CN203753005U - 一种车道偏离预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车道偏离预警装置，属于汽车电子技术领域。它解决了现有技术中估算预计偏离正常行驶车道的时间进行报警，存在很大的误差，存在一定的局限性的问题。本装置包括微处理器、用于发送车速信号的车速传感器以及至少两个设置在车辆左右两边用于分别获取车辆左右两边道路图像信息的摄像头，车速传感器、整车控制器和摄像头分别连接微处理器的输入端，微处理器输出端连接有用于发出警报的警报单元，微处理器判断图像信息中有车道标志线且车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内，微处理器控制警报单元发出警报。本装置能够在车辆偏离当前正常行驶车道前进行预先报警，并且不受前方车辆的影响。

Description

一种车道偏离预警装置

技术领域

本实用新型属于汽车电子技术领域，涉及一种车道偏离预警装置。

背景技术

目前，随着汽车保有量的增加，越来越多的人选择汽车作为出行的交通工具，这就使得道路上的汽车量增多，因此道路交通事故也随之增多，其中尤其是以车道偏离造成的交通事故，会对人们的生命及财产安全造成巨大的损失。在车辆行驶时，驾驶员出现疲劳驾驶或者注意力不集中，容易造成不经意间使车辆偏离正常行驶的车道；在车辆高速行驶时，车辆也会发生无意识的偏离。当车辆偏离正常行驶的车道时，容易导致与旁边的车辆发生碰撞，存在严重的安全隐患。

为此，中国专利文献公开的专利号为201120254113.6的一种车道偏离报警装置，包括主控制器、CAN总线接口、车辆状态感知器、CCD摄像头、图像采集器、报警器、存储器、车载设备接口几个部分，主控制器分别与CAN总线接口、车辆状态感知器、图像采集器、报警器、存储器、车载设备接口连接，CCD摄像头与图像采集器连接。该装置可以通过CCD摄像头检测车辆前方的车道标志线，并根据车辆状态信号判断车辆是否是人为偏离正常行驶车道，并估算预计偏离正常行驶车道的时间，及时发出警报。该装置存在的不足之处是，该装置检测车辆前方的车道标志线，当前方有车辆时该装置就起不到效果，并且该装置是估算预计偏离正常行驶车道的时间进行报警，存在很大的误差，因此该装置存在一定的局限性。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种车道偏离预警装置，该车道偏离预警装置能够在车辆偏离当前正常行驶车道前进行预先报警，并且不受前方车辆的影响。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种车道偏离预警装置，其特征在于，本装置包括微处理器、用于发送车速信号的车速传感器以及至少两个设置在车辆左右两边用于分别获取车辆左右两边道路图像信息的摄像头，所述的车速传感器和摄像头分别连接微处理器的输入端，所述的微处理器输出端连接有用于发出警报的警报单元，所述的微处理器实时接收车速传感器发送的车速信号并在判断车速超过一定值时进入预警模式，所述的微处理器在预警模式下根据不同的车速预设有若干个对应的预警区域，所述的微处理器在预警模式下接收摄像头获取的图像信息进行处理判断，当判断图像信息中有车道标志线且车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内，微处理器控制警报单元发出警报。

摄像头实时获取车辆左右两边的道路图像信息发送给微处理器。微处理器实时接收车速传感器发送的车速信号得到当前车辆的车速，微处理器判断当前车辆车速大于一定值时，微处理器进入预警模式。预警模式下，微处理器根据不同的车速预设有若干个预警区域。预警区域是指当前车辆正常行驶车道两旁车道标志线靠近车辆最近的边沿往外延伸一段距离的区域，在预警模式下，车速越大对应的预警区域越大，也就是车道标志线靠近车辆最近的边沿往外延伸的距离越长。预警模式下，微处理器开始对摄像头获取的道路图像信息进行处理判断，当微处理器判断出道路图像信息中有车道标志线且车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内，微处理器控制警报单元发出警报。

在上述的车道偏离预警装置中，所述的微处理器输入端连接有用于发送转向灯开启和关闭信号的车身控制器，所述的微处理器在预警模式下判断车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内且接收到转向灯开启信号，控制警报单元不发出警报。当驾驶员打完转向灯，表明驾驶员准备变车道，即使此时车辆在预警区域内，微处理器也不控制警报单元发出警报，避免打扰到驾驶员变道。

