和车辆前进方向判定车辆是否存在车道偏离风险。

装置方案五、六、七、八，分别在装置方案一、二、三、四的基础上，当存在车道偏离风险时，判断当前车速是否小于或等于设定车速，若小于或等于，进行二级报警；若大于设定车速，进行一级报警，控制车辆减速。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种车辆，包括以下车辆方案：

车辆方案一，包括车道偏离预警装置，车道偏离预警装置包括处理器，用于执行实现以下步骤的指令：

1)采集公路两侧各反光膜的图像，根据所述各反光膜的图像预测公路两侧车道线位置信息；

2)根据所述公路两侧车道线位置信息和当前的车辆信息判定车辆是否存在车道偏离风险，若存在，发出报警。

车辆方案二，在车辆方案一的基础上，步骤1)还包括：对所述各反光膜的图像进行滤波，滤除不是由各反光膜反射的干扰信号。

车辆方案三，在车辆方案一的基础上，所述当前的车辆信息包括车辆位置信息、车速信息和车辆前进方向信息。

车辆方案四，在车辆方案三的基础上，当所述公路两侧的任意一侧车道线位置信息与所述车辆位置信息的距离在设定范围内时，根据所述车速信息和车辆前进方向判定车辆是否存在车道偏离风险。

车辆方案五、六、七、八，分别在车辆方案一、二、三、四的基础上，当存在车道偏离风险时，判断当前车速是否小于或等于设定车速，若小于或等于，进行二级报警；若大于设定车速，进行一级报警，控制车辆减速。

本发明的有益效果是：

本发明通过获取公路两侧反光膜的图像，提取图像中反光膜反射的信号，并根据多个反光膜反射的信号，确定公路两侧车道线信息，然后将车道线信息与当前车辆信息进行对比判断，是判断情况发出报警。本发明在车道线不清晰或者雨雪天气遮挡车道线时，都能够有效的检测到车道线，避免发生车道偏离导致的交通事故发生。

在提取图像中反光膜反射的信号，需要采用滤波技术去除反光膜反射的干扰信号，提高了计算车道线信息的准确性。

在判断是否存在车道偏离风险时，需要结合车辆位置信息、车速信息和车辆前进方向信息进行综合判断，防止车道偏离风险的错判。

本发明针对当前的车速设置了两级报警，在车速小于、等于设定车速时，进行二级报警，即声光报警，在车速大于设定车速时，进行一级报警，包括声光报警和控制车辆减速甚至制动。

附图说明

图1是本发明一种车道偏离预警方法流程图；

图2是本发明一种车道偏离预警装置的检测单元示意图；

图3是本发明一种车道偏离预警装置的分析单元示意图；

图4是本发明的两级报警分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

实施例一：

本发明提出一种具有车道偏离预警装置的车辆，其中，车道偏离预警装置包括处理器，该处理器用于执行实现以下步骤的指令：

摄制公路两侧各反光膜的图像，对图像进行处理，处理后得到各反光膜反射的信号，根据所述各反光膜反射的信号预测公路两侧车道线信息。然后，根据所述车道线信息和当前的车辆信息判定车辆是否存在车道偏离风险，若存在，发出报警。

本发明通过获取公路两侧反光膜的图像，提取图像中反光膜反射的信号，并根据多个反光膜反射的信号，确定公路两侧车道线信息，然后将车道线信息与当前车辆信息进行对比判断，是判断情况发出报警。本发明在车道线不清晰或者雨雪天气遮挡车道线时，都能够有效的检测到车道线，避免发生车道偏离导致的交通事故发生。

为了提高计算车道线信息的准确性，需要对处理后得到各反光膜反射的信号进行滤波，滤除不是由各反光膜反射的干扰信号。

本发明旨在车道线不清晰或被雪、泥遮盖时，通过反光膜获取车道线信息，然后根据现有技术的各种方法在已知车道线信息和当前车辆信息的情况下，判断是否发生车道偏离或进行车道偏离风险预测。例如，在已经通过反光膜反射信息获取车道线信息后，可以采取公开号101992778的中国专利提到的方法将当前车辆位置信息和车道线信息进行比对，确定是否存在车道偏离风险。为了保证车道偏离风险预测的准确性，可结合车辆位置信息、车速信息和车辆前进方向信息进行综合判断，例如，判断当前车辆位置与车道线较近，即在公路两侧的任意一侧车道线位置信息与车辆位置信息的距离在设定范围内时，且车辆前进方向与车道线方向成一定角度，当前车速大于一定数值，即可判断存在车道偏离风险，需要进行报警。

在确认存在车道偏离风险时，针对车道偏离风险的大小，设定两级报警。具体的，二级报警为判断当前车速是否小于或等于设定车速，若小于或等于，进行声音报警和光学报警；一级报警为当前车速大于设定车速，进行声音报警和光学报警同时，控制车辆减速。

为了减轻计算复杂度，节省计算资源，当检测到车辆所在公路的车道数量大于两个时，判断车辆所在车道是否为公路两侧车道，若是，根据获得的车道线和车辆信息判断是否存在车道偏离风险；若车辆所在车道不是公路两侧车道，不判定是否存在车道偏离风险，不进行报警。当车辆所在公路的车道数量为一个或两个时，仍然根据获得的车道线和车辆信息判断是否存在车道偏离风险。

实施例二：

本实施例采用的检测单元包括摄像装置、图像传感器、滤波元件、图像处理装置，如图2所示，分析单元包括车载地图单元、控制单元、车速传感器，如图3所示，报警单元包括声音报警模块、光学报警模块、自动减速控制模块，如图4所示。

