專利名稱：基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車輔助安全駕駛系統(tǒng)，特別是基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
近年來，道路安全事故頻發(fā)，根據(jù)研究表明，駕駛員是影響車輛安全的主要因素。事故的發(fā)生不外乎駕駛員的不規(guī)范駕駛和疲勞駕駛。在駕駛過程中，駕駛員不可能一直保持著最佳駕駛狀態(tài)，當(dāng)危險(xiǎn)來臨時(shí)，人的反應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作頻率和駕駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn)決定著駕駛員能不能妥善的處理突發(fā)事故。為了解決這一問題，汽車輔助安全駕駛系統(tǒng)車道偏離系統(tǒng)和前防撞系統(tǒng)的研究應(yīng)用受到了汽車廠家和用戶的積極關(guān)注。通過對目前現(xiàn)有的車道偏離系統(tǒng)和前防撞系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品都是車道偏 離獨(dú)立系統(tǒng)或前防撞獨(dú)立系統(tǒng)?，F(xiàn)有的車道偏離獨(dú)立系統(tǒng)成本高，安裝和標(biāo)定困難，現(xiàn)有的前防撞獨(dú)立系統(tǒng)是基于單目模式的系統(tǒng)開發(fā)出來的，沒有立體視覺軟件算法精確計(jì)算前車距離。而且，現(xiàn)有的車道偏離獨(dú)立系統(tǒng)和前防撞獨(dú)立系統(tǒng)均沒有針對不同的行駛環(huán)境如低照度的雨天、霧天等路況進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)與研發(fā)，不能滿足在夜間及惡劣天氣情況下汽車駕駛安全性的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供一種能適應(yīng)各種惡劣駕駛條件的安全行車產(chǎn)品，提供一種安裝方便、易標(biāo)定、安全、可靠、低成本的集成警示系統(tǒng)，能通過立體視覺軟件算法精確計(jì)算前車距離，在保證車輛正常行駛的同時(shí)，最大限度的提高車輛的安全性。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、圖像處理和識(shí)別模塊、主控模塊、電源控制和車身交互模塊、預(yù)警模塊。所述的圖像采集模塊與圖像處理和識(shí)別模塊連接，圖像處理和識(shí)別模塊與主控模塊連接，主控模塊與電源控制和車身交互模塊連接，電源控制和車身交互模塊與預(yù)警模塊連接。作為優(yōu)選，所述的圖像采集模塊包括2個(gè)圖像傳感器，其中一個(gè)圖像傳感器為可見光圖像傳感器，另一個(gè)圖像傳感器為紅外圖像傳感器。作為優(yōu)選，所述的電源控制盒車身交互模塊包括電源電路、車身總線。所述的車身總線包括CAN、LIN、UART。作為優(yōu)選，所述的預(yù)警模塊包括觸發(fā)器、顯示器、揚(yáng)聲器?；陔p目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示方法，包括以下步驟I)圖像采集模塊、圖像處理和識(shí)別模塊、主控模塊、電源控制和車身交互模塊、預(yù)警模塊進(jìn)行初始化并通過車身總線與車身建立通訊；2)設(shè)定雙目鏡頭的工作參數(shù)；
3)圖像采集模塊通過雙目鏡頭獲取前方道路圖像的數(shù)據(jù)，發(fā)送到圖像處理和識(shí)別模塊；4)圖像處理和識(shí)別模塊檢測車道線與車身的距離、前方車輛與車身距離，檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控模塊；5)主控模塊根據(jù)圖像處理單元的檢測結(jié)果，結(jié)合車身信息，在車輪壓線且未打開轉(zhuǎn)向燈的情況下，輸出車道偏離報(bào)警信號(hào)；在與前方車輛時(shí)距小于設(shè)定值時(shí)，輸出與前方車輛碰撞報(bào)警信號(hào)；6)預(yù)警模塊接收主控模塊的輸出信息并觸發(fā)立體式報(bào)警系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(I)能夠適應(yīng)各種照明環(huán)境的行駛路況，通過智能控制雙目視頻流，實(shí)現(xiàn)全天候的車道偏離預(yù)警和前防撞預(yù)警功能；(2)通過將車道偏離獨(dú)立系統(tǒng)和前防撞獨(dú)立系統(tǒng)集成封裝，減少了產(chǎn)品成本，使安裝更加方便快速，最 大限度的提高車輛的安全性與可靠性；(3)安裝方便，結(jié)構(gòu)簡單，適用于絕大部分車型。


