基于磁导航的汽车智能报警预测系统及其方法技术方案

本发明专利技术基于磁导航的汽车智能报警预测系统及其方法，涉及磁导航智能识别技术领域。其由磁钉导航系统(1)，综合监控系统(2)，自动驾驶系统(3)，通信系统(4)及主控制系统(5)以无线网络方式连接构成。其步骤：捕获图像信息；预处理；道路检测，自动调整无人驾驶汽车方向，保持无人驾驶汽车在车道的中间位置；障碍物识别；通过超声波测距，计算车辆与障碍物之间距离，若大于安全距离，继续捕获图像信息；若小于安全距离，计算本车速度、加速度，报警并自动调整车速，继续捕获图像信息。本发明专利技术准确进行道路检测，判断前进方向；对范围内障碍物进行识别；智能处理与分析障碍物，进行报警避让；对整个系统进行综合监控，实现安全行车调度。

Vehicle intelligent alarm prediction system based on magnetic navigation and its method

The invention relates to a vehicle intelligent alarm prediction system based on magnetic navigation and a method thereof, which relates to the field of magnetic navigation intelligent identification technology. It consists of a magnetic nail navigation system (1), an integrated monitoring system (2), an automatic driving system (3), a communication system (4) and a main control system (5), which are connected in a wireless network mode. The steps: capture image information; pretreatment; road detection, automatic adjustment of unmanned vehicles, unmanned vehicles to keep in the middle lane; obstacle detection; ultrasonic ranging, calculate the distance between the vehicle and obstacles, if greater than the safe distance, to capture the image information; if it is less than the safe distance, the calculation of the car speed, acceleration, alarm and automatically adjust the speed to capture image information. The invention accurately detects the road, judges the direction of advance, identifies the obstruction in the scope of the cataract, intelligently processes and analyzes the obstacles, alarms and avoids the collision, and comprehensively monitors the whole system so as to realize the safe traffic dispatching.

【技术实现步骤摘要】
基于磁导航的汽车智能报警预测系统及其方法
本专利技术涉及磁导航智能识别
，具体指一种能够提高操作的实效性、安全性和精确性的汽车障碍物智能识别的报警预测系统及其方法。
技术介绍
目前市场上使用防撞报警预测系统大部分是人工判断操作的，会因为人的反应速度、疲劳情况、环境复杂等因素产生操作失误，引发安全事故。而且磁钉导航系统会因路面情况造成磁感应模块不准，对行车安全造成影响。近些年，尽管世界各大国都致力于开发安全可靠的汽车障碍物识别与处理系统，但是真正能投入到市场的实用性装置还没有多少，而采用视觉的方法进行智能障碍物识别的装置更是少之又少。要想理想地降低交通事故率还是一个漫长的过程，大力研制汽车障碍物识别与处理系统等主动安全驾驶辅助装置，对解决交通安全、提高运输能力、降低恶性交通事故发生率、减少生命财产损失及提高社会经济效益来说具有极大的现实意义和广阔的应用前景。