CN105584487B - 用于车辆驾驶辅助的方法和装置 - Google Patents

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CN105584487B CN201510763560.7A CN201510763560A CN105584487B CN 105584487 B CN105584487 B CN 105584487B CN 201510763560 A CN201510763560 A CN 201510763560A CN 105584487 B CN105584487 B CN 105584487B
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Abstract

本发明涉及一种用于车辆驾驶辅助的装置，包括：对车辆前方进行拍摄的照相机；感测车辆前方的交通标志牌的交通标志牌感测单元；感测车辆前方的交通车道的交通车道感测单元；感测车辆前方车辆的车辆感测单元；发出碰撞警告的碰撞警告单元；以及控制单元，用于确定碰撞危险情况，并且当确定存在碰撞危险情况时，控制碰撞警告单元发出碰撞警告。

Description

用于车辆驾驶辅助的方法和装置
相关申请的交叉引用
本发明要求2014年11月11日提交的，韩国专利申请号为 10-2014-0156262的优先权，其全部内容以引用方式并入本文以便用于各种目的。
技术领域
本发明涉及用于车辆驾驶辅助的方法和装置，更具体地，涉及一种当与驾驶车辆的前方车辆的距离小于预定距离时警告驾驶员，以及当与位于中央隔离带左侧的对向车辆的距离小于预定距离且该车辆在不准转弯信号的情况下左转时警告驾驶员的用于车辆驾驶辅助的方法和装置。
背景技术
近年来，由于车辆数量的急剧增加，车辆间大小事故时有发生。因此，很多车辆中已经采用了前向碰撞警告系统。由于驾驶员的一时疏忽或疲劳驾驶，领先车辆的前方车辆靠近自己的车辆时，前向碰撞警告系统会警告驾驶员。
近年来，对于除了前方车辆，当对向车辆从对侧靠近车辆时，将紧急情况通知给驾驶员的技术尚在研究当中。
发明内容
本发明致力于提供用于车辆驾驶辅助的方法和装置，通过在车辆前方图像中前方车辆的关注区域来感测车辆，通过在车辆前方图像中设定中央隔离带左侧的对向车辆的关注区域，当与驾驶车辆前方车辆的距离小于预定距离时警告驾驶员，以及当感测的车辆与位于中央隔离带左侧的对向车辆的距离小于预定距离，甚至在车辆在不准转弯信号的情况下左转时警告驾驶员。
本发明的目的不仅限于上述目的，本领域技术人员从下文的描述中将清楚地了解未描述的其他目的。
本发明的示例性实施例提供了一种用于车辆驾驶辅助的装置，包括：对车辆前方进行拍摄的照相机；感测车辆前方的交通标志牌的交通标志牌感测单元；感测车辆前方的交通车道的交通车道感测单元；感测车辆前方的车辆的车辆感测单元；发出碰撞警告的碰撞警告单元；以及控制单元，用于确定碰撞危险情况，并且当确定存在碰撞危险情况时，控制碰撞警告单元发出碰撞警告。
当交通标志牌感测单元感测到不准转弯信号标志牌时车辆左转，并且车辆感测单元感测到中央隔离带左侧的对向车辆时，控制单元控制碰撞警告单元发出碰撞警告。
本发明的另一个示例性实施例提供了一种用于车辆驾驶辅助的方法，包括：对车辆前方进行拍摄的拍摄步骤；感测车辆前方的车辆、交通标志牌和交通车道的感测步骤；当在车辆前方感测到不准转弯信号标志牌时确定车辆是否左转的不准左转信号左转确定步骤；当在车辆前方感测到不准转弯信号标志牌且车辆左转时，感测中央隔离带并确定中央隔离带左侧是否存在对向车辆的对向车辆感测步骤；以及当存在对向车辆时，发出碰撞警告的碰撞警告步骤。
说明书和附图中包含了示例性实施例的其他详细内容。
根据用于车辆驾驶辅助的装置和方法，可实现下列效果中的一个或多个。
首先，通过在车辆驾驶道路表面上识别左转标记和中央隔离带，当车辆在没有转弯信号左转时，提高安全性。
其次，当车辆在没有转弯信号左转时，通过将存在对向车辆的部分设定为关注区域来感测对向车辆。
本发明的效果不仅限于上述效果，本领域技术人员从本发明的描述中将清楚地了解未描述的其他效果。
附图说明
