CN101751786A - 路况监控方法 - Google Patents

Abstract

一种路况监控方法，包括下列步骤。依序撷取一路段的一第一路况画面及一第二路况画面。根据第一及第二路况画面的至少其中之一撷取一车行速度状况、一车行方向状况、一车行间距状况、一道路标线或一车辆亮度状况。根据车行速度状况、车行方向状况、车行间距状况、道路标线或车辆亮度状况判断路段的路况是否异常。若路段的路况异常，则发出一警示消息。

Description

路况监控方法

技术领域

本发明涉及一种监控方法，且特别涉及一种路况监控方法。

背景技术

安全是回家唯一的路。交通安全是维系人们生活无虞的重要环节之一。常见的危险驾驶包含如下所述的多种驾车行为，例如：未于速限内行驶车辆(包含超速及低速)、任意变换车道、跨越双白线、未与前车保持安全距离等等。此些驾车行为不仅会危及自己与他人的安全，还可能肇生死伤惨重的车祸。因此，为了避免交通意外的发生，除了每位驾驶人需要遵守交通法规之外，还要随时注意道路的状况。

发明内容

本发明有关于一种路况监控方法，藉由自动侦测路况以自动得知路况是否出现异常状况，来避免发生交通意外，或于发生交通意外自动时请求紧急处理，以增加道路的安全性。

根据本发明的第一方面，提出一种路况监控方法，包括下列步骤。依序撷取一路段的一第一路况画面及一第二路况画面。根据第一及第二路况画面的至少其中之一撷取一车行速度状况、一车行方向状况、一车行间距状况、一道路标线或一车辆亮度状况。根据车行速度状况、车行方向状况、车行间距状况、道路标线或车辆亮度状况判断路段的路况是否异常。若路段的路况异常，则发出一警示消息。

根据本发明的第二方面，提出一种路况监控系统，包括一影像撷取单元、一分析单元、一判断单元、一警示单元及一控制单元。影像撷取单元用以依序撷取一第一及一第二路况画面。分析单元用以根据第一及第二况画面的至少其中之一撷取一车行速度状况、一车行方向状况、一车行间距状况、一道路标线或一车辆亮度状况。判断单元用以根据车行速度状况、车行方向状况、车行间距状况、道路标线或车辆亮度状况判断路段的路况是否异常。警示单元用以发出一警示消息。控制单元用以于路段的路况异常时，控制警示单元发出警示消息。

根据本发明的第三方面，提出一种路况监控系统，包括一服务器及一监控中心。服务器包括一影像撷取单元、一分析单元、及一判断单元。影像撷取单元用以依序撷取一路段的一第一路况画面及一第二路况画面。此些路况画面包括至少一车辆的影像信息。分析单元用以根据第一及第二况画面的至少其中之一，撷取至少一车辆的一车行速度状况、一车行方向状况、一车行间距状况、一道路标线或一车辆亮度状况。判断单元用以根据车行速度状况、车行方向状况、车行间距状况、道路标线或车辆亮度状况，判断路段的路况是否异常，藉以判断至少一车辆是否异常。监控中心包括一警示单元及一控制单元。警示单元用以发出一警示消息。控制单元用以于路段的路况异常时，控制警示单元发出警示消息，以提供至至少一车辆。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的路况监控方法的流程图。

