CN101844542B - 智能型车辆行驶安全辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种智能型车辆行驶安全辅助系统，特别是一种有关应用于手持装置上的智能型车辆行驶安全辅助系统。本发明的技术可以同时检测一种以上的安全模式，如行驶偏移量检测、掉落物体检测、行驶前方物体检测、行驶侧边物体检测、行驶侧后方物体检测，并依据不同模式的检测结果进行警示。本发明亦可针对不同模式的检测结果进行实时影像的储存，并配合全球定位系统与电子地图的信息将相关信息传送到其它地方以进行实时通知。

Description

智能型车辆行驶安全辅助系统

技术领域

本发明是关于一种智能型车辆行驶安全辅助系统，特别是一种有关应用于手持装置上的智能型车辆行驶安全辅助系统。

背景技术

智能型车辆行驶安全辅助系统以车辆为例，传统上为使行车更为安全便利，于汽车的内、外皆装设有诸多安全辅助结构，其中最基本的方式即于车辆内外装设后视镜，后视镜虽可反射影像以进行监控车辆侧边及车辆后方的行车状态，惟仍极易造成视觉死角，甚而严重影响交通安全。

近来随着不同的需要，现今于车辆内、外分别设有倒车监控以及相关的雷达检测装置，或是以摄影装置进行车外摄影并呈现影像，惟均具有其缺失，其缺失包括使用时不具便利性，具有视觉死角，且防撞警示功能有限。且雷达检测装置仅能提供驾驶者声响，仅能听及警示声响，无法提供视觉上的清晰判别。

此外，由于检测器及雷达，或是摄影装置多半设置在车辆正后方，且因雷达的检测角度及检测距离均有相当限制，因此其可检测的角度亦十分有限，无法有效涵盖行车安全区域，更产生了诸多死角。且因使用的环境亦会受到外界严重干扰，由于以声响方式警告驾驶者，故于外界吵杂环境中，驾驶者极易因干扰造成误判，反而影响行车安全。

如现有的台灣专利第90212262号的「防侧撞警示装置」，第88220406号的「具多任务显示功能的倒车雷达装置」。由于其雷达设定于车辆前、后以进行检测感知，故当有物体接近时，即会进行检测触发且同时送出讯号。因此当有许多车辆行经，或是行动的物体较多时，会触发过多的检测，而发出过多警告消息，会导致驾驶者无法确实判断正确消息，甚至造成驾驶者的误判。另外，如现有台灣专利第I268878号的「一种以计算机视觉为基础的车道检测安全警示方法及其系统」中的技术所揭示，大部分行车安全辅助的系统皆以单一检测功能(如车道偏移)进行车辆的警示，而本发明技术可以通过检测模块的选定同时在检测不同行驶安全模式，更重要的地方为本发明技术的设计可以嵌入各种手持装置，如PDA、手机和照相机等，并将行驶检测的消息通过网络的模块传送出去，以节省制造人力与制造时间等成本，则能有效应用行驶辅助系统达到行驶安全的目的。

发明内容

本发明揭露一种智能型车辆行驶安全辅助系统，第一较佳实施例包含，一影像撷取装置，系用以撷取影像；一检测模块，系用以选择一安全检测模式；一数据处理模块，系依据该检测模块选定的该安全检测模式，驱动该影像撷取装置撷取一影像，并传送该影像到该数据处理模块进行一行驶参数运算处理。而检测模块为一安全检测模式选单接口用以提供行驶安全检测模式的选择。

