CN101786456A - 驾驶员换道意图识别系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及驾驶员换道意图识别系统，它包括：(1)从驾驶员前方指向驾驶员头部的摄像头及其图像采集器；(2)车辆信息采集装置；(3)接收图像采集器和车辆信息采集装置输出的信号并进行处理的处理器；车辆信息采集装置包括：转向盘角度传感器、转向灯传感器。本发明系统通过采集驾驶员头部信息和车辆信息，可准确判断出驾驶员当前是否具有向左或向右换道意图，从而为提升车载安全系统的性能创造条件。

Description

驾驶员换道意图识别系统
技术领域
本发明涉及一种车载识别系统，特别是用于对驾驶员操控车辆运行意图的车载识别系统。
背景技术
目前，道路交通安全保障技术产品开发的重点在于车载安全系统智能化方向，因此出现多种车辆安全预警、安全辅助驾驶甚至自动驾驶系统。如“一种汽车驾驶安全警示系统”(申请号/专利号：200610034879)、“汽车安全驾驶智能辅助系统”(申请号/专利号：200720199941)等。此类系统不仅能给驾驶过程中的驾驶员补充可能遗漏的重要道路交通信息，甚至可在道路交通事故发生之际对车辆运行进行主动干预以确保驾驶员人身安全。
但这些车载安全系统也存在着不足，这是由于车载安全系统不能完全理解或无法实时捕获驾驶人的真实意图及其变化趋势，当驾驶人因车辆周边环境变化而做出与平时习惯驾驶操作不同的动作时，此类系统往往会发出与驾驶人意图相异的警报或强制执行动作，反而使驾驶人注意力分散、心理紧张甚至失去对机动车辆的正常操控，使车载安全系统变为致使道路交通事故发生的诱因。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种驾驶员换道意图识别系统，该系统通过对驾驶员操控汽车运行的动作及头部姿态加以采集、处理，从而判断驾驶员当前是否具有换道意图，为提升车载安全系统的性能创造条件。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：
驾驶员换道意图识别系统，它包括：
(1)从驾驶员前方指向驾驶员头部的摄像头及其图像采集器；
(2)车辆信息采集装置；
(3)接收图像采集器和车辆信息采集装置输出的信号并进行处理的处理器；
车辆信息采集装置包括：转向盘角度传感器、转向灯传感器；
所述处理器包括：
(3.1)用于判断驾驶员头部偏转的头部偏转判断模块，头部偏转判断模块输出的结果为：驾驶员头部向左偏转或驾驶员头部向右偏转或驾驶员头部未偏转；
(3.2)用于记录第一时间转向灯传感器、转向盘角度传感器和头部偏转判断模块输出结果的第一时间存储单元；
(3.3)用于记录第二时间转向灯传感器、转向盘角度传感器和头部偏转判断模块输出结果的第二时间存储单元；第一时间和第二时间之间相差设定时间；
(3.4)用于比较第一时间存储单元和第二时间存储单元中转向盘角度传感器输出结果的比较器，比较器输出的结果为：转向盘向左转或转向盘向右转或转向盘未转；
(3.5)换道意图识别模块，换道意图识别模块对以下动作进行选择：
——第二时间的转向灯传感器输出结果为左转向灯亮，换道意图识别模块输出的结果为：具有向左换道意图；或
——第二时间的转向灯传感器输出结果为右转向灯亮，换道意图识别模块输出的结果为：具有向右换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘向左转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向左换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘向右转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向右换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘未转，且头部偏转判断模块输出的结果为：驾驶员头部向左偏转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向左换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘未转，且头部偏转判断模块输出的结果为：驾驶员头部向右偏转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向右换道意图。