图2A及2B分别绘示为步骤S120中所依序撷取的一路段的一第一路况画面F1及一第二路况画面F2的一例。

图2C绘示为依照图2A及2B的其中之一所撷取的道路标线的示意图。

图3A-3C绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆及第二车辆位于碰撞的异常状况的示意图。

图4A绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆位于逆向行驶的异常状况的一例的示意图。

图4B绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆位于逆向行驶的异常状况的另一例的示意图。

图5绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆位于距离道路标线过近的异常状况的示意图。

图6绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆位于跨越道路标线的异常状况的示意图。

图7绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆位于车辆故障的异常状况的示意图。

图8绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为塞车的异常状况的示意图。

图9A绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆冒烟或起火的异常状况的示意图。

图9B及9C分别绘示为第一车辆于起火及冒烟时于第一路况画面中灰阶值的示意图。

图10绘示依照本发明一实施例的路况监控系统的方块图。

主要组件符号说明：

300：路况监控系统

308：侦测单元

310：影像撷取单元

320：分析单元

330：判断单元

340：警示单元

350：控制单元

A：角度

B：车辆形体

F1、F2：路况画面

Msg：警示消息

P1、P1’、P2、P2’：位置

S120-S180：流程步骤

WL：道路标线

d1：车行间距

具体实施方式

请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的路况监控方法的流程图。本方法包括下列步骤。于步骤S120中，依序撷取一路段的一第一路况画面及一第二路况画面。于步骤S140中，根据第一及第二路况画面的至少其中之一撷取一车行速度状况、一车行方向状况、一车行间距状况、一道路标线或一车辆亮度状况。于步骤S160中，根据车行速度状况、车行方向状况、车行间距状况、道路标线或车辆亮度状况判断路段的路况是否异常。于步骤S180中，若路段的路况异常，则发出一警示消息。

请参照图2A及2B，其分别绘示为步骤S120中所依序撷取的一路段的一第一路况画面F1及一第二路况画面F2的一例。于此例中，以单方向的双车道所绘示。而于实作中，第一路况画面F1及一第二路况画面F2例如以每秒30张画面(30fps)的频率来予以撷取。兹于下以多个例子说明步骤S140中各种状况的撷取方式。

各种状况的撷取方式

请参照图2C，其绘示为依照图2A及2B的其中之一所撷取的道路标线的示意图。道路标线WL撷取方式例如可由以下方式所实现：于第一路况画面F1的一预定位置定义出道路标线WL。举例来说，于实作中，由于道路标线WL的颜色(例如为白线的白色)与路面RD的颜色(例如为柏油路面的深灰色，其以斜线绘示于图2C中)不同，故第一路况画面F1此预定位置中的灰阶值将会具有一预定灰阶值。如此，吾人可设定此预定灰阶值为一门槛值(threshold)，以将第一路况画面F1进行二值化(binary)(或称为灰度分划)。而且，例如还剔除与道路标线WL形体明显不同的车辆形体B，便能获得用以定义道路标线WL的预定位置，以于第一路况画面F1的预定位置定义出道路标线WL。

车行速度状况例如包含第一车辆C1的一第一车行速度V1。车行速度状况的撷取方式例如可由以下方式所实现：于第一路况画面F1定义出第一车辆C1的一第一位置P1；于第二路况画面F2定义出第一车辆C1的一第二位置P1’；比对第一位置P1、第二位置P1’及第一路况画面F1与第二路况画面F2的拍摄时间差，以获得第一车辆C1的第一车行速度V1。举例来说，若拍摄频率为30fps，故知此二路况画面F1与F2的拍摄时间差为1/30秒，且若第一位置与第二位置P1及P1’的距离为1公尺，则车行速度V1为1/(1/30)＝30公尺/秒＝108公里/小时。

车行方向状况例如包含第一车辆C1的第一车行方向D1。车行方向状况的撷取方式例如可由以下方式所实现：于第一路况画面F1定义出第一车辆C1的第一位置P1；于第二路况画面F2定义出第一车辆C1的第二位置P1’；比对第一位置P1及第二位置P1’，以获得第一车辆C1的第一车行方向D1。举例来说，第一位置P1及第二位置P1’所表示的第一车辆的车行方向D1为向右。

车辆亮度状况例如包含第一车辆C1的第一亮度信息。车辆亮度状况的撷取方式例如可由以下方式所实现：于第一路况画面F1定义出第一车辆C1的第一位置P1；根据第一路况画面F1于第一位置P1的灰阶值获得第一车辆C1的第一亮度信息。举例来说，此第一亮度信息例如为第一路况画面F1于第一位置P1的灰阶值的平均值。

车行间距状况例如包含第一车辆C1及第二车辆C2的一车行间距d1。车行间距状况的撷取方式例如可由以下方式所实现：于第一路况画面F1定义出第一车辆C1的第一位置P1；于第一路况画面F1定义出第二车辆C2的一第三位置P2；比对第一位置P1及第三位置P2，以获得第一与第二车辆C1及C2的车行间距d1。

