一种基于光学多目视觉车辆追尾预警系统的制作方法

本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种车辆追尾预警系统。

背景技术：

当前大部分的汽车防追尾系统中都应用到了距离的测量，常用的测量方法有：超声波测距，红外线测距，激光测距。超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。红外线测距仪的工作利用的是红外线传播时的不扩散原理，当红外线从测距仪发出碰到反射物被反射回来被测距仪接受到，再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离。激光测距仪，是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器。当然不可否认这些测距方法用在测量车距上起到一定的作用，但这三种测距仪当中都有一个共同点那就是：无法知道测量的是车辆与什么物体之间的距离。

我们知道驾驶员在行驶时后方出现了车辆，当距离一定时，车辆质量的大小不同危险系数也就不一样，质量大的物体它的惯性也就大，预留的安全距离也不相同，若后方来的是大卡车，预留的安全距离应该要比小型车辆长一些，而驾驶的新手或者疲劳驾驶状态下这些情况常常是被忽略的。而当前的技术仅仅是判断出相对速度和相对距离来预警是远远不足的，可以理解为这些系统设置的安全距离和安全速度是固定的一个小区间，但是小型车和大型车的安全值自然相差还是较大的。现有的技术和设备并没有考虑到这一点，实际所得到的数据可利用性较差，不能为驾驶人准确的提供有效信息，防追尾也就没能起到应有的效果。同时现有方法所用到的仪器昂贵，普通的家庭难以承受起高昂的设备费用也必将导致现存的防追尾系统无法普遍使用。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能识别后方车辆的车型，从而进行准确安全预警的基于光学多目视觉车辆追尾预警系统。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于光学多目视觉车辆追尾预警系统，其特征在于，包括信息收集单元，信息识别处理单元，控制单元，预警单元；

所述信息收集单元用以收集汽车后方图像信息以及测量自身车辆与后方来车的相对距离；

所述信息识别处理单元与信息收集单元相连，至少包括车型识别模块及车辆状态确定模块，所述车型识别模块中预存有图像信息和数据信息，所述车型识别模块依据信息收集单元所收集的信息确定车辆的车型；所述车辆状态确定模块依据信息收集单元所收集的信息确定车辆的距离、相对速度和相对加速度；

所述控制单元与所述图像识别处理单元相连，所述控制单元依据图像识别处理单元所处理的信息判定后方来车是否存在追尾隐患，并根据判定结果发指令给预警单元；

所述预警单元与控制单元相连，所述预警单元包括声音预警模块和灯光预警模块。

作为本发明的进一步改进，所述信息收集单元包括两个互成130°~150°夹角的摄像头。

作为本发明的更进一步改进，所述摄像头对称安装在u形支架上，所述u形支架的中心设有吸盘。

作为本发明优选的方案，所述摄像头互成140°夹角。

进一步地，所述控制单元还设有可调节系统认定安全距离的自定义模块。

进一步地，所述预警系统还设有显示模块，所述显示模块用于显示信息收集单元所收集到的汽车后方图像信息。

所述信息识别处理单元，控制单元，预警单元设置在控制盒内，所述u型支架装设在控制盒的背面，所述控制盒的正面设有与控制单元电连接的控制按钮，以及与显示模块电连接的显示屏。

本系统通过摄像头辨识后方车辆相对于本车的速度和距离，通过机械学习识别车辆的车型，从而根据车型判定车辆质量的大小，判断危险系数，根据危险系数通过语音传达给本车司机，提示和指导司机安全行驶。

本系统中采用两个摄像头替代了超声波、红外线、激光等测距仪，大大降低了成本。本发明的预警系统在通过识别后立即就能获取信息。本发明将人工判断和人眼观察用人工智能代替，方便为驾驶人提供后方驾驶信息并提供安全的驾驶方法，有效的避免追尾事故的发生。

因此，可以明显的看出与现有技术相比，本发明的突出优点是：1.排除其他物体的干扰准确识别出驾驶车辆与后方车辆的相对距离、相对速度、相对加速度。2.能够智能识别（车型）和当后方是不同车型时对应的安全距离和安全速度。3.价格能使大多数车主接受。