在上述的车道偏离预警装置中，所述的微处理器先后连续接收到车身控制器发送的转向灯开启信号和转向灯关闭信号，控制一段时间内警报单元不发出警报。驾驶员打完转向灯立即拨回，则微处理器就会先后连续接收到车身控制器发送的转向灯开启信号和转向灯关闭信号，表明驾驶员可能有变车道的意图，此时微处理器在一段时间内不控制警报单元发出警报，方便驾驶员自行操作。

在上述的车道偏离预警装置中，所述的微处理器输入端连接有用于发送车辆横摆角速度的整车控制器，所述的微处理器判断当前车辆横摆角速度大于一定值时，控制一段时间内警报单元不发出警报。车辆横摆角速度大于一定值，表明驾驶员是有意识的偏离正常行驶车道，由于驾驶员知道自己的操作，因此此时微处理器不控制警报单元发出警报提示。

在上述的车道偏离预警装置中，所述的微处理器输入端连接有至少两个用于分别获取车辆前后方向道路图像信息的摄像头。在车辆前后方向设置摄像头，可以方便获取车辆前后方向的车况，当驾驶员想知道前后车况时，可以查看前后摄像头获取的图像信息，方便驾驶员驾车。

在上述的车道偏离预警装置中，所述的微处理器输出端连接有用于显示摄像头获取的图像信息的显示屏。显示屏显示图像信息可以方便驾驶员更直观的了解当前的车况。

在上述的车道偏离预警装置中，所述的微处理器输入端连接有用于切换显示屏显示内容的切换按钮，所述的微处理器判断图像信息中有车道标志线且车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内，发送当前图像信息给显示屏进行显示，当此时微处理器接收到切换按钮发送的信号，微处理器控制显示屏显示所有摄像头获取的图像信息。在预警模式下，车辆进入预警区域，微处理器将当前车辆左边摄像头或者右边摄像头获取的图像信息发送给显示屏进行显示，当驾驶员想要查看周边道路状况可以按下切换按钮，微处理器将所有摄像头获取的图像信息发送给显示屏进行显示。

在上述的车道偏离预警装置中，所述的警报单元包括扬声器、用于驱动扬声器发出语音的语音芯片以及设置在车辆仪表盘上的指示灯，所述的扬声器连接语音芯片，所述的语音芯片和指示灯分别连接微处理器的输出端。语音芯片接收到微处理器发送的控制信号，控制扬声器发出语音提示。指示灯接收到微处理器发送的控制信号亮起提示。在实际操作中，可以单独设置指示灯或者语音芯片和扬声器的组合进行提示。指示灯和扬声器一起使用效果更好。

与现有技术相比，本车道偏离预警装置具有以下优点：

1、本实用新型能够在车辆偏离当前正常行驶车道前进行预先报警，并且不受前方车辆的影响。

2、本实用新型根据车速预设有不同大小的预警区域，使本实用新型具有更可靠的预警功能，实用性更强。

3、本实用新型设置有显示屏，在车辆进入预警区域时进行显示当前的车辆到车道标志线的距离，并且还可以显示车辆周边的道路状态，使驾驶员可以更直观的了解当前车况。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1、微处理器；2、车速传感器；3、摄像头一；4、摄像头二；5、摄像头三；6、摄像头四；7、车身控制器；8、整车控制器；9、显示屏；10、切换按钮；11、语音芯片；12、扬声器；13、指示灯。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本车道偏离预警装置，包括微处理器1、用于发送车速信号的车速传感器2以及至少两个设置在车辆左右两边用于分别获取车辆左右两边道路图像信息的摄像头，车速传感器2和摄像头分别连接微处理器1的输入端。作为优选车辆左右两边摄像头总共为两个，分别为摄像头一3和摄像头二4，摄像头一3设置在车辆左后视镜下边沿，以一定角度朝向车辆左边道路，摄像头二4设置在车辆右后视镜下边沿，以一定角度朝向车辆右边道路。微处理器1输入端还连接有至少两个用于分别获取车辆前后方向道路图像信息的摄像头，作为优选，获取车辆前后方向道路图像信息的摄像头总共为两个，分别为设置在车辆车头朝向车辆前方道路的摄像头三5和设置在车辆后备箱上朝向车辆后方道路的摄像头四6。

