車道偏離控制系統及方法技術方案

本發明專利技術提供了車道偏離控制系統及方法，該系統基于柵格坐標中心軸的方式以及車輛與車道線間的距離的方式檢測車輛是否偏離車道，通過數字圖像處理檢測相鄰車道線內是否有障礙物、側后方是否有來車，為安全駕駛提供預警；本發明專利技術實時采集車體信息，針對不同車道線類型、不同的車速、駕駛員是否有變道意圖進行了具體分析；在檢測到車輛有偏離車道的傾向時，預警系統發出警示語音信號和視覺信號，提醒駕駛員及時糾正車輛的偏離或當車輛執行安全變道后，輔助車輛保持正常的行駛狀態；在車輛偏離沒有被糾正時，啟動車體控制器進行安全輔助駕駛，從而有效地保證駕駛員駕駛的安全性，降低事故的發生。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種安全輔助駕駛系統，尤其涉及一種車輛偏離車道的預警控制系統及方法。
技術介紹
交通事故歷來是人們最為關心的問題之一，它直接關系到人民的生命財產的損失。在城市道路中，發生的交通事故多是由于駕駛員主動或被動的違規操作引起的，往往會造成嚴重的人員傷亡和財產損失。隨著當今社會的發展，汽車的使用時間越來越長、利用頻率越來越高，在新聞報道中駕駛員處于疲勞、甚至酒駕、醉駕而致使發生交通事故的情況時有發生。駕駛員疲勞、打瞌睡時駕駛車輛經常有不打轉向燈而越過車道標線的行為，甚至會無法主動調控方向盤、在非直線路段偏離行駛車道；駕駛員不遵守交通規則，酒后駕駛、醉后駕駛以追求一時的刺激，惡意在城市道路中飆車，由于車速過高、駕駛員反應遲緩來不及規避障礙物和行人，往往會造成嚴重車禍及人員財產的傷亡損失。作為自適應安全輔助駕駛系統的一個分支，自適應車道偏離預警及糾正系統的主要功能是在城市交通道路環境中，輔助駕駛員保持車輛在當前車道內行駛，當車輛有發生車道偏離的傾向時，給駕駛員發出警示信號。相關技術的車道偏離預警系統中，僅對車輛偏離車道預警提示，通常采用預測車輛左右臨界軌跡偏離車道的時間，并與預設閾值時間相比較，從而判斷車輛偏離車道的可能性，這不但會降低判斷車輛偏離情況的準確性，增大事故發生的次數，還會限制系統的功能，使系統除了預警之外不能向其它輔助功能方向發展。因此，有必要提出一種新的來解決上述問題。
技術實現思路
本專利技術提供了一種檢測精度高、判斷準確且兼具預警及輔助控制的車道偏離控制系統及應用該系統的方法。本專利技術采用如下技術方案一種車道偏離控制系統,其包括視覺采集器，用以采集路況信息；車體信息采集器，用于采集車體行駛信息；數據處理器，用于接收和處理路況信息和車體行駛信息，并判斷車輛行駛狀態，根據車輛行駛狀態選擇是否發出警示信息；車體控制器，用于接收數據處理器發出的警示信息，并根據警示信息進行車體控制。優選的，所述數據處理器包括第一數據處理器、第二數據處理器和第三數據處理器；其中第一數據處理器用以處理路況信息，第二數據處理器用以分析車體行駛信息，第三數據處理器用以接收第一數據處理器和第二數據處理器的處理結果，并判斷車輛行駛狀態，根據車輛行駛狀態選擇是否發出警示信息。優選的，路況信息包括車輛行駛道路內的車道線類型、車輛左右兩側車道線內是否有障礙物及后方是否有來車，第一數據處理器分析車輛行駛道路內的車道線類型、相鄰車道線內是否有障礙物存在并傳輸處理結果給第三數據處理器，第二數據處理器將分析后的車體行駛信息傳遞給第三數據處理器，所述車體行駛信息包括行駛速度、車輛是否打轉向燈、車輛是否開啟剎車踏板或加速踏板。優選的，所述車體控制器包括車體控制單元和警示單元，其中車體控制單元用于接收數據處理器發出的警示信息并糾正車輛偏離，警示單元用于接收數據處理器發出的警示信息并進行預警，及啟動車體控制單元。優選的，所述系統還包括警示器，用于接收數據處理器發出的警示信息，并進行預m目O優選的，所述預警發出后，警示駕駛員改變車輛行駛狀態，在駕駛員沒有反應時，啟動車體控制器控制車輛，直至車輛處于正常行駛狀態。優選的，所述視覺采集器為數字攝像頭。優選的，所述數字攝像頭的個數為四個，且該四個攝像頭分別位于車體的前后兩側及左右兩側。一種車道偏離控制系統的方法，其步驟如下，步驟SOOl :利用視覺采集器采集路況信息，利用車體信息采集器檢測當前的車體行駛信息；步驟S002 :提供數據處理器，接收和處理路況信息和車體行駛信息，并判斷車輛行駛狀態，根據車輛行駛狀態選擇是否發出警示信息；步驟S003 :提供車體控制器，接收數據處理器發出的車體控制信息，并根據車體控制信息進行車體控制。