因此，研究对于中国自主的无人驾驶汽车障碍物识别与处理系统无论是在理论研究还是实际应用上都具有较大的价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺失和不足，提供一种提高操作实效性、精确性和安全性，尽量减少交通事故人员伤亡和节省相关巨额费用的建立道路前方和侧方的障碍物判断报警方法以及车网判断的通信系统、自动停车辅助定位系统。本专利技术基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特点在于，由磁钉导航系统，综合监控系统，自动驾驶系统，通信系统及主控制系统以无线网络方式连接构成。所述磁钉导航系统，在道路的前方和侧方，按照一定的排列方式、一定的间距埋设在行驶的路面上的磁钉组成。所述综合监控系统，由车联网通信系统，包括车辆和中央控制室之间无线通讯，控制室通过无线传输向车辆下达特殊指令，建立车网判断通信系统组成，为实时监控车辆的运行状态，从而监控车辆状态、对障碍物进行操作处理，最终实现相关系统之间的信息共享和协调互助，实现统一用户界面的传输网络。所述自动驾驶系统，由道路信息采集，障碍物识别，辅助定位组成。所述通信系统，由传输系统、专用有线调度、无线车辆调度、闭路电视监控、车站广播、时钟、光纤在线监测、UPS不间断电源系统组成。所述主控制系统，由信息采集模块、图像信息处理模块、控制模块和磁感应模块及红外传感器组成；所述信息采集模块的环境感知系统，通过CCD相机采集到视频信号，经过视频解码芯片解码成数字信号然后送入中央处理器；中央处理器通过检测视频传感器的信号来适时地启动超声波传感器、激光雷达，得到这些传感器的输出值；视频传感器的摄像头，一方面用来对道路标志线识别和跟踪，并生成视觉道路标志线图，另一方面提供位置感知信息，弥补GPS微观上的缺陷，此外还对激光和雷达不能测到的障碍物进行弥补识别；所述图像信息处理模块，中央处理器对采集到的视频信号进行分析和处理；通过分析得到的信息检测道路、识别障碍物；如果确定有障碍物，中央处理器读取超声波传感器、激光雷达的输出值，对这些传感器的输出值检测量化，得到距离等数值；所述控制模块，中央处理器对传感器信号进行分析后，如果确定前方有障碍物，并且本车与障碍物之间的距离小于安全距离，则将这些信息送入控制模块，控制模块结合本车的速度、加速度、转向角自动调整无人驾驶汽车的车速，并进行报警，从而实现自动避障；所述磁感应模块，通过在地面下方埋入导线，并通以一定频率的交变电流，从而在导线周围产生一个同心圆磁场，与装在汽车上的感应线圈通过感应电磁信号的变化来调整车的运行方向；所述红外传感器，为车辆测速、探测定位系统中，确保准确性，采用不受电磁干扰的漫反射，工作范围可调，且响应速度快，状态只有遮挡和不遮挡，不受行车速度影响，准确性比较高，而且安装方便、成本较低的用红外线为介质的测量系统。本专利技术基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统方法，包括步骤：：A捕获图像信息；B预处理；C道路检测，自动调整无人驾驶汽车方向，保持无人驾驶汽车在车道的中间位置；D障碍物识别；E通过超声波测距，计算车辆与障碍物之间距离，若大于安全距离，继续捕获图像信息；若小于安全距离，计算本车速度、加速度，报警并自动调整车速，继续捕获图像信息。如上所述，本专利技术基于磁钉导航系统：利用电磁感应原理，通过在地面下方埋入磁钉，在车体上安装磁传感器，把磁钉作为信号源，使用车载磁导航传感器来检测磁钉的信号，通过检测信号的处理来控制车辆的运行。通过综合监控系统：即建立车联网通信系统，并实时监控车辆的运行状态，最终实现相关系统之间的信息共享和协调互助，车辆和中央控制室之间无线通讯，控制室可以通过无线传输向车辆下达特殊指令，建立车网判断通信系统，实现统一用户界面，从而监控车辆状态、对障碍物进行操作处理。结合自动驾驶系统。在车辆中安装了分体式计算机、图像处理及识别设备、显示和报警装置，通过汇聚摄像头、激光雷达、超声传感器和磁传感器所得到的信息来进行前方和侧方的障碍物判断报警。具体的设备和技术有：(1)摄像头及图像处理技术：准确识别地面，获取图像序列，从而判断前进方向；(2)激光雷达测距设备和技术：感应前方80米范围的车辆和行人；(3)智能处理和分析设备：由分体式计算机、图像处理及识别设备、显示和报警装置组成，通过汇聚摄像头、激光雷达、超声波传感器和磁传感器所得到的信息来避开周围车辆和行人；(4)中央控制监控和调度处理技术：通过无线传输向车辆下达特殊指令。此外，因为磁感应模块对路面要求很高，不可避免的会发生故障，针对这一点，本专利技术采用了无线射频(RFID)技术和红外技术，配合闭路电视监控(CCTV)系统，可以克服以上提到的环境影响因素，对车辆进行准确定位和记录，使工作人员了解车辆位置、运行轨迹，为后续的车辆行车调度控制提供依据。