一种智能遥控赛车、控制系统及方法与流程

本发明涉及玩具技术领域，尤其涉及一种智能遥控赛车、控制系统及方法。

背景技术：

随着自动化和微电子技术的高速发展，现代交通辅助工具越来越智能化，gps导航、兴趣点提示、多功能辅助控制系统、甚至是无人驾驶，从军用交通工具融入普及到家用型交通工具，特别是最普遍的家用轿车，已形成一种不可逆的智能化潮流。

目前有数个国内外汽车生产商已经采用了不同的车道保持辅助系统(例如奥迪q5、大众高尔夫7代)，此类系统均建立在一个数字图像视频处理的基础上，再通过检测车道等信息进行建模和预警。虽然投入商用的系统已经很成熟完善，预警机制的逻辑判断(启动条件、提前预警)考虑较为周全，但几乎都忽略了摄像头因为汽车载客不同和路面铺设而发生倾斜的情况，在算法中加入这个因素的修正对于未来精确控制和辅助车辆行驶具有实际意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能遥控赛车、控制系统及方法，具备结构简单、节能和智能化程度高的优点。

本发明采用的技术方案如下：

一种智能遥控赛车，所述赛车包括：遥控车体和控制装置；所述遥控车体后部装有控制装置，遥控车体内装有信号接收器，遥控车体前端装有显示屏，遥控车体顶部装有太阳能电池板，太阳能电池板前端装有制控开关，信号接收器与显示屏，太阳能电池板一体制成；所述控制端包括：外壳；所述外壳内部设置有图像传感器、磁力计和陀螺仪；所述外壳外部设置有第一固定带、第二固定带和用于启动所述控制端或关闭所述控制端的按钮；所述外壳包括第一端面、第二端面、第三端面和第四端面，所述第一端面与所述第二端面相对，所述第三端面为：与所述第一端面和所述第二端面相邻且远离人体手背的端面，所述第四端面为与所述第三端面相对的端面，且所述外壳内设置有外围电路。

进一步的，所述第一固定带的一端固定在所述外壳的第一端面。

进一步的，所述第二固定带的一端固定在所述外壳的第二端面；且所述第一固定带的另一端与所述第二固定带的另一端可拆卸的卡接，以将所述穿戴设备固定于人体的手臂部位。

一种智能遥控赛车的控制系统，所述系统包括：内存、内部处理器、外存、外部处理器、总线、中断请求输入模块、串行外设接口、三轴加速器、时序产生模块、探测驱动模块、图像传感器、报警单元和电源单元；所述内存信号连接于内部处理器；所属内部处理器分别信号连接于外存和总线；所述外存信号连接于外部处理器；所述三轴加速器分别信号连接于中断请求输入模块和串行外设接口；所述中断请求输入模块信号连接于总线；所述串行外设接口信号连接于总线；所述图像传感器分别信号连接于探测驱动模块和总线；所述探测驱动模块信号连接于时序产生模块；所述时序产生模块信号连接于总线；所述报警单元信号连接于总线；所述电源单元信号连接于总线。

进一步的，所述图像传感器安装于车盘中轴前方，所述传感器的光轴与车盘平行；所述图像传感器信号连接于内存，将拍摄到的图像信息发送到内存中进行存储。

进一步的，所述内部处理器包括：图像锐化模块、阈值边缘检测模块、光学畸变矫正模块、倾角旋转矫正模块、hough算法模块、分道线提取模块和预警模块；所述图像锐化模块信号连接于阈值边缘检测模块，用于对图像进行锐化处理，得到原始的灰度图像，将灰度图像发送至阈值边缘检测模块；所述阈值边缘检测模块信号连接于光学畸变矫正模块，用于对灰度图像进行边缘检测，将检测后的图像发送至光学畸变矫正模块；所述光学畸变矫正模块信号连接于倾角旋转矫正模块，用于对接收到的图像信息进行光学畸变矫正，将矫正后的图像发送至倾角旋转矫正模块；所述倾角旋转矫正模块信号连接于hough算法模块，用于对接收到的图像信息进行倾角校正，将矫正后的他图像发送至hough算法模块；所述hough算法模块信号连接于分道线提取模块，用于对接收到的图像进行hough变换，将变换后的图像发送至分道线提取模块；所述分道线提取模块信号连接于预警模块，用于对接收到的图像进行和分道线提取，并进行警报出发条件判断，将判断结果发送至预警模块；所述预警模块信号连接于总线，用于发出预警指令，将总线传输后触发报警单元进行报警。

进一步的，所述三轴加速器，用于获取汽车行驶过程中在三个坐标轴的数据信息，将数据信息发送至内部处理器；所述时序产生模块，用于产生时间指令；所述探测驱动模块，用于监测系统中各个硬件的驱动是否正常，是否有驱动缺失，将探测结果发送至内部处理器。