微处理器1输入端还连接有用于发送转向灯开启和关闭信号的车身控制器7、用于发送车辆横摆角速度的整车控制器8和用于切换显示屏9显示内容的切换按钮10。微处理器1输出端连接有用于发出警报的警报单元，警报单元包括扬声器12、用于驱动扬声器12发出语音的语音芯片11以及设置在车辆仪表盘上的指示灯13，扬声器12连接语音芯片11，语音芯片11和指示灯13分别连接微处理器1的输出端。微处理器1输出端还连接有用于显示摄像头获取的图像信息的显示屏9。微处理器1实时接收车速传感器2发送的车速信号并在判断车速超过一定值时进入预警模式，微处理器1在预警模式下根据不同的车速预设有若干个对应的预警区域。微处理器1在预警模式下接收摄像头一3和摄像头二4获取的图像信息进行处理判断，当判断图像信息中有车道标志线且车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内，微处理器1控制警报单元发出警报，同时发送当前图像信息给显示屏9进行显示，当此时微处理器1接收到切换按钮10发送的信号，微处理器1控制显示屏9显示所有摄像头获取的图像信息。微处理器1在预警模式下判断车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内且接收到转向灯开启信号，控制警报单元不发出警报。微处理器1先后连续接收到车身控制器7发送的转向灯开启信号和转向灯关闭信号，控制一段时间内警报单元不发出警报；微处理器1判断当前车辆横摆角速度大于一定值时，作为优选，此定值为30deg/s，微处理器1控制一段时间内警报单元不发出警报。

以下是本实用新型的工作原理：

当车辆正常行驶时，摄像头一3和摄像头二4实时获取车辆左右两边的道路图像信息发送给微处理器1，同时微处理器1实时接收车速传感器2发送的车速信号得到当前车辆的车速，微处理器1判断当前车辆车速大于一定值时，微处理器1进入预警模式，作为优选，此定值为60km/h，因为车速在60km/h以下车辆偏离时，驾驶员可以有足够的反应时间避免发生交通事故的发生，车速在60km/h以上本装置才进行预警。预警模式下，微处理器1根据不同的车速预设有若干个预警区域，预警区域是指当前车辆正常行驶车道两旁车道标志线靠近车辆最近的边沿往外延伸一段距离的区域，在预警模式下，车速越大对应的预警区域越大，也就是车道标志线靠近车辆最近的边沿往外延伸的距离越长，作为优选，若干预警区域为三个，分别为车道标志线靠近车辆最近的边沿往外延伸10cm的区域；车道标志线靠近车辆最近的边沿往外延伸20cm的区域；车道标志线靠近车辆最近的边沿往外延伸30cm的区域。它们分别对应的车速是60km/h到80km/h、80km/h到100km/h以及车速大于100km/h。实际操作中，将当前车辆正常行驶车道两旁车道标志线远离车辆最远的边沿往外延伸30cm的区域增加到三个预警区域中。

当车辆车速在60km/h以上，微处理器1进入预警模式，以下选择当前车速为60km/h到80km/h之间，对应的预警区域为则是车道标志线靠近车辆最近的边沿往外延伸10cm的区域，进行对本装置工作流程的介绍。

当前车速为60km/h到80km/h之间，此时微处理器1已经开始对摄像头一3和摄像头二4获取的道路图像信息进行处理判断。当车辆偏离当前正常行驶的车道，只有两种可能向左偏或者向右偏。车辆向左偏，微处理器1判断出摄像头一3发送的车辆左边道路图像信息中有车道标志线且车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内，也就是车辆到车道标志线最近边沿的距离小于10cm，并且微处理器1没有接收到车身控制器7发送的转向灯开启信号和微处理器1判断整车控制器8发送的横摆角速度小于30deg/s时，表明这是驾驶员无意识的偏离当前正常行驶的车道，此时微处理器1发送控制信号给语音芯片11驱动扬声器12发出车辆向车道左边偏离的语音提示，并且微处理器1控制指示灯13亮起提示。

在预警区域以及当前车辆正常行驶车道左边车道标志线远离车辆最远的边沿往外延伸30cm的区域内，微处理器1控制扬声器12持续发出语音警报和指示灯13持续亮起，同时微处理器1将摄像头一3发送的道路图像信息提供给显示屏9进行显示，这样就可以在车辆偏离当前正常行驶车道前进行预先报警，使驾驶员有足够的反应时间将车辆转回车道或其他操作。当车辆在预警区域内，驾驶员想了解车辆前后左右周边的车况，可以按下切换按钮10，此时，微处理器1将摄像头一3、摄像头二4、摄像头三5和摄像头四6获取的车辆前后左右的道路图像提供给显示屏9进行显示，使驾驶员可以全面了解当前车辆车况，方便驾驶员进行对车辆的操作。