图1为示出了根据本发明的用于车辆驾驶辅助的装置的配置的配置图。
图2为示出了根据本发明的用于车辆驾驶辅助的方法的控制流程的流程图。
图3为示出了车辆在不准转弯信号的左转路径上的驾驶状态的车辆的道路驾驶图。
具体实施方式
参照附图以及下面详细给出的实施例，本发明的优点和特征以及其实现方法将变得明显。然而，本发明可以以各种其他形式来体现，而不仅限于下文给出的实施例。本发明实施例为了使本发明的描述完整，以及为了使本发明所属技术领域中普通技术人员完整地理解本发明的范围。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
下文中，参照本发明示例性实施例描述的用于车辆驾驶辅助的装置的附图描述本发明。
图1为示出了根据本发明的用于车辆驾驶辅助的装置的配置的配置图。
根据本发明的用于车辆驾驶辅助的装置可包括：对车辆前方进行拍摄的照相机100，感测车辆前方的交通标志牌的交通标志牌感测单元200，感测车辆前方的交通车道的交通车道感测单元300，感测车辆前方的车辆的车辆感测单元400，发出碰撞警告的碰撞警告单元600，以及控制单元500，用于确定碰撞危险情况，并且当确定存在碰撞危险情况时，控制碰撞警告单元600 发出碰撞警告。
当交通标志牌感测单元200感测到不准转弯信号标志牌时车辆左转，并且车辆感测单元400感测到中央隔离带左侧的对向车辆时，控制单元500可控制碰撞警告单元600发出碰撞警告。
照相机100安装在对车辆前方进行拍摄的位置。照相机100根据其性能设定的水平视角范围，输出车辆前方图像。
交通车道感测单元300可感测除了交通车道外道路表面上标记的其他交通信息。例如，当左转标记显示在道路表面上时，交通车道感测单元300感测左转标记，以确定车辆当前处于左转交通车道。
车辆感测单元400具有关注区域(region of interest,ROI)，在此关注区域感测车辆。关注区域是照相机100拍摄的图像中存在的特定区域。当车辆存在于关注区域时，车辆感测单元400可感测相应的车辆。
车辆感测单元400可通过在存在前方车辆的车辆行驶交通车道上设定关注区域ROI来感测车辆。车辆感测单元400从存在于车辆前方图像中特定方向的实际车辆获取距离信息。车辆感测单元400将距离信息转化为图像坐标。车辆感测单元400将图像坐标投射到图像上，以便设定用于基于投射到图像的图像坐标识别车辆的关注区域ROI。车辆感测单元400可在中央隔离带MS 的右侧前方车辆存在区域中设定ROI。车辆感测单元400可输出车辆和前方车辆之间，以及车辆和对向车辆之间的距离值。
当感测到前方车辆与关注区域ROI中的车辆在同一车道，并且车辆与前方车辆之间的距离小于预定距离时，控制单元500可控制碰撞警告单元600 发出碰撞警告。
也就是说，根据本发明的用于车辆驾驶辅助的装置向车辆驾驶员通知碰撞危险，以便防止车辆和领先该车辆的车辆彼此之间发生碰撞。
交通标志牌感测单元200感测到不准转弯信号标志牌并且车辆的左转方向指示灯被启动时，控制单元500可校正中央隔离带左侧的区域的ROI，并且当在校正的ROI中感测到中央隔离带左侧的对向车辆时，控制碰撞警告单元600发出碰撞警告。
控制单元500可通过车载控制器区域网络(CAN)通信接收指示左转方向指示灯被启动的信号。当车辆的左转方向指示灯被启动时，控制单元500 确定车辆将左转。这就阻止了当没有转弯信号的情况下车辆左转时与中央隔离带对面的对向车辆发生碰撞。
交通标志牌感测单元200感测到不准转弯信号标志牌时并且感测到车辆处于左转交通车道时，控制单元500可校正中央隔离带左侧的区域的ROI，并且当在校正的ROI中感测到中央隔离带左侧的对向车辆时，控制碰撞警告单元600发出碰撞警告。
当感测到车辆处于左转车道时，控制单元500确定车辆将左转。
此外，一种确定车辆是否左转的方法可包括感测车辆把手运动的方法，感测施加到车辆悬架的压力的方法，或使用斜度感测器的方法。
当车辆在没有转弯信号的情况下左转时，车辆感测单元400通过将关注区域ROI设定为对向车辆存在的中央隔离带的左侧关注区域CROI来感测车辆。
当车辆与对向车辆之间的距离小于预定距离时，控制单元500可控制碰撞警告单元600发出碰撞警告。用户可任意地设定该预定距离。
