专利名称：汽车及其安全系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种汽车安全技术，特别涉及 一 种主动式的汽 车安全系统及安装有所述汽车安全系统的汽车。
背景技术：
现今社会，汽车已经成为人们主要的代步工具，给人们带 来极大的交通便利。然而，在带来便利的同时，汽车也给人们 招来了安全威胁，其所引起的交通事故严重地威胁着人们的生 命安全。为解决交通安全问题，人们开发了多种汽车安全产品，如 安全带、安全座椅及安全气嚢等。然而，这些产品都是被动式 的保护装置，并不能预防交通事故的发生。随着电子技术的发 展，出现了利用电子技术预防交通事故发生的主动式汽车安全 产品。如"汽车安全防撞监视装置，，，其于汽车视线不良的死角 设置小型摄影机，并将图像传输至驾驶者前方的显示器，从而 避免因视线不良的死角造成交通事故。这种汽车安全系统要求 驾驶者精神状况良好，能辨识周遭交通状况。其实，交通事故很大部分是由危险驾驶所引起，危险驾驶 包括醉酒驾驶及疲劳驾驶等。此情况下，驾驶者处于意识不清 醒的状态，无法操控汽车的方向，汽车便在道路上摇晃行驶， 频繁切换车道，让周围的汽车无法判断该汽车的行驶方向，便 容易发生碰撞。另外，汽车摇晃前进也容易撞及路旁的障碍物 或路人，造成严重的交通伤害。可见上述的"汽车安全防撞监视装置"并不能预防危险驾 驶所引起的交通事故。有鉴于此，有必要提供一种能阻止危险 驾驶的主动式汽车安全系统
发明内容
本发明的主要目的是提供一种可阻止危险驾驶的汽车安全系统。为实现上述目的，提供 一 种汽车安全系统，其包括 一摄像系统，用于摄取道路车道分隔线的影像信息； 一影像分析系统，所述影像分析系统与所述摄像系统相连 接，用于接收和分析所述摄像系统输出的影像信息并在分析到 所述车道分隔线晃动速率超过预定值时输出一安全控制信号； 及一安全装置，所述安全装置与所述影像分析系统相连接， 用于在接收到所述安全控制信号后启动安全措施。本发明还提供一种安装有所述汽车安全系统的汽车。 将所述汽车安全系统安装于汽车上，所述汽车因危险驾驶 而摇晃行驶时，所述影像分析系统分析到所述摄像系统拍摄到 的车道分隔线的晃动速率超过预定值，便会输出一安全控制信 号给安全装置以启动安全措施阻止该危险驾驶行为，避免因此 酿成交通事故。
图1是本发明的汽车安全系统示意图；图2是图1中的摄像系统的结构示意图；图3是图1中的影像分析系统的工作流程示意图。
具体实施方式
请参阅图1,本发明提供一种安装在汽车20上的汽车安全系 统10 。所述汽车安全系统10包括 一 用于摄取道路车道分隔线30 影像信息的摄像系统100、 一与所述摄像系统IOO相连接的影像 分析系统200及 一 与所述影像分析系统200相连接的安全装置 300 。所述影像分析系统200用于接收及分析所迷摄像系统1 OO输 出的影像信息并在分析到所述车道分隔线30晃动速率超过预定
值时输出 一 安全控制信号。所述安全装置300用于在接收到所述 安全控制信号后启动安全措施。所述摄像系统100可置于汽车的左车前灯下侧、右车前灯下 侧、左转向灯下侧、右转向灯下侧或汽车上其他可清晰拍摄到 道路车道分隔线30的位置，本实施例的摄像系统IOO安装于左车 前灯下侧。所述摄像系统IOO的取像方向水平向下，用于拍摄车 前近处较为清晰的车道分隔线30。优选的，其拍摄范围为汽车 前方5米内。所述汽车安全系统IO还包括 一 设置于所述摄像系统IOO旁 的光源400,其与所述揭」象系统IOO相配合，用于在道路路面光 线不足时为所述摄像系统100提供光线。优选的，所述光源400 使照射方向水平向下，用于照射汽车前方5米内的路面。