上述方案中，所述头部偏转判断模块包括：
(3.1.1)用于定位图像采集器输入图像中左眼并测量左眼与头部左边缘距离L左的单元；
(3.1.2)用于定位图像采集器输入图像中右眼并测量右眼与头部右边缘距离L右的单元；
(3.1.3)用于比较L左和L右的距离比较单元；
(3.1.4)头部偏转判断单元，头部偏转判断单元对以下动作进行选择：
——L左-L右＞a，头部偏转判断单元输出的结果为：驾驶员头部向左偏转；
——L左-L右＜-a，头部偏转判断单元输出的结果为：驾驶员头部向右偏转；
——-a≤L左-L右≤a，头部偏转判断单元输出的结果为：驾驶员头部未偏转；
式中：a为设定的正值。
上述方案中，所述比较器对以下动作进行选择：
——|W2-W1|≤θ，比较器输出的结果为：转向盘未转；
——W2-W1＞θ，比较器输出的结果为：转向盘向左转；
——W2-W1＜-θ，比较器输出的结果为：转向盘向右转；
式中：W1为第一时间存储单元中转向盘角度传感器输出结果，W2为第二时间存储单元中转向盘角度传感器输出结果，θ为设定的正值。
本发明系统通过采集驾驶员头部信息和车辆信息，可准确判断出驾驶员当前是否具有向左或向右换道意图，从而为提升车载安全系统的性能创造条件。
附图说明
图1为本发明系统实施例的结构示意图
图2为本发明系统实施例的结构框图
图3为处理器的结构框图
图4为头部偏转判断模块的软件流程图
图5为处理器的软件流程图
具体实施方式
如图1所示的本发明驾驶员换道意图识别系统实施例，它包括：
(1)从驾驶员前方指向驾驶员头部的摄像头1及其图像采集器；
(2)车辆信息采集装置；
(3)接收图像采集器和车辆信息采集装置输出的信号并进行处理的处理器4；
车辆信息采集装置包括：转向盘角度传感器3、转向灯传感器2；转向灯传感器2为开关量传感器，它设置在转向灯控制键上；转向盘角度传感器3为数字编码型角度传感器，它设置在转向盘的输出轴上。
如图2所示，摄像头及其图像采集器、转向盘角度传感器、转向灯传感器分别输出信号至处理器。
如图3所示，所述处理器包括：
(3.1)用于判断驾驶员头部偏转的头部偏转判断模块，头部偏转判断模块输出的结果为：驾驶员头部向左偏转或驾驶员头部向右偏转或驾驶员头部未偏转；
所述头部偏转判断模块包括：
(3.1.1)用于定位图像采集器输入图像中左眼并测量左眼与头部左边缘距离L左的单元；
(3.1.2)用于定位图像采集器输入图像中右眼并测量右眼与头部右边缘距离L右的单元；
(3.1.3)用于比较L左和L右的距离比较单元；
(3.1.4)头部偏转判断单元，头部偏转判断单元对以下动作进行选择：
——L左-L右＞a，头部偏转判断单元输出的结果为：驾驶员头部向左偏转；
——L左-L右＜-a，头部偏转判断单元输出的结果为：驾驶员头部向右偏转；
——-a≤L左-L右≤a，头部偏转判断单元输出的结果为：驾驶员头部未偏转；
式中：a为设定的正值。
头部偏转判断模块的软件流程图如图4所示。
(3.2)用于记录第一时间转向灯传感器、转向盘角度传感器和头部偏转判断模块输出结果的第一时间存储单元；
(3.3)用于记录第二时间转向灯传感器、转向盘角度传感器和头部偏转判断模块输出结果的第二时间存储单元；第一时间和第二时间之间相差设定时间(3.0秒)；
(3.4)用于比较第一时间存储单元和第二时间存储单元中转向盘角度传感器输出结果的比较器，比较器输出的结果为：转向盘向左转或转向盘向右转或转向盘未转；
所述比较器对以下动作进行选择：
——|W2-W1|≤θ，比较器输出的结果为：转向盘未转；
——W2-W1＞θ，比较器输出的结果为：转向盘向左转；
——W2-W1＜-θ，比较器输出的结果为：转向盘向右转；
式中：W1为第一时间存储单元中转向盘角度传感器输出结果，W2为第二时间存储单元中转向盘角度传感器输出结果，θ为设定的正值。
(3.5)换道意图识别模块，换道意图识别模块对以下动作进行选择：
——第二时间的转向灯传感器输出结果为左转向灯亮，换道意图识别模块输出的结果为：具有向左换道意图；或