车辆向右偏，与上述车辆向左偏时不同的是，微处理器1判断出摄像头二4发送的车辆右边道路图像信息中有车道标志线且车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内，扬声器12发出车辆向车道右边偏离的语音提示，在预警区域以及当前车辆正常行驶车道右边车道标志线远离车辆最远的边沿往外延伸30cm的区域，微处理器1控制扬声器12持续发出语音警报和指示灯13持续亮起，显示屏9显示摄像头二4获取的道路图像信息，其他工作原理以及流程与上述的相同。

在车辆行驶时，驾驶员打完转向灯立即拨回，则微处理器1就会先后连续接收到车身控制器7发送的转向灯开启信号和转向灯关闭信号，表明驾驶员可能有变车道的意图，此时微处理器1在一段时间内不控制扬声器12发出语音警报和指示灯13亮起提示，方便驾驶员自行操作，作为优选，这段时间为2秒；微处理器1判断当前车辆横摆角速度大于一定值时，作为优选，此定值为30deg/s，微处理器1一段时间内不控制扬声器12发出语音警报和指示灯13不亮起提示，作为优选，这段时间为2.5秒，车辆横摆角速度大于30deg/s，表明驾驶员是有意识的偏离正常行驶车道，由于驾驶员知道自己的操作，因此此时微处理器1不控制扬声器12发出语音警报和指示灯13亮起提示。

在实际操作中，可以在车辆前挡风玻璃靠近车内后视镜处设置一个显示屏9单独完成显示工作或者靠GPS模块原有显示屏单独完成显示工作，也可以将设置的显示屏9和GPS模块原有显示屏两个合作实现。设置的显示屏9单独工作或者靠GPS模块原有显示屏单独完成显示工作的原理则如上述内容中所示。设置的显示屏9和GPS模块原有显示屏两个合作实现，则设置的显示屏9显示摄像头一3或者摄像头二4获取的道路图像信息，驾驶员按下切换按钮10后，GPS模块原有显示屏显示摄像头一3、摄像头二4、摄像头三5和摄像头四6获取的车辆前后左右的道路图像。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了微处理器1、车速传感器2、摄像头一3、摄像头二4、摄像头三5、摄像头四6、车身控制器7、整车控制器8、显示屏9、切换按钮10、语音芯片11、扬声器12、指示灯13等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种车道偏离预警装置，其特征在于，本装置包括微处理器（1）、用于发送车速信号的车速传感器（2）以及至少两个设置在车辆左右两边用于分别获取车辆左右两边道路图像信息的摄像头，所述的车速传感器（2）和摄像头分别连接微处理器（1）的输入端，所述的微处理器（1）输出端连接有用于发出警报的警报单元，所述的微处理器（1）用于实时接收车速传感器（2）发送的车速信号并在车速超过一定值时进入预警模式以及在预警模式下根据不同的车速预设有若干个对应的预警区域，所述的微处理器（1）还用于在预警模式下接收摄像头获取的图像信息并在图像信息中有车道标志线且车辆到车道标志线最近边沿的距离在当前预警区域内发送控制信号控制警报单元发出警报。

2.根据权利要求1所述的车道偏离预警装置，其特征在于，所述的微处理器（1）输入端连接有用于发送转向灯开启和关闭信号的车身控制器（7）。

3.根据权利要求2所述的车道偏离预警装置，其特征在于，所述的微处理器（1）先后连续接收到车身控制器（7）发送的转向灯开启信号和转向灯关闭信号，控制一段时间内警报单元不发出警报。

4.根据权利要求1所述的车道偏离预警装置，其特征在于，所述的微处理器（1）输入端连接有用于发送车辆横摆角速度的整车控制器（8）。

5.根据权利要求3所述的车道偏离预警装置，其特征在于，所述的微处理器（1）输入端连接有至少两个用于分别获取车辆前后方向道路图像信息的摄像头。

6.根据权利要求5所述的车道偏离预警装置，其特征在于，所述的微处理器（1）输出端连接有用于显示摄像头获取的图像信息的显示屏（9）。

7.根据权利要求6所述的车道偏离预警装置，其特征在于，所述的微处理器（1）输入端连接有用于切换显示屏（9）显示内容的切换按钮（10）。

8.根据权利要求1所述的车道偏离预警装置，其特征在于，所述的警报单元包括扬声器（12）、用于驱动扬声器（12）发出语音的语音芯片（11）以及设置在车辆仪表盘上的指示灯（13），所述的扬声器（12）连接语音芯片（11），所述的语音芯片（11）和指示灯（13）分别连接微处理器（1）的输出端。