附图说明图1为本专利技术基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统框图；图2为本专利技术实施例车联网通信系统示意图；图3为本专利技术实施例方法流程框图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述一种基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特征在于，由磁钉导航系统1，综合监控系统2，自动驾驶系统3，通信系统4及主控制系统5以无线网络方式连接构成。所述磁钉导航系统1在道路的前方和侧方，按照一定的排列方式、一定的间距埋设在行驶的路面上的磁钉组成。所述综合监控系统2，由车联网通信系统，包括车辆和中央控制室之间无线通讯，控制室通过无线传输向车辆下达特殊指令，建立车网判断通信系统组成，为实时监控车辆的运行状态，从而监控车辆状态、对障碍物进行操作处理，最终实现相关系统之间的信息共享和协调互助，实现统一用户界面的传输网络。所述自动驾驶系统3，由道路信息采集，障碍物识别，辅助定位组成。所述通信系统4由传输系统、专用有线调度、无线车辆调度、闭路电视监控、车站广播、时钟、光纤在线监测、UPS不间断电源系统组成。其中，采用了DRF1602C1型ZigBee模块作为磁导航的无线通信单元，这是一款RS232转ZigBee无线数据透明传输的通信模块。ZigBee与蓝牙类似，是一种新兴的短距离无线技术。它基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议，具有距离短、复杂度低、自组织性强、功耗和数据传输速率低以及成本低等优点。主要适合用于远程控制和自动控制领域，应用范围广。研究中所采用的ZigBee模块主芯片采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特征在于，由磁钉导航系统(1)，综合监控系统(2)，自动驾驶系统(3)，通信系统(4)及主控制系统(5)以无线网络方式连接构成。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特征在于，由磁钉导航系统(1)，综合监控系统(2)，自动驾驶系统(3)，通信系统(4)及主控制系统(5)以无线网络方式连接构成。2.如权利要求书1所述的基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特征在于，所述磁钉导航系统(1)在道路的前方和侧方，按照一定的排列方式、一定的间距埋设在行驶的路面上的磁钉组成。3.如权利要求书1所述的基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特征在于，所述综合监控系统(2)，由车联网通信系统，包括车辆和中央控制室之间无线通讯，控制室通过无线传输向车辆下达特殊指令，建立车网判断通信系统组成，为实时监控车辆的运行状态，从而监控车辆状态、对障碍物进行操作处理，最终实现相关系统之间的信息共享和协调互助，实现统一用户界面的传输网络。4.如权利要求书1所述的基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特征在于，所述自动驾驶系统(3)，由道路信息采集，障碍物识别，辅助定位组成。5.如权利要求书1所述的基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特征在于，所述通信系统(4)由传输系统、专用有线调度、无线车辆调度、闭路电视监控、车站广播、时钟、光纤在线监测、UPS不间断电源系统组成。6.如权利要求书1所述的基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特征在于，所述自动驾驶系统(3)还包括计算机连锁子系统、车辆自动防护子系统、车辆自动监控子系统、车辆自动运行子系统。7.如权利要求书1所述的基于磁导航的汽车智能识别报警预测系统，其特征在于，所述主控制系统(5)由信息采集模块、图像信息处理模块、控制模块和磁感应模块及红外传感器组成；所述信息采集模块的环境感知系统，通过CCD相机采集到视频信号，经过视频解码芯片解码成数字信号然后送入中央处理器；中央处理器通过检测视频传感器的信号来适时地启动超声波传感器、激光雷达，得到这些传感器的输出值；视频传感器的摄像头，一方面用来对道路标志线识别和跟踪，并生成视觉道路标志线图，另一方面提供位置感知信息，弥补GPS微观上的缺陷，此外还对激光和雷达不能测到的障碍物进行弥补识别；所述图像信息处理模块，中央处理器对...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄艋，
申请(专利权)人：上海电气自动化设计研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31