一种集成五路视频检测的全方位机动车主动安全系统的制作方法

本发明涉及一种机动车安全系统，尤其涉及一种集成五路视频检测的全方位机动车主动安全系统。

背景技术：

随着社会经济的发展，机动车工业飞速推进，大大扩展了人们的生活半径，提高了工作效率。但与此同时，机动车保有量的迅速增长也带来了严峻的交通问题，全国范围内的交通事故和人员伤亡也在不断增加。安全，已经成为人们的关注焦点和各大机动车厂商的重要议题。

机动车安全性有被动安全和主动安全之分。被动安全解决事故发生时的问题，如安全气囊、安全带等，而主动安全则是事先预防事故的发生，如车道偏离、夜视系统等。传统的被动安全已经远远无法满足人们的安全需求，因此主动安全技术成为机动车安全技术发展的新热点。

目前，机动车主动安全技术功能种类繁多，技术手段各异，通过利用传感技术、通信技术、计算机技术等来获取车辆状态及其行驶环境，并对这些信息进行分析处理，根据分析结果或向司机发出预警信息，或辅助甚至替代司机操控车辆，以确保车辆行驶在一个安全的状态。其中基于视觉技术的系统以其实现简单、成本相对低廉、获取信息丰富等优势成为机动车主动安全领域的研究热点。目前，有利用单目摄像头检测前方行人、车辆、车距、车道线的，并提供预警信息的安全系统；有利用两侧摄像头检测后视盲区的盲区检测系统；还有各种车载后视系统等。但是这些系统相互独立，有各自的处理模块，只实现特定方向上的视觉感知。若全部安装，则过程繁琐，线路复杂。

技术实现要素：

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种集成五路视频检测的全方位机动车主动安全系统，解决现有单路视频功能单一、检测环境不全面的不足，全方位实时地检测车辆的行车安全情况。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种集成五路视频检测的全方位机动车主动安全系统，包括：感知分系统、分析决策分系统、预警分系统；所述感知分系统包括：视频采集模块、车身信息采集模块、系统设定输入模块；所述分析决策分系统包括：车道偏离模块、前方车辆检测模块、行人检测模块、盲区检测模块、后方车辆检测模块、驾驶员监测模块；所述预警分系统包括：视频预警单元、声音报警单元；感知分系统与分析决策分系统连接，分析决策分系统与预警分系统连接；所述视频采集模块、车身信息采集模块、系统设定输入模块输出信息至分析决策分系统，分析决策分系统各模块分析处理信息后输出结果，输出结果在视频预警单元、声音报警单元上显示，所述视频采集模块包括五路摄像头，分别拍摄机动车的前后左右及驾驶员的面部特征。

作为优选，所述五路摄像头通过CVBS接口输入到USB视频采集卡，USB视频采集卡通过USB接口与分析决策分系统相连。

作为优选，所述车身信息采集模块通过CAN总线或模拟信号线采集车身信息。

作为优选，系统设定输入模块为系统设定按钮组，系统设定按钮组管理车道偏离值、前后方车辆检测距离、盲区检测功能敏感度、报警声音大小。

作为优选，所述视频预警单元为LED显示器。

作为优选，所述声音报警单元为蜂鸣器。

本发明的有益效果在于：通过集成5路视频检测车辆，实时监测车辆的车道偏离情况、与前方车辆距离、与行人距离、盲区情况、与后方车辆距离、驾驶员行车状态，在感知到危险时及时提醒驾驶员，弥补单路视频功能单一、检测环境不全面的不足。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的五路摄像头的安装位置示意图；

图中：1、前视摄像头；2、左后侧视摄像头；3、右后侧视摄像头；4、后视摄像头；5、内视摄像头；6、USB视频采集卡；7、主动安全管理单元；8、人机交互单元；9、LED显示器；10、蜂鸣器；11、系统设定按钮组；12、车身信息采集单元。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：如图1所示，一种集成五路视频检测的全方位机动车主动安全系统，包括：感知分系统、分析决策分系统、预警分系统；所述感知分系统包括：视频采集模块、车身信息采集模块、系统设定输入模块；所述分析决策分系统包括：车道偏离模块、前方车辆检测模块、行人检测模块、盲区检测模块、后方车辆检测模块、驾驶员监测模块；所述预警分系统包括：视频预警单元、声音报警单元；感知分系统与分析决策分系统连接，分析决策分系统与预警分系统连接；所述视频采集模块、车身信息采集模块、系统设定输入模块输出信息至分析决策分系统，分析决策分系统各模块分析处理信息后输出结果，输出结果在视频预警单元、声音报警单元上显示。

