專利名稱：一種基于dsp的車道偏離警示記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車交通安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于DSP的車道偏離警示記錄裝置。
技術(shù)背景汽車道路交通事故是世界性的災(zāi)難，因此汽車交通安全也是世界性的難題，在公路行駛過程中，每年都會(huì)發(fā)生很多起由于駕駛員分散注意力或是操作原因所引起的交通事故，因此當(dāng)車輛即將處于危險(xiǎn)狀態(tài)之前，快速、準(zhǔn)確、及時(shí)的對(duì)駕駛員進(jìn)行預(yù)警是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能化程度高的車
道偏離警示記錄裝置。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案一種基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，其特征在于，包括DSP單片機(jī)、與can總線連接的車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、液晶顯示器、蜂鳴器、發(fā)光二極管和安裝于車輛前端的CXD圖像傳感器，所述CXD圖像傳感器通過圖像解碼器與DSP單片機(jī)連接，所述車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和液晶顯示器分別與DSP單片機(jī)連接，所述蜂鳴器和發(fā)光二極管分別與車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)連接。所述DSP單片機(jī)采用TMS320DM642 DSP單片機(jī)。所述車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)采用MC9S12XS128單片機(jī)。所述CXD圖像傳感器采用1/4" SONY機(jī)器視覺專用CXD模組。所述圖像解碼器采用TVP5150圖像解碼器。所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用Barracuda 7200存儲(chǔ)器。所述液晶顯示器采用FYD12864-0402B液晶顯示器。所述蜂鳴器采用CY-12055蜂鳴器，所述發(fā)光二極管采用SMD0805發(fā)光二極管。本實(shí)用新型的裝置可以準(zhǔn)確分析車輛在道路中的位置信息，正確判斷車輛的行駛狀態(tài)，當(dāng)車輛偏離車道時(shí)給予預(yù)警并記錄；裝置基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，采用嵌入式軟硬件結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)道路的采集分析，可以減少設(shè)備的復(fù)雜性，有極大地靈活性，是一種有效的車載安全輔助裝置。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為DSP單片機(jī)的圖像處理工作流程示意圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的裝置是綜合運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、信息工程學(xué)、車輛工程學(xué)、交通工程學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)中的嵌入式(XD(Charge Coupled Device,電荷藕合器件)圖像傳感采集技術(shù)、嵌入式高速DSP(digital signal Processor,數(shù)字信號(hào)微處理器)圖像處理技術(shù)、地物形狀邊緣檢測(cè)技術(shù)、高速運(yùn)動(dòng)物形狀檢測(cè)分析技術(shù)和模式識(shí)別技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)車輛距道路標(biāo)線的距離，當(dāng)車輛處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行預(yù)警并存儲(chǔ)該時(shí)刻的圖像。實(shí)施例 參照?qǐng)D1，本實(shí)施例給出的一種基于DSP的車道偏離警示記錄裝置包括TMS320DM642 DSP單片機(jī)、與can總線連接的MC9S12XS128單片機(jī)、Barracuda 7200數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、FYD12864-0402B液晶顯示器、CY-12055蜂鳴器、SMD0805發(fā)光二極管和安裝于車輛前端的1/4" SONY機(jī)器視覺專用CXD圖像傳感器，所述CXD圖像傳感器通過TVP5150圖像解碼器與DSP單片機(jī)連接，所述MC9S12XS128單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和液晶顯示器分別與DSP單片機(jī)連接，所述蜂鳴器和發(fā)光二極管分別與MC9S12XS128單片機(jī)連接。CCD圖像傳感器安裝在車輛前部擋風(fēng)玻璃的內(nèi)側(cè)并斜指向前方的車道，用于采集道路信息；該CXD圖像傳感器掃描方式為PAL制式，影像像素達(dá)到30萬(wàn)像素(500X582)，水平清晰度為420TVL (電視線)，通過CCS軟件開發(fā)環(huán)境對(duì)此CXD圖像傳感器進(jìn)行初始化配置，CXD攝像機(jī)在短時(shí)間內(nèi)拍攝前方環(huán)境的瞬時(shí)圖像，然后通過TVP5150圖像解碼芯片把圖像信號(hào)傳輸?shù)綀D像數(shù)字信號(hào)處理器TMS320DM642中； 車輛的轉(zhuǎn)向信號(hào)和車速信號(hào)是通過車輛CAN總線傳到MC9S12XS128單片機(jī)，MC9S12XS128單片機(jī)通過車輛的CAN總線獲取轉(zhuǎn)向信號(hào)和車速信號(hào)，依據(jù)獲取的信號(hào)來(lái)計(jì)算車輛即時(shí)的行駛參數(shù)，再通過RS232串行端口把采集到的速度和轉(zhuǎn)向開關(guān)信號(hào)發(fā)送到TMS320DM642 ；TMS320DM642 DSP單片機(jī)其核心是C6416型高性能數(shù)字信號(hào)處理器，具有極強(qiáng)的處理性能，高度的靈活性和可編程性，同時(shí)外圍集成了非常完整的音頻、視頻和網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)備及接口。CCD圖像傳感器采集到的彩色圖像經(jīng)過DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)處理后轉(zhuǎn)化為灰度圖像，利用中值濾波法、Sobel算子法以及閾值分割法等圖像處理算法得到二值化圖像；FYD12864-0402B液晶顯示模塊是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，顯示分辨率為128*64，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)的字模庫(kù)，采用串行接口方式對(duì)其訪問，是SPI標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口，獲取車輛偏離車道信號(hào)后顯示此時(shí)刻的圖像。