[实用新型]一种车辆车道变换辅助装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机动车辆驾驶安全领域，特别涉及一种车辆车道变换辅助装置。

背景技术

汽车驾驶员的车道变换行为与道路交通安全密切相关，统计数据表明，由于不正确的车道变换行为导致了大量的交通事故，给人民的生命财产安全带来了巨大损失。驾驶员在进行车道变换时，通常使用左、右后视镜以及车内后视镜观察其侧后车辆，判断侧后车辆与自身车辆之间的横向相对距离、纵向相对距离、纵向相对速度等参数。与前方车辆相比，驾驶员通过后视镜判断侧后车辆的纵向相对距离、纵向相对速度时要困难得多，主要原因在于后视镜的镜面在成像时将大范围内物体成像在很小的镜面上，侧后车辆及道路周围场景都会发生一定的形变，导致驾驶员从后视镜中不容易判断出与侧后车辆的纵向相对距离、纵向相对速度等信息，从而在换道过程中对于换道的安全性把握不够，容易出现在不安全的情况下进行换道操作，引发交通事故。

目前，针对车辆的车道变换技术通常采用扩大后视镜观察范围的方法，如在后视镜外侧安装圆形凸面镜，或者是在发动机盖上安装小后视镜。采用上述方法能够增加驾驶员在车道变换过程中对侧后车辆的观察范围，但是没有解决通过后视镜观察侧后车辆时不容易判断纵向相对距离、纵向相对速度的问题。

目前，在高档轿车上有采用在车辆后保险杠安装雷达来监测侧后车辆的方法，这种方法能够对驾驶员的车道变换过程提供辅助帮助，但是雷达传感器的价格昂贵，通常在5万人民币以上，不适合进行大规模推广使用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种车辆车道变换辅助装置及其辅助判断方法，该车辆车道变换辅助装置投资费用少、适合规模化推广，其辅助判断方法，智能化、自动化，无需操作，且可靠性高。

本实用新型的基本原理是通过使用两个摄像头来采集驾驶员开启转向灯情况下自身车辆左后方或者自身车辆右后方的道路图像，然后将自身车辆左后方或者自身车辆右后方的道路图像传输至图像处理器。图像处理器中利用图像处理程序，通过图像识别得到侧后车辆在道路图像中的准确位置，由于摄像头相对于自身车辆的位置不变，因此，图像识别得到的不同时刻的侧后车辆的图像位置，经过几何计算就能够得到侧后车辆相对自身车辆的纵向相对距离、纵向相对速度以及横向相对距离，同时结合自身车辆的行驶速度对车道变换的安全性进行评估，评估结果为安全和不安全两种，通过使用不同颜色的信号灯将评估结果向驾驶员进行提示，为驾驶员的车道变换过程提供辅助帮助。

为了达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。

1、一种车辆车道变换辅助装置，其特征在于，包括：

两个摄像头，分别固定在车辆的左后视镜和右后视镜上，采集自身车辆左侧后方和右侧后方的道路图像；

一个指示安全的绿色信号灯和一个指示不安全的红色信号灯，分别固定在车辆仪表盘上；

一个图像处理器，分别通过USB接口电连接两个摄像头的视频线，分别通过I/O接口电连接绿色信号灯、红色信号灯以及自身车辆的速度信号线、左转向灯开启信号线、右转向灯开启信号线。

上述技术方案的进一步改进和特点在于：

所述摄像头采用中星YJS-01 USB2.0摄像头。

所述图像处理器为ARM9处理器，具体型号为S3C2410。

所述绿色信号灯为绿色LED灯，红色信号灯为红色LED灯。

2、一种车辆车道变换辅助判断方法，基于上述车辆车道变换辅助装置，其特征在于，包括以下步骤：

（1）左侧摄像头标定：在自身车辆的左侧后方竖立标杆，通过左侧摄像头采集标杆图像，识别出标杆图像中的标杆位置，对标杆图像中的标杆位置与标杆实际位置进行标定，换算自身车辆和标杆的纵向相对距离和横向相对距离；

（2）右侧摄像头标定，其方法同左侧摄像头标定；

（3）图像采集：自身车辆在运动过程中，图像处理器实时监控自身车辆的行驶速度，当自身车辆的行驶速度高于10km/h时，图像处理器对左转向灯开启信号、右转向灯开启信号进行监控；当驾驶员开启某一侧转向灯时，图像处理器接通该侧摄像头，采集该侧摄像头的道路图像；

（4）图像预处理：去除道路图像中的无用点及干扰点；

（5）侧后车辆轮廓提取：对经过图像预处理的道路图像进行二值化处理，提取道路图像中侧后车辆的形状，得到侧后车辆的轮廓图像；

（6）提取侧后车辆位置的特征点，选取侧后车辆的特征点，提取该特征点在道路图像中的位置；