CN103337186B - 一种用于机动车的路口行驶辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机动车的路口行驶辅助装置，包括识别单元、测距单元、测速单元、中央处理单元和预警提示单元，其中识别单元实时采集机动车前方环境图像信息并进行分析识别，且当识别出现路口交通灯及停止线时，向中央处理单元发送相关信息；测距单元和测速单元分别用于对机动车的实时速度、机动车距离停止线的距离进行感测，并将测得的数据反馈给中央处理单元；中央处理单元根据所接收的数据及图像信息，计算判断机动车能否安全通过路口，并通过预警提示单元给出相应语音提示。通过本发明，能够解决驾驶者难以准确判断是否安全通过路口的问题，并提供良好的人机界面，从而起到减轻驾驶人员负担、提高驾驶安全性以及便利交通之目的。

Description

一种用于机动车的路口行驶辅助装置

技术领域

本发明属于监控预警技术领域，更具体地，涉及一种用于机动车的路口行驶辅助装置。

背景技术

驾驶员在通过设有交通灯的路口时，常常会因为不能精确判断自己是否能在红灯亮起之前将车驶过停车线而苦恼。由于对道路的不熟悉以及对自身车速和距离的把握不够到位，让很多驾驶员在面临上述情况时，可能自己作出能够及时通过的预判后选择加速通过，并造成违规或安全事故的发生，据公安部统计数据显示，2012年全年全国接报涉及人员伤亡的路口交通事故4.6万起，造成1.1万人死亡、5万人受伤，而且该形势正变得日益严重。

另外一种典型情况则是，为了不闯红灯，早早将车停在停车线前等指示灯变绿了再继续行驶，这一点在新手身上体现得尤为突出，对于很多经验老到的驾驶员在行驶不熟悉的路段或受到外界因素影响的情况下也同样如此，这样不仅会耽误驾驶员宝贵的时间，严重时还会引发交通堵塞，对目前国内大多数城市的恶劣交通情况来说更是雪上加霜。

对于上述广泛存在的问题，当今的机动车行业中却找不到相应的解决方式。虽然现有技术中已经提出了一些用于机动车安全行驶的报警方案，但它们往往集中在对机动车行驶周围的动态对象如行人、车辆等进行监控，考虑到城市驾驶状况的复杂性和多样性，往往很难实现准确的自动测距和及时反馈，因此存在实际效果有限的局限；此外，上述方案虽然也能实现对机动车前方一定范围内静态对象的监控，但就目前而言，尚未开发一种能够针对交通路口自身的环境及行驶特点，为机动车驾驶员提供安全驾驶通过路口的专用辅助装置。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或技术需求，本发明提供了一种用于机动车的路口行驶辅助装置，其目的在于通过针对交通路口自身的环境及行驶特点来设计专用的路口行驶辅助装置，解决驾驶人员难以准确判断是否安全通过路口的问题，并提供良好的人机界面予以预警提示，以起到减轻驾驶人员负担、提高驾驶安全性以及便利交通之目的。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种用于机动车的路口行驶辅助装置，其特征在于，该装置包括识别单元、测距单元、测速单元、中央处理单元和预警提示单元，其中：

所述识别单元实时采集机动车前方的环境图像信息并进行分析识别，且当识别前方出现路口交通灯及停止线时，向中央处理单元发送相关信息并启动测距单元和测速单元；

所述测距单元和测速单元分别用于对机动车的实时速度、机动车距离路口停止线的距离进行感测，并将测得的数据反馈给中央处理单元；

所述中央处理单元根据所接收的数据及图像信息，计算判断机动车能否安全通过路口，并通过预警提示单元向驾驶者给出相应语音提示。

作为进一步优选地，所述识别单元通过摄像头采集环境图像信息，并将采集到的环境图像信息与预存的路口交通灯图像匹配模型相比较，由此执行对路口交通灯的识别过程。

作为进一步优选地，所述识别单元基于hough变换处理来执行对路口停止线的识别过程。

作为进一步优选地，所述测距单元为激光测距单元，且数量为2个以上。

作为进一步优选地，所述中央处理单元根据所接收的数据及图像信息，对计算结果进行分类并设置相应的安全阈值和危险阈值：当计算结果高于安全阈值时，提示当前行驶速度安全可安全通过路口；当计算结果介于安全阈值与危险阈值之间时，提示当前行驶速度较危险并建议减速慢行；当结算结果低于危险阈值时，发出报警并提示及时刹车。

作为进一步优选地，所述路口行驶辅助装置还包括图像显示单元，该图像显示单元用于将机动车前方的环境图像信息以及预警提示信息给予可视化输出。

作为进一步优选地，所述预警提示单元为声光报警单元或振动报警单元。

总体而言，按照本发明的用于机动车的路口行驶辅助单元与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1、通过针对交通路口自身的环境及行驶特点来设计专用的路口行驶辅助装置，能够较好地辅助驾驶人员判断前方路口能否安全通过，提高驾驶安全性，消除通过路口时的各类安全隐患；

2、通过对路口交通灯及停止线分别构建相应的图像识别技术，能够增加实际运用时的识别准确性和环境适用性，并相应提高后续计算判断的准确度；

3、按照本发明的路口行驶辅助单元整体结构紧凑、便于操作，且具备良好的人机界面，驾驶人员可依照简洁明了的语音提示相应操作，因此对于减轻驾驶人员负担、提高驾驶安全性能够起到较好的作用，并为城市道路通畅做出贡献。

附图说明

图1是按照本发明的用于机动车的路口行驶辅助装置的整体构造示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-识别单元2-中央处理单元3-测距单元4-测速单元5-预警提示单元

