CN113060067A - 一种汽车偏离车道的预警方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车偏离车道的预警方法及装置，包括控制器、左侧摄像头、右侧摄像头、图像采集模块、电源模块、HUD显示器、采集传感器、转角传感器、中心摄像头、跟车模块、报警模块和报警器，所述控制器用于控制、执行、运算整个汽车偏离车道预警装置的各项命令，所述左侧摄像头用于拍摄汽车左侧道路画面，所述右侧摄像头用于拍摄汽车右侧道路画面。本发明所述的一种汽车偏离车道的预警方法，有效的解决了驾驶员在驾驶过程中，因劳累、瞌睡、走神所产生车辆偏离行驶车道，避免车辆与周围车辆产生碰撞的安全隐患，提高车辆行驶安全性，能够时刻提醒驾驶员保持安全的跟车距离，减少与前车追尾的现象。

Description

一种汽车偏离车道的预警方法及装置
技术领域
本发明涉及偏离车道预警领域，具体涉及一种汽车偏离车道的预警方法，更具体涉及一种汽车偏离车道的预警方法及装置。
背景技术
随着生活质量的提高，汽车成为每个家庭主要的出行交通工具，在驾驶汽车的时候，人们按照交通法需要持续在对应的车道内行驶，车道则是由白色线条在道路上分隔而成的；
但是现有的驾驶员在驾驶车辆的时候，会产生疲劳、瞌睡、走神等现象，该类现象容易导致出现汽车偏离车道，汽车在偏离车道后，容易与周边车辆发生碰撞，引发交通事故，安全性差，为此，本方案提出一种汽车偏离车道的预警方法及装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种汽车偏离车道的预警方法，可以有效解决背景技术中：现有的驾驶员在驾驶车辆的时候，会产生疲劳、瞌睡、走神等现象，该类现象容易导致出现汽车偏离车道，汽车在偏离车道后，容易与周边车辆发生碰撞，引发交通事故，安全性差的技术问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种汽车偏离车道的预警方法，包括控制器、左侧摄像头、右侧摄像头、图像采集模块、电源模块、HUD显示器、采集传感器、转角传感器、中心摄像头、跟车模块、报警模块和报警器；
所述控制器用于控制、执行、运算整个汽车偏离车道预警装置的各项命令；
所述左侧摄像头用于拍摄汽车左侧道路画面；
所述右侧摄像头用于拍摄汽车右侧道路画面；
所述图像采集模块用于处理左侧摄像头和右侧摄像头拍摄的道路画面；
所述电源模块用于为整个汽车偏离车道预警装置降压供电；
所述HUD显示器用于显示汽车偏离车道预警装置各项数据；
所述采集传感器用于采集汽车转向灯状态信息；
所述转角传感器用于采集汽车方向盘状态信息；
所述中心摄像头用于拍摄汽车前方道路画面；
所述报警模块用于接收报警命令并且执行该命令至报警器。
优选的，所述跟车模块包括采集单元、测距单元、测速单元、匹配单元、储存单元、处理单元和执行单元。
优选的，所述跟车模块具体处理步骤如下：
S1：采集单元采集到中心摄像头拍摄画面，传输至测距单元；
S2：测距单元测量驾驶车辆与前车距离，同时测速单元采集到汽车移动码数；
S3：在储存单元中储存相应码数对应的最小安全距离数值；
S4：匹配单元将采集到的车速和车距与储存单元中储存的数值进行比对；
S5：在比对时，首先将车速与储存的车速区间数值进行匹配，匹配成功后将采集的车距与该车速区间内储存的车距数值进行比对，当实际车距小于储存车距的时候，处理单元处理该信号后有执行单元驱动报警模块工作，报警器产生蜂鸣声。
优选的，所述储存单元包括A1、B1、C1、D1和E1五个分区，其中A1代表100-120km/h＝150m以上，其中B1代表80-100km/h＝100m以上，其中C1代表60-80km/h＝60-80m以上，其中D1代表30-60km/h＝20-50m以上，其中E1代表20-30km/h＝10m以上。
优选的，所述S2中，测距单元工作步骤如下：
a：测距单元接收到中心摄像头拍摄画面后，在道路区域对物体进行检测，通过矩形框将物体形状框出来；
b：结合矩形框信息，找到该矩形框底边的两个像平面坐标，分别记为u1、v1和u2、v2；
c：使用几何关系推导法，由像平面坐标点u1、v1和u2、v2推导出道路平面坐标x1、y1和x2、y2；
d：最终通过公式
Figure BDA0003010502390000031
计算得出距离。
一种汽车偏离车道的预警方法，该预警方法具体包括如下步骤：
步骤一：左侧摄像头和右侧摄像头实时拍摄车辆两侧道路信息；
