車道偏離預(yù)警方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車道偏離預(yù)警方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于汽車技術(shù)的發(fā)展以及社會的發(fā)展，對于汽車駕駛的安全性要求越來越高。從 而，出現(xiàn)了各種高級駕駛輔助方法，例如，將雷達(dá)傳感器應(yīng)用在汽車上，雷達(dá)傳感器可以丈 量前方汽車的速度以及兩車之間的間隔，從而防止汽車之間發(fā)生追尾或碰撞。
[0003] 同時，由于在行車過程中，駕駛員會因為疏忽或者疲勞而出現(xiàn)車道偏離的狀況，從 而會引發(fā)車禍的發(fā)生。從而，如何有效、準(zhǔn)確的判斷汽車是否發(fā)送車道偏離的需求，以及如 何準(zhǔn)確的進(jìn)行汽車偏離預(yù)警的要求越來越強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種偏離預(yù)警方法和系統(tǒng)，用以解決如何有效、準(zhǔn)確的判斷汽車是否 發(fā)送車道偏離，以及如何準(zhǔn)確的進(jìn)行汽車偏離預(yù)警的問題。
[0005] 本發(fā)明的一方面提供一種偏離預(yù)警方法，包括：
[0006] 通過安裝在汽車尾部的倒車攝像頭獲取車道線圖像，確定所述車道線圖像中所述 車道線在所述倒車攝像頭的圖像坐標(biāo)系中的寬度和高度；
[0007] 根據(jù)所述車道線在所述倒車攝像頭的圖像坐標(biāo)系中的寬度和高度，以及所述倒車 攝像頭的標(biāo)定參數(shù)，確定所述圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的映射關(guān)系；
[0008] 獲取所述車道線在所述圖像坐標(biāo)系中的第一坐標(biāo)方程，并根據(jù)所述第一坐標(biāo)方程 以及所述圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的映射關(guān)系，確定所述車道線在所述世界坐標(biāo)系中的第 二坐標(biāo)方程；
[0009] 根據(jù)所述第二坐標(biāo)方程中的坐標(biāo)方程參數(shù)，確定所述汽車的后車輪軸中心到車道 線的距離；
[0010] 根據(jù)所述汽車的后車輪軸中心到車道線的距離，確定所述汽車的前車輪軸中心到 車道線的距離；
[0011] 若所述汽車的前車輪軸中心到所述車道線的距離小于預(yù)設(shè)距離，并且確定未接收 到打開轉(zhuǎn)向燈信號，則開啟儀表報警裝置，以使所述儀表報警裝置發(fā)出車道偏離預(yù)警信號。
[0012] 如上所述的方法中，所述根據(jù)所述車道線在所述倒車攝像頭的圖像坐標(biāo)系中的寬 度和高度，以及所述倒車攝像頭的標(biāo)定參數(shù)，確定所述圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的映射關(guān) 系，包括：
[0013] 根據(jù)所述世界坐標(biāo)系A(chǔ)(X，Y，Z)，以及所述倒車攝像頭的光軸與所述世界坐標(biāo)系 的Z軸的夾角Θ，確定所述倒車攝像頭的攝像頭坐標(biāo)系B(x。，Y。，Z。)，其中，X。= X，Y。= Y COS Θ -H sin Θ，z。= -(H COS Θ +Y sin Θ )，H為所述倒車攝像頭距離地面的高度；
[0014] 根據(jù)所述倒車攝像頭的攝像頭坐標(biāo)系B (X。，Y。，Z。)，以及所述倒車攝像頭的焦距f， 確定攝像頭成像面 〇(x, y)，其中，X = -f · (X/Z。)，y = -f · (Yyzc);
[0015] 根據(jù)所述攝像頭成像面O(x，y)，所述攝像頭成像面的寬度w和高度h，以及所述車 道線在所述圖像坐標(biāo)系中的寬度W 1和高度H1，確定所述圖像坐標(biāo)系0(u，v)與所述世界坐 標(biāo)系的A (X，Y, Z)映射關(guān)系為：
[0016] u = X · (w/ffj) = f · (w/ffj) · (X/(Y sin Θ +H cos Θ )),
[0017] v = y · (h/Hj) = f · (h/Hj) · ((Y cos Θ -H sin θ ) / (Y sin Θ +H cos θ ))。
