[发明专利]用于车道偏移警告系统的道路模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车道偏移警告系统的道路模拟方法，更具体地说，涉及一种用于车道偏移警告系统的方法，其中在驱动车辆的同时能精确模拟道路，即使由道路图象信号数据中的噪声引起误差的产生也是如此。

背景技术

一种常规车道偏移警告系统，参照图1，包括：一个摄象机，如用来收集车道标记线和输出相应图象信号的串级盘式(CCD)摄象机；一个电子控制单元(ECU)，用来接收从摄象机输出的图象信号，使用预安装的程序处理图象信号以确定车辆是否偏离所在的车道，及如果确定车辆偏移出车道则输出报警信号；及一个报警单元，如果从ECU输出报警信号，则用来输出警报以提醒司机注意。

在这样一种常规车道偏移系统中，使用图象信号和预安装在ECU中的程序进行道路模拟，以确定车辆是否偏移出车道。参照图2a，通过抽取和选择确定为道路车道标记线的可能指示的多个点、然后用直线连接诸点，进行道路模拟。

然而，如果作为各种外部力（如无线电波干扰、给系统的物理冲击、不良零件及系统的操作）的结果在图象信号数据中产生噪声，则可能出现道路模拟误差，从而如图2b中所示那样失真车道标记线模拟。因而，可能导致两种严重后果：当车辆编离车道时不警告司机，及当车辆没有偏移出车道时错误地输出警报。

而且，需要复杂的硬件以抽取如上述那样确定为道路车道标记线的可能指示的点。最后，抽取这样的点的过程本来很慢，使得实时操作困难。这能导致以不合时的方式警告司机。已经形成的本发明努力解决以上问题。

本发明的一个目的在于提供一种用于车道偏移警告系统的道路模拟方法，其中在抽取车道标记线的一个边缘之后，精确地进行道路模拟，即使作为抽取车道标记线数据中的噪声的结果产生误差时也是如此。

为了实现以上目的，本发明提供一种用于车道偏移警告系统的道路模拟方法。该方法包括步骤：通过一个收集车道标记线的图象和输出相应图象信号的摄象机、从车道标记线图象信号中除去噪声、及把图象信号划分成多种分辨率，抽取其中车辆正在行驶的车道的车道标记线的一个边缘；通过输入车道边缘的最小数量的可能标记点、和通过对诸点使用最小平方法抽取两条最靠近地定义车道的直线，进行道路模拟，然后确定道路模拟是否完成；如果完成道路模拟，则通过根据摄象机的定位计算摄象机参数、及通过确定在图象坐标的象素之间的距离，计算车道宽度；及使用车道宽度的信息确定车辆是否偏离车道，并且如果确定车辆偏离车道则输出警报。

根据本发明的一个特征，进行道路模拟的步骤进一步包括步骤：输入抽取的车道边缘的最小数量的可能标记点；得到一个具有与车道边缘的可能标记点具有最小偏差的线性函数；及使用该线性函数得到限定车道的车道标记线。

并入和构成说明书一部分的附图表明本发明的一个实施例，并且与描述一起用来解释本发明的原理：

 图1是用于车辆的常规车道偏移警告系统的方块图；

 图2a是用来表明在图l酌常规车道偏移警告系统中车道标记线模拟的图；

 图2b是用来表明在图1的常规车道偏移警告系统中车道标记线模拟的图，其中在图象信号数据中产生噪声；

 图3是根据本发明的一个最佳实施例用于车道偏移警告系统的道路模拟方法的流程图；

 图4是流程图，用来详细描述根据本发明一个最佳实施例的道路模拟方法；

图5是曲线图，用来表明根据本发明一个最佳实施例的使用最小平方法的道路模拟。

现在参照附图将详细地描述本发明的最佳实施例。

图3是根据本发明的一个最佳实施例用于车道偏移警告系统的道路模拟方法的流程图。

首先，在步骤S20，摄象机收集其中车辆正在行驶的车道的车道标记线的图象，然后把图象转换成图象信号并且输出。其次，在步骤S21从车道标记线图象除去噪声，此后在步骤S22把图象划分成多分辨率。以后，在保持多种分辨率的同时，在步骤S23迅速抽取车道标记线边缘。在步骤S23迅速抽取车道标记线边缘之后，在步骤S24进行道路模拟。就是说，输入车遭边缘的最小数量的可能标记，然后通过使用最小平方法（即“最小平方拟合∞）抽取最紧密跟随标记的直线。