步骤二：拍摄的画面信息通过图像处理模块进行采集，采集的图像信息通过控制器运算后发送至HUD显示器；
步骤三：同时控制器时刻采集行驶车道的标识线，通过图像处理获得汽车在当前车道中的位置参数；
步骤四：当检测到汽车偏离车道时，采集传感器和转角传感器分别采集汽车的转向灯和方向盘数据，从而得出驾驶员的操作状态；
步骤五：当转向灯工作或者方向盘被操作则代表有驾驶员操作变道，此时报警器不工作，当转向灯不工作或者方向盘没有被驾驶员操作转动，则代表车辆已经偏移车道，此时报警模块推动报警器工作进行报警。
作为本发明的进一步方案，所述步骤五中，报警器的报警方式为语音播报加震动，在驾驶员为修正车辆位置时持续报警，在驾驶员修复车辆位置时，报警时间为1-3s。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
通过设置左侧摄像头、右侧摄像头、图像采集模块配合采集传感器、转角传感器，实现了汽车在偏离轨道后及时报警的功能，有效的解决了驾驶员在驾驶过程中，因劳累、瞌睡、走神所产生车辆偏离行驶车道，避免车辆与周围车辆产生碰撞的安全隐患，提高车辆行驶安全性；
通过设置跟车模块，在储存单元中储存100-120km/h＝150m以上、80-100km/h＝100m以上、60-80km/h＝60-80m以上、30-60km/h＝20-50m以上和20-30km/h＝10m以上五组数据，同时测速单元和测距单元实时获取汽车速度与前车之间的距离，当测得的汽车速度与储存的汽车速度一致的时候，匹配单元将测得的车距与该车速区间内的车距进行对比，在实际距离小于储存距离的时候发出警报，能够时刻提醒驾驶员保持安全的跟车距离，减少与前车追尾的现象。
附图说明
图1为本发明系统图；
图2为本发明跟车模块系统框图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-2所示，一种汽车偏离车道的预警方法，包括控制器、左侧摄像头、右侧摄像头、图像采集模块、电源模块、HUD显示器、采集传感器、转角传感器、中心摄像头、跟车模块、报警模块和报警器；
控制器用于控制、执行、运算整个汽车偏离车道预警装置的各项命令；
左侧摄像头用于拍摄汽车左侧道路画面；
右侧摄像头用于拍摄汽车右侧道路画面；
图像采集模块用于处理左侧摄像头和右侧摄像头拍摄的道路画面；
电源模块用于为整个汽车偏离车道预警装置降压供电；
HUD显示器用于显示汽车偏离车道预警装置各项数据；
采集传感器用于采集汽车转向灯状态信息；
转角传感器用于采集汽车方向盘状态信息；
中心摄像头用于拍摄汽车前方道路画面；
报警模块用于接收报警命令并且执行该命令至报警器。
跟车模块包括采集单元、测距单元、测速单元、匹配单元、储存单元、处理单元和执行单元。
跟车模块具体处理步骤如下：
S1：采集单元采集到中心摄像头拍摄画面，传输至测距单元；
S2：测距单元测量驾驶车辆与前车距离，同时测速单元采集到汽车移动码数；
S3：在储存单元中储存相应码数对应的最小安全距离数值；
S4：匹配单元将采集到的车速和车距与储存单元中储存的数值进行比对；
S5：在比对时，首先将车速与储存的车速区间数值进行匹配，匹配成功后将采集的车距与该车速区间内储存的车距数值进行比对，当实际车距小于储存车距的时候，处理单元处理该信号后有执行单元驱动报警模块工作，报警器产生蜂鸣声。
储存单元包括A1、B1、C1、D1和E1五个分区，其中A1代表100-120km/h＝150m以上，其中B1代表80-100km/h＝100m以上，其中C1代表60-80km/h＝60-80m以上，其中D1代表30-60km/h＝20-50m以上，其中E1代表20-30km/h＝10m以上。
S2中，测距单元工作步骤如下：
a：测距单元接收到中心摄像头拍摄画面后，在道路区域对物体进行检测，通过矩形框将物体形状框出来；
b：结合矩形框信息，找到该矩形框底边的两个像平面坐标，分别记为u1、v1和u2、v2；
c：使用几何关系推导法，由像平面坐标点u1、v1和u2、v2推导出道路平面坐标x1、y1和x2、y2；
d：最终通过公式
Figure BDA0003010502390000061
计算得出距离。
一种汽车偏离车道的预警方法，该预警方法具体包括如下步骤：
步骤一：左侧摄像头和右侧摄像头实时拍摄车辆两侧道路信息；
步骤二：拍摄的画面信息通过图像处理模块进行采集，采集的图像信息通过控制器运算后发送至HUD显示器；