如图1所示，摄像装置采集高速公路两边的反光膜反射的信号，经过摄像装置将采集的信号传递给图像传感器，图像传感器对接收的信号传递给滤波元件。由于高速公路上的反光膜间距基本一致，所以滤波元件将不规律的信号过滤掉，避免其它光源对信号的干扰。然后将过滤后的信号传递给图像处理装置，图像处理装置对接收的信号进行图像处理，在根据处理后的图像模拟出车道两侧的信息，并将模拟后的车道信息传递给控制单元模块。车载地图将根据GPS导航行车的模拟车辆信息传递给控制单元模块，控制单元模块将同时接收的车载地图模拟车辆信号和图像处理装置传递的车道线信号并进行对比。

当控制单元模块根据车载地图分析到车辆处理中间车道时，控制单元模块不接收图像处理装置信号，不对车辆进行偏离预警，减少CAN网络传递信息。

当控制单元模块根据车载地图分析到车辆处理左侧车道时，控制单元模块接收图像处理装置信号，并根据当前车速和车辆前进方向判断车辆是否会与发生左侧偏离碰撞的风险。若存在碰撞风险，及时提示驾驶员并采取相应的警告措施。

当控制单元模块根据车载地图分析到车辆处理右侧车道时，控制单元模块接收图像处理装置信号，并根据当前车速和车辆前进方向判断车辆是否会与发生右侧偏离碰撞的风险。若存在碰撞风险，及时提示驾驶员并采取相应的警告措施。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种车道偏离预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采集公路两侧各反光膜的图像，根据所述各反光膜的图像预测公路两侧车道线位置信息；

2）根据所述公路两侧车道线位置信息和当前的车辆信息判定车辆是否存在车道偏离风险，若存在，发出报警；当存在车道偏离风险时，判断当前车速是否小于或等于设定车速，若小于或等于，进行二级报警；若大于设定车速，进行一级报警，控制车辆减速；

当检测到车辆所在公路的车道数量大于两个时，判断车辆所在车道是否为公路两侧车道，若是，根据获得的车道线和车辆信息判断是否存在车道偏离风险；若车辆所在车道不是公路两侧车道，不判定是否存在车道偏离风险。

2.根据权利要求1所述的车道偏离预警方法，其特征在于，步骤1）还包括：对所述各反光膜的图像进行滤波，滤除不是由各反光膜反射的干扰信号。

3.根据权利要求1所述的车道偏离预警方法，其特征在于，所述当前的车辆信息包括车辆位置信息、车速信息和车辆前进方向信息。

4.根据权利要求3所述的车道偏离预警方法，其特征在于，当所述公路两侧的任意一侧车道线位置信息与所述车辆位置信息的距离在设定范围内时，根据所述车速信息和车辆前进方向判定车辆是否存在车道偏离风险。

5.一种车道偏离预警装置，其特征在于，包括处理器，用于执行实现以下步骤的指令：

1）采集公路两侧各反光膜的图像，根据所述各反光膜的图像预测公路两侧车道线位置信息；

2）根据所述公路两侧车道线位置信息和当前的车辆信息判定车辆是否存在车道偏离风险，若存在，发出报警；当存在车道偏离风险时，判断当前车速是否小于或等于设定车速，若小于或等于，进行二级报警；若大于设定车速，进行一级报警，控制车辆减速；

当检测到车辆所在公路的车道数量大于两个时，判断车辆所在车道是否为公路两侧车道，若是，根据获得的车道线和车辆信息判断是否存在车道偏离风险；若车辆所在车道不是公路两侧车道，不判定是否存在车道偏离风险。

6.根据权利要求5所述的车道偏离预警装置，其特征在于，步骤1）还包括：对所述各反光膜的图像进行滤波，滤除不是由各反光膜反射的干扰信号。

7.根据权利要求5所述的车道偏离预警装置，其特征在于，所述当前的车辆信息包括车辆位置信息、车速信息和车辆前进方向信息。

8.根据权利要求7所述的车道偏离预警装置，其特征在于，当所述公路两侧的任意一侧车道线位置信息与所述车辆位置信息的距离在设定范围内时，根据所述车速信息和车辆前进方向判定车辆是否存在车道偏离风险。

9.一种车辆，包括车道偏离预警装置，其特征在于，车道偏离预警装置包括处理器，用于执行实现以下步骤的指令：

1）采集公路两侧各反光膜的图像，根据所述各反光膜的图像预测公路两侧车道线位置信息；

2）根据所述公路两侧车道线位置信息和当前的车辆信息判定车辆是否存在车道偏离风险，若存在，发出报警；当存在车道偏离风险时，判断当前车速是否小于或等于设定车速，若小于或等于，进行二级报警；若大于设定车速，进行一级报警，控制车辆减速；

当检测到车辆所在公路的车道数量大于两个时，判断车辆所在车道是否为公路两侧车道，若是，根据获得的车道线和车辆信息判断是否存在车道偏离风险；若车辆所在车道不是公路两侧车道，不判定是否存在车道偏离风险。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，步骤1）还包括：对所述各反光膜的图像进行滤波，滤除不是由各反光膜反射的干扰信号。

11.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述当前的车辆信息包括车辆位置信息、车速信息和车辆前进方向信息。

12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，当所述公路两侧的任意一侧车道线位置信息与所述车辆位置信息的距离在设定范围内时，根据所述车速信息和车辆前进方向判定车辆是否存在车道偏离风险。

Images