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专利号: 2012102965058
申请人: 深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种车道偏离控制系统,其特征在于,其包括:

视觉采集器,用以采集路况信息;

车体信息采集器,用于采集车体行驶信息;

数据处理器,用于接收和处理路况信息和车体行驶信息,并判断车辆行驶状态,根据车辆行驶状态选择是否发出警示信息;

车体控制器,用于接收数据处理器发出的警示信息,并根据警示信息进行车体控制;

所述数据处理器包括第一数据处理器、第二数据处理器和第三数据处理器;第一数据处理器接收视觉采集器所采集到的路况信息,并检测车道线的位置、车道线的类型及车道偏离情况及左右相邻车道内是否有其它车辆;第二数据处理器用以分析车体行驶信息,第三数据处理器用以接收第一数据处理器和第二数据处理器的处理结果,并判断车辆行驶状态,根据车辆行驶状态选择是否发出警示信息;其中,车道偏离情况采用基于栅格坐标中心轴的方式检测车辆与车道线间的距离;基于栅格坐标中心轴的方式检测车辆偏离情况的方法包括:设定栅格坐标中心轴,即将单帧的视频图像分成栅格状,设定栅格的左下角为坐标原点,对栅格从图像左下方开始进行编号,当车辆行驶在道路正中时,拍摄到的左右车道线以栅格坐标中心轴为对称中心,左右对称,车辆与两侧车道线间的距离相等,当车辆偏离一侧车道线行驶时,拍摄到的车道线不以栅格坐标中心轴为对称中心左右对称,且车辆与两侧车道线间的距离不相等,距离一侧车道线的距离小、距离另一侧车道线的距离大,此时,检测到的车道线经过的栅格编号改变,由安全行驶时占据的栅格,变为车道偏离行驶时占据的栅格,比较安全行驶与偏离时占据的栅格,计算两次不同行驶状态时栅格位置编号的改变数量为N,存在阈值Tthre>0,当N>Tthre时,则第一数据处理器输出车辆发生了车道偏离;当N

2.根据权利要求1所述的车道偏离控制系统,其特征在于,第一数据处理器分析车辆行驶道路内车道线的类型信息,相邻车道线内是否有障碍物存在并传输处理结果给第三数据处理器,第二数据处理器将分析后的车体行驶信息传递给第三数据处理器,所述车体行驶信息包括行驶速度、车辆是否打转向灯、车辆是否开启刹车踏板或加速踏板。

3.根据权利要求1所述的车道偏离控制系统,其特征在于,所述车体控制器包括车体控制单元和警示单元,其中车体控制单元用于接收数据处理器发出的警示信息并纠正车辆偏离,警示单元用于接收数据处理器发出的警示信息并进行预警。

4.根据权利要求1所述的车道偏离控制系统,所述系统还包括警示器,用于接收数据处理器发出的警示信息,并进行预警。

5.根据权利要求3或4所述的车道偏离控制系统,其特征在于,所述预警发出后,警示驾驶员改变车辆行驶状态,在驾驶员没有反应时,启动车体控制器控制车辆,直至车辆处于正常行驶状态。

6.根据权利要求1所述的车道偏离控制系统,其特征在于,所述视觉采集器为数字摄像头。

7.根据权利要求6所述的车道偏离控制系统,其特征在于,所述数字摄像头的个数为四个,且该四个摄像头分别位于车体的前后两侧及左右两侧。

8.一种车道偏离控制系统的方法,其特征在于,

步骤S001:利用视觉采集器采集路况信息,利用车体信息采集器检测当前的车体行驶信息;

步骤S002:提供数据处理器,接收和处理路况信息和车体行驶信息,并判断车辆行驶状态,根据车辆行驶状态选择是否发出警示信息;

步骤S003:提供车体控制器,接收数据处理器发出的警示信息,并根据警示信息进行车体控制;

所述步骤S002中的数据处理器包括第一数据处理器、第二数据处理器和第三数据处理器,其处理过程包括:步骤A、第一数据处理器处理路况信息;第二数据处理器分析车体行驶信息;