步骤三：同时控制器时刻采集行驶车道的标识线，通过图像处理获得汽车在当前车道中的位置参数；
步骤四：当检测到汽车偏离车道时，采集传感器和转角传感器分别采集汽车的转向灯和方向盘数据，从而得出驾驶员的操作状态；
步骤五：当转向灯工作或者方向盘被操作则代表有驾驶员操作变道，此时报警器不工作，当转向灯不工作或者方向盘没有被驾驶员操作转动，则代表车辆已经偏移车道，此时报警模块推动报警器工作进行报警。
步骤五中，报警器的报警方式为语音播报加震动，在驾驶员为修正车辆位置时持续报警，在驾驶员修复车辆位置时，报警时间为1-3s。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等效物界定。

Claims (7)

1.一种汽车偏离车道的预警装置，其特征在于：包括控制器、左侧摄像头、右侧摄像头、图像采集模块、电源模块、HUD显示器、采集传感器、转角传感器、中心摄像头、跟车模块、报警模块和报警器；
所述控制器用于控制、执行、运算整个汽车偏离车道预警装置的各项命令；
所述左侧摄像头用于拍摄汽车左侧道路画面；
所述右侧摄像头用于拍摄汽车右侧道路画面；
所述图像采集模块用于处理左侧摄像头和右侧摄像头拍摄的道路画面；
所述电源模块用于为整个汽车偏离车道预警装置降压供电；
所述HUD显示器用于显示汽车偏离车道预警装置各项数据；
所述采集传感器用于采集汽车转向灯状态信息；
所述转角传感器用于采集汽车方向盘状态信息；
所述中心摄像头用于拍摄汽车前方道路画面；
所述报警模块用于接收报警命令并且执行该命令至报警器。
2.根据权利要求1所述的一种汽车偏离车道的预警装置，其特征在于：所述跟车模块包括采集单元、测距单元、测速单元、匹配单元、储存单元、处理单元和执行单元。
3.根据权利要求2所述的一种汽车偏离车道的预警装置，其特征在于：所述跟车模块具体处理步骤如下：
S1：采集单元采集到中心摄像头拍摄画面，传输至测距单元；
S2：测距单元测量驾驶车辆与前车距离，同时测速单元采集到汽车移动码数；
S3：在储存单元中储存相应码数对应的最小安全距离数值；
S4：匹配单元将采集到的车速和车距与储存单元中储存的数值进行比对；
S5：在比对时，首先将车速与储存的车速区间数值进行匹配，匹配成功后将采集的车距与该车速区间内储存的车距数值进行比对，当实际车距小于储存车距的时候，处理单元处理该信号后有执行单元驱动报警模块工作，报警器产生蜂鸣声。
4.根据权利要求3所述的一种汽车偏离车道的预警装置，其特征在于：所述储存单元包括A1、B1、C1、D1和E1五个分区，其中A1代表100-120km/h＝150m以上，其中B1代表80-100km/h＝100m以上，其中C1代表60-80km/h＝60-80m以上，其中D1代表30-60km/h＝20-50m以上，其中E1代表20-30km/h＝10m以上。
5.根据权利要求3所述的一种汽车偏离车道的预警装置，其特征在于：所述S2中，测距单元工作步骤如下：
a：测距单元接收到中心摄像头拍摄画面后，在道路区域对物体进行检测，通过矩形框将物体形状框出来；
b：结合矩形框信息，找到该矩形框底边的两个像平面坐标，分别记为u1、v1和u2、v2；
c：使用几何关系推导法，由像平面坐标点u1、v1和u2、v2推导出道路平面坐标x1、y1和x2、y2；
d：最终通过公式
Figure FDA0003010502380000021
计算得出距离。
6.一种汽车偏离车道的预警方法，其特征在于：该预警方法具体包括如下步骤：
步骤一：左侧摄像头和右侧摄像头实时拍摄车辆两侧道路信息；
步骤二：拍摄的画面信息通过图像处理模块进行采集，采集的图像信息通过控制器运算后发送至HUD显示器；
步骤三：同时控制器时刻采集行驶车道的标识线，通过图像处理获得汽车在当前车道中的位置参数；
步骤四：当检测到汽车偏离车道时，采集传感器和转角传感器分别采集汽车的转向灯和方向盘数据，从而得出驾驶员的操作状态；
步骤五：当转向灯工作或者方向盘被操作则代表有驾驶员操作变道，此时报警器不工作，当转向灯不工作或者方向盘没有被驾驶员操作转动，则代表车辆已经偏移车道，此时报警模块推动报警器工作进行报警。
7.根据权利要求6所述的一种汽车偏离车道的预警方法，其特征在于：所述步骤五中，报警器的报警方式为语音播报加震动，在驾驶员为修正车辆位置时持续报警，在驾驶员修复车辆位置时，报警时间为1-3s。
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