一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统，包括环境分析模块、环境监测模块和偏离分析模块，所述环境监测模块用于监测道路行驶环境，并将监测的道路行驶环境发送至环境分析模块，所述环境分析模块用于接收环境监测模块监测到的道路行驶环境并对道路行驶环境进行分析，环境分析模块依据GPS定位模块获取车辆当前所在位置，环境分析模块通过信号连接获取到车辆当前所在位置的天气预报数据，本发明专利技术通过车道偏离预警系统对行车道路环境进行采集分析，避免因行车道路环境导致车道偏离预警系统出现偏差和错误计算；所述偏离分析模块用于对车辆的行驶状况进行分析，本发明专利技术通过多项数据对车道偏离准确有效地预警。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统
本专利技术属于自动驾驶
，涉及车道偏离预警系统，具体是一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统。
技术介绍
自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪已有数十年的历史，21世纪初呈现出接近实用化的趋势。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。公开号为CN109910744A的LDW车道偏离预警系统，旨在向驾驶员提供车辆通过弯道时的车道偏离信息，以辅助车辆安全通过弯道，从而有效提高了驾驶操作规范化，减少了压线、越线行驶带来的安全隐患，进而提升了弯道驾驶的安全性；但是该专利没有对行车道路环境进行采集分析，行车道路环境的差异容易导致车道偏离预警系统出现偏差和错误计算；而且当前车道偏离预警系统的车道偏离分析存在漏洞，无法通过多项数据对车道偏离准确有效地预警，为此，我们提出一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统。本专利技术所要解决的技术问题为：一些车道偏离预警系统没有对行车道路环境进行采集分析，行车道路环境的差异容易导致车道偏离预警系统出现偏差和错误计算；车道偏离预警系统的车道偏离分析存在漏洞，无法通过多项数据对车道偏离准确有效地预警。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统，包括分级警报模块、数据采集模块、GPS定位模块、环境分析模块、环境监测模块、显示模块、偏离分析模块、定时预警模块、控制器以及数据库；所述显示模块用于显示车辆的运行状态和道路状况；所述分级警报模块用于对车辆的行驶状况和偏离状况进行分级警报；所述GPS定位模块用于规划导航车辆的行驶路线和定位车辆的实时位置，并将规划导航的行驶路线发送至车辆的中控屏；所述数据库用于存储车辆自动驾驶的预设运行数据和实时运行数据；所述控制器用于对获取的数据进行分析与处理；所述定时预警模块在预设预警间隔时间内定时对车辆进行预警和自检；所述环境监测模块用于监测道路行驶环境，并将监测的道路行驶环境发送至环境分析模块，所述环境分析模块用于接收环境监测模块监测到的道路行驶环境并对道路行驶环境进行分析，环境分析模块依据GPS定位模块获取车辆当前所在位置，环境分析模块通过信号连接获取到车辆当前所在位置的天气预报数据；所述偏离分析模块用于对车辆的行驶状况进行分析。进一步地，所述偏离分析模块包括计时单元和障碍物扫描单元，所述计时单元用于计时车辆的行驶时间，所述障碍物扫描单元用于扫描车辆附近的障碍物。