一种智能遥控赛车的控制系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：汽车启动，系统初始化，报警单元处于未启用状态，图像传感器开始摄入路面图像数据，存储到内存中；

步骤2：处理器首先对图像进行锐化处理；再通过阀值边缘检测，得到边缘二值图像；然后，通过从三轴加速器获取的数据信息，进行光学畸变矫正和倾角旋转矫正，得到校正后边缘二值图像，对该图像进行hough算法运算，得到经变换后的参数平面，最后提取该图像的分道线，根据提取出的分道线判断汽车运行状态；

步骤3：若判断结果为，汽车正常行驶在两分道线中间并未打开转向灯，则报警单元切换到启用状态；

步骤4：在报警单元处于启用状态下，如果图像分到夹角小于报警最小夹角，则报警单元进入报警状态，警报立即触发。

进一步的，所述报警单元共有三种运行状态：未启用、启用和报警；汽车启动时，警报系统处于未启用状态，当预警启动条件满足时，即车辆正常行驶在两分道线中间并未打开转向灯时，报警单元切换到启用状态；在启用状态下，若车偏离车道，处理器对图像处理的结果中得到分道线角度数据满足离道条件，即图像分道夹角小于警报最小夹角时，则进入报警状态，警报立即触发；同时，警报触发有一个较短的持续缓冲时间，在该时间内汽车重新满足预警启动条件则警报系统重新进入启用状态，如果依旧未检测到满足启用状态的分道线角度则进入未启用状态；如果报警单元在设定时间阈值内所得分道线的角度数据处于安全范围内时，即使有小范围摆动，也认为车未偏离车道，警报不会触发；当汽车转向时，提前打开转向灯，警报系统也将处于未启用状态。

进一步的，所述阈值边缘检测的方法包括以下步骤：

步骤1：采用隶属度函数将待处理的图像映射为一个模糊矩阵p；

步骤2：记图像f(x，y)具有l个灰度级，图像大小为m*n，模糊矩阵pm*n的元素p(i，j)为图像的隶属度函数为：

μxy＝g(μxy)＝[1+(l-1)-f(x，y)/fd]^-f；参数f＝2；fd与μxy的形状有关；

步骤3：对μxy进行非线性变换，得到：

μ′xy＝tr(μxy)＝t1(tr-1(μxy))，r＝1，2...；

步骤4：对μ′xy进行逆变换，得到模糊增强后的图像f’xy＝g(μ’xy)^-1；

步骤5：得到图像的边缘为：

edge＝[f^*(x，y)]m*n。

本发明的有益效果如下：

采用以上技术方案，本发明产生了以下有益效果：

1、结构简单：本发明的智能遥控赛车，结构简单，易于制造和使用，降低了制造和使用的成本。

2、智能化程度高：本发明的智能遥控赛车，智能化程度较高，能够有效保证赛车不偏离赛道。

3、节能：本发明的智能遥控赛车，通过太阳能供能，节能而环保。

附图说明

图1为本发明的智能遥控赛车的结构示意图。

图2为本发明的智能遥控赛车的控制系统的结构示意图。

其中：1-遥控车体，2-制控开关，3-信号接收器，4-图像传感器，5-太阳能电池板，6-磁力计。

具体实施例

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1：

如图1所示，一种智能遥控赛车，所述赛车包括：遥控车体和控制装置；所述遥控车体后部装有控制装置，遥控车体内装有信号接收器，遥控车体前端装有显示屏，遥控车体顶部装有太阳能电池板，太阳能电池板前端装有制控开关，信号接收器与显示屏，太阳能电池板一体制成；所述控制端包括：外壳；所述外壳内部设置有图像传感器、磁力计和陀螺仪；所述外壳外部设置有第一固定带、第二固定带和用于启动所述控制端或关闭所述控制端的按钮；所述外壳包括第一端面、第二端面、第三端面和第四端面，所述第一端面与所述第二端面相对，所述第三端面为：与所述第一端面和所述第二端面相邻且远离人体手背的端面，所述第四端面为与所述第三端面相对的端面，且所述外壳内设置有外围电路。

进一步的，所述第一固定带的一端固定在所述外壳的第一端面。

进一步的，所述第二固定带的一端固定在所述外壳的第二端面；且所述第一固定带的另一端与所述第二固定带的另一端可拆卸的卡接，以将所述穿戴设备固定于人体的手臂部位。

实施例2：

如图2所示，一种智能遥控赛车的控制系统，所述系统包括：内存、内部处理器、外存、外部处理器、总线、中断请求输入模块、串行外设接口、三轴加速器、时序产生模块、探测驱动模块、图像传感器、报警单元和电源单元；所述内存信号连接于内部处理器；所属内部处理器分别信号连接于外存和总线；所述外存信号连接于外部处理器；所述三轴加速器分别信号连接于中断请求输入模块和串行外设接口；所述中断请求输入模块信号连接于总线；所述串行外设接口信号连接于总线；所述图像传感器分别信号连接于探测驱动模块和总线；所述探测驱动模块信号连接于时序产生模块；所述时序产生模块信号连接于总线；所述报警单元信号连接于总线；所述电源单元信号连接于总线。

