CN108492572A - 一种汽车行驶辅助*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽车行驶辅助***，利用振动测试单元、距离测试单元、图像采集模块和图像处理模块，对汽车周围的环境信息、驾驶员疲劳信息以及在发生碰撞时前后方车辆信息进行采集，以保障汽车行驶安全，其中，汽车行驶辅助***包括车辆速度控制单元、远光灯控制单元、报警单元、存储单元、中央处理单元、振动测试单元、距离测试单元、第一图像处理单元、第二图像处理单元、第三图像处理单元、第一图像采集单元、第二图像采集单元以及第三图像采集单元。

Description

一种汽车行驶辅助***
技术领域
本发明涉及交通测试领域，尤其涉及一种汽车行驶辅助***。
背景技术
汽车行驶过程中，汽车若与前后车辆发生轻微碰撞，驾驶员无法及时感知，因而无法及时获知与之发生碰撞的车辆的信息，因此对驾驶员会造成一定的经济损失，同时，驾驶员的疲劳驾驶、滥用远光灯现象不仅会对驾驶员自身安全带来隐患，也会影响其他车辆的行驶，现在私家车越来越多，导致道路上的汽车也越来越多，对驾驶者的综合驾驶水平提出较大的要求，但并不是每个司机都有很高超的驾驶水平，所以现在道路上的车祸也在逐年递增。因此，针对现有车辆存在的死角的问题，有必要设计出一种辅助装置来解决。
目前，使用采集车辆振动信息以判断驾驶车辆是否发生碰撞时，由于存储器容量的限制，若实时监测前后车辆的车牌信息，则有可能在驾驶员发现车辆被碰撞时，存储器内存已满而无法获取碰撞车辆信息。在测试驾驶员是否疲劳驾驶时，仅根据驾驶时间来判断驾驶员是否进入疲劳驾驶阶段，误差较大。
发明内容
因此，为了克服上述问题，本发明提供一种汽车行驶辅助***，利用振动测试单元、距离测试单元、图像采集模块和图像处理模块，对汽车周围的环境信息、驾驶员疲劳信息以及在发生碰撞时前后方车辆信息进行采集，以保障汽车行驶安全。
根据本发明的一种汽车行驶辅助***，其特征在于，汽车行驶辅助***包括车辆速度控制单元、远光灯控制单元、报警单元、存储单元、中央处理单元、振动测试单元、距离测试单元、第一图像处理单元、第二图像处理单元、第三图像处理单元、第一图像采集单元、第二图像采集单元以及第三图像采集单元。
中央处理单元的信号输出端与车辆速度控制单元、远光灯控制单元、存储单元以及报警单元的信号输入端连接，振动测试单元、距离测试单元、第一图像处理单元、第二图像处理单元以及第三图像处理单元的输出端均与中央处理单元的信号输入端连接，第一图像采集单元的信号输出端与第一图像处理单元的信号输入端连接，第二图像采集单元的信号输出端与第二图像处理单元的信号输入端连接，第三图像采集单元的信号输出端与第三图像处理单元的信号输入端连接。
距离测试单元，用于实时监测车辆与前后汽车的距离信息，并将距离信息传输至中央处理单元，当距离信息小于预设第一阈值时，中央处理单元发出第一触发信号。
振动测试单元，用于在接收到中央处理单元发出的第一触发信号后对车辆的振动信息进行监测，并将振动信息传输至中央处理单元，当振动信息大于预设第二阈值时，中央处理单元发出第二触发信号。
第一图像采集单元，用于在接收到中央处理单元发出的第二触发信号后对车辆前后的图像信息进行采集，并将采集到的图像信息传输至第一图像处理单元，第一图像处理单元对第一图像采集单元采集的图像进行处理，将处理后的图像传输至中央处理单元，中央处理单元将上述处理后的图像传输至存储单元进行保存。
第二图像采集单元，用于采集驾驶员的脸部图像信息，并将脸部图像信息传输至第二图像处理单元，第二图像处理单元对第二图像采集单元采集的图像进行处理，将处理后的图像传输至中央处理单元，中央处理单元根据处理后的脸部图像信息判别驾驶员是否疲劳驾驶，若是，则车辆速度控制单元使车辆减速，且报警单元发出报警信息。
第三图像采集单元，用于采集车辆前方图像，并将车辆前方图像信息传输至第三图像处理单元，第三图像处理单元对第三图像采集单元采集的图像进行处理，并将处理后的图像传输至中央处理单元，中央处理单元根据处理后的车辆前方图像信息判断车辆是否需要开启远光灯，若是，则远光灯控制单元控制车辆开启远光灯，若否，则远光灯控制单元控制车辆关闭远光灯。
