一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统及其辅助方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统，包括捷联惯导系统，捷联惯导系统的输出端通过卡尔曼滤波器连接控制器，且捷联惯导系统安装在车体内部用于获取到车辆行驶过程中纵向加速度信息和横摆角度信息，其中捷联惯导系统的输入端也通过控制连接用于获取实时的车辆位置信息；控制器的输入端还连接全球导航卫星系统，进而向控制器输入的粗略行车位置；控制器的输入端还通过卡尔曼滤波器连接行车记录仪的视频输出接口。本发明专利技术在路况不良环境下，提高了常规通过视频识别车道线判断车道偏移的准确性，适用性强，不需要破解原车CAN总线信号，也不需要针对某一个车型信号单独修改软件算法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统及其辅助方法
本专利技术涉及一种较大范围，具体是一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统及其辅助方法。
技术介绍
车道偏移预警系统主要作用是当行车偏离的原车道时，能够快速判断该动作是否属于驾驶者的无意识行为，作出报警提示，提前让驾驶者作出反应，提醒驾驶者尽快纠正错误的驾驶行为，从而减少行车因车道偏离而发生交通事故。目前常见的车道偏移预警实现有两种方式：其一是通过提取行车视频中的车道线位置，再结合车身左右两边雷达信号进行运算处理，做出行车轨道偏移预警；其二是在第一种方式基础上破解车身CAN信号，获取到转向灯信号或者方向盘转交信息，再结合通过视频提取的车道线进行运算做预判报警。在车道线模糊的情况下，这两种方式都存在一定的难度，对于直接从输入视频中解析出车道线信号，需要很清晰的输入视频信号和行车周边障碍物辅助，同时需要较为复杂的处理算法；通过CAN信号辅助可以适当的提高车道偏移判断的准确性，但是不同的车型CAN信号不同，而且不方便破解CAN信号，导致使用通用性不强。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统及其辅助方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统，包括捷联惯导系统，捷联惯导系统的输出端通过卡尔曼滤波器连接控制器，且捷联惯导系统安装在车体内部用于获取到车辆行驶过程中纵向加速度信息和横摆角度信息，其中捷联惯导系统的输入端也通过控制连接用于获取实时的车辆位置信息；控制器的输入端还连接全球导航卫星系统，进而向控制器输入的粗略行车位置；控制器的输入端还通过卡尔曼滤波器连接行车记录仪的视频输出接口。作为本专利技术进一步的方案：所述控制器的输出端连接预警装置，预警装置可以为声光报警器等，从而起到显著提示驾驶者的目的。作为本专利技术进一步的方案：所述全球导航卫星系统为GPS、BDS、GLONASS或GALILEO。一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统的辅助方法，具体步骤如下：（1）获取信息：通过捷联惯导系统获取车辆行驶过程中纵向加速度信息和横摆角度信息；全球导航卫星系统获取汽车的位置信息，同时全球导航卫星系统具有车道信息；而行车记录仪用于获取行车视频并能够提取到的车道线；（2）信息对比计算：以全球导航卫星系统获取的车道信息为基础，同时以捷联惯导系统获取的信息进行相对车道偏移量的计算；其中全球导航卫星系统具有储存车道信息的储存机构，且当全球导航卫星系统信号稳定时其在单位时间内实时更新车辆位置信息并结合车道偏移量计算进行实时预警；当当全球导航卫星系统信号消失时，根据最后一次获取的位置信息结合车道偏移量计算进行实时预警；（3）预警：设定偏移量的预警阈值，当偏移量达到预警阈值的时候发出报警信号。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤（2）中根据行车记录仪获取的车道线配合根据捷联惯导系统计算的车道偏移量也能够用于辅助判断车道偏移。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：在路况不良环境下，提高了常规通过视频识别车道线判断车道偏移的准确性，适用性强，不需要破解原车CAN总线信号，也不需要针对某一个车型信号单独修改软件算法。附图说明图1为基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统的示意图。