所述安全装置300可以是警报器、自动刹车装置或两者的组 合，本实施例的安全装置300包括安装于驾驶者前上方的警报器 301及安装于汽车前轮的自动刹车装置302，两者都与所述影像 分析系统200电连接以接收安全控制信号。所述安全装置300的 安全措施包括警报器301鸣响及自动刹车装置302进行刹车动作 等行为。请参阅图2，所述摄像系统IOO为 一 自聚焦变焦系统，其具 自动对焦及自动变焦功能，可清晰地摄取道路车道分隔线30的 影像信息。所述摄像系统100包括一镜头模组110、 一设置于所述 镜头模组110像侧的影像感测器120。所述镜头模组110的镜片可采用非球面透镜或球面透镜，由 于非球面透镜组成的镜头模组比球面镜透镜组成的镜头模组轻 巧且成像质量优于球面镜透镜组成的镜头模组。本实施例中， 镜头模组110的镜片采用非球面透镜。本实施例的镜头模组IIO 包括一可伸缩镜筒111、嵌设于所述可伸缩镜筒lll内的三枚非球 面透镜11 2 、两个嵌设于所述所述可伸缩镜筒111内且位于所述三 枚非球面透镜112之间的间隔垫圈113及 一 用于驱动所述可伸缩 镜筒lll伸缩变化的驱动器114。所述驱动器114可以采用步进马
达、音圈马达或微机电马达，本实施例采用微机电马达。在所述驱动器114及可伸缩镜筒lll的配合下，可实现摄像系统IOO的变焦聚焦功能。可以理解，所述非球面透镜112数目并不限于3个，为了获取 更高的分辨率及变焦倍数还可以采用更多透镜的透镜组。所述影像感测器120可采用彩色电荷耦合器(Charged Coupled Device, CCD)影像感观'J器、黑白CCD影像感测器、彩色 ^卜充寸生金属半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)影像感测器及黑白CMOS影像感测器，其分辨率范围可为 130万像素到600万像素。考虑到(1) CMOS影像感测器已能满 足成像的要求，而同规格的CMOS影像感测器的比CCD影像感测 器的价格低；(2)黑白影像冗余度小，可减轻影像分析系统的负 担；(3)影像的分辨率需在高成像质量与低数据量间取平衡。故 本实施例采用500万像素黑白CMOS影像感测器，当然，也可采 用其他规格的影像感测器，视使用需要而定。请参阅图3，为所述影像分析系统200的工作流程图。所述 影像分析系统200首先进行接收信号步骤SOl ,接收所述摄像系 统100输出的影像信息；然后进行滤波处理步骤S02，对接收到 的影像信息进行滤波处理，以滤除影像信息中的噪声，突显车 道分隔线30的特征值；接着进行判断处理步骤S03，萃取车道分 隔线30的特征值并判断其晃动速率值是否在安全范围内，即判 断是否为危险驾驶；若判断到车道分隔线30的晃动速率值超出 安全范围时将输出 一安全措施控制信号以启动安全装置300，进 行输出安全控制信号步骤S04;若判断到车道分隔线30的晃动速 率在安全范围内，则不输出安全措施控制信号，进行不输出信 号步骤S05。本实施例中，所述影像分析系统200输出安全控制信号的阈 值为100像素/5秒，即是说，当影像分析系统200分析到车道分隔 线3 0在5秒内左右晃动幅度超过10 0像素时便输出 一 安全控制信 号，低于此速率则不输出安全控制信号。当然，所述阈值只是
