一種基于光學多目視覺車輛追尾預警系統的制作方法

本發明涉及車輛安全技術領域，尤其涉及一種車輛追尾預警系統。

背景技術：

當前大部分的汽車防追尾系統中都應用到了距離的測量，常用的測量方法有：超聲波測距，紅外線測距，激光測距。超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發射后遇到障礙物反射回來的時間，根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。紅外線測距儀的工作利用的是紅外線傳播時的不擴散原理，當紅外線從測距儀發出碰到反射物被反射回來被測距儀接受到，再根據紅外線從發出到被接受到的時間及紅外線的傳播速度就可以算出距離。激光測距儀，是利用調制激光的某個參數實現對目標的距離測量的儀器。當然不可否認這些測距方法用在測量車距上起到一定的作用，但這三種測距儀當中都有一個共同點那就是：無法知道測量的是車輛與什么物體之間的距離。

我們知道駕駛員在行駛時后方出現了車輛，當距離一定時，車輛質量的大小不同危險系數也就不一樣，質量大的物體它的慣性也就大，預留的安全距離也不相同，若后方來的是大卡車，預留的安全距離應該要比小型車輛長一些，而駕駛的新手或者疲勞駕駛狀態下這些情況常常是被忽略的。而當前的技術僅僅是判斷出相對速度和相對距離來預警是遠遠不足的，可以理解為這些系統設置的安全距離和安全速度是固定的一個小區間，但是小型車和大型車的安全值自然相差還是較大的。現有的技術和設備并沒有考慮到這一點，實際所得到的數據可利用性較差，不能為駕駛人準確的提供有效信息，防追尾也就沒能起到應有的效果。同時現有方法所用到的儀器昂貴，普通的家庭難以承受起高昂的設備費用也必將導致現存的防追尾系統無法普遍使用。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種能識別后方車輛的車型，從而進行準確安全預警的基于光學多目視覺車輛追尾預警系統。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種基于光學多目視覺車輛追尾預警系統，其特征在于，包括信息收集單元，信息識別處理單元，控制單元，預警單元；

所述信息收集單元用以收集汽車后方圖像信息以及測量自身車輛與后方來車的相對距離；

所述信息識別處理單元與信息收集單元相連，至少包括車型識別模塊及車輛狀態確定模塊，所述車型識別模塊中預存有圖像信息和數據信息，所述車型識別模塊依據信息收集單元所收集的信息確定車輛的車型；所述車輛狀態確定模塊依據信息收集單元所收集的信息確定車輛的距離、相對速度和相對加速度；

所述控制單元與所述圖像識別處理單元相連，所述控制單元依據圖像識別處理單元所處理的信息判定后方來車是否存在追尾隱患，并根據判定結果發指令給預警單元；

所述預警單元與控制單元相連，所述預警單元包括聲音預警模塊和燈光預警模塊。

作為本發明的進一步改進，所述信息收集單元包括兩個互成130°~150°夾角的攝像頭。

作為本發明的更進一步改進，所述攝像頭對稱安裝在u形支架上，所述u形支架的中心設有吸盤。

作為本發明優選的方案，所述攝像頭互成140°夾角。

進一步地，所述控制單元還設有可調節系統認定安全距離的自定義模塊。

進一步地，所述預警系統還設有顯示模塊，所述顯示模塊用于顯示信息收集單元所收集到的汽車后方圖像信息。

所述信息識別處理單元，控制單元，預警單元設置在控制盒內，所述u型支架裝設在控制盒的背面，所述控制盒的正面設有與控制單元電連接的控制按鈕，以及與顯示模塊電連接的顯示屏。

本系統通過攝像頭辨識后方車輛相對于本車的速度和距離，通過機械學習識別車輛的車型，從而根據車型判定車輛質量的大小，判斷危險系數，根據危險系數通過語音傳達給本車司機，提示和指導司機安全行駛。

本系統中采用兩個攝像頭替代了超聲波、紅外線、激光等測距儀，大大降低了成本。本發明的預警系統在通過識別后立即就能獲取信息。本發明將人工判斷和人眼觀察用人工智能代替，方便為駕駛人提供后方駕駛信息并提供安全的駕駛方法，有效的避免追尾事故的發生。

因此，可以明顯的看出與現有技術相比，本發明的突出優點是：1.排除其他物體的干擾準確識別出駕駛車輛與后方車輛的相對距離、相對速度、相對加速度。2.能夠智能識別（車型）和當后方是不同車型時對應的安全距離和安全速度。3.價格能使大多數車主接受。

