[发明专利]一种基于VLC的车辆智能防撞预警系统

摘要

本发明涉及一种基于VLC的车辆智能防撞预警系统，它用于解决现有技术中成本高和系统复杂的问题。本发明作用于道路上正常跟车行驶的车辆之间，它在利用高速摄像机所采集形成的机器视觉的基础上，通过对实时记录的连续多帧图像进行实时处理完成对前车发出的可见光信号的提取以及行人或障碍物的判别，从而获取前车车辆运行状态信息和前方路况信息。本发明在不增加多传感设备的基础上可以获取车距以外的前车车辆速度、加速度等运行状态信息，加以前视范围内的路况障碍信息从而做到多信息融合预警判别的功能。从而在正常跟车行驶过程中，减少交通追尾事故的发生，保证道路行驶过程中的车辆行驶安全。因此，本发明可以广泛用于车辆智能防撞领域。

主权项

1.一种基于VLC的车辆智能防撞预警系统，其特征在于：它采用在每一辆车上安装可见光信号发送端模块(1)、信息采集模块(2)、数据信息处理模块(3)和预警处理模块(4)；/n其中，所述可见光信号发送端模块(1)采用车辆本身的日间行车灯和刹车尾灯，通过日间行车灯和刹车尾灯高速率的亮灭状态改变传递本车车辆信息；/n所述信息采集模块(2)采用高速摄像机，所高速摄像机设置在本车车身的前端，作为可见光信号接收端模块，用于实时采集前方路况图像，并将前方路况图像传送给所述数据信息处理模块(3)；/n所述数据信息处理模块(3)针对前方路况图像进行处理，根据处理后的前方路况图像判断本车是否需要发出警告信号或者制动刹车信号，若需要发出警告信号或者制动刹车信号，则将警告信号或者制动刹车信号发送给所述预警处理模块(4)；/n所述预警处理模块(4)针对接收的警告信号进行音频输出警告和闪光灯警告，针对接收的制动刹车信号传送给车身自带的车辆智能制动系统进行自动刹车；/n所述数据信息处理模块(3)包括信号提取单元(31)、信息计算单元(32)和比较单元(33)；/n所述信号提取单元(31)包括车辆运行状态提取机构(311)、车距标定机构(312)和障碍物标定机构(313)；/n所述车辆运行状态提取机构(311)用于针对获取的前方路况图像进行处理，得到前车车辆运行状态信息，前车车辆运行状态信息包括前车车速信息和前车刹车信息，且前车刹车信息包括前车刹车值，并将前车车辆运行状态信息发送给所述信息计算单元(32)和所述比较单元(33)；/n所述车距标定机构(312)接收来自所述信息采集模块(2)传送的前方路况图像，针对前方路况图像中前车尾部进行距离标定，并将标定后的前方路况图像传送给所述信息计算单元(32)；/n所述障碍物标定机构(313)接收来自所述信息采集模块(2)传送的前方路况图像，针对前方路况图像中行人或障碍物进行距离标定，并将标定后的前方路况图像传送给所述信息计算单元(32)；/n所述信息计算单元(32)包括车辆相对运行状态计算机构(321)、车距实际距离计算机构(322)和障碍物实际距离计算机构(323)；/n其中，所述车辆相对运行状态计算机构(321)将接收来自所述车辆运行状态提取机构(311)发送的前车车辆运行状态信息中的前车车速信息，以及车辆本身自带的本车速度传感器所获取的本车速度，并将二者做差值，获得本车与前车的相对速度信息，并将相对速度信息传送给所述比较单元(33)；/n所述车距实际距离计算机构(322)接收来自所述车距标定机构(312)发送的标定后的前车尾部图像，计算得到前车跟本车的实际距离，并将本车与前车的实际距离传送给所述比较单元(33)；/n所述障碍物实际距离计算机构(323)接收来自所述障碍物标定机构(313)发送的标定后的图像中行人或障碍物图像，计算得到行人或障碍物跟本车的实际距离，并将行人或障碍物跟本车的实际距离传送给所述比较单元(33)；/n所述比较单元(33)包括车辆相对速度比较机构(331)、车距比较机构(332)、障碍物距离比较机构(333)、本车车速差比较机构(334)和急刹车比较机构(335)；/n其中，所述车辆相对速度比较机构(331)将本车与前车的相对速度差与0作比较：/n当本车与前车的相对速度差大于0，则说明本车速度比前车速度大：若前车和本车的车距值大于车距阈值，则不处理；若前车和本车的车距值小于车距阈值，则发送报警信号给所述预警处理模块(4)；/n当本车与前车的相对速度差小于等于0，则不处理；/n所述车距比较机构(332)内预先设置本车与前车之间车距阈值，并将该车距阈值与所述车距实际距离计算机构(322)传送的本车与前车的实际距离进行比较，若该车距阈值小于本车与前车的实际距离，则发送报警信号给所述预警处理模块(4)，否则不处理；/n所述障碍物距离比较机构(333)内预先设置行人或障碍物与本车之间的距离最小值，并将该距离最小值与所述障碍物实际距离计算机构(323)传送的行人或障碍物跟本车的实际距离进行比较，若该距离最小值小于行人或障碍物跟本车的实际距离进行比较，则发送报警信号给所述预警处理模块(4)，否则不处理；/n所述本车车速差比较机构(334)内预先设置本车车速差阈值，并将本车车速差和本车运行速度差阈值作比较：/n若本车车速差为0，则表示本车运行状态未发生改变，发送车辆自动制动的信号给所述预警处理模块(4)；/n若本车车速差在0到本车车速差阈值之间，则表示本车运行状态改变但未达到脱离危险状态，发送车辆自动制动的信号给所述预警处理模块(4)；/n若本车车速差≥本车车速差阈值，则发送停止报警的信号给所述预警处理模块(4)；/n所述急刹车比较机构(335)内预先设置急刹车阈值，判断从所述车辆运行状态提取机构(311)接收的前车刹车信息中的前车刹车值是否大于急刹车阈值：/n若前车刹车值大于等于急刹车阈值，则发送车辆自动制动的信号给所述预警处理模块(4)；/n若前车刹车值小于急刹车阈值，则不处理。/n