一参考值，可视具体需要作变更设置。影像分析过程中，路面脏污及车道分隔线30掉色等原因使 得摄像系统100拍摄到的影像信息掺杂有很多噪声，影像分析系 统200难以准确萃取到车道分隔线30的特征值，故需对所述摄像 系统100摄取到的影像信息进行滤波处理。所述滤波处理步骤 S02可采用快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)或离散 余弦变换(Discrete Cosine Transform, DCT)作为滤波处理算法， 本实施例采用FFT作为滤波处理算法。可对影像分析系统200的软件作设置，使影像分析系统200 在分析到车道分隔线30晃动速率超过安全范围的 一 段预设时间内只启动警报器301。若驾驶者没对警报做出反应，则启动自动 剎车装置302。如此设置，可避免影像分析系统200误判给驾驶 造成大的困扰。本实施例中，所述影像分析系统200在分析到车道分隔线30 晃动速率超过安全范围的前10秒内只启动警报器301,若驾驶者 没对警报做出反应，则启动自动刹车装置302。当然，此设置也 可视具体需要作更改。综上，所述汽车安全系统10可在驾驶者意识不清醒而无法 控制驾驶方向的情况下，先对驾驶者以警报提醒，在提醒得不 到回应的状况下启动自动剎车，以确保驾驶安全，防止危险驾 驶造成交通事故。另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。 这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保 护的范围之内。
权利要求
1.一种汽车安全系统，其特征在于，所述汽车安全系统包括一摄像系统，用于摄取道路车道分隔线的影像信息；一影像分析系统，所述影像分析系统与所述摄像系统相连接，用于接收和分析所述摄像系统输出的影像信息并在分析到所述车道分隔线晃动速率超过预定值时输出一安全控制信号；及一安全装置，所述安全装置与所述影像分析系统相连接，用于在接收到所述安全控制信号后启动安全措施。
2. 如权利要求1所述的汽车安全系统，其特征在于所述摄像系 统为 一 自聚焦变焦系统。
3. 如权利要求1所述的汽车安全系统，其特征在于所述摄像系 统包括 一 镜头模组及 一 设置于所述镜头模组像侧的影像感测 器。
4. 如权利要求3所述的汽车安全系统，其特征在于所述镜头模 组采用非球面透镜。
5. 如权利要求3所述的汽车安全系统，其特征在于所述影像感 测器包括彩色电荷耦合器影像感测器、黑白电荷耦合器影像感 测器、彩色补充性金属半导体影像感测器及黑白补充性金属半 导体影像感测器。
6. 如权利要求1所述的汽车安全系统，其特征在于所述汽车安 全系统进一步包括一设置于所述摄像系统旁的光源，用于照射 道路车道分隔线。
7. 如权利要求1所述的汽车安全系统，其特征在于所述影像分 析系统包括一滤波处理模块，用于滤掉所述影像信息的噪声。
8. 如权利要求7所述的汽车安全系统，其特征在于所述滤波处 理模块采用快速傅里叶变换或离散余弦变换作为滤波算法。
9. 如权利要求1所述的汽车安全系统，其特征在于所述安全装 置包括警报器、自动剎车装置或两者的组合。
10. —种具有权利要求1至9中任一项所述的汽车安全系统的汽 车。
全文摘要
本发明提供一种汽车及其安全系统，所述汽车安全系统包括一用于摄取道路车道分隔线的影像信息的摄像系统、一与所述摄像系统相连接的影像分析系统及一与所述影像分析系统相连接的安全装置。所述影像分析系统用于接收和分析所述摄像系统输出的影像信息并在分析到所述车道分隔线晃动速率超过预定值时输出一安全控制信号。所述安全装置用于在接收到所述安全控制信号后启动安全措施。安装有所述汽车安全系统的汽车因危险驾驶而摇晃行驶时，所述影像分析系统将分析到车道分隔线的晃动速率超过预定值，而启动安全装置以阻止该危险驾驶行为，避免因此酿成交通事故。
文档编号B60W40/112GK101126640SQ20061006213
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月16日 优先权日2006年8月16日
发明者袁崐益 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司