一种车道偏离预警方法及系统技术方案

一种车道偏离预警方法及系统，其中车道偏离预警方法括如下步骤：视觉采集器获取道路图像中的车道标识线信息，车体信息传感器采集车体信息，将车道标识线信息和车体信息提供给FPGA逻辑中心，FPGA逻辑中心通过转换确定出自身车辆在车道中的位置和方向信息；FPGA逻辑中心将车辆在车道中的位置和方向信息提供给DSP计算中心，DSP计算中心根据设定的预警条件确定在当前状态下是否触发警报；警报模块接收DSP计算中心发出的警示信息，并根据警示信息进行车体控制；在驾驶员头部前方玻璃上设置HUD抬头显示器，显示器至少显示车行参数、车辆在车道中的位置和方向信息。本发明专利技术一种车道偏离预警方法及系统能够辅助过度疲劳或长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车安全系统领域，具体的说，是涉及一种车道偏离预警方法及系统。
技术介绍
美国联邦公路局估计：美国2002年所有致命的交通事故中44%是跟车道偏离有关的，同时车道偏离也被看成车辆侧翻事故的主要原因。AssitWare网站的分析结果：23%的汽车驾驶员一个月内至少在转向盘上睡着一次；66%的卡车驾驶员自己在驾驶过程中打瞌睡；28%的卡车驾驶员在一个月内有在转向盘上睡着的经历。也就是说：四个驾驶员中就有一个驾驶员经历过车道偏离引起的伤亡事故。申请号为201210442546.3的专利技术专利申请公开了一种车道偏离预警系统，其包括多个感测单元，至少一通讯通道、运算模块以及警告信号产生模块。多个感测单元，感测车辆行驶状态，用以频率同步化产生多个感测信号。通讯通道，电性连接于感测单元，用以传输感测信号。运算模块，电性连接于通讯通道，接收感测信号，用以获得感测信号中相对应的多笔行驶状态数据，警告信号产生模块，电性连接于通讯通道，用以根据控制信号而产生警告信号，停止产生警告或禁止产生警告信号。但该申请没有涉及HUD抬头显示器，该专利技术申请对于预警条件设置上也未进行详细的划分，使告警缺乏缓冲阶段。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种设计周密，使用方便，能够辅助过度疲劳或长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况的车道偏离预警方法及系统。本专利技术所采取的技术方案是：一种车道偏离预警方法，包括如下步骤：图像预处理步骤：视觉采集器获取道路图像中的车道标识线信息，车体信息传感器采集车体信息，将所述车道标识线信息和车体信息提供给FPGA逻辑中心，FPGA逻辑中心通过转换确定出自身车辆在车道中的位置和方向信息；预警判断处理步骤：FPGA逻辑中心将车辆在车道中的位置和方向信息提供给DSP计算中心，DSP计算中心根据设定的预警条件确定在当前状态下是否触发警报；警报处理步骤：警报模块接收DSP计算中心发出的警示信息，并根据警示信息进行车体控制；车辆行驶状态显示步骤：在驾驶员头部前方玻璃上设置HUD抬头显示器，显示器至少显示车行参数、车辆在车道中的位置和方向信息等。优选的是，所述视觉采集器包括路况信息采集器，所述路况信息采集器至少包括安装于前挡风玻璃两侧的多功能摄像头；所述车体信息传感器至少包括安装于车身前端底部的红外线传感器。在上述任一方案中优选的是，所述图像预处理步骤具体包括：图像采集：路况信息采集器采集路况信息，车体信息采集器采集当前的车体行驶信息；将所述路况及车体信息提供给FPGA逻辑中心；道路图像预处理：FPGA逻辑中心结合获取的道路图像的特征，从获取的图像中识别道路边界或车道标识线；可行性区域的建立：根据道路边界或车道标识线建立可行性区域。