进一步地，所述偏离分析模块的具体分析过程如下：S1：获取车辆方向盘的转向角度，并将转向角度标记为ZJ；S2：若转向角度|ZJ|＞0，则判定车辆发生偏离情况，并将车辆发生偏离的时间记为偏离开始时间T0，通过障碍物扫描单元获取车辆偏离方向的障碍物，以车辆在行驶道路上的所在区域为原点建立二维坐标系，利用距离公式计算得到车辆与障碍物之间的间距；S3：获取车辆的当前行驶速度SD，通过车辆与障碍物之间的间距除以车辆的当前行驶速度计算得到发生碰撞时间Tp；S4：通过车辆偏离后的行驶时间来判定是否满足车辆偏离预警条件，判定过程如下：S41：设定两个车辆偏离的时间阈值：第一时间阈值TY1、第二时间阈值TY2，其中，TY1＜TY2且T0+TY1＜Tp，T0+TY2＜Tp；S42：获取车辆方向偏离后此时的时间T1，得到车辆偏离的行驶时间T1-T0，若TY1≤T1-T0＜TY2，满足车辆偏离预警条件，生成一级警报，若T1-T0＜TY1，不满足车辆偏离预警条件；S43：经过时间T2后车辆继续偏离，得到车辆偏离的行驶时间T2-T0，若TY2≤T2-T0＜Tp，满足车辆偏离预警条件，生成二级警报；S44：经过时间T3后车辆持续偏离，得到车辆偏离的行驶时间T3-T0，若Tp≤T3-T0，满足车辆偏离预警条件，生成三级警报；S5：控制器控制分级警报模块工作进行车辆偏离警报，并通过显示模块进行显示。进一步地，所述环境分析模块的具体分析过程如下：P1：通过GPS定位模块获取车辆所在区域；获取车辆所在区域当天24小时的天气预报数据；P2：获取车辆所在区域天气预报数据中24小时的降雨量，依据当前时间匹配得到车辆所在区域的当前降雨量，并将当前降雨量标记为JY；P3：获取车辆所在区域的车流量，并将车流量标记为CL；获取车辆所在区域的风力值，并将风力值标记为FL；P4：获取车辆所在区域的能见度，并将能见度标记为NJ；P5：利用公式计算得出车辆所在区域的环境恶劣值HE，具体公式如下：式中c1、c2和c3均为预设比例系数固定数值；P6：设定四个环境恶劣预设值Y1、Y2和Y3，且Y1＜Y2＜Y3；当HE＜Y1时，道路行驶环境处于第一环境恶劣等级；当Y1≤HE＜Y2时，道路行驶环境处于第二环境恶劣等级；当Y2≤HE＜Y3时，道路行驶环境处于第三环境恶劣等级；当Y3≤HE时，道路行驶环境处于第四环境恶劣等级。进一步地，所述环境恶劣等级划分为第一环境恶劣等级、第二环境恶劣等级、第三环境恶劣等级和第四环境恶劣等级；所述能见度NJ具体划分为；强浓雾等级、浓雾等级、大雾等级、雾等级、轻雾等级和无雾等级，强浓雾等级的取值为X1，浓雾等级的取值为X2，大雾等级的取值为X3、雾等级的取值为X4，轻雾等级的取值为X5，无雾等级的取值为X6，X1、X2、X3、X4、X5和X6为六个预设值，且X1＝0和X2＞X3＞X4＞X5＞X6。进一步地，所述数据采集模块包括车外摄像单元、车内摄像单元、车速采集单元、转向采集单元和车距采集单元；所述车外摄像单元用于获取车辆两侧的路况信息；所述车内摄像单元用于获取车辆前方车辆信息、车道线相对位置信息、汽车仪表盘上的转向灯开启状态以及方向盘角度信息；所述车速采集单元用于获取车辆的行驶速度；所述转向采集单元用于获取车辆方向盘角度信息；所述车距采集单元用于获取车辆两侧距离车道线的间距和车辆之间的间距。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过偏离分析模块用于对车辆行驶状况进行分析，通过获取车辆方向盘的转向角度，判定车辆发生偏离情况，并记录车辆发生偏离的时间，通过障碍物扫描单元获取车辆偏离方向的障碍物，以车辆在行驶道路上的所在区域为原点建立二维坐标系，利用距离公式计算得到车辆与障碍物之间的间距，实时获取车辆的当前行驶速度，从而计算得到车辆与障碍物之间发生碰撞的时间，设定两个车辆偏离的第一时间阈值和第二时间阈值，经过时间T1得到车辆偏离的行驶时间，将行驶时间与第一时间阈值、第二时间阈值以及发生碰撞的时间进行比对，通过车辆偏离后的行驶时间来判定是否满足车辆偏离预警条件，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统，其特征在于，包括分级警报模块、数据采集模块、GPS定位模块、环境分析模块、环境监测模块、显示模块、