附圖說明

圖1為發明基于光學多目視覺車輛追尾預警系統的控制流程示意圖。

圖2為發明基于光學多目視覺車輛追尾預警系統的控制盒外部結構示意圖。

圖3為發明基于光學多目視覺車輛追尾預警系統的控制盒外部另一方向的結構示意圖。

圖4為發明基于光學多目視覺車輛追尾預警系統的控制盒內部結構示意圖。

具體實施方式

由于附圖是用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。

下面結合附圖來進一步說明本發明的具體實施方式。

在高速公路上，汽車的行駛速度較快，由于駕駛人不良的駕駛習慣常常只注意前方車輛的行駛情況而忽略了后方來車的駕駛情況，因此容易發生追尾事故，嚴重的甚至車毀人亡。本實施例提供了一種基于光學多目視覺車輛追尾預警系統。它主要包括一個控制盒1以及和控制盒1相連接的u形支架2，在u形支架2上對稱地安設了兩個攝像頭3作為信息收集單元，兩個攝像頭互成130°~150°夾角，最優為140°夾角，主要是可以模擬人的視覺系統成140°的固定夾角，從而攝取汽車后方的行車信息并將攝取的信息直接的傳到控制盒1內。u形支架2的中心設有吸盤6，用于對整個系統起固定作用。信息收集單元用以收集汽車后方圖像信息以及利用三角定位法測量自身車輛與后方來車的相對距離。在控制盒1內設有信息識別處理單元7，控制單元8和預警單元；在控制盒1的正面設有與控制單元8電連接的控制按鈕4，以及與控制單元8電連接的作為顯示模塊一部分的顯示屏5。控制盒4內信息識別處理單元與信息收集單元相連，信息識別處理單元至少包括車型識別模塊及車輛狀態確定模塊，車型識別模塊中預存有圖像信息和數據信息，依據信息收集單元所收集的信息確定車輛的車型；車輛狀態確定單元依據信息收集單元所收集的信息確定車輛的距離、相對速度和相對加速度；控制單元與所述圖像識別處理單元相連，依據圖像識別處理單元所處理的信息判定后方來車是否存在追尾隱患，并根據判定結果發指令給預警單元；控制單元還設有可調節系統認定安全距離的自定義模塊。預警單元與控制單元相連，預警單元包括聲音預警模塊和燈光預警模塊，聲音預警模塊內設有揚聲器9。顯示屏5為駕駛人提供一個完整的后方場景，聲音預警模塊可以為駕駛人提供后方來車的駕駛情況，當系統認定可能存在危險時，燈光預警模塊發出閃光燈提示后方來車注意行駛的速度或車距。

本發明該防追尾預警系統主要實現三個功能：1.完成車輛識別（車型）2.完成車輛狀態的確定（距離、相對速度、相對加速度）3.智能判斷。兩個攝像頭模擬人的視覺系統成140°左右的固定夾角，攝取汽車后方的行車信息并將攝取的信息直接的傳到信息識別處理單元，在此前信息識別處理單元上錄入大量的圖像信息和數據信息，輔助判斷相對車速與車距值為多少認定存在危險，向駕駛人發出警告信息，并通過信息識別處理單元學習和圖像識別后能夠智能的判斷車型，通過系統程序的編輯（距離對時間的一次求導、二次求導得出相對應的速度和加速度）并將事先導入的安全駕駛信息調用出來，通過控制單元及預警單元的語音系統將安全距離和安全速度等信息傳遞給駕駛人，駕駛人根據信息調整駕駛。控制單元還設有可調節系統認定安全距離的自定義模塊，通過在設置調節按鈕，可手動設置相應數據信息。該系統的燈光預警模塊還與汽車尾燈控制系統相連接，當前后兩車超出安全距離或相對的安全速度時，車的尾燈上會自動打閃光燈。兩個攝像頭所捕捉到的影像信息經過處理后會合成一個完整的場景，該場景通過顯示模塊的顯示屏，提供給駕駛人觀看。

本系統就是通過攝像頭辨識后方車輛相對于本車的速度和距離，通過機械學習識別車輛的車型，從而根據車型判定質量的大小，判斷危險系數，根據危險系數通過語音傳達給本車司機，提示和指導司機安全行駛。同時還可通過顯示屏可直接的觀察后方車輛行駛情況。

因此，以上的系統不僅很大程度上減低駕駛人的疲勞程度，可使他們只需集中精力觀察前方的路況，后方的車輛的行車情況只需聽語音的提示就可了解，同時也能大大的降低追尾事故的發生，也為駕駛人和乘車者的安全提供了有效的保障。

可以明顯的看出與現有技術相比，本發明的突出優點是：1.排除其他物體的干擾準確識別出駕駛車輛與后方車輛的相對距離、相對速度、相對加速度。2.能夠智能識別（車型）和當后方是不同車型時對應的安全距離和安全速度。3.價格能使大多數車主接受，產生的費用主要在購買攝像頭，小型控制盒上。

以上所揭露的僅為本發明的優選實施例而已，當然不能以此來限定本發明設計之權利范圍，因此依本發明設計申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。