附图说明

图1为发明基于光学多目视觉车辆追尾预警系统的控制流程示意图。

图2为发明基于光学多目视觉车辆追尾预警系统的控制盒外部结构示意图。

图3为发明基于光学多目视觉车辆追尾预警系统的控制盒外部另一方向的结构示意图。

图4为发明基于光学多目视觉车辆追尾预警系统的控制盒内部结构示意图。

具体实施方式

由于附图是用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

在高速公路上，汽车的行驶速度较快，由于驾驶人不良的驾驶习惯常常只注意前方车辆的行驶情况而忽略了后方来车的驾驶情况，因此容易发生追尾事故，严重的甚至车毁人亡。本实施例提供了一种基于光学多目视觉车辆追尾预警系统。它主要包括一个控制盒1以及和控制盒1相连接的u形支架2，在u形支架2上对称地安设了两个摄像头3作为信息收集单元，两个摄像头互成130°~150°夹角，最优为140°夹角，主要是可以模拟人的视觉系统成140°的固定夹角，从而摄取汽车后方的行车信息并将摄取的信息直接的传到控制盒1内。u形支架2的中心设有吸盘6，用于对整个系统起固定作用。信息收集单元用以收集汽车后方图像信息以及利用三角定位法测量自身车辆与后方来车的相对距离。在控制盒1内设有信息识别处理单元7，控制单元8和预警单元；在控制盒1的正面设有与控制单元8电连接的控制按钮4，以及与控制单元8电连接的作为显示模块一部分的显示屏5。控制盒4内信息识别处理单元与信息收集单元相连，信息识别处理单元至少包括车型识别模块及车辆状态确定模块，车型识别模块中预存有图像信息和数据信息，依据信息收集单元所收集的信息确定车辆的车型；车辆状态确定单元依据信息收集单元所收集的信息确定车辆的距离、相对速度和相对加速度；控制单元与所述图像识别处理单元相连，依据图像识别处理单元所处理的信息判定后方来车是否存在追尾隐患，并根据判定结果发指令给预警单元；控制单元还设有可调节系统认定安全距离的自定义模块。预警单元与控制单元相连，预警单元包括声音预警模块和灯光预警模块，声音预警模块内设有扬声器9。显示屏5为驾驶人提供一个完整的后方场景，声音预警模块可以为驾驶人提供后方来车的驾驶情况，当系统认定可能存在危险时，灯光预警模块发出闪光灯提示后方来车注意行驶的速度或车距。

本发明该防追尾预警系统主要实现三个功能：1.完成车辆识别（车型）2.完成车辆状态的确定（距离、相对速度、相对加速度）3.智能判断。两个摄像头模拟人的视觉系统成140°左右的固定夹角，摄取汽车后方的行车信息并将摄取的信息直接的传到信息识别处理单元，在此前信息识别处理单元上录入大量的图像信息和数据信息，辅助判断相对车速与车距值为多少认定存在危险，向驾驶人发出警告信息，并通过信息识别处理单元学习和图像识别后能够智能的判断车型，通过系统程序的编辑（距离对时间的一次求导、二次求导得出相对应的速度和加速度）并将事先导入的安全驾驶信息调用出来，通过控制单元及预警单元的语音系统将安全距离和安全速度等信息传递给驾驶人，驾驶人根据信息调整驾驶。控制单元还设有可调节系统认定安全距离的自定义模块，通过在设置调节按钮，可手动设置相应数据信息。该系统的灯光预警模块还与汽车尾灯控制系统相连接，当前后两车超出安全距离或相对的安全速度时，车的尾灯上会自动打闪光灯。两个摄像头所捕捉到的影像信息经过处理后会合成一个完整的场景，该场景通过显示模块的显示屏，提供给驾驶人观看。

本系统就是通过摄像头辨识后方车辆相对于本车的速度和距离，通过机械学习识别车辆的车型，从而根据车型判定质量的大小，判断危险系数，根据危险系数通过语音传达给本车司机，提示和指导司机安全行驶。同时还可通过显示屏可直接的观察后方车辆行驶情况。

因此，以上的系统不仅很大程度上减低驾驶人的疲劳程度，可使他们只需集中精力观察前方的路况，后方的车辆的行车情况只需听语音的提示就可了解，同时也能大大的降低追尾事故的发生，也为驾驶人和乘车者的安全提供了有效的保障。

可以明显的看出与现有技术相比，本发明的突出优点是：1.排除其他物体的干扰准确识别出驾驶车辆与后方车辆的相对距离、相对速度、相对加速度。2.能够智能识别（车型）和当后方是不同车型时对应的安全距离和安全速度。3.价格能使大多数车主接受，产生的费用主要在购买摄像头，小型控制盒上。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明设计之权利范围，因此依本发明设计申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。