[0018] 如上所述的方法中，所述獲取所述車道線在所述圖像坐標(biāo)系中的第一坐標(biāo)方程， 并根據(jù)所述第一坐標(biāo)方程以及所述圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的映射關(guān)系，確定所述車道線 在所述世界坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)方程，包括：
[0019] 獲取所述第一坐標(biāo)方程u = k · v+b，其中，k是所述第一坐標(biāo)方程的斜率，b是所 述第一坐標(biāo)方程的截距；
[0020] 根據(jù)所述第一坐標(biāo)方程u = k · v+b，以及所述圖像坐標(biāo)系0(u, V)與所述世界坐 標(biāo)系的 A(X, Y, Z)映射關(guān)系 u = f · (w/W!) · (X/(Y sin Θ +H cos Θ ))，V = f · (IVH1) · ((Y cos Θ -H sin θ ) / (Y sin Θ +H cos θ ))，確定所述第二坐標(biāo)方程X = K · Y+B，所述第二坐方 程中的坐標(biāo)方程參數(shù)中斜率K= (b sin Θ+IiC1CosQVC2，截距B= (b cos Q-I^C1SinQ)/ C2;
[0021] 其中，C1= f · (h/H 〇，C2= f · (w/W 〇。
[0022] 如上所述的方法中，所述根據(jù)所述第二坐標(biāo)方程中的坐標(biāo)方程參數(shù)，確定所述汽 車的后車輪軸中心到車道線的距離，包括：
[0023] 根據(jù)所述第二坐標(biāo)方程中的坐標(biāo)方程參數(shù)中的斜率K = (b sin Θ +kClC〇s Θ )/C2 和截距B= (b cos Θ-IiC1SinQVC2，確定所述汽車的后車輪軸中心到車道線的距離dK = K · s+B ;
[0024] 其中，s是所述汽車的后車輪軸中心到所述倒車攝像頭的距離。
[0025] 如上所述的方法中，所述根據(jù)所述汽車的后車輪軸中心到車道線的距離，確定所 述汽車的前車輪軸中心到車道線的距離，包括：
[0026] 根據(jù)所述汽車的后車輪軸中心到車道線的距離dK，確定所述汽車的前車輪軸中心 到車道線的距離 dF= d K-1 · sin ( Φ ) = K · s+B-1 · sin ( Φ );
[0027] 其中，Φ = asin(K)，I是所述汽車的前車輪軸中心與所述汽車的后車輪軸中心的 軸距。
[0028] 本發(fā)明的另一方面提供一種車道偏離預(yù)警系統(tǒng)，包括：
[0029] 倒車攝像頭、汽車控制器和儀表報警裝置；
[0030] 所述倒車攝像頭與所述汽車控制器連接，所述汽車控制器與所述儀表報警裝置連 接；
[0031] 所述汽車控制器包括車道線獲取模塊、坐標(biāo)系映射模塊、坐標(biāo)方程確定模塊，第一 距離確定模塊，第二距離確定模塊和預(yù)警模塊；
[0032] 所述車道線獲取模塊，用于通過安裝在汽車尾部的倒車攝像頭獲取車道線圖像， 確定所述車道線圖像中所述車道線在所述倒車攝像頭的圖像坐標(biāo)系中的寬度和高度；
[0033] 所述坐標(biāo)系映射模塊，用于根據(jù)所述車道線在所述倒車攝像頭的圖像坐標(biāo)系中的 寬度和高度，以及所述倒車攝像頭的標(biāo)定參數(shù)，確定所述圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的映射 關(guān)系；
[0034] 所述坐標(biāo)方程確定模塊，用于獲取所述車道線在所述圖像坐標(biāo)系中的第一坐標(biāo)方 程，并根據(jù)所述第一坐標(biāo)方程以及所述圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的映射關(guān)系，確定所述車 道線在所述世界坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)方程；
[0035] 所述第一距離確定模塊，用于根據(jù)所述第二坐標(biāo)方程中的坐標(biāo)方程參數(shù)，確定所 述汽車的后車輪軸中心到車道線的距離；
[0036] 所述第二距離確定模塊，用于根據(jù)所述汽車的后車輪軸中心到車道線的距離，確 定所述汽車的前車輪軸中心到車道線的距離；
[0037] 所述預(yù)警模塊，用于若所述汽車的前車輪軸中心到所述車道線的距離小于預(yù)設(shè)距 離，并且確定未接收到打開轉(zhuǎn)向燈信號，則開啟儀表報警裝置，以使所述儀表報警裝置發(fā)出 車道偏離預(yù)警信號。
[0038] 如上所述的系統(tǒng)中，所述坐標(biāo)系映射模塊，具體用于：