專利名稱：汽車及其安全系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種汽車安全技術(shù)，特別涉及 一 種主動式的汽 車安全系統(tǒng)及安裝有所述汽車安全系統(tǒng)的汽車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今社會，汽車已經(jīng)成為人們主要的代步工具，給人們帶 來極大的交通便利。然而，在帶來便利的同時，汽車也給人們 招來了安全威脅，其所引起的交通事故嚴(yán)重地威脅著人們的生 命安全。為解決交通安全問題，人們開發(fā)了多種汽車安全產(chǎn)品，如 安全帶、安全座椅及安全氣嚢等。然而，這些產(chǎn)品都是被動式 的保護(hù)裝置，并不能預(yù)防交通事故的發(fā)生。隨著電子技術(shù)的發(fā) 展，出現(xiàn)了利用電子技術(shù)預(yù)防交通事故發(fā)生的主動式汽車安全 產(chǎn)品。如"汽車安全防撞監(jiān)視裝置，，，其于汽車視線不良的死角 設(shè)置小型攝影機(jī)，并將圖像傳輸至駕駛者前方的顯示器，從而 避免因視線不良的死角造成交通事故。這種汽車安全系統(tǒng)要求 駕駛者精神狀況良好，能辨識周遭交通狀況。其實，交通事故很大部分是由危險駕駛所引起，危險駕駛 包括醉酒駕駛及疲勞駕駛等。此情況下，駕駛者處于意識不清 醒的狀態(tài)，無法操控汽車的方向，汽車便在道路上搖晃行駛， 頻繁切換車道，讓周圍的汽車無法判斷該汽車的行駛方向，便 容易發(fā)生碰撞。另外，汽車搖晃前進(jìn)也容易撞及路旁的障礙物 或路人，造成嚴(yán)重的交通傷害?？梢娚鲜龅?汽車安全防撞監(jiān)視裝置"并不能預(yù)防危險駕 駛所引起的交通事故。有鑒于此，有必要提供一種能阻止危險 駕駛的主動式汽車安全系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種可阻止危險駕駛的汽車安全系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，提供 一 種汽車安全系統(tǒng)，其包括 一攝像系統(tǒng)，用于攝取道路車道分隔線的影像信息； 一影像分析系統(tǒng)，所述影像分析系統(tǒng)與所述攝像系統(tǒng)相連 接，用于接收和分析所述攝像系統(tǒng)輸出的影像信息并在分析到 所述車道分隔線晃動速率超過預(yù)定值時輸出一安全控制信號； 及一安全裝置，所述安全裝置與所述影像分析系統(tǒng)相連接， 用于在接收到所述安全控制信號后啟動安全措施。本發(fā)明還提供一種安裝有所述汽車安全系統(tǒng)的汽車。 將所述汽車安全系統(tǒng)安裝于汽車上，所述汽車因危險駕駛 而搖晃行駛時，所述影像分析系統(tǒng)分析到所述攝像系統(tǒng)拍攝到 的車道分隔線的晃動速率超過預(yù)定值，便會輸出一安全控制信 號給安全裝置以啟動安全措施阻止該危險駕駛行為，避免因此 釀成交通事故。


圖1是本發(fā)明的汽車安全系統(tǒng)示意圖；圖2是圖1中的攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中的影像分析系統(tǒng)的工作流程示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1,本發(fā)明提供一種安裝在汽車20上的汽車安全系 統(tǒng)10 。所述汽車安全系統(tǒng)10包括 一 用于攝取道路車道分隔線30 影像信息的攝像系統(tǒng)100、 一與所述攝像系統(tǒng)IOO相連接的影像 分析系統(tǒng)200及 一 與所述影像分析系統(tǒng)200相連接的安全裝置 300 。所述影像分析系統(tǒng)200用于接收及分析所迷攝像系統(tǒng)1 OO輸 出的影像信息并在分析到所述車道分隔線30晃動速率超過預(yù)定
值時輸出 一 安全控制信號。所述安全裝置300用于在接收到所述 安全控制信號后啟動安全措施。所述攝像系統(tǒng)100可置于汽車的左車前燈下側(cè)、右車前燈下 側(cè)、左轉(zhuǎn)向燈下側(cè)、右轉(zhuǎn)向燈下側(cè)或汽車上其他可清晰拍攝到 道路車道分隔線30的位置，本實施例的攝像系統(tǒng)IOO安裝于左車 前燈下側(cè)。所述攝像系統(tǒng)IOO的取像方向水平向下，用于拍攝車 前近處較為清晰的車道分隔線30。優(yōu)選的，其拍攝范圍為汽車 前方5米內(nèi)。