優選的，所述步驟S002中的數據處理器包括第一數據處理器、第二數據處理器和第三數據處理器，其處理過程包括步驟A、第一數據處理器處理路況信息；第二數據處理器分析車體行駛信息；步驟B、第三數據處理器接收的第一數據處理器和第二數據處理的處理結果，并判斷車輛行駛狀態，根據車輛行駛狀態選擇是否發出警示信息。優選的，根據步驟S003，第三數據處理器激活警示單元發出警示信息，當駕駛員沒有根據警示信息糾正車輛偏離時，車體控制器自動糾正車輛行駛狀態。優選的，所述步驟S003中，當預警信息發出后，提示駕駛員糾正車輛的偏離；當駕駛員沒有反應時，啟動車體控制器，直至車輛處于正常行駛狀態。優選的，所述步驟SOOl中，采用四個數字攝像頭采集路況信息，且四個數字攝像頭分別位于車體的前、后側及左、右側。優選的，所述步驟A中處理的路況信息包括檢測車道線的位置，其方法包括拾取視覺采集器所采集到圖像的待檢測區域；確定道路參考點；根據參考點選取實際左車道線和實際右車道線。優選的，所述判斷實際左車道線和實際右車道線的確定包括如下步驟對已檢測出參考點的圖像采取累計概率霍夫變換的方式來判斷左右車道線的直線，假設圖像中的左車道線與水平線夾角為a，右車道與水平線夾角為P，則，定義《<f的直線集合為左車道線集合，定義的直線集合為右車道線集合，在所述左車道線集合中選取最靠近所述道路參考點的直線作為實際左車道線，在所述右車道線集合中選取最靠近所述道路參考點的直線作為實際右車道線。優選的，所述步驟A中處理的路況信息包括檢測車道線的類型，其檢測方法包括采用模板匹配的方法，設定允許車輛越線或壓線行駛的虛線車道的模板及禁止車輛越線或壓線行駛的實線車道的模板，與拍攝到的視頻圖像對比，輸出實際車道線的類型。優選的，所述步驟A中處理的路況信息包括車道偏離情況，其檢測方法采用基于柵格坐標中心軸的方式檢測車輛與車道線間的距離，其方法包括設定柵格坐標中心軸，經過圖像傳輸檢測，·當左右車道線以柵格坐標中心軸為中心對稱，車輛與兩側車道線間的距離相等，則判斷車輛為安全駕駛；當車道線不以柵格坐標中心軸為中心對稱，車輛與兩側車道線間的距離不相等，則記錄車輛相對柵格坐標中心軸發生偏移的柵格數N，存在閾值Tthre > 0，當N > Tthre時，則判斷第一數據處理器輸出車輛發生了車道偏離；當N < Tthre時，則判斷第一數據處理器輸出車輛仍在道路安全范圍內行駛。優選的，所述步驟A中的車體信息采集器的檢測方法如下車體信息采集器檢測出當前車速，判斷車輛發生偏離的剩余時間；判斷是否使用車體的轉向燈，并確定車輛靠近車道線行駛是否違規；判斷車輛加速或減速行駛。優選的,所述步驟S003中的車體控制器包括車體控制單元和警示單元,警示單元發出警示信息后，通過警示器進行預警，當駕駛員對預警訊號沒有反應時，第三數據處理器激活車體控制單元控制車輛，直至車體恢復正常行駛狀態。優選的，所述系統還包括警示器，當數據處理器發出的警示信息后，啟動警示器預警，當駕駛員對預警訊號沒有反應時，第三數據處理器激活車體控制器控制車輛，直至車體恢復正常行駛狀態。本專利技術公開的一種新型車道偏離預警及車道保持輔助控制系統及方法，該系統基于柵格坐標中心軸的方式以及車輛與車道線間的距離的方式檢測車輛是否偏離車道，通過數字圖像處理檢測車輛行駛道路內的車道線類型、相鄰車道線內是否有障礙物、側后方是否有來車，為安全駕駛提供預警；本專利技術實時采集車體信息，針對不同車道線類型(實線、虛線)、不同的車本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車道偏離控制系統，其特征在于，其包括：視覺采集器，用以采集路況信息；車體信息采集器，用于采集車體行駛信息；數據處理器，用于接收和處理路況信息和車體行駛信息，并判斷車輛行駛狀態，根據車輛行駛狀態選擇是否發出警示信息；車體控制器，用于接收數據處理器發出的警示信息，并根據警示信息進行車體控制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王剛，劉憲，宮凱，張琦，廖京生，李抱樸，
申請(專利權)人：深圳先進技術研究院，
類型：發明
國別省市：