本发明的智能型车辆行驶安全辅助系统至少包含一全球定位系统用以提供行驶速度与目前位置的信息。

本发明的安全检测模式包含行驶偏移量检测、掉落物体检测、行驶前方物体检测、行驶侧边物体检测、行驶侧后方物体检测。

本发明利用该数据处理模块对所选定的该安全检测模式进行运算，如果发现行驶情况有异常的状况则进行警示。

本发明的第二较佳实施例，揭露一种智能型车辆行驶安全辅助系统，包含：一影像撷取装置，系用以撷取影像；一检测模块，系用以选择一安全检测模式；一数据处理模块，系依据该检测模块选定的该安全检测模式，驱动该影像撷取装置撷取一影像，并传送该影像到该数据处理模块进行一行驶参数运算处理；一警示模块，系针对该数据处理模块的该行驶参数运算结果进行警告；一储存模块，系依据该警示模块启动该储存模块储存该影像撷取装置所撷取的影像数据及该数据处理模块所运算的该行驶参数。该储存模块可为任何非挥发性储存装置等。

本发明在于可针对该数据处理模块对所选定的该行驶检测模式进行运算，如果发现行驶情况有异常的状况则进行警示并储存该影像撷取装置所撷取的影像数据及该数据处理模块所运算的该行驶参数，以节省储存模块的内存空间。

本发明的智能型车辆行驶安全辅助系统至少包含一全球定位系统，利用该全球定位系统提供一行驶速度与位置的信息。

本发明的智能型车辆行驶安全辅助系统至少包含一网络模块用以传输该储存模块储存的内容与该行驶速度与位置的信息，可以传输给特定的人与位置。

本发明的第三较佳实施例系一种智能型车辆行驶安全辅助系统，包含：一影像撷取装置，系用以撷取影像；一检测模块，系用以选择一安全检测模式；一数据处理模块，系依据该检测模块选定的该行驶检测模式，驱动该影像撷取装置撷取一影像，并传送该影像到该数据处理模块进行一行驶参数运算处理；一储存模块，系储存该影像撷取装置所撷取的影像数据及该数据处理模块所运算的该行驶参数；一网络模块，系传输该储存模块的信息。

本发明的智能型车辆行驶安全辅助系统至少包含一全球定位系统和电子地图系统，可以将储存模块的内容与道路信息、行驶速度与位置一并传送到其它地方。

本发明的智能型车辆行驶安全辅助系统可应用在手持装置上进行至少一个以上的行驶安全模式进行检测。

故而，关于本发明的优点与精神可以通过以下发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1所示为本发明的系统流程图。

图2所示为本发明的检测系统流程图。

图3所示为本发明的检测实施例图。

图4所示为本发明的平面检测区域图。

具体实施方式

本发明提出一种智能型车辆行驶安全辅助系统，请参阅图1，其系一系统流程图，用以说明根据本发明之一较佳实施例的智能型车辆行驶安全辅助系统。

如图1所示的系统流程图，通过手持装置显示检测模式，即以所形成的检测模块101种类进行挑选检测模式。而其检测的模式可同时检测至少一种以上的安全模式，并依据所挑选的模式进行储存。通过影像撷取装置102撷取实时影像，通过数据处理模块103，依照设定的检测模式进行检测。系统会针对数据处理模块103所运算的影像处理信息进行判读，并以警示模块104进行警示或是以储存模块105储存影像信息，最后利用网络模块106将影像撷取装置所撷取的实时影像传送出去。其中手持装置包含手机、PDA、相机与GPS导航等。而影像撷取装置102为一般市面上可以做为摄影物体的装置，例如CCD或是CMOS等的装置。而警示模块104可为屏幕影像进行显示警告消息，亦可为声音、LED灯光或是震动等方式以进行警示。

仍如图1所示，以行驶偏离检测为例，于行驶中前方实时影像通过影像撷取模块102撷取至数据处理模块103，进行车道线检测与行驶偏离量估算。在车道线检测部分，主要利用车道标线本身特征，包含灰阶特性、标线宽度与标线边缘信息等等，通过这些特征进行找出可能的标线点，接着，利用线性逼近的方法，在画面中，删除误差的噪声点，找出符合整体车道趋势的点，以线性逼近的方式，完成车道线检测的步骤。接着，参考影像中车道与物体的相对位置，将物体中心与车道中心的距离点数，利用真实三维世界坐标与二维影像作标的转换，估算出物体中心与车道中心的距离以产生一数值，该数值需跟系统设计者所设定的偏移安全记录门坎值与警示门坎值比较。