图2是本发明具体实施例的结构示意图，一种集成五路视频检测的全方位机动车主动安全系统由：摄像头组、车身信息采集单元12、主动安全管理单元7、人机交互单元8组成；如图3所示，摄像头组包括：安装在前挡风玻璃上的前视摄像头1，分别安装于车辆两侧后视镜处的左后侧视摄像头2、右后侧视摄像头3，安装在后挡风玻璃上的后视摄像头4，安装在驾驶员前方的内视摄像头5；人机交互单元包括：LED显示器9、蜂鸣器10、系统设定按钮组11。

摄像头组使用CVBS接口输入到USB视频采集卡6，USB视频采集卡通过USB接口与主动安全管理单元7连接，主动安全管理单元7与车身信息采集单元12连接，通过CAN总线采集车身信息采集单元管理12的车速信号、雨刮信号、刹车信号、转向灯信号。主动安全管理单元7将处理后的报警信息传输到人机交互单元8的LED显示器9和蜂鸣器10。人机交互单元8的系统设定按钮组11管理车道偏离值、前后方车辆检测距离、盲区检测功能敏感度、报警声音大小，系统设定按钮组11将系统设定信息输入到主动安全管理单元7。

主动安全管理单元7接收五路摄像头的视频信息、车身信息采集单元12的车身信息、系统设定按钮组11设定的系统参数后，输出信息用于管理车道偏离模块、前方车辆检测模块、行人检测模块、盲区检测模块、后方车辆检测模块、驾驶员监测模块。

本发明用于实现车道偏离、前方车辆检测、行人检测、盲区检测、后方车辆检测、驾驶员监测六大功能模块的工作原理：

1)车道偏离模块：车道偏离模块获取前视摄像头1采集的视频信息，利用图像处理算法识别车道线，并用卡尔曼滤波器跟踪车道线，同时将车道检测信息输入到前方车辆检测模块；车道偏离模块结合车道检测信息、车速信息、转向灯信息、刹车信息进行分析，当判断车辆出现偏离情况时，主动安全管理单元7输出报警信息，LED显示器9上显示报警信息并且蜂鸣器10发出报警声。

2)前方车辆检测模块：前方车辆检测模块获取并分析车道检测信息与前视摄像头1采集的视频信息，利用车辆尾部矩形边缘、尾灯特征，对视频信息进行模式匹配以识别车辆，监测前方车辆，同时利用车道线检测信息筛选出同车道行驶车辆，结合自身车身信息后，计算碰撞时间的值，并输出时距信息，所述时距信息为车辆将要发生碰撞的时间，当时距小于预设值时，主动安全管理单元7输出报警信息，LED显示器9上显示报警信息并且蜂鸣器10发出报警声。

3)行人检测模块：行人检测模块接收前视摄像头1采集的视频信息，利用单帧图像人体轮廓特征同和多帧图像的动态变化来识别行人，同时结合车身信息分析潜在碰撞危险，当可能出现碰撞时，主动安全管理单元7输出报警信息，LED显示器9上显示报警信息并且蜂鸣器10发出报警声。

4)盲区检测模块：对车辆侧后方进行监测，接收左后侧视摄像头2、右后侧视摄像头3输出的视频信息，利用图像信息识别侧后方车辆，同时结合车身信息，当判断车辆变道时可能发生潜在碰撞危险时，主动安全管理单元7输出报警信息，LED显示器9上显示报警信息并且蜂鸣器10发出报警声。

5)后方车辆检测模块：接收后视摄像头4采集的视频信息，对后方车辆进行识别和计算碰撞时间的值，当系统认为可能发生潜在碰撞危险时，主动安全管理单元7输出报警信息，LED显示器9上显示报警信息并且蜂鸣器10发出报警声。

6)驾驶员监测模块：接收内视摄像头5采集的视频信息，对驾驶员面部进行检测，对眼睑、眼球的形状和活动多种特征的实时、准确地提取与动态分析，当系统认为驾驶员处于疲劳状态时，主动安全管理单元7输出报警信息，LED显示器9上显示报警信息并且蜂鸣器10发出报警声。

在本实施例中，前方车辆检测模块与后方车辆检测模块分别通过前视摄像头1采集的视频信息监测前后方90m范围以内的车辆；车道偏离模块在车速v>60km/h时被激活；行人检测模块在车速v<50km/h时被激活，行人检测模块通过前视摄像头1采集的视频信息监测3-30m范围内的行人；盲区检测模块在车速v>60km/h时被激活，盲区检测模块通过左后侧视摄像头2与右后侧视摄像头3监测后侧方距离宽3m、长9.5m的一个扇形盲区。激活后的模块即时开始接收信息并工作，直到车速不满足激活条件时自动休眠。

以上的所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本发明的保护范围。