优选的，预设第一阈值为5m。
优选的，预设第二阈值为60。
优选的，第一图像处理单元对第一图像采集单元采集的图像进行图像增强处理。
优选的，第二图像处理单元对第二图像采集单元采集的图像进行图像去噪处理。
优选的，第三图像处理单元对第三图像采集单元采集的图像进行图像滤波处理。
优选的，将第一图像采集单元采集的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像为g(x,y)，其中，
；
其中，k、q为自定义参数，k的取值范围为(0,1)，q的取值范围为 。
优选的，将第二图像采集单元采集的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像去噪处理，经过图像去噪处理后的图像为g(x,y)，其中，
；
；
其中p(x,y)为对所述第二图像采集单元采集的图像f(x,y)进行预处理后的图像。
优选的，将第三图像采集单元采集的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像滤波处理，经过图像去噪处理后的图像为g(x,y)，其中，
；
；
其中p(x,y)为对所述第三图像采集单元（4）采集的图像f(x,y)进行预处理后的图像。
优选的，中央处理单元根据由第二图像处理单元处理后的脸部图像信息中提取出瞳孔图像信息，通过瞳孔图像信息判别驾驶员是否疲劳驾驶；中央处理单元根据处理后的车辆前方图像信息中的灰度信息判断车辆是否需要开启远光灯。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的汽车行驶辅助***可以在根据汽车行驶情况而具体判断车辆是否发生碰撞，在距离测试单元检测到车辆与前后车距离过小时，启动振动测试单元，不仅可以及时获知车辆与前后车的距离信息，更能节省存储器内存空间，仅在车辆发生碰撞的情况下才将行驶车辆前后车辆信息保存至存储器中；
（2）本发明提供的汽车行驶辅助***，图像处理装置对采集的图像分别进行图像增强、图像去噪、图像滤波处理，可高效、快速的提取图像采集单元的图像信息，可提高对汽车行驶辅助***的辨识精度，有效地减少误判情况发生。
附图说明
图1为本发明的一种汽车行驶辅助***的示意图；
图2为本发明的一种汽车行驶辅助***的结构示意图；
其中：1-车辆，2-第一图像采集单元，3-第二图像采集单元，4-第三图像采集单元，5-距离测试单元，6-振动测试单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明所述的汽车行驶辅助***进行详细说明。
如图1和2所示，本发明提供的汽车行驶辅助***包括车辆速度控制单元、远光灯控制单元、报警单元、存储单元、中央处理单元、振动测试单元6、距离测试单元5、第一图像处理单元、第二图像处理单元、第三图像处理单元、第一图像采集单元2、第二图像采集单元3以及第三图像采集单元4。
其中，中央处理单元的信号输出端与车辆速度控制单元、远光灯控制单元、存储单元以及报警单元的信号输入端连接，振动测试单元6、距离测试单元5、第一图像处理单元、第二图像处理单元以及第三图像处理单元的输出端均与中央处理单元的信号输入端连接，第一图像采集单元2的信号输出端与第一图像处理单元的信号输入端连接，第二图像采集单元3的信号输出端与第二图像处理单元的信号输入端连接，第三图像采集单元4的信号输出端与第三图像处理单元的信号输入端连接；
具体地，距离测试单元5，用于实时监测车辆1与前后汽车的距离信息，并将距离信息传输至中央处理单元，当距离信息小于预设第一阈值时，中央处理单元发出第一触发信号。
具体地，振动测试单元6，用于在接收到中央处理单元发出的第一触发信号后对车辆1的振动信息进行监测，并将振动信息传输至中央处理单元，当振动信息大于预设第二阈值时，中央处理单元发出第二触发信号；
具体地，第一图像采集单元2，用于在接收到中央处理单元发出的第二触发信号后对车辆1前后的图像信息进行采集，并将采集到的图像信息传输至第一图像处理单元，第一图像处理单元对第一图像采集单元2采集的图像进行处理，将处理后的图像传输至中央处理单元，中央处理单元将上述处理后的图像传输至存储单元进行保存。
