CN207106493U - 一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，包括用于采集车道线信息的摄像头、用以调整车辆偏离车道线角度的直流电机、驱动直流电机的电机驱动、用于车辆偏离车道线发出报警的报警模块、用以接收车道线信息和处理车道线信息的控制模块以及用于显示车道信息的液晶显示屏，所述摄像头、电机驱动、报警模块、液晶显示屏均与所述控制模块连接，同时，所述电机驱动与直流电机连接。本实用新型提供了一种结构简单、图像处理速度快、能够进行车道偏离自动纠正的基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统。
背景技术
随着汽车工业在中国的高速发展，汽车主动安全性能正逐步成为人们重点关注的性能指标之一。作为汽车主动安全系统之一的车道保持系统(Lane Keeping System,LKS)在汽车主动安全领域扮演的角色越来越重要。车道保持系统的主要功能是：当车辆在行驶过程中偏离车道时，车道保持系统首先会向驾驶员发出车道偏离警告信号，如果在一定时间内驾驶员没有做出反应，车道保持系统通过电子控制单元向转向执行器发出相应的转向命令，纠正车辆姿态，使车辆行驶在正确的车道上，从而保证驾驶员的行车安全。当前，随着高新技术在汽车行业的应用，汽车已经变得越来越智能。汽车车道保持辅助系统是智能辅助驾驶重要的研究内容。当即将发生车道偏离而驾驶员反应不及时，辅助控制是避免事故的有效手段。
目前，国外的车道保持系统主要应用在智能车辆特别是辅助驾驶系统中。系统一般由显示器、摄像头、控制器和传感器组成，通过放置在有效位置的摄像头采集车道线的图像信息。系统采用图像处理、模式识别等技术获得汽车当前的位置参数，同时传感器会收集车辆数据和驾驶员的操作状态，当判断车辆偏离车道时，控制器会发出报警信号。国内针对这套系统研究起步比较晚，当前这些系统结构复杂，价格普遍偏高，系统处理速度慢，不能进行车道偏离自动纠正。
发明内容
为了克服现有车道保持系统存在处理速度较慢、不能进行车道偏离自动纠正的缺陷，本实用新型提供了一种结构简单、图像处理速度快、能够进行车道偏离自动纠正的基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，包括用于采集车道线信息的摄像头、用以调整车辆偏离车道线角度的直流电机、驱动直流电机的电机驱动、用于车辆偏离车道线发出报警的报警模块、用以接收车道线信息和处理车道线信息的控制模块以及用于显示车道信息的液晶显示屏，所述摄像头、电机驱动、报警模块、液晶显示屏均与所述控制模块连接，同时，所述电机驱动与直流电机连接。
进一步，所述摄像头为CMOS摄像头，所述控制模块为FPGA控制模块，所述液晶显示屏为5寸电容屏，所述报警模块为蜂鸣器，所述电机驱动为直流电机驱动，所述直流电机为12V电压驱动电机。
再进一步，所述CMOS摄像头与FPGA控制模块的视频信号处理模块连接。
再进一步，所述液晶显示屏同时与FPGA控制模块的LCD控制模块和SDRAM控制模块连接。
再进一步，所述直流电机驱动的In1口与FPGA控制模块的PWM1 口连接，直流电机驱动的OUT1口与直流电机的In1口连接。
再进一步，报警模块的In1口与FPGA控制模块的IO1口连接。
更进一步，所述CMOS摄像头的型号为OV7725Sensor。
所述FPGA控制模块采用Cyclone IV系列EP4CE15E17C8N型号芯片。
本实用新型中的功能模块，均由硬件电路实现。
本实用新型的有益效果主要表现在：结构简单、图像处理速度较快；在不同环境下，车辆出现非正常的偏离车道线时，本系统会发出偏离报警，并进行自动纠正车身，同时在液晶显示屏进行显示。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是FPGA控制模块的结构框图。
图3是CMOS摄像头与FPGA控制模块连接示意图。
图4是液晶显示屏与FPGA控制模块连接的示意图。
图5是直流电机驱动与直流电机及FPGA控制模块连接示意图。
图6是报警模块与FPGA控制模块连接示意图。
图7是本实用新型的工作指令流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1～图7，一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，包括用于采集车道线信息的摄像头、用以调整车辆偏离车道线角度的直流电机、驱动直流电机的电机驱动、用于车辆偏离车道线发出报警的报警模块、用以接收车道线信息和处理车道线信息的控制模块以及用于显示车道信息的液晶显示屏，所述摄像头、电机驱动、报警模块、液晶显示屏均与所述控制模块连接，同时，所述电机驱动与直流电机连接。
进一步，所述摄像头为CMOS摄像头，所述控制模块为FPGA控制模块，所述液晶显示屏为5寸电容屏，所述报警模块为蜂鸣器，所述电机驱动为直流电机驱动，所述直流电机为12V电压驱动电机。
再进一步，所述CMOS摄像头与FPGA控制模块的视频信号处理模块连接。