如图2所示的检测系统流程图，在影像经过数据处理模块202中的影像信息处理206后，当超过数据处理模块202中的警示门坎值208，表示物体即将要偏离车道，因此，系统立即发出警示讯号，该警示讯号可为声响、灯号或是振动的方式，提醒驾驶者注意。当偏离值到达警示门坎值208的前，会先到达数据处理模块202中的安全记录门坎值207，而安全记录门坎值207会小于或等于偏移警示门坎值208，当偏移值超过安全记录门坎值207时，将启动储存模块204，并储存由影像撷取装置201所撷取的实时影像画面。另外，在影像撷取装置201储存所撷取的实时影像画面时，系统可将画面进行实时影像压缩，再储存于预设的非挥发性储存装置，并利用网络模块205将储存的影像进行传输。

而仍如图2所示，在行驶前方物体检测的部份，物体检测首先会针对预计检测的物体在影像中特性分析，作为检测辨识的依据。以前方车辆为例，影像中的车辆拥有较道路表面复杂的边缘特性，包含垂直与水平边缘特性。接着针对有垂直与水平边缘信息出现的区域进行统计，可以找出一个具有联集特性的区域，并且左右对称的区域，此区域便会是车辆所在位置。最后，利用车辆底部出现的阴暗区域特性完成前方车辆检测后，可以依据该车辆在影像中的位置，估算出该车与自身车辆的相对距离，当距离短于前方车距的安全记录门坎值207时，启动记录功能。当与前车距离短于警示门坎值208，则通过警示模块203对驾驶者进行相关警示动作，以增进行驶安全。

而如图3所示的检测实施例图，判断距离有两种方式，第一种是以对应的方式，依照车辆底部在画面上位置，以事先量测的对照表格直接对应。而第二种是利用摄影机所设的参数，如架设高度、架设俯角以及镜头焦距等等，参考世界三维(3D)坐标与二维(2D)影像关系，进行估算。故第二种距离估算方式虽较为准确，却需要较多的计算时间与程序。

以图4所示车辆的平面检测区域图为例，包括驾驶者盲点、行驶侧边、以及行驶侧后方物体等的检测方法，虽皆很类似，但只是在侦侧区域有所不同。在设定出相对应的区域作为影像辨识的范围，利用车道线检测技术，修正此辨识的范围，毕竟车辆在车道中的位置不会固定不变。以车辆为例，在此辨识的范围中，在日间利用车辆底部阴暗区域作检测，而夜间则是采用成对的车头灯特性。在车辆底部阴暗区域辨识部分，该阴暗区域必须具有连续性，因为车底产生的阴暗区域是有连续性的，避免因为路面脏污或零碎阴影所造成的误判。然而实际车辆底部阴影的灰阶值，会比车体造成阴影的灰阶值低，利用此特性，可针对灰阶值较低的区域，将其辨识为实际车辆底部位置。垂直边缘特性被用来修正车辆左右的边缘位置，由于非车辆造成的阴影，无明显垂直边缘特性，因此通过垂直边缘判断，可排除非车辆造成的阴影。当距离短于侧方物体距安全记录门坎时，启动记录功能。当与侧方物体距离短于警示门坎值，通过警示模块对驾驶进行相关警示动作，增进行驶安全。

在实时影像记录的同时，同时参考全球定位系统(GPS)讯号与电子地图系统，通过经纬度的信息转换成物体所在位置与所在的道路，以文本文件纪录的方式或是以水印内嵌在影像中的方式记录，除了在意外发生后，可以将这些资料作为协助事故现场重建使用外，(含影像以及相关的物体所在位置信息)，还可以将这些实时的数据，通过无线网络(3G、Wi-Fi、WíMAX等)传送给外界，如车队管理单位、所指定的家人，让车辆目前状况能够在所允许情形下充分被掌握。