圖I是本發(fā)明的模塊示意圖；圖2是本發(fā)明的步驟示意圖；圖3是車道偏離算法警示區(qū)域示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此實(shí)施例I :如圖I所示，基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、圖像處理和識(shí)別模塊、主控模塊、電源控制和車身交互模塊、預(yù)警模塊；所述的圖像采集模塊與圖像處理和識(shí)別模塊連接，圖像處理和識(shí)別模塊與主控模塊連接，主控模塊與電源控制和車身交互模塊連接，電源控制和車身交互模塊與預(yù)警模塊連接。圖像采集模塊包括2個(gè)圖像傳感器，其中，一個(gè)圖像傳感器為可見光圖像傳感器，另一個(gè)圖像傳感器為紅外圖像傳感器。所述的電源控制盒車身交互模塊包括電源電路、車身總線；所述的車身總線包括CAN、LIN、UART。所述的預(yù)警模塊包括觸發(fā)器、顯示器、揚(yáng)聲器。工作原理圖像采集模塊采集2個(gè)圖像傳感器的圖像信息，對雙目視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，提供給圖像處理和識(shí)別模塊原始視頻信息。圖像處理和識(shí)別模塊控制2個(gè)圖像傳感器的工作模式，并完成圖像數(shù)據(jù)的算法處理，獲取車道偏離預(yù)警和前防撞預(yù)警數(shù)據(jù)。主控模塊根據(jù)設(shè)定的信息，處理車道偏離預(yù)警和前防撞預(yù)警數(shù)據(jù)，并輸出報(bào)警信號(hào)。電源控制和車身交互模塊按電路的供電時(shí)序要求提供各電路的供電電源，并負(fù)責(zé)與車身的總線信息交互。預(yù)警模塊接收報(bào)警信號(hào)，按視覺、聽覺、觸覺分別輸出至顯示器、聲音報(bào)警器和振動(dòng)器，觸發(fā)立體式報(bào)警系統(tǒng)。
如圖3所示，根據(jù)IS017361的車道偏離標(biāo)準(zhǔn)所提供的車道偏離算法警示區(qū)域包括最晚警示線I、車道線2、警示門檻線3、最早警示線4和非警示區(qū)域5。在能見度低的霧天里，設(shè)定車輛6與前方車輛的最小安全時(shí)距為10秒，車輛6行駛在非警示區(qū)域5內(nèi)。I)圖像采集模塊、圖像處理和識(shí)別模塊、主控模塊、電源控制和車身交互模塊、預(yù)警模塊進(jìn)行初始化并通過車身總線與車身建立通訊聯(lián)系。2)設(shè)定雙目鏡頭的工作參數(shù)。3)圖像采集模塊通過雙目鏡頭獲取前方道路圖像的數(shù)據(jù)，發(fā)送到圖像處理和識(shí)別模塊。4)圖像處理和識(shí)別模塊檢測最晚警示線I、車道線2、警示門檻線3和最早警示線4與車輛6的距離、前方車輛與車輛6的距離，檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控模塊 (41)圖像處理和識(shí)別模塊對前方道路圖像進(jìn)行邊緣檢測、二值化處理，利用霍夫變換原理檢測最晚警示線I、車道線2、警示門檻線3和最早警示線4與車輛6的距離；(42)利用模擬視覺處理技術(shù)計(jì)算車輛6與前方車輛的距離，通過車身總線獲得目前的車身速度，換算出車間時(shí)距，即兩車即將相撞的時(shí)間；(43)將步驟(41)、(42)的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控模塊。