——第二时间的转向灯传感器输出结果为右转向灯亮，换道意图识别模块输出的结果为：具有向右换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘向左转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向左换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘向右转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向右换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘未转，且头部偏转判断模块输出的结果为：驾驶员头部向左偏转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向左换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘未转，且头部偏转判断模块输出的结果为：驾驶员头部向右偏转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向右换道意图。
处理器的的软件流程图如图5所示。

Claims (3)

1.驾驶员换道意图识别系统，其特征在于：它包括：
(1)从驾驶员前方指向驾驶员头部的摄像头及其图像采集器；
(2)车辆信息采集装置；
(3)接收图像采集器和车辆信息采集装置输出的信号并进行处理的处理器；
车辆信息采集装置包括：转向盘角度传感器、转向灯传感器；
所述处理器包括：
(3.1)用于判断驾驶员头部偏转的头部偏转判断模块，头部偏转判断模块输出的结果为：驾驶员头部向左偏转或驾驶员头部向右偏转或驾驶员头部未偏转；
(3.2)用于记录第一时间转向灯传感器、转向盘角度传感器和头部偏转判断模块输出结果的第一时间存储单元；
(3.3)用于记录第二时间转向灯传感器、转向盘角度传感器和头部偏转判断模块输出结果的第二时间存储单元；第一时间和第二时间之间相差设定时间；
(3.4)用于比较第一时间存储单元和第二时间存储单元中转向盘角度传感器输出结果的比较器，比较器输出的结果为：转向盘向左转或转向盘向右转或转向盘未转；
(3.5)换道意图识别模块，换道意图识别模块对以下动作进行选择：
——第二时间的转向灯传感器输出结果为左转向灯亮，换道意图识别模块输出的结果为：具有向左换道意图；或
——第二时间的转向灯传感器输出结果为右转向灯亮，换道意图识别模块输出的结果为：具有向右换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘向左转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向左换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘向右转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向右换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘未转，且头部偏转判断模块输出的结果为：驾驶员头部向左偏转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向左换道意图；或
——第一、二时间的转向灯传感器输出结果为转向灯均未亮，且比较器输出的结果为转向盘未转，且头部偏转判断模块输出的结果为：驾驶员头部向右偏转，换道意图识别模块输出的结果为：具有向右换道意图。
2.如权利要求1所述的驾驶员换道意图识别系统，其特征在于：所述头部偏转判断模块包括：
(3.1.1)用于定位图像采集器输入图像中左眼并测量左眼与头部左边缘距离L左的单元；
(3.1.2)用于定位图像采集器输入图像中右眼并测量右眼与头部右边缘距离L右的单元；
(3.1.3)用于比较L左和L右的距离比较单元；
(3.1.4)头部偏转判断单元，头部偏转判断单元对以下动作进行选择：
——L左-L右＞a，头部偏转判断单元输出的结果为：驾驶员头部向左偏转；
——L左-L右＜-a，头部偏转判断单元输出的结果为：驾驶员头部向右偏转；
——-a≤L左-L右≤a，头部偏转判断单元输出的结果为：驾驶员头部未偏转；
式中：a为设定的正值。
3.如权利要求1所述的驾驶员换道意图识别系统，其特征在于：所述比较器对以下动作进行选择：
——|W2-W1|≤θ，比较器输出的结果为：转向盘未转；
——W2-W1＞θ，比较器输出的结果为：转向盘向左转；
——W2-W1＜-θ，比较器输出的结果为：转向盘向右转；
式中：W1为第一时间存储单元中转向盘角度传感器输出结果，W2为第二时间存储单元中转向盘角度传感器输出结果，θ为设定的正值。
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