于上述的说明中，以撷取第一车辆C1的车行速度状况、车行方向状况、及车辆亮度状况为例做说明。相仿地，亦可以上述的方式撷取第二车辆C2或其它车辆的此些状况，故不于此重述。于撷取一台或多台车辆的各种状况后，将判断路段的路况是否异常。兹于下以多个例子提供步骤S160中路况异常状况的定义

路况异常状况的定义

请参照图3A-3C，其绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆C1及第二车辆C2位于碰撞的异常状况的示意图。于图3A中，若第一车辆C1及第二车辆C2的车行间距d1小于20公分且第一车行速度V1及第二车行速度V2实质上等于0公里/小时，则定义路段的路况为第一车辆C1及第二车辆C2位于碰撞的异常状况。再者，若第一及第二车行方向D1及D2的其中之一与道路标线WL的夹角小于20度，如图3B的第二车行方向D2与道路标线WL的夹角A小于20度，则定义路段的路况为第一车辆C1及第二车辆C2位于轻度碰撞的异常状况。而若第一及第二车行方向D1及D2的其中之一与道路标线WL的夹角大于20度，如图3C的第二车行方向D2与道路标线WL的夹角A小于20度，则定义路段的路况为第一车辆C1及第二车辆C2位于重度碰撞的异常状况。

请参照图4A，其绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆C1位于逆向行驶的异常状况的一例的示意图。于图4A中，若第一车辆C1的第一车行方向D1与多台第二车辆C2的第二车行方向D2相反，则定义路段的路况为第一车辆C1位于逆向行驶的异常状况。

请参照图4B，其绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆C1位于逆向行驶的异常状况的另一例的示意图。于图4B中，若第一车辆C1的第一车行方向D1与一预定车行方向D相反，则定义路段的路况为第一车辆C1位于逆向行驶的异常状况。由于中国台湾的交通法规规定车辆必须靠右行驶，而于其它国家(如大英国协的各个国家)所制订的交通法规中则规定车辆必须靠左行驶，因此，于图4B中，若依照中国台湾的交通法规，则于对应的车道上，车辆的方向必须符合向右的预定车行方向D。故若此第一车辆C1的车行方向D1为向左，则表示此车辆C1位于逆向行驶的异常状况。

请参照图5，其绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆C1位于距离道路标线WL过近的异常状况的示意图。于图5中，若第一车辆C1的第一位置P1与道路标线WL的间的距离d2小于25公分，则定义路段的路况为第一车辆C1位于距离道路标线WL过近的异常状况。

请参照图6，其绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆C1位于跨越道路标线WL的异常状况的示意图。于图6中，若第一车辆C1的第一位置P1与道路标线WL实质上重合且第一车行速度V1实质上不等于0公里/小时，则定义路段的路况为第一车辆C1位于跨越道路标线WL的异常状况。

请参照图7，其绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆C1位于车辆故障的异常状况的示意图。于图7中，若第一车辆C1的第一位置P1超出道路标线WL且第一车行速度V1实质上等于0公里/小时，则定义路段的路况为第一车辆C1位于车辆故障的异常状况。

请参照图8，其绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为塞车的异常状况的示意图。于图8中，若第一车辆C1及第二车辆C2的车行间距d1大于20公分且第一及第二车行速度V1及V2实质上等于0公里/小时，则定义路段的路况为塞车的异常状况。

请参照图9A，其绘示依照本发明一实施例定义路段的路况为第一车辆C1冒烟或起火的异常状况的示意图。于图9A中，若第一车辆C1的一第一位置P1的第一亮度信息大于一预设亮度，则定义路段的路况为第一车辆C1起火的异常状况，而若第一车辆C1的第一亮度信息小于一预设亮度，则定义路段的路况为第一车辆C1冒烟的异常状况。举例来说，请参照图9B及9C，其分别绘示为第一车辆C1于起火及冒烟时于第一路况画面F1中灰阶值的示意图。于图9B及9C中，以斜线绘示为具有亮度较低的灰阶值。由于当车辆起火时会产生火光，故当第一车辆C1起火时，第一车辆C1的第一位置P1于图9B中的亮度相对较高且会于之后的画面中逐渐提高，而当第一车辆C1冒烟时，第一车辆C1的第一位置P1于第9C图中的亮度相对较低且会于之后的画面中逐渐降低，故吾人藉由此亮度来定义路段的路况。