偏离分析模块、定时预警模块、控制器以及数据库；/n所述显示模块用于显示车辆的运行状态和道路状况；所述分级警报模块用于对车辆的行驶状况和偏离状况进行分级警报；所述GPS定位模块用于规划导航车辆的行驶路线和定位车辆的实时位置，并将规划导航的行驶路线发送至车辆的中控屏；所述数据库用于存储车辆自动驾驶的预设运行数据和实时运行数据；所述控制器用于对获取的数据进行分析与处理；/n所述定时预警模块在预设预警间隔时间内定时对车辆进行预警和自检；所述环境监测模块用于监测道路行驶环境，并将监测的道路行驶环境发送至环境分析模块，所述环境分析模块用于接收环境监测模块监测到的道路行驶环境并对道路行驶环境进行分析，环境分析模块依据GPS定位模块获取车辆当前所在位置，环境分析模块通过信号连接获取到车辆当前所在位置的天气预报数据；所述偏离分析模块用于对车辆的行驶状况进行分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统，其特征在于，包括分级警报模块、数据采集模块、GPS定位模块、环境分析模块、环境监测模块、显示模块、偏离分析模块、定时预警模块、控制器以及数据库；
所述显示模块用于显示车辆的运行状态和道路状况；所述分级警报模块用于对车辆的行驶状况和偏离状况进行分级警报；所述GPS定位模块用于规划导航车辆的行驶路线和定位车辆的实时位置，并将规划导航的行驶路线发送至车辆的中控屏；所述数据库用于存储车辆自动驾驶的预设运行数据和实时运行数据；所述控制器用于对获取的数据进行分析与处理；
所述定时预警模块在预设预警间隔时间内定时对车辆进行预警和自检；所述环境监测模块用于监测道路行驶环境，并将监测的道路行驶环境发送至环境分析模块，所述环境分析模块用于接收环境监测模块监测到的道路行驶环境并对道路行驶环境进行分析，环境分析模块依据GPS定位模块获取车辆当前所在位置，环境分析模块通过信号连接获取到车辆当前所在位置的天气预报数据；所述偏离分析模块用于对车辆的行驶状况进行分析。


2.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统，其特征在于，所述偏离分析模块包括计时单元和障碍物扫描单元，所述计时单元用于计时车辆的行驶时间，所述障碍物扫描单元用于扫描车辆附近的障碍物。


3.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的车道偏离预警系统，其特征在于，所述偏离分析模块的具体分析过程如下：
S1：获取车辆方向盘的转向角度，并将转向角度标记为ZJ；
S2：若转向角度|ZJ|＞0，则判定车辆发生偏离情况，并将车辆发生偏离的时间记为偏离开始时间T0，通过障碍物扫描单元获取车辆偏离方向的障碍物，以车辆在行驶道路上的所在区域为原点建立二维坐标系，利用距离公式计算得到车辆与障碍物之间的间距；
S3：获取车辆的当前行驶速度，通过车辆与障碍物之间的间距除以车辆的当前行驶速度计算得到发生碰撞时间Tp；
S4：通过车辆偏离后的行驶时间来判定是否满足车辆偏离预警条件，判定过程如下：
S41：设定两个车辆偏离的时间阈值：第一时间阈值TY1、第二时间阈值TY2，其中，TY1＜TY2且T0+TY1＜Tp，T0+TY2＜Tp；
S42：获取车辆方向偏离后此时的时间T1，得到车辆偏离的行驶时间T1-T0，若TY1≤T1-T0＜TY2，满足车辆偏离预警条件，生成一级警报，若T1-T0＜TY1，不满足车辆偏离预警条件；
S43：经过时间T2后车辆继续偏离，得到车辆偏离的行驶时间T2-T0，若TY2≤T2-T0＜Tp，满足车辆偏离预...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱雯静，秦治樯，董超，罗光珍，
申请(专利权)人：安徽网思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34