具体地，第二图像采集单元3，用于采集驾驶员的脸部图像信息，并将脸部图像信息传输至第二图像处理单元，第二图像处理单元对第二图像采集单元3采集的图像进行处理，将处理后的图像传输至中央处理单元，中央处理单元根据处理后的脸部图像信息判别驾驶员是否疲劳驾驶，若是，则车辆速度控制单元使车辆减速，且报警单元发出报警信息。
具体地，第三图像采集单元4，用于采集车辆1前方图像，并将车辆1前方图像信息传输至第三图像处理单元，第三图像处理单元对第三图像采集单元4采集的图像进行处理，并将处理后的图像传输至中央处理单元，中央处理单元根据处理后的车辆1前方图像信息判断车辆1是否需要开启远光灯，若是，则远光灯控制单元控制车辆1开启远光灯，若否，则远光灯控制单元控制车辆1关闭远光灯。
其中，车辆速度控制单元、远光灯控制单元、报警单元、存储单元、中央处理单元、第一图像处理单元、第二图像处理单元以及第三图像处理单元为汽车行驶辅助***中的内部处理及控制模块，内部处理及控制模块位于车辆内。
第一图像采集装置2的数量为2个，分别位于车辆1前后位置。
第二图像采集装置3位于驾驶员正前方。
第三图像采集装置4位于车辆1前部位置。
距离测试单元5的数量为2个（图2中仅示出位于车辆前方位置的一个距离测试单元），分别位于车辆1前后位置。
振动测试单元6位于车辆1底部位置。
具体地，预设第一阈值为5m。
具体地，预设第二阈值为60。
具体地，第一图像处理单元对第一图像采集单元2采集的图像进行图像增强处理。
具体地，第二图像处理单元对第二图像采集单元3采集的图像进行图像去噪处理。
具体地，第三图像处理单元对第三图像采集单元4采集的图像进行图像滤波处理。
具体地，将第一图像采集单元2采集的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像为g(x,y)，其中，
；
其中，k、q为自定义参数，k的取值范围为(0,1)，q的取值范围为 。
具体地，将第二图像采集单元3采集的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像去噪处理，经过图像去噪处理后的图像为g(x,y)，其中，
；
；
其中p(x,y)为对所述第二图像采集单元3采集的图像f(x,y)进行预处理后的图像。
具体地，将第三图像采集单元4采集的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像滤波处理，经过图像去噪处理后的图像为g(x,y)，其中，
；
；
其中p(x,y)为对所述第三图像采集单元4采集的图像f(x,y)进行预处理后的图像。
具体地，中央处理单元根据由第二图像处理单元处理后的脸部图像信息中提取出瞳孔图像信息，通过瞳孔图像信息判别驾驶员是否疲劳驾驶。
中央处理单元根据处理后的车辆1前方图像信息中的灰度信息判断车辆是否需要开启远光灯，若灰度值大于预设阈值，则远光灯控制单元关闭远光灯，若灰度值小于预设阈值，则远光灯控制单元打开远光灯。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种汽车行驶辅助***，其特征在于，所述汽车行驶辅助***包括车辆速度控制单元、远光灯控制单元、报警单元、存储单元、中央处理单元、振动测试单元（6）、距离测试单元（5）、第一图像处理单元、第二图像处理单元、第三图像处理单元、第一图像采集单元（2）、第二图像采集单元（3）以及第三图像采集单元（4）；
其中，所述中央处理单元的信号输出端与所述车辆（1）速度控制单元、所述远光灯控制单元、所述存储单元以及所述报警单元的信号输入端连接，所述振动测试单元（6）、所述距离测试单元（5）、所述第一图像处理单元、所述第二图像处理单元以及所述第三图像处理单元的输出端均与所述中央处理单元的信号输入端连接，所述第一图像采集单元（2）的信号输出端与所述第一图像处理单元的信号输入端连接，所述第二图像采集单元（3）的信号输出端与所述第二图像处理单元的信号输入端连接，所述第三图像采集单元（4）的信号输出端与所述第三图像处理单元的信号输入端连接；