在上述任一方案中优选的是，所述道路图像预处理包括如下步骤：将获取的彩色图像灰度化，并进行灰度拉伸；将图像进行边界增强处理，做图像边界检测；用大律法求出图像阈值：将灰度图像二值化处理为黑白图像。在上述任一方案中优选的是，所述道路图像按照车体在道路中相对于车道线的位置设置：无警示区域、最早警示线、警示门槛线、警示区域、车道线和最晚警示线。在上述任一方案中优选的是，所述预警条件包括：车体在道路中是否触碰最早警示线，如车体触碰该界线，监测驾驶员是否打开转向灯，如已打开转向灯，则不触发警报，如未打开转向灯，警报模块进入预警准备；车体在道路中是否触碰警示门槛线，如车体触碰该界线，监测驾驶员是否打开转向灯，如已打开转向灯，则不触发警报，如未打开转向灯，警报模块发出警示提示；车体在道路中是否进入警示区域，如车体在该区域内，监测驾驶员是否打开转向灯，如已打开转向灯，则不触发警报，如未打开转向灯，警报发出警报。在上述任一方案中优选的是，识别道路边界或车道标识线包括基于图像特征的识别和基于模型的识别。在上述任一方案中优选的是，基于图像特征识别具体包括：对路况信息中的特征车道线进行连接、拟合处理；对路况信息图像的边缘检测并进行直线拟合得到边界线段，对所述边界线段长度和方向进行聚类并连接。在上述任一方案中优选的是，所述道路图像的特征包括颜色特征和灰度梯度特征。在上述任一方案中优选的是，所述颜色特征包括灰度特征或彩色特征，基于灰度特征的识别方法为：从车辆前方的序列灰度图像中，利用道路边界及车道标识线的灰度特征完成对道路边界及车道识别线的识别；基于彩色特征的识别方法为：利用从获取的序列彩色图像中，根据道路及车道识别线的特殊色彩特征来完成对道路边界及车道标识线的识别。在上述任一方案中优选的是，所述基于模型的识别具体包括如下步骤：针对结构化道路建立相对规则的标记；根据标记形状建立相应的曲线模型；采用不同的识别技术对道路边界及车道识别线进行识别。在上述任一方案中优选的是，所述不同的识别技术包括Hough变换、模板匹配技术或神经网络技术中至少一种。在上述任一方案中优选的是，所述车体控制包括方向盘震动、修正力矩进行转向干预、降低车速中至少一种。在上述任一方案中优选的是，警报模块接收DSP计算中心发出的警示信息进行方向盘震动，提示驾驶员纠正车辆的偏离，当驾驶员没有根据警示信息纠正车辆偏离时，车体控制器修正力矩进行转向干预，并降低车速。一种车道偏离预警系统，包括：视觉采集器：其配置为获取道路图像中的车道标识线信息，并将所述信息提供给FPGA逻辑中心；车体信息传感器：其配置为适于采集车体信息，并将所述车体信息提供给FPGA逻辑中心；FPGA逻辑中心：其配置为适于将接收的信息通过转换确定自身车辆在车道中的位置和方向信息进行图像预处理，并将所述预处理后的图像信息传输给DSP计算中心；DSP计算中心：其配置为根据设定的预警模型和接收的车辆在车道中的位置和方向信息确定在当前状态下是否触发警报；车体控制器：其配置为根据警示信息进行车体控制；HUD抬头显示器：设置在驾驶员头部前方玻璃上，其配置为至少显示车行参数、车辆在车道中的位置和方向信息。优选的是，所述视觉采集器包括路况信息采集器，所述路况信息采集器至少包括安装于前挡风玻璃两侧的多功能摄像头；所述车体信息传感器至少包括安装于车身前端底部的红外线传感器。在上述任一方案中优选的是，所述图像预处理具体包括：FPGA逻辑中心接收路况信息采集器采集的路况信息及车体信息采集器采集的当前的车体行驶信息；FPGA逻辑中心结合获取的道路图像的特征，从获取的图像中进行道路图像预处理，识别道路边界或车道标识线；可行性区域的建立：根据道路边界或车道标识线建立可行性区域。