5)主控模塊接收步驟4)的數(shù)據(jù)，根據(jù)車輛6的車身信息輸出信號(hào)(51)當(dāng)車輛6與最早警示線4的距離為零且未打左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向燈時(shí)，主控模塊向預(yù)警模塊輸出車道偏離報(bào)警信號(hào)，預(yù)警模塊發(fā)出車道偏離報(bào)警聲音，顯示器顯示車道偏離報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)器震動(dòng)；(52)當(dāng)車輛6與前方車輛的車間時(shí)距小于10秒時(shí)，主控模塊向預(yù)警模塊輸出與前方車輛碰撞報(bào)警信號(hào)，預(yù)警模塊發(fā)出與前方車輛碰撞報(bào)警聲音，顯不器顯不與前方車輛碰撞報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)器震動(dòng)。以上的所述乃是本發(fā)明的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時(shí)，仍應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示系統(tǒng)，其特征在于包括圖像采集模塊、圖像處理和識(shí)別模塊、主控模塊、電源控制和車身交互模塊、預(yù)警模塊；所述的圖像采集模塊與圖像處理和識(shí)別模塊連接，圖像處理和識(shí)別模塊與主控模塊連接，主控模塊與電源控制和車身交互模塊連接，電源控制和車身交互模塊與預(yù)警模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示系統(tǒng)，其特征在于所述的圖像采集模塊包括2個(gè)圖像傳感器，其中一個(gè)圖像傳感器為可見光圖像傳感器，另一個(gè)圖像傳感器為紅外圖像傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示系統(tǒng)，其特征在于< 所述的電源控制盒車身交互模塊包括電源電路、車身總線；所述的車身總線包括CAN、LIN、UART。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示系統(tǒng)，其特征在于所述的預(yù)警模塊包括觸發(fā)器、顯示器、揚(yáng)聲器。
5.基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示方法，其特征在于包括以下步驟 O圖像采集模塊、圖像處理和識(shí)別模塊、主控模塊、電源控制和車身交互模塊、預(yù)警模塊進(jìn)行初始化并通過車身總線與車身建立通訊； 2)設(shè)定雙目鏡頭的工作參數(shù)； 3)圖像采集模塊通過雙目鏡頭獲取前方道路圖像的數(shù)據(jù)，發(fā)送到圖像處理和識(shí)別模塊； 4)圖像處理和識(shí)別模塊檢測車道線與車身的距離、前方車輛與車身距離，檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控模塊； 5)主控模塊根據(jù)圖像處理單元的檢測結(jié)果，結(jié)合車身信息，在車輪壓線且未打開轉(zhuǎn)向燈的情況下，輸出車道偏離報(bào)警信號(hào)；在與前方車輛時(shí)距小于設(shè)定值時(shí)，輸出與前方車輛碰撞報(bào)警信號(hào)； 6)預(yù)警模塊接收主控模塊的輸出信息并觸發(fā)立體式報(bào)警系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車輔助安全駕駛系統(tǒng)，特別是基于雙目的車道偏離和前防撞預(yù)警集成警示系統(tǒng)及方法，包括圖像采集模塊、圖像處理和識(shí)別模塊、主控模塊、電源控制和車身交互模塊、預(yù)警模塊。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)能夠適應(yīng)各種照明環(huán)境的行駛路況，通過智能控制雙目視頻流，實(shí)現(xiàn)全天候的車道偏離預(yù)警和前防撞預(yù)警功能；(2)通過集成封裝，減少了產(chǎn)品成本，最大限度的提高車輛的安全性與可靠性；(3)安裝方便，結(jié)構(gòu)簡單，適用于絕大部分車型。
文檔編號(hào)B60W50/14GK102785667SQ201210311260
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者何一杰, 馮奇, 馮晶晶, 宋回回, 曾風(fēng)俊, 李鯤, 樓曼, 沈燕, 胡金葉, 范曉露 申請人:浙江海康集團(tuán)有限公司