再进一步，所述液晶显示屏同时与FPGA控制模块的LCD控制模块和SDRAM控制模块连接。
再进一步，所述直流电机驱动的In1口与FPGA控制模块的PWM1 口连接，直流电机驱动的OUT1口与直流电机的In1口连接。
再进一步，报警模块的In1口与FPGA控制模块的IO1口连接。
更进一步，所述CMOS摄像头的型号为OV7725Sensor。
所述FPGA控制模块采用Cyclone IV系列EP4CE15E17C8N型号芯片。
本实用新型中的功能模块，均由硬件电路实现。
本实施例中，CMOS摄像头放置在车辆最中间玻璃上，使得车身位置位于道路最中间。如图3所示，CMOS摄像头用来采集车道线信息，并将车道线信息交给FPGA控制模块中的视频信号处理模块进行处理。
如图4所示，FPGA控制模块中的视频信号处理模块处理的车道线信息交给FPGA控制模块中的LCD控制模块和SDRAM控制模块，用以在液晶显示屏上显示车道线信息。
如图5所示，FPGA控制模块中的视频信号处理模块处理的车道线信息有偏离，FPGA控制模块PWM1口就会发送PWM信号给直流电机驱动的In1口，直流电机驱动根据接收到PWM信号进行判断并输出信号到OUT1口，而直流电机通过In1口进行接收OUT1发送过来的信号控制直流电机的转速。
如图6所示，报警模块采用蜂鸣器，FPGA控制模块中的视频信号处理模块处理的车道线信息有偏离，FPGA控制模块的IO1就会发出报警信号，报警模块的In1口接收报警信号控制报警模块发出报警声。
如图7所示，本系统的工作指令流程为：
系统开始后，CMOS摄像头采集车道线信息，当车辆在车道上发生偏转，在液晶显示屏进行显示车道线偏离信息，并通过报警模块发出报警，若驾驶员没有反应，便控制直流电机转动，若是左偏，直流电机右转，若是右偏，直流电机左转，进行自动的修复，可以避免一系列交通事故；本实用新型可应用在车辆的自动驾驶等领域。
以上所述具体实施方式对本实用新型的技术方案和有益效果做了详尽说明，此上案例应理解为仅最优选实案例，并不限制本实用新型的用途，凡在本实用新型理论原则基础上所做的任何修改、补充和等同替换等，皆应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，其特征在于：包括用于采集车道线信息的摄像头、用以调整车辆偏离车道线角度的直流电机、驱动直流电机的电机驱动、用于车辆偏离车道线发出报警的报警模块、用以接收车道线信息和处理车道线信息的控制模块以及用于显示车道信息的液晶显示屏，所述摄像头、电机驱动、报警模块、液晶显示屏均与所述控制模块连接，同时，所述电机驱动与直流电机连接。
2.如权利要求1所述的一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，其特征在于：所述摄像头为CMOS摄像头，所述控制模块为FPGA控制模块，所述液晶显示屏为5寸电容屏，所述报警模块为蜂鸣器，所述电机驱动为直流电机驱动，所述直流电机为12V电压驱动电机。
3.如权利要求2所述的一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，其特征在于：所述CMOS摄像头与FPGA控制模块的视频信号处理模块连接。
4.如权利要求2所述的一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，其特征在于：所述液晶显示屏同时与FPGA控制模块的LCD控制模块和SDRAM控制模块连接。
5.如权利要求2所述的一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，其特征在于：所述直流电机驱动的In1口与FPGA控制模块的PWM1口连接，直流电机驱动的OUT1口与直流电机的In1口连接。
6.如权利要求2所述的一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，其特征在于：报警模块的In1口与FPGA控制模块的IO1口连接。
7.如权利要求2或3所述的一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，其特征在于：所述CMOS摄像头的型号为OV7725Sensor。
8.如权利要求2至6任意一项所述的一种基于摄像识别技术的汽车车道保持辅助系统，其特征在于：所述FPGA控制模块采用Cyclone IV系列EP4CE15E17C8N型号芯片。
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|---|---|---|---|---|
| CN113771849A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-10 | 英博超算(南京)科技有限公司 | 一种适用于车道保持辅助系统 |
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