在上述任一方案中优选的是，所述道路图像预处理包括：将获取的彩色图像灰度化，并进行灰度拉伸；将图像进行边界增强处理，做图像边界检测；用大律法求出图像阈值：将灰度图像二值化处理为黑白图像。在上述任一方案中优选的是，所述道路图像按照车体在道路中相对于车道线的位置设置：无警示区域、最早警示线、警示门槛线、警示区域、车道线和最晚警示线。在上述任一方案中优选的是，所述预警条件包括：车体在道路中是否触碰最早警示线，如车体触碰该界线，监测驾驶员是否打开转向灯，如已打开转向灯，则不触发警报，如未打开转向灯，警报模块进入预警准备；车体在道路中是否触碰警示门槛线，如车体触碰该界线，监测驾驶员是否打开转向灯，如已打开转向灯，则不触发警报，如未本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车道偏离预警方法，包括如下步骤：图像预处理步骤：视觉采集器获取道路图像中的车道标识线信息，车体信息传感器采集车体信息，将所述车道标识线信息和车体信息提供给FPGA逻辑中心，FPGA逻辑中心通过转换确定出自身车辆在车道中的位置和方向信息；预警判断处理步骤：FPGA逻辑中心将车辆在车道中的位置和方向信息提供给DSP计算中心，DSP计算中心根据设定的预警条件确定在当前状态下是否触发警报；警报处理步骤：警报模块接收DSP计算中心发出的警示信息，并根据警示信息进行车体控制；车辆行驶状态显示步骤：在驾驶员头部前方玻璃上设置HUD抬头显示器，显示器至少显示车行参数、车辆在车道中的位置和方向信息。

【技术特征摘要】
1.一种车道偏离预警方法，包括如下步骤：图像预处理步骤：视觉采集器获取道路图像中的车道标识线信息，车体信息传感器采集车体信息，将所述车道标识线信息和车体信息提供给FPGA逻辑中心，FPGA逻辑中心通过转换确定出自身车辆在车道中的位置和方向信息；预警判断处理步骤：FPGA逻辑中心将车辆在车道中的位置和方向信息提供给DSP计算中心，DSP计算中心根据设定的预警条件确定在当前状态下是否触发警报；警报处理步骤：警报模块接收DSP计算中心发出的警示信息，并根据警示信息进行车体控制；车辆行驶状态显示步骤：在驾驶员头部前方玻璃上设置HUD抬头显示器，显示器至少显示车行参数、车辆在车道中的位置和方向信息。2.根据权利要求1所述的车道偏离预警方法，其特征在于：所述视觉采集器包括路况信息采集器，所述路况信息采集器至少包括安装于前挡风玻璃两侧的多功能摄像头；所述车体信息传感器至少包括安装于车身前端底部的红外线传感器。3.根据权利要求2所述的车道偏离预警方法，其特征在于：所述图像预处理步骤具体包括：图像采集：路况信息采集器采集路况信息，车体信息采集器采集当前的车体行驶信息；将所述路况及车体信息提供给FPGA逻辑中心；道路图像预处理：FPGA逻辑中心结合获取的道路图像的特征，从获取的图像中识别道路边界或车道标识线；可行性区域的建立：根据道路边界或车道标识线建立可行性区域。4.根据权利要求3所述的车道偏离预警方法，其特征在于：所述道路图像预处理包括如下步骤：将获取的彩色图像灰度化，并进行灰度拉伸；将图像进行边界增强处理，做图像边界检测；用大律法求出图像阈值：将灰度图像二值化处理为黑白图像。5.根据权利要求4所述的车道偏离预警方法，其特征在于：所述道路图像按照车体在道路中相对于车道线的位置设置：无警示区域、最早警示线、警示门槛线、警示区域、车道线和最晚警示线。6.根据权利要求5所述的车道偏离预警方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：白云飞，李全睿，
申请(专利权)人：北京兴科迪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11