图2为单位时间内行车车道偏移计算示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术实施例中，一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统，包括捷联惯导系统，捷联惯导系统的输出端通过卡尔曼滤波器连接控制器，且捷联惯导系统安装在车体内部用于获取到车辆行驶过程中纵向加速度信息和横摆角度信息，其中捷联惯导系统的输入端也通过控制连接用于获取实时的车辆位置信息；控制器的输入端还连接全球导航卫星系统（可以是GPS或者北斗导航等），进而向控制器输入的粗略行车位置；控制器的输入端还通过卡尔曼滤波器连接行车记录仪的视频输出接口，从而获得行车图像，通过行车视频提取到的粗略车道线，再结合捷联惯导在行车过程中时时计算出预计行车轨迹，结合GNSS位置信息判断预计行车位置是否偏离了正常行车轨迹录像，起到提前预判报警；所述控制器的输出端连接预警装置，预警装置可以为声光报警器等，从而起到显著提示驾驶者的目的。一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统的辅助方法，具体步骤如下：（1）获取信息：通过捷联惯导系统获取车辆行驶过程中纵向加速度信息和横摆角度信息；全球导航卫星系统获取汽车的位置信息，同时全球导航卫星系统具有车道信息；而行车记录仪用于获取行车视频并能够提取到的车道线；（2）信息对比计算：以全球导航卫星系统获取的车道信息为基础，同时以捷联惯导系统获取的信息进行相对车道偏移量的计算；其中全球导航卫星系统具有储存车道信息的储存机构，且当全球导航卫星系统信号稳定时其在单位时间内实时更新车辆位置信息并结合车道偏移量计算进行实时预警；当当全球导航卫星系统信号消失时，根据最后一次获取的位置信息结合车道偏移量计算进行实时预警；而根据行车记录仪获取的车道线配合根据捷联惯导系统计算的车道偏移量也能够用于辅助判断车道偏移；（3）预警：设定偏移量的预警阈值，当偏移量达到预警阈值的时候发出报警信号。捷联惯导系统内部算法与全球导航卫星系统的信号组合实现高精度的定位，其抗光照强度干扰性强、全天候作业、数据更新率高，快速精准的对行车导向进行更新和判断，作出准确的行车车道偏移预警判断。在路况良好的环境下，通过获取视频信号的车道线信号进行车道偏移运算处理；在路况不良情况时，惯性传感器可在失去讯号前最后一次全球导航卫星系统的读数之后确定位置的变化。假使驾驶在隧道内无法接收到全球导航卫星系统讯号，惯性传感器就会以公尺数推算车辆的方向。推测导航运算再进行位置变化的计算，就可根据惯性传感器的讯号推断行车当前所在的位置。弥补了在不良路况下常规LDW计算车道线检测信号输入源较弱或者不足情况引起的判断误差较大甚至失效，对车道偏移起到互补的作用。在正常行车过程中，行车会沿着当前道路行驶；当在高速行车和路中间行车道模糊环境下，行车摄像机很难正常分析出车道线，同时驾驶员人为感觉不出行车正在发生偏移，结合全球导航卫星系统和捷联惯导系统信号，经过卡尔曼滤波和车道保持计算后，估算出下个到位时间后即将发生行车偏移，触发预警功能。尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统，包括捷联惯导系统，其特征在于，捷联惯导系统的输出端通过卡尔曼滤波器连接控制器，且捷联惯导系统安装在车体内部用于获取到车辆行驶过程中纵向加速度信息和横摆角度信息，其中捷联惯导系统的输入端也通过控制连接用于获取实时的车辆位置信息；控制器的输入端还连接全球导航卫星系统，进而向控制器输入的粗略行车位置；控制器的输入端还通过卡尔曼滤波器连接行车记录仪的视频输出接口。

【技术特征摘要】
1.一种基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统，包括捷联惯导系统，其特征在于，捷联惯导系统的输出端通过卡尔曼滤波器连接控制器，且捷联惯导系统安装在车体内部用于获取到车辆行驶过程中纵向加速度信息和横摆角度信息，其中捷联惯导系统的输入端也通过控制连接用于获取实时的车辆位置信息；控制器的输入端还连接全球导航卫星系统，进而向控制器输入的粗略行车位置；控制器的输入端还通过卡尔曼滤波器连接行车记录仪的视频输出接口。2.根据权利要求1所述的基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统，其特征在于，所述控制器的输出端连接预警装置，预警装置为声光报警器，从而起到显著提示驾驶者的目的。3.根据权利要求1所述的基于捷联惯导的车道偏移预警辅助系统，其特征在于，所述全球导航卫星系统为GPS、BDS、GLONA...

【专利技术属性】
技术研发人员：董亮，杨楠，
申请(专利权)人：钧捷智能深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44