请参照图10，其绘示依照本发明一实施例的路况监控系统的方块图。路况监控系统300包括一服务器及一监控中心。服务器包括一影像撷取单元310、一分析单元320、及一判断单元330。监控中心包括一警示单元340及一控制单元350。影像撷取单元310用以执行步骤S120。分析单320元用以执行步骤S140。判断单元330用以执行步骤S160。警示单元340用以发出一警示消息Msg。控制单元350用以于路段的路况异常时，控制警示单元340发出警示消息Msg。较佳地，控制单元350还可提供警示消息Msg至此路段中的车辆驾驶人，以使各车辆的驾驶人能掌握实时的路况，从而提高行车安全。本路况监控系统300用以执行上述的路况监控方法所详述的步骤，故于此不再重述。

于实际应用中，上述的路段为一隧道，而路况监控系统300可更包括一侦测单元308，用以侦测第一车辆的一全球定位系统(global positioning system，GPS)信息Si。侦测单元308另判断是否能持续侦测到第一车辆的GPS信息Si。若无法侦测到第一车辆的GPS信息Si，则侦测单元308判定第一车辆进入隧道，并致能影像撷取单元310以撷取此些路况画面F1及F2。如此，将能利用第一车辆的GPS信息Si，来判断其是否进入隧道。于实他应用中，若侦测单元308无法侦测到第一车辆的GPS信息Si，则侦测单元308更用以取得第一车辆的车牌号码。如此，将能提高此路测监控系统300于取得各车辆的各种状况的准确性，并提高路况监控系统300的判断结果的正确性。

此外，于本发明上述实施例所提出的路况监控方法与应用其的路况监控统可应用于一监视器中。此监视器例如架设置待监控的一路段上，用以依序撷取画面，并藉由两个路况画面的至少其中之一，来判断路况是否出现异常。而于实际应用上，本发明不仅能藉由两个连续的路况画面来判断路况，还能够对监视器所依序撷取的多个画面进行自动且持续的判断。较佳地，若路况监控系统中使用足够的硬件架构及系统效能，例如能够将监视器每次所撷取的画面纪录下来并实时(即于下一次撷取画面之前)完成判断，或路况监控系统具有充够的存储空间(即存储空间的内容在判断完成前不会被移除)来进行判断，则本发明的实施例还能够达到实时侦测路况的功效。

再者，于本发明的实施例中，虽以上述的此些例子为例说明各种状况的撷取方式以路况异常状况的各种定义，然亦不限于此。需知者为，只要能藉由影像处理的方式，根据路况画面撷取车行速度状况、车行方向状况、车行间距状况、道路标线或车辆亮度状况。并能根据所撷取的此些状况判断路段的路况是否异常。皆在本发明的保护范围内。

本发明上述实施例所揭露的路况监控方法及应用其的路况监控系统，藉由影像处理的方式来自动侦测路况，能得知路况是否出现异常状况，并于未发生意外之前提供警示消息来警示驾驶人，以避免发生交通意外，或于发生交通意外时实时请求紧急处理。本发明对于交通安全的提升有莫大助益。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种路况监控方法，包括：