步骤B、第三数据处理器接收的第一数据处理器和第二数据处理的处理结果,并判断车辆行驶状态,根据车辆行驶状态选择是否发出警示信息;

所述步骤A中处理的路况信息包括检测车道偏离情况,其检测方法采用基于栅格坐标中心轴的方式检测车辆与车道线间的距离,其包括设定栅格坐标中心轴,即将单帧的视频图像分成栅格状,设定栅格的左下角为坐标原点,对栅格从图像左下方开始进行编号,当车辆行驶在道路正中时,拍摄到的左右车道线以栅格坐标中心轴为对称中心,左右对称,车辆与两侧车道线间的距离相等,当车辆偏离一侧车道线行驶时,拍摄到的车道线不以栅格坐标中心轴为对称中心左右对称,且车辆与两侧车道线间的距离不相等,距离一侧车道线的距离小、距离另一侧车道线的距离大,此时,检测到的车道线经过的栅格编号改变,由安全行驶时占据的栅格,变为车道偏离行驶时占据的栅格,比较安全行驶与偏离时占据的栅格,计算两次不同行驶状态时栅格位置编号的改变数量为N,存在阈值Tthre>0,当N>Tthre时,则第一数据处理器输出车辆发生了车道偏离;当N

9.根据权利要求8所述的车道偏离控制系统的方法,其特征在于,根据步骤S003,第三数据处理器发出警示信息,当驾驶员没有根据警示信息纠正车辆偏离时,车体控制器自动纠正车辆行驶状态。

10.根据权利要求8所述的车道偏离控制系统的方法,其特征在于,所述步骤S003中,当预警信息发出后,提示驾驶员纠正车辆的偏离,当驾驶员没有反应时,启动车体控制器,直至车辆处于正常行驶状态。

11.根据权利要求8所述的车道偏离控制系统的方法,其特征在于,所述步骤S001中,采用四个数字摄像头采集路况信息,且四个数字摄像头分别位于车体的前、后侧及左、右侧。

12.根据权利要求8所述的车道偏离控制系统的方法,其特征在于,所述步骤A中处理的路况信息包括检测车道线的位置,其检测方法包括:拾取视觉采集器所采集到图像的待检测区域;

确定道路参考点;

根据参考点选取实际左车道线和实际右车道线。

13.根据权利要求12述的车道偏离控制系统的方法,其特征在于,所述判断实际左车道线和实际右车道线的确定包括如下步骤:对已检测出参考点的图像采取累计概率霍夫变换的方式来判断左右车道线的直线,假设:图像中的左车道线与水平线夹角为α,右车道与水平线夹角为β,则,定义 的直线集合为左车道线集合,定义 的直线集合为右车道线集合,在所述左车道线集合中选取最靠近所述道路参考点的直线作为实际左车道线,在所述右车道线集合中选取最靠近所述道路参考点的直线作为实际右车道线。

14.根据权利要求8所述的车道偏离控制系统的方法,其特征在于,所述步骤A中处理的路况信息包括检测车道线的类型,其检测方法包括:采用模板匹配的方法,设定允许车辆越线或压线行驶的虚线车道的模板及禁止车辆越线或压线行驶的实线车道的模板,与拍摄到的视频图像对比,输出实际车道线的类型。

15.根据权利要求8所述的车道偏离控制系统的方法,其特征在于,所述步骤A中的车体信息采集器的检测方法如下:车体信息采集器检测出当前车速,判断车辆发生偏离的剩余时间;

判断是否使用车体的转向灯,并确定车辆靠近车道线行驶是否违规;

判断车辆加速或减速行驶。

16.根据权利要求8所述的车道偏离控制系统的方法,其特征在于,所述步骤S003中的车体控制器包括车体控制单元和警示单元,所述警示信息发出后,通过警示单元预警,当驾驶员对预警讯号没有反应时,启动车体控制单元控制车辆,直至车体恢复正常行驶状态。

17.根据权利要求8所述的车道偏离控制系统的方法,其特征在于,所述系统还包括警示器,当数据处理器发出的警示信息后,启动警示器预警,当驾驶员对预警讯号没有反应时,启动车体控制器控制车辆,直至车体恢复正常行驶状态。