安全行车助手

2016-02-22张浩博

西部皮革 2016年16期

关键词：车距测距行车

张浩博

(内江师范学院，四川内江 641100)

安全行车助手

张浩博

(内江师范学院，四川内江 641100)

机器视觉技术的引入使汽车行业进入智能车辆的时代。为了提升汽车的主动安全，提出了对安全车距的智能检测技术。首先依据车道线位置的特殊性进行车道识别。然后利用遗传算法确定最优阈值来进行道路分割。最后利用水平投影与极值提取确定出前方车辆所处区域范围，从而判定出是否符合安全车距。实验结果表明：此种算法能够在保证实时性的同时准确判断出安全结果。

随着智能交通系统的发展对智能车辆辅助驾驶系统的研究已成为一个重要的研究方向。安全车距的智能检测技术主要功能是判定行驶汽车与前方车辆的距离是否在安全车距以外。具体方法大体上分为基于视觉传感器和基于雷达传感器两类其中基于视觉传感器的检测判断方法主要是通过分析CCD摄像机获取的路面图像信息来搜索汽车；而基于雷达传感器的安全车距判断主要是利用雷达成像原理来进行的。基于路面图像信息的方法易受外界环境的影响，而基于雷达传感器的方法需要在汽车上安装雷达，成本很高而且也易受外界环境影响，所以目前的实现方法还主要是基于图像处理领域。

检测车道；信息；行车安全；交通

近年交通事故频发，人均车辆增多，行车安全问题越来越被人们重视。安全行车，就是保护人们的生命和财产，安全保障社会的稳定和发展，安全从我做起，每一个驾驶员都要有安全行车的意识。本项目成果可以有效的提高驾驶员安全行车的意识以及规避一些驾驶员未发现的行车失误。

1　安全行车概念

通过CCD摄像头摄入车辆前方道路状况,由计算机进行主要的数据处理,以现有的车牌定位技术为基础计算车牌面积,根据透视原理判断车辆间是否保持安全距离.当距离过近时,系统将发出警报提醒驾驶员保持车距.

2　安全行车助手的设计结构

2.1车道检测

(1)利用摄像头提取车道线。由于该车载导航系统仅仅使用摄像机作为单一传感器，无法获得转向角等其他参数，所以本文采用的状态方程模型为简单的动力系统模型：

式中：可是车辆沿着水平地面上竖直方向行驶的速度；t是当前帧捕获的瞬间时刻；向量，=[r(1)，r(2)，r(3)，r(4)]是用于描述环境中各项干扰的随机向量；At表示连续两帧之间的时间差。从式(19)可以看出，在车辆行驶过程中，车道线的曲率参数，切线方向参数，以及车道线的宽度变化量很小，而参数钆随着车辆的行驶进行实时更新。

(2)车道线跟踪算法。车道线的跟踪算法可以改进检测的速度，同时提高检测的精度。为了减小图像上各种因素的干扰，本文使用了基于粒子滤波器的跟踪算法。所谓粒子，是形容尺度极小的滤波器，可认为是一个代表了目标状态中的一个点。所谓滤波，是指可以“滤出”目标的当前状态，在估计理论中也指由当前和以前的观测值来估计目标当前的状态。粒子滤波方法的使用非常灵活，容易实现，具有并行结构，相当实用。

2.2车距检测

(1)超声波检测系统。本设计主要要求实现车距的自动检测与报警功能的设计，经过比较，决定使用超声波传感器来实现测量。系统在分析可行性、可靠性的基础上，参照工程设计方法，确立了结构化设计的思路。设计了一套超声波检测系统，该系统是一种基于AT89C52单片机的超声波测距系统，它根据超声波在空气中传播的反射原理,以超声波传感器为接口部件，应用单片机技术和超声波在空气中的时间差来测量距离。

(2)组成模块。该系统主要由主控制器模块、超声波发射模块、超声波接收模块、显示模块和报警模块等五个模块构成。设计利用51单片机系统的I/O口，使超声波传感器发出40KHz的超声波，反射回来的超声波信号，经过放大和整形电路进入单片机，比较调试后确定其对应的距离，完成测距。可实现5米内测距，盲区7厘米，使用LED显示测量距离，当距离小于一定值时发出报警的声音。基于单片机控制的超声波测距系统，增强了超声波的抗干扰能力，减少了人为计算给测距带来的误差，简化了外围接口电路，解决了生活中测距方面带来的不便。