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是按照本发明的用于机动车的路口行驶辅助装置的整体构造示意图。如图1中所示，按照本发明的路口行驶辅助装置主要包括识别单元1、中央处理单元2、测距单元3、测速单元4和预警提示单元5；其中识别单元1、测距单元3和测速单元4分别与中央处理单元2信号相连，中央处理单元2同时与报警提示单元5信号相连。

具体而言，识别单元1实时采集机动车前方的环境图像信息并进行分析识别，且当识别前方出现路口交通灯及停止线时，向中央处理单元2发送相关信息，并通过中央处理单元给出指令启动测距单元3和测速单元4。为了执行对路口交通灯及停止线（或停车线）的准确识别，在本发明的一个优选实施方式中，识别单元1譬如通过摄像头采集环境图像信息，并将采集到的环境图像信息与预存的路口交通灯图像匹配模型相比较，由此执行对路口交通灯的识别过程。此外，所述识别单元还优选基于hough变换处理来执行对路口停止线的识别过程。Hough变换的基本原理为：将图像信号通过Hough变换处理得到初步处理的图像，经过Hough变换后原图中的直线会变为处理之后图像中的亮线，再通过对筛选出来的亮线对应的原图直线进行色度分析，即可得到需要识别的停车白线，以此方式，能够以较高精度和较快的处理速度来从图像中识别出各类几何形状。

测距单元3和测速单元4分别用于对机动车的实时速度、机动车距离路口停止线的距离进行感测，在机动车行驶过程中起到实时掌控车辆行驶状态的作用，并将测得的数据反馈给中央处理单元。中央处理单元2根据所接收的数据及图像信息，该图像信息中也包含了例如交通灯目前处于绿/黄/红灯状态、下次红灯亮起的时间提示灯信息，由此得以计算判断机动车能否安全通过路口，并通过预警提示单元5向驾驶者给出相应语音提示。

在本发明的一个优选实施方式中，所述测距单元优选为激光测距单元，且数量为2个以上；它们分别可布置在车头后视镜的两侧等位置，以便获得精确的距离测量结果。测速单元譬如可选用雷达测速单元等。在本发明的另外一个优选实施方式中，中央处理单元2可根据所接收的数据及图像信息，对计算结果进行分类并设置相应的安全阈值和危险阈值：当计算结果高于安全阈值时，提示当前行驶速度安全可安全通过路口；当计算结果介于安全阈值与危险阈值之间时，提示当前行驶速度较危险并建议减速慢行；当结算结果低于危险阈值时，发出报警并提示及时刹车。

此外，按照本发明的路口行驶辅助装置还包括图像显示单元，该图像显示单元用于将机动车前方的环境图像信息以及预警提示信息给予可视化输出。所述预警提示单元可选用声音报警、光报警、振动报警或以上类型的组合等。

在实际应用时，识别单元、测距单元和测速单元所获得的信息经过中央处理单元的计算与加工，即可得到机动车在规定时间内能通过路口的最小速度、当前速度是否足以通过等重要信息，最终由预警提示单元将这些信息呈献给驾驶员。相应地，按照本发明的路口行驶辅助单元能够较好地辅助驾驶人员判断前方路口能否安全通过，提高驾驶安全性，消除通过路口时的各类安全隐患；此外，驾驶人员容易依照人机截面的语音提示相应操作，因此对于减轻驾驶人员负担、提高驾驶安全性能够起到较好的作用，并为城市道路通畅做出贡献。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于机动车的路口行驶辅助装置，其特征在于，该装置包括识别单元、测距单元、测速单元、中央处理单元和预警提示单元，其中：

所述识别单元通过摄像头来实时采集机动车前方的环境图像信息，并且针对路口交通灯和停止线分别构建不同的图像识别方式，其中对于路口交通灯而言，所述识别单元将采集到的环境图像信息与预存的路口交通灯图像匹配模型进行比较，由此执行对路口交通灯的识别；而对停止线而言，所述识别单元基于Hough变换处理来执行其识别过程，其中采集到的环境图像首先通过Hough变换处理得到初步的图像，该初步的图像经过Hough变换后其中的直线会变成亮线，再通过对筛选出来的亮线所对应的直线进行色度分析，即可得到需要识别的停车线；然后，当识别前方出现路口交通灯及停止线时，所述识别单元向所述中央处理单元发送相关信息，并启动所述测距单元和所述测速单元；

所述测距单元为分别布置在车头后视镜两侧位置的激光测距单元，用于对机动车距离路口停止线的距离进行感测；所述测速单元为雷达测速单元，用于对机动车的实时速度进行感测；以此方式，通过测距单元和测速单元在机动车行驶过程中起到实时掌控车辆行驶状态的作用，并将测得的相关数据同样反馈给所述中央处理单元；

所述中央处理单元根据所接收的数据及图像信息，由此计算判断机动车能否安全通过路口，并对计算结果进行分类且设置相应的安全阈值和危险阈值：当计算结果高于安全阈值时，通过所述预警提示单元提示当前行驶速度安全可安全通过路口；当计算结果介于安全阈值与危险阈值之间时，通过所述预警提示单元提示当前行驶速度较危险并建议减速慢行；而当结算结果低于危险阈值时，则通过所述预警提示单元发出报警并提示及时刹车。

2.如权利要求1所述的路口行驶辅助装置，其特征在于，所述路口行驶辅助装置还包括图像显示单元，该图像显示单元用于将机动车前方的环境图像信息以及预警提示信息给予可视化输出。