所述汽車安全系統(tǒng)IO還包括 一 設(shè)置于所述攝像系統(tǒng)IOO旁 的光源400,其與所述揭」象系統(tǒng)IOO相配合，用于在道路路面光 線不足時為所述攝像系統(tǒng)100提供光線。優(yōu)選的，所述光源400 使照射方向水平向下，用于照射汽車前方5米內(nèi)的路面。所述安全裝置300可以是警報器、自動剎車裝置或兩者的組 合，本實施例的安全裝置300包括安裝于駕駛者前上方的警報器 301及安裝于汽車前輪的自動剎車裝置302，兩者都與所述影像 分析系統(tǒng)200電連接以接收安全控制信號。所述安全裝置300的 安全措施包括警報器301鳴響及自動剎車裝置302進(jìn)行剎車動作 等行為。請參閱圖2，所述攝像系統(tǒng)IOO為 一 自聚焦變焦系統(tǒng)，其具 自動對焦及自動變焦功能，可清晰地攝取道路車道分隔線30的 影像信息。所述攝像系統(tǒng)100包括一鏡頭模組110、 一設(shè)置于所述 鏡頭模組110像側(cè)的影像感測器120。所述鏡頭模組110的鏡片可采用非球面透鏡或球面透鏡，由 于非球面透鏡組成的鏡頭模組比球面鏡透鏡組成的鏡頭模組輕 巧且成像質(zhì)量優(yōu)于球面鏡透鏡組成的鏡頭模組。本實施例中， 鏡頭模組110的鏡片采用非球面透鏡。本實施例的鏡頭模組IIO 包括一可伸縮鏡筒111、嵌設(shè)于所述可伸縮鏡筒lll內(nèi)的三枚非球 面透鏡11 2 、兩個嵌設(shè)于所述所述可伸縮鏡筒111內(nèi)且位于所述三 枚非球面透鏡112之間的間隔墊圈113及 一 用于驅(qū)動所述可伸縮 鏡筒lll伸縮變化的驅(qū)動器114。所述驅(qū)動器114可以采用步進(jìn)馬
達(dá)、音圈馬達(dá)或微機(jī)電馬達(dá)，本實施例采用微機(jī)電馬達(dá)。在所述驅(qū)動器114及可伸縮鏡筒lll的配合下，可實現(xiàn)攝像系統(tǒng)IOO的變焦聚焦功能。可以理解，所述非球面透鏡112數(shù)目并不限于3個，為了獲取 更高的分辨率及變焦倍數(shù)還可以采用更多透鏡的透鏡組。所述影像感測器120可采用彩色電荷耦合器(Charged Coupled Device, CCD)影像感觀'J器、黑白CCD影像感測器、彩色 ^卜充寸生金屬半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)影像感測器及黑白CMOS影像感測器，其分辨率范圍可為 130萬像素到600萬像素。考慮到(1) CMOS影像感測器已能滿 足成像的要求，而同規(guī)格的CMOS影像感測器的比CCD影像感測 器的價格低；(2)黑白影像冗余度小，可減輕影像分析系統(tǒng)的負(fù) 擔(dān)；(3)影像的分辨率需在高成像質(zhì)量與低數(shù)據(jù)量間取平衡。故 本實施例采用500萬像素黑白CMOS影像感測器，當(dāng)然，也可采 用其他規(guī)格的影像感測器，視使用需要而定。請參閱圖3，為所述影像分析系統(tǒng)200的工作流程圖。所述 影像分析系統(tǒng)200首先進(jìn)行接收信號步驟SOl ,接收所述攝像系 統(tǒng)100輸出的影像信息；然后進(jìn)行濾波處理步驟S02，對接收到 的影像信息進(jìn)行濾波處理，以濾除影像信息中的噪聲，突顯車 道分隔線30的特征值；接著進(jìn)行判斷處理步驟S03，萃取車道分 隔線30的特征值并判斷其晃動速率值是否在安全范圍內(nèi)，即判 斷是否為危險駕駛；若判斷到車道分隔線30的晃動速率值超出 安全范圍時將輸出 一安全措施控制信號以啟動安全裝置300，進(jìn) 行輸出安全控制信號步驟S04;若判斷到車道分隔線30的晃動速 率在安全范圍內(nèi)，則不輸出安全措施控制信號，進(jìn)行不輸出信 號步驟S05。本實施例中，所述影像分析系統(tǒng)200輸出安全控制信號的閾 值為100像素/5秒，即是說，當(dāng)影像分析系統(tǒng)200分析到車道分隔 線3 0在5秒內(nèi)左右晃動幅度超過10 0像素時便輸出 一 安全控制信 號，低于此速率則不輸出安全控制信號。當(dāng)然，所述閾值只是