Barracuda 7200存儲(chǔ)器采用H. 264高性能視頻壓縮技術(shù)，其最大的優(yōu)勢(shì)是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，在同等圖像質(zhì)量的條件下，H. 264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的I. 5 2倍；此外，H. 264在具有高壓縮比的同時(shí)還擁有高質(zhì)量流暢的圖像，能夠?qū)崿F(xiàn)普通硬盤的本地大容量圖像存儲(chǔ)；當(dāng)車輛的轉(zhuǎn)向燈未開啟并且車輛即將偏離車道行駛時(shí)，MC9S12DG128單片機(jī)發(fā)出一個(gè)高電平觸發(fā)光二極管發(fā)光和蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，這意味著車輛處在報(bào)警狀態(tài)，提醒司機(jī)注意駕駛。參照?qǐng)D2，CXD圖像傳感器在短時(shí)間內(nèi)采集前方環(huán)境的實(shí)時(shí)圖像，然后通過TVP5150圖像解碼芯片把圖像信號(hào)傳輸?shù)綀D像處理器TMS320DM642單片機(jī)中，經(jīng)過DSP單片機(jī)的圖像處理后，把彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，利用中值濾波法、Sobel算子法以及閾值分割法等圖像處理算法得到二值化圖像。從車輛CAN總線采集到的速度信號(hào)和轉(zhuǎn)向通斷信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理電路的濾波、放大后傳給MC9S12DG128單片機(jī)，再通過RS232串行端口把采集到的速度和轉(zhuǎn)向通斷信號(hào)發(fā)送到TMS320DM642單片機(jī)，TMS320DM642單片機(jī)根據(jù)車速和經(jīng)過處理后的車道線得到從車輛當(dāng)前位置開始到車輛與車道線開始接觸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間即跨越車道時(shí)間(time to lane crossing, TLC)，然后TMS320DM642單片機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)向信號(hào)和所得的TLC信號(hào)控制MC9S12DG128單片機(jī)是否觸發(fā)發(fā)光二級(jí)管以及蜂鳴器的工作，具體控制過程如下當(dāng)未采集到轉(zhuǎn)向信號(hào)TLC < 0.8秒時(shí)，說明車輛中心在車道中心附近，離跨越車道時(shí)間還長(zhǎng)，MC9S12DG128單片機(jī)不出發(fā)預(yù)警；當(dāng)0. 4 < TLC < 0. 8秒時(shí)，說明車輛中心已經(jīng)偏離車道中心有些距離，跨越車道時(shí)間也較短，預(yù)警待命；當(dāng)TLC < 0.4秒時(shí)，說明車輛中心偏離車道中心一段距離，離跨越車道時(shí)間非常短，此時(shí)控制裝置處于危險(xiǎn)模式，MC9S12DG128單片機(jī)及時(shí)觸發(fā)預(yù)警發(fā)布警告并把此時(shí)采集的圖像存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。由于環(huán)境的差異，使得實(shí)際采集的道路圖像特征各異，為了提高算法的有效性，提高裝置的可靠性，將采集的道路圖像根據(jù)圖像的光照特征如強(qiáng)光、弱光進(jìn)行模式分類，并針對(duì)不同的分類進(jìn)行圖像預(yù)處理，主要是對(duì)原始的道路圖像進(jìn)行去噪和圖像增強(qiáng)，目的是降低噪聲干擾、突出圖像中的有用區(qū)域。對(duì)于不同光照條件下檢測(cè)出的邊緣圖像，采用自適應(yīng)閥值的二值化分割方法，提取圖像的邊緣特征，再進(jìn)行一些濾波處理，以期去除這些干擾。本實(shí)用新型的裝置中所用的各種電子元器件均是市售的已知產(chǎn)品，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)效果即可實(shí)現(xiàn)各電子元器件的連接。
權(quán)利要求1.一種基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，其特征在于，包括DSP單片機(jī)、與can總線連接的車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、液晶顯示器、蜂鳴器、發(fā)光二極管和安裝于車輛前端的CXD圖像傳感器，所述CXD圖像傳感器通過圖像解碼器與DSP單片機(jī)連接，所述車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和液晶顯示器分別與DSP單片機(jī)連接，所述蜂鳴器和發(fā)光二極管分別與車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，其特征在于，所述DSP單片機(jī)采用TMS320DM642DSP單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，其特征在于，所述車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)采用MC9S12XS128單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，其特征在于，所述CCD圖像傳感器采用1/4" SONY機(jī)器視覺專用CXD模組。
5.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，其特征在于，所述圖像解碼器采用TVP5150圖像解碼器。
6.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用Barracuda 7200存儲(chǔ)器。
7.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，其特征在于，所述液晶顯示器采用FYD12864-0402B液晶顯示器。
8.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，其特征在于，所述蜂鳴器采用CY-12055蜂鳴器，所述發(fā)光二極管采用SMD0805發(fā)光二極管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于DSP的車道偏離警示記錄裝置。該裝置包括DSP單片機(jī)、與can總線連接的車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、液晶顯示器、蜂鳴器、發(fā)光二極管和安裝于車輛前端的CCD圖像傳感器，所述CCD圖像傳感器通過圖像解碼器與DSP單片機(jī)連接，所述車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和液晶顯示器分別與DSP單片機(jī)連接，所述蜂鳴器和發(fā)光二極管分別與車輛行駛參數(shù)采集單片機(jī)連接。該裝置通過準(zhǔn)確分析車輛在道路中的位置信息和車輛的行駛狀態(tài)，當(dāng)車輛偏離車道時(shí)給予預(yù)警并記錄；裝置基于DSP的車道偏離警示記錄裝置，有極大地靈活性，是一種有效的車載安全輔助裝置。
文檔編號(hào)B60W30/12GK202358096SQ20112050279
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者劉永濤, 張亞岐, 李健, 楊煒 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)