本发明技术亦可通过网络模块接收外界所提供的信息，以车辆行驶为例，车辆行驶于道路上，可以通过智能型车辆行驶安全辅助系统的网络模块接收由路侧系统(Roadside Unit)或是交通管理控制单位所发布的道路交通消息，包括前方道路壅塞、前方道路发生事故等等的警示信息，更进一步的，除了文字或是语音的消息的外，该网络模块更可接收架设于道路附近的摄影机所发布的实时影像，让用路人除了掌握到文字消息之外，更提供实时影像而掌握道路实时状况。路侧系统可进一步包含利用感应器(雷射、微波、摄影机)进行实时交通参数(车流量、压占率、平均车速等等)与事件检测(壅塞程度、事故车辆等等)自动化，相关检测信息可以无线方式传送至该行车辅助系统，让该用路人完全掌握前方道路的实时路况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的申请专利范围内。

Claims (2)

1.一种具有影像撷取装置、检测模块、数据处理模块、警示模块、储存模块与网络模块的智能型车辆行驶安全辅助系统，其特征是：

一影像撷取装置，具有撷取一前方实时影像的功能，其中该影像撷取装置包含CCD以及CMOS；

一检测模块，具有选择一行驶检测模式与进行检测一行驶前方车辆的功能且是由一手持装置显示该行驶检测模式，在该前方实时影像中检测辨识该行驶前方车辆，其中该前方实时影像中的该行驶前方车辆具有一边缘特性，该边缘特性包含一垂直边缘特性与一水平边缘特性，进行统计该垂直边缘特性与该水平边缘特性所出现的一区域以找到具有一并集特性区域作为一行驶前方车辆所在位置，利用该行驶前方车辆所在位置底部出现的一阴暗区域特性完成一行驶前方车辆检测，依据该行驶前方车辆在该前方实时影像中的一位置以估算出该行驶前方车辆与一自身车辆的一相对距离；

一数据处理模块，具有驱动该影像撷取装置撷取该前方实时影像，传送该前方实时影像到该数据处理模块并依据该检测模块选定的该行驶检测模式，进行一行驶参数运算处理以估算一车道线检测与一行驶偏离量的功能，其中该车道线检测是利用一车道标线，包含一灰阶特性、一标线宽度与一标线边缘资讯以进行找出一可能标线点，利用一线性逼近方法在一画面中删除一误差噪声信号点以找到符合一整体车道趋势点，以线性逼近的方式完成该车道线检测，参考该前方实时影像中的该车道标线与该自身车辆的一相对位置，转换一真实三维世界座标与二维影像座标以估算出该自身车辆与该车道标线的一距离以产生一数值，该数值需跟所设定的一偏移安全记录门槛值与一警示门槛值进行比较，其中该数据处理模块使用一全球定位系统提供一行驶速度信息与一行驶位置信息且该数据处理模块使用一电子地图系统提供一行驶道路信息；

一警示模块，具有提供该数据处理模块之该行驶参数运算结果进行警告的功能，其中该警示模块包含以屏幕影像、声音、灯光、震动以进行警告；

一储存模块，具有储存该影像撷取装置所撷取的该前方实时影像及该数据处理模块所运算的该行驶参数的功能；以及

一网络模块，具有传输该行驶速度信息、该行驶道路信息、该行驶位置信息的功能，其中该网络模块接收一外界信息并进行警示，其中当该行驶偏离量超过该数据处理模块中的该警示门槛值，表示自身车辆偏离车道，即发出一警示讯号，当该行驶偏离量到达该警示门槛值前，先到达该数据处理模块中的该偏移安全记录门槛值，该偏移安全记录门槛值小于或等于该警示门槛值，当该行驶偏离量超过该偏移安全记录门槛值时，即启动该储存模块并储存由该影像撷取装置所撷取之该前方实时影像画面。

2.根据权利要求1所述的智能型车辆行驶安全辅助系统，其特征是：其中该手持装置包含手机、PDA、相机与GPS导航。

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