所述距离测试单元（5），用于实时监测车辆（1）与前后汽车的距离信息，并将所述距离信息传输至所述中央处理单元，当所述距离信息小于预设第一阈值时，所述中央处理单元发出第一触发信号；
所述振动测试单元（6），用于在接收到所述中央处理单元发出的所述第一触发信号后对所述车辆（1）的振动信息进行监测，并将所述振动信息传输至所述中央处理单元，当所述振动信息大于预设第二阈值时，所述中央处理单元发出第二触发信号；
所述第一图像采集单元（2），用于在接收到所述中央处理单元发出的所述第二触发信号后对所述车辆（1）前后的图像信息进行采集，并将采集到的图像信息传输至所述第一图像处理单元，所述第一图像处理单元对所述第一图像采集单元（2）采集的图像进行处理，将处理后的图像传输至所述中央处理单元，所述中央处理单元将上述处理后的图像传输至所述存储单元进行保存；
所述第二图像采集单元（3），用于采集驾驶员的脸部图像信息，并将所述脸部图像信息传输至所述第二图像处理单元，所述第二图像处理单元对所述第二图像采集单元（3）采集的图像进行处理，将处理后的图像传输至所述中央处理单元，所述中央处理单元根据处理后的所述脸部图像信息判别驾驶员是否疲劳驾驶，若是，则所述车辆速度控制单元使车辆减速，且所述报警单元发出报警信息；
所述第三图像采集单元（4），用于采集所述车辆（1）前方图像，并将所述车辆（1）前方图像信息传输至第三图像处理单元，所述第三图像处理单元对所述第三图像采集单元（4）采集的图像进行处理，并将处理后的图像传输至所述中央处理单元，所述中央处理单元根据处理后的所述车辆（1）前方图像信息判断所述车辆（1）是否需要开启远光灯，若是，则所述远光灯控制单元控制所述车辆（1）开启远光灯，若否，则所述远光灯控制单元控制所述车辆（1）关闭远光灯。
2.根据权利要求1所述的汽车行驶辅助***，其特征在于，所述预设第一阈值为5m。
3.根据权利要求1所述的汽车行驶辅助***，其特征在于，所述预设第二阈值为60。
4.根据权利要求1所述的汽车行驶辅助***，其特征在于，所述第一图像处理单元对所述第一图像采集单元（2）采集的图像进行图像增强处理。
5.根据权利要求1所述的汽车行驶辅助***，其特征在于，所述第二图像处理单元对所述第二图像采集单元（3）采集的图像进行图像去噪处理。
6.根据权利要求1所述的汽车行驶辅助***，其特征在于，所述第三图像处理单元对所述第三图像采集单元（4）采集的图像进行图像滤波处理。
7.根据权利要求4所述的汽车行驶辅助***，其特征在于，将所述第一图像采集单元（2）采集的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像为g(x,y)，其中，
，
其中，k、q为自定义参数，k的取值范围为(0,1)，q的取值范围为 。
8.根据权利要求5所述的汽车行驶辅助***，其特征在于，将所述第二图像采集单元（3）采集的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像去噪处理，经过图像去噪处理后的图像为g(x,y)，其中，
；
，
其中p(x,y)为对所述第二图像采集单元（3）采集的图像f(x,y)进行预处理后的图像。
9.根据权利要求6所述的汽车行驶辅助***，其特征在于，将所述第三图像采集单元（4）采集的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像滤波处理，经过图像去噪处理后的图像为g(x,y)，其中，
；
，
其中p(x,y)为对所述第三图像采集单元（4）采集的图像f(x,y)进行预处理后的图像。
10.根据权利要求1所述的汽车行驶辅助***，其特征在于，所述中央处理单元根据由所述第二图像处理单元处理后的所述脸部图像信息中提取出瞳孔图像信息，通过所述瞳孔图像信息判别驾驶员是否疲劳驾驶；所述中央处理单元根据处理后的所述车辆（1）前方图像信息中的灰度信息判断所述车辆（1）是否需要开启远光灯。
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