[发明专利]嵌入式集成视觉辅助行车安全系统

说明书

技术领域

本发明涉及视觉辅助行车安全系统，更具体地说是一种主要用于防止车辆撞车或偏离车道的安全行车系统。

背景技术

日益增长的汽车产量以及日益增长的安全担忧，正推动主动和被动安全系统市场的发展。根据德国保险协会(German Insurance Association)的研究，有25％的交通事故的原因是驾驶员注意力不集中、反应延迟，甚至在车内打瞌睡。使得研究辅助行车安全系统这一课题变得尤为重要。

目前，作为车辆的常规配置，辅助行车安全系统主要有如下两种形式，但却各自存在有问题：

1、使用雷达进行被动探测，以便探测警戒区域内的事故物体，但没有为驾驶人员直观地标识出事故物体所在的具体位置。

2、将雷达应用于车道变换辅助系统LCA，但只在车辆变道时探测到事故物体的存在，才会发出警报，不能避免驾驶人员因注意力不集中所造成的非自主变道行为。

3、存在视觉盲区。机动车辆左右两侧3米、后方3米以内的区域极易形成车外后视镜上的视觉盲区。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，利用计算机视觉和信息融合技术，提供一种嵌入式集成视觉辅助行车安全系统，一方面，当邻近车道有从后部高速接近的车辆或其它可能引起事故的物体时，系统能够提前告知驾驶员潜在的危险；一旦驾驶员变换车道，系统将触发警告，使驾驶员能够及时反应，避免碰撞；另一方面，若车辆没有在受控的情况下偏离车道，系统能够发出警告，以保证行驶安全。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明嵌入式集成视觉辅助驾驶安全系统的特点是其系统构成包括：

一个由视频图像采集器和测距雷达共同组成的采集模块，实时采集车身四周的环境状况；

一个基于总线形式的传输模块，在系统各模块之间进行通信和在系统与车内其它车载电子设备之间进行通信；

一个由信息处理模块和存储模块共同组成的主控模块，接受来自所述采集模块的关于车身四周的环境状况的采集信息，通过图像缝合、信息融合和同步图像识别实现行车车道的识别和跟踪，以及捕获和跟踪行车过程中防范区域内潜在事故物体，配合检测驾驶者是否有主动变换行车方向的动作，输出执行信号至人机接口模块；

一个由声音警报器、振动警报器、视频显示器和操作按钮组成的人机接口模块，接受所述主控模块的输出信号，执行相应的显示或预警。

本发明系统的结构特点也在于：

所述防范区域是机动车辆左右两侧3米和后方3米以内的区域。

所述视频图像采集器是可红外夜视、视角为105°～120°的CMOS摄像头，至少为四只，分别安装于车前、车左侧、车右侧和车尾。

所述测距雷达采用微米波雷达，至少三只，分别安装于车身左侧、车身右侧和车身尾部。

所述安装于车身左侧和车身右侧的测距雷达的探测距离不少于50米，安装在车身尾部的测距雷达的探测距离不少于100米。

所述人机接口模块中的视屏显示器是安装于车内前部面板上的彩色LCD显示器。

所述人机接口模块中的振动报警器是安装于汽车方向盘内的振动器。

所述基于总线形式的数据传输模块是采用汽车通用CAN总线协议接口。

本发明系统中由所述人机接口模块执行的预警包括：

a、在驾驶员非主动变换行车方向而车身偏离车道时，系统以声音警报器发声预警；

b、在驾驶员不主动变换车道正常行使中，视频显示器显示车身四周融合的视频图像，且闪烁圈定视频图像内的潜在事故物体；

c、在驾驶员主动变换车道，视频图像内存在潜在事故物体且雷达探测到该事故物体时，振动警报器振动预警。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明利用视频图像采集器的采集信号，经过视频缝合和信息融合后输出探测区域内的“合成”视频；同时应用图像识别技术同步识别邻近车辆和行人，克服了雷达探测的被动性和非可视性；通过闪烁圈定视频中潜在的事故物体，来提醒驾驶员注意，实现主动安全行车，为安全驾驶提供有力保障。

2、本发明通过视频图像采集器实时监测车身相对车道标志线的位置，同时进行车道标志线识别和安全规则匹配，可以有效识别驾驶员是否为非主动变道。在驾驶者非主动变换行车方向而车身偏离车道时，系统以声音警报器发声预警，可以有效避免事故发生。