一參考值，可視具體需要作變更設(shè)置。影像分析過程中，路面臟污及車道分隔線30掉色等原因使 得攝像系統(tǒng)100拍攝到的影像信息摻雜有很多噪聲，影像分析系 統(tǒng)200難以準(zhǔn)確萃取到車道分隔線30的特征值，故需對所述攝像 系統(tǒng)100攝取到的影像信息進(jìn)行濾波處理。所述濾波處理步驟 S02可采用快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform, FFT)或離散 余弦變換(Discrete Cosine Transform, DCT)作為濾波處理算法， 本實施例采用FFT作為濾波處理算法?？蓪τ跋穹治鱿到y(tǒng)200的軟件作設(shè)置，使影像分析系統(tǒng)200 在分析到車道分隔線30晃動速率超過安全范圍的 一 段預(yù)設(shè)時間內(nèi)只啟動警報器301。若駕駛者沒對警報做出反應(yīng)，則啟動自動 剎車裝置302。如此設(shè)置，可避免影像分析系統(tǒng)200誤判給駕駛 造成大的困擾。本實施例中，所述影像分析系統(tǒng)200在分析到車道分隔線30 晃動速率超過安全范圍的前10秒內(nèi)只啟動警報器301,若駕駛者 沒對警報做出反應(yīng)，則啟動自動剎車裝置302。當(dāng)然，此設(shè)置也 可視具體需要作更改。綜上，所述汽車安全系統(tǒng)10可在駕駛者意識不清醒而無法 控制駕駛方向的情況下，先對駕駛者以警報提醒，在提醒得不 到回應(yīng)的狀況下啟動自動剎車，以確保駕駛安全，防止危險駕 駛造成交通事故。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化。 這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保 護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車安全系統(tǒng)，其特征在于，所述汽車安全系統(tǒng)包括一攝像系統(tǒng)，用于攝取道路車道分隔線的影像信息；一影像分析系統(tǒng)，所述影像分析系統(tǒng)與所述攝像系統(tǒng)相連接，用于接收和分析所述攝像系統(tǒng)輸出的影像信息并在分析到所述車道分隔線晃動速率超過預(yù)定值時輸出一安全控制信號；及一安全裝置，所述安全裝置與所述影像分析系統(tǒng)相連接，用于在接收到所述安全控制信號后啟動安全措施。
2. 如權(quán)利要求1所述的汽車安全系統(tǒng)，其特征在于所述攝像系 統(tǒng)為 一 自聚焦變焦系統(tǒng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的汽車安全系統(tǒng)，其特征在于所述攝像系 統(tǒng)包括 一 鏡頭模組及 一 設(shè)置于所述鏡頭模組像側(cè)的影像感測 器。
4. 如權(quán)利要求3所述的汽車安全系統(tǒng)，其特征在于所述鏡頭模 組采用非球面透鏡。
5. 如權(quán)利要求3所述的汽車安全系統(tǒng)，其特征在于所述影像感 測器包括彩色電荷耦合器影像感測器、黑白電荷耦合器影像感 測器、彩色補(bǔ)充性金屬半導(dǎo)體影像感測器及黑白補(bǔ)充性金屬半 導(dǎo)體影像感測器。
6. 如權(quán)利要求1所述的汽車安全系統(tǒng)，其特征在于所述汽車安 全系統(tǒng)進(jìn)一步包括一設(shè)置于所述攝像系統(tǒng)旁的光源，用于照射 道路車道分隔線。
7. 如權(quán)利要求1所述的汽車安全系統(tǒng)，其特征在于所述影像分 析系統(tǒng)包括一濾波處理模塊，用于濾掉所述影像信息的噪聲。
8. 如權(quán)利要求7所述的汽車安全系統(tǒng)，其特征在于所述濾波處 理模塊采用快速傅里葉變換或離散余弦變換作為濾波算法。
9. 如權(quán)利要求1所述的汽車安全系統(tǒng)，其特征在于所述安全裝 置包括警報器、自動剎車裝置或兩者的組合。
10. —種具有權(quán)利要求1至9中任一項所述的汽車安全系統(tǒng)的汽 車。
全文摘要
本發(fā)明提供一種汽車及其安全系統(tǒng)，所述汽車安全系統(tǒng)包括一用于攝取道路車道分隔線的影像信息的攝像系統(tǒng)、一與所述攝像系統(tǒng)相連接的影像分析系統(tǒng)及一與所述影像分析系統(tǒng)相連接的安全裝置。所述影像分析系統(tǒng)用于接收和分析所述攝像系統(tǒng)輸出的影像信息并在分析到所述車道分隔線晃動速率超過預(yù)定值時輸出一安全控制信號。所述安全裝置用于在接收到所述安全控制信號后啟動安全措施。安裝有所述汽車安全系統(tǒng)的汽車因危險駕駛而搖晃行駛時，所述影像分析系統(tǒng)將分析到車道分隔線的晃動速率超過預(yù)定值，而啟動安全裝置以阻止該危險駕駛行為，避免因此釀成交通事故。
文檔編號B60W40/112GK101126640SQ20061006213
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者袁崐益 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司