依序撷取一路段的一第一路况画面及一第二路况画面；

根据该第一及该第二路况画面的至少其中之一撷取一车行速度状况、一车行方向状况、一车行间距状况、一道路标线或一车辆亮度状况；

根据该车行速度状况、该车行方向状况、该车行间距状况、该道路标线或该车辆亮度状况判断该路段的路况是否异常；以及

若该路段的路况异常，则发出一警示消息。

2.如权利要求1所述的路况监控方法，其中该车行速度状况包含一第一车辆的一第一车行速度，该撷取该车行速度状况的步骤包括：

于该第一路况画面定义出该第一车辆的一第一位置；

于该第二路况画面定义出该第一车辆的一第二位置；以及

比对该第一位置、该第二位置及该第一路况画面与该第二路况画面的拍摄时间差，以获得该第一车辆的该第一车行速度。

3.如权利要求1所述的路况监控方法，其中该车行方向状况包含一第一车辆的一第一车行方向，该撷取该车行方向状况的步骤包括：

于该第一路况画面定义出该第一车辆的一第一位置；

于该第二路况画面定义出该第一车辆的一第二位置；以及

比对该第一位置及该第二位置，以获得该第一车辆的该第一车行方向。

4.如权利要求1所述的路况监控方法，其中该车行间距状况包含一第一车辆及一第二车辆的一车行间距，该撷取该车行间距状况的步骤包括：

于该第一路况画面定义出该第一车辆的一第一位置；

于该第一路况画面定义出该第二车辆的一第三位置；以及

比对该第一位置及该第三位置，以获得该第一与该第二车辆的该车行间距。

5.如权利要求1所述的路况监控方法，其中该车辆亮度状况包含一第一车辆的一第一亮度信息，该撷取该车辆亮度状况的步骤包括：

于该第一路况画面定义出该第一车辆的一第一位置；以及

根据该第一路况画面于该第一位置的灰阶值获得该第一车辆的该第一亮度信息。

6.如权利要求1所述的路况监控方法，其中该车行间距状况包含一第一车辆及一第二车辆的一车行间距，该车行速度包含该第一车辆的一第一车行速度及该第二车辆的一第二车行速度，该判断该路段的路况是否异常的步骤更包括：

若该第一车辆及该第二车辆的该车行间距小于20公分且该第一车行速度及该第二车行速度实质上等于0公里/小时，则定义该路段的路况为该第一车辆及该第二车辆位于碰撞的异常状况。

7.如权利要求1所述的路况监控方法，其中该车行方向状况包含一第一车辆的一第一车行方向及复数台第二车辆的多个第二车行方向，该判断该路段的路况是否异常的步骤更包括：

若该第一车行方向与该些第二车行方向相反，或该第一车行方向与一预定车行方向相反，则定义该路段的路况为该第一车辆位于逆向行驶的异常状况。

8.如权利要求1所述的路况监控方法，其中该车行间距状况包含一第一车辆及一第二车辆的一车行间距，该车行速度状况包含一第一车辆的一第一车行速度及一第二车辆的一第二车行速度，该判断该路段的路况是否异常的步骤选自下列步骤所组成的组群：

若该第一车辆的一第一位置与该道路标线实质上重合且该第一车行速度实质上不等于0公里/小时，则定义该路段的路况为该第一车辆位于跨越道路标线的异常状况；

若一第一车辆的该第一位置超出该道路标线且该第一车行速度实质上等于0公里/小时，则定义该路段的路况为该第一车辆位于车辆故障的异常状况；以及

若该第一车辆及该第二车辆的该车行间距大于20公分且该第一及该第二车行速度实质上等于0公里/小时，则定义该路段的路况为塞车的异常状况。

9.如权利要求1所述的路况监控方法，其中该车辆亮度状况包含一第一车辆的一第一亮度信息，该判断该路段的路况是否异常的步骤更包括：

若该第一亮度信息大于一预设亮度，则定义该路段的路况为该第一车辆起火的异常状况；以及

若该第一亮度信息小于一预设亮度，则定义该路段的路况为该第一车辆冒烟的异常状况。

10.如权利要求1所述的路况监控方法，其中该路段为一隧道，且撷取该路段的该第一路况画面及该第二路况画面的步骤前，该方法更包括：

侦测一第一车辆的一全球定位系统(global positioning system，GPS)信息；以及

判断是否能持续侦测到该第一车辆的GPS信息，若无法侦测到该第一车辆的GPS信息，则判定该第一车辆进入该隧道，且取得该第一车辆的车牌号码，并执行撷取该些路况画面的步骤。

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