进一步的，所述图像传感器安装于车盘中轴前方，所述传感器的光轴与车盘平行；所述图像传感器信号连接于内存，将拍摄到的图像信息发送到内存中进行存储。

进一步的，所述内部处理器包括：图像锐化模块、阈值边缘检测模块、光学畸变矫正模块、倾角旋转矫正模块、hough算法模块、分道线提取模块和预警模块；所述图像锐化模块信号连接于阈值边缘检测模块，用于对图像进行锐化处理，得到原始的灰度图像，将灰度图像发送至阈值边缘检测模块；所述阈值边缘检测模块信号连接于光学畸变矫正模块，用于对灰度图像进行边缘检测，将检测后的图像发送至光学畸变矫正模块；所述光学畸变矫正模块信号连接于倾角旋转矫正模块，用于对接收到的图像信息进行光学畸变矫正，将矫正后的图像发送至倾角旋转矫正模块；所述倾角旋转矫正模块信号连接于hough算法模块，用于对接收到的图像信息进行倾角校正，将矫正后的他图像发送至hough算法模块；所述hough算法模块信号连接于分道线提取模块，用于对接收到的图像进行hough变换，将变换后的图像发送至分道线提取模块；所述分道线提取模块信号连接于预警模块，用于对接收到的图像进行和分道线提取，并进行警报出发条件判断，将判断结果发送至预警模块；所述预警模块信号连接于总线，用于发出预警指令，将总线传输后触发报警单元进行报警。

进一步的，所述三轴加速器，用于获取汽车行驶过程中在三个坐标轴的数据信息，将数据信息发送至内部处理器；所述时序产生模块，用于产生时间指令；所述探测驱动模块，用于监测系统中各个硬件的驱动是否正常，是否有驱动缺失，将探测结果发送至内部处理器。

实施例3：

一种智能遥控赛车的控制系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：汽车启动，系统初始化，报警单元处于未启用状态，图像传感器开始摄入路面图像数据，存储到内存中；

步骤2：处理器首先对图像进行锐化处理；再通过阀值边缘检测，得到边缘二值图像；然后，通过从三轴加速器获取的数据信息，进行光学畸变矫正和倾角旋转矫正，得到校正后边缘二值图像，对该图像进行hough算法运算，得到经变换后的参数平面，最后提取该图像的分道线，根据提取出的分道线判断汽车运行状态；

步骤3：若判断结果为，汽车正常行驶在两分道线中间并未打开转向灯，则报警单元切换到启用状态；

步骤4：在报警单元处于启用状态下，如果图像分到夹角小于报警最小夹角，则报警单元进入报警状态，警报立即触发。

进一步的，所述报警单元共有三种运行状态：未启用、启用和报警；汽车启动时，警报系统处于未启用状态，当预警启动条件满足时，即车辆正常行驶在两分道线中间并未打开转向灯时，报警单元切换到启用状态；在启用状态下，若车偏离车道，处理器对图像处理的结果中得到分道线角度数据满足离道条件，即图像分道夹角小于警报最小夹角时，则进入报警状态，警报立即触发；同时，警报触发有一个较短的持续缓冲时间，在该时间内汽车重新满足预警启动条件则警报系统重新进入启用状态，如果依旧未检测到满足启用状态的分道线角度则进入未启用状态；如果报警单元在设定时间阈值内所得分道线的角度数据处于安全范围内时，即使有小范围摆动，也认为车未偏离车道，警报不会触发；当汽车转向时，提前打开转向灯，警报系统也将处于未启用状态。

进一步的，所述阈值边缘检测的方法包括以下步骤：

步骤1：采用隶属度函数将待处理的图像映射为一个模糊矩阵p；

步骤2：记图像f(x，y)具有l个灰度级，图像大小为m*n，模糊矩阵pm*n的元素p(i，j)为图像的隶属度函数为：μxy＝g(μxy)＝[1+(l-1)-f(x，y)/fd]^-f；参数f＝2；fd与μxy的形状有关；

步骤3：对μxy进行非线性变换，得到：

μ′xy＝tr(μxy)＝t1(tr-1(μxy))，r＝1，2...；

步骤4：对μ′xy进行逆变换，得到模糊增强后的图像f′xy＝g(μ′xy)^-1;

步骤5：得到图像的边缘为：

edge＝[f^*(x，y)]m*n。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。