碰撞警告用于通知驾驶员存在碰撞危险，但不限于此。
交通标志牌感测单元200可通过使用交通标志识别(TSR)功能感测交通标志牌。应用到交通标志牌感测单元200的技术可为感测交通标志牌的技术，但不限于此。
交通车道感测单元300通过使用扭曲透视映射(warp perspective mapping,WPM)将照相机100拍摄的图像转化为透视图图像，并通过考虑透视图图像中交通车道的颜色和宽度感测交通车道。
交通车道感测单元300在透视图图像中提取通过提取白色区域获取的二进制编码图像，并提取通过提取黄色区域获取的二进制编码图像，以便感测交通车道。
当详细地描述上述过程时，交通车道感测单元300将转化的透视图图像转化为二进制编码黑白图像。交通车道感测单元300通过提取白色区域获取二进制编码图像。交通车道感测单元300将颜色输入的车辆前方图像转化为 HSV颜色空间。交通车道感测单元300通过使用转化为HSV颜色空间的车辆前方图像中的色调值从而通过提取黄色区域获取二进制编码图像。
交通车道感测单元300将基于水平距离的采样算法应用在提取的白色区域和黄色区域，以便提取交通车道区域。
交通车道感测单元300集成通过提取白色区域获取的二进制编码图像和通过提取黄色区域获取的二进制编码图像，并通过在集成的二进制编码图像中应用交通车道宽度信息提取被评估为交通车道的区域，以便感测交通车道。
交通车道感测单元300在集成的二进制编码图像中感测白色部分为白色交通车道，黄色部分为中央隔离带。
交通车道感测单元300在被评估为交通车道的区域中将白色识别为交通车道变更线WS。交通车道感测单元300在被评估为交通车道的区域中将黄色识别为中央隔离带。交通车道感测单元300在车辆左侧的黄色识别为中央隔离带MS。
交通车道感测单元300使用参数曲线将交通车道区域内提取的交通车道区域的像素建模成弯曲或直线交通车道。交通车道感测单元300的参数曲线可以是n阶贝塞尔曲线或样条曲线。交通车道感测单元300将滤波算法应用在建模的弯曲或直线交通车道，来计算交通车道信息。交通车道感测单元300 在应用滤波算法的时候可使用卡尔曼滤波器、扩展性卡尔曼滤波器和粒子滤波器中的至少一种。
图2为示出了根据本发明的用于车辆驾驶辅助的方法的控制流程的流程图。
根据本发明的一种用于车辆驾驶辅助的方法可包括：对车辆前方进行拍摄的拍摄步骤；感测车辆前方的车辆、交通标志牌和交通车道的感测步骤；当在车辆前方感测到不准转弯信号标志牌时确定车辆是否左转的不准左转信号左转确定步骤；当在车辆前方感测到不准转弯信号标志牌且车辆左转时，感测中央隔离带并确定中央隔离带左侧是否存在对向车辆的对向车辆感测步骤；以及当存在对向车辆时，发出碰撞警告的碰撞警告步骤。
在碰撞警告步骤中，当车辆与对向车辆之间的距离小于预定距离时，可发出碰撞警告。
在感测步骤中，关注区域是存在于所拍摄的图像中的特定区域，感测车辆的时候感测到ROI中存在车辆。
在对向车辆感测步骤中，可校正中央隔离带左侧的区域的ROI。此后，基于校正的ROI感测车辆。
在交通标志牌感测步骤中，可通过使用交通标志识别(TSR)功能感测交通标志牌。
在对向车辆感测步骤中，当感测到中央隔离带时，通过使用扭曲透视映射(WPM)将照相机100拍摄的图像转化为透视图图像，并在透视图图像中考虑交通车道的颜色和宽度。
在对向车辆感测步骤中，在感测中央隔离带的时候，可在透视图图像中提取通过提取白色区域获取的二进制编码图像，并提取通过提取黄色区域获取的二进制编码图像。
在对向车辆感测步骤中，当感测中央隔离带时，集成通过提取白色区域获取的二进制编码图像和通过提取黄色区域获取的二进制编码图像，并通过在集成的二进制编码图像中应用交通车道宽度信息提取被评估为交通车道的区域，以便感测中央隔离带。
在对向车辆感测步骤中，在感测中央隔离带的时候，在集成的二进制编码图像中感测白色部分为白色交通车道，黄色部分为中央隔离带。
在不准左转信号左转确定步骤中，当确定车辆是否左转时，根据车辆的左转方向指示灯是否被启动，可确定车辆是否左转。
在不准左转信号左转确定步骤中，当确定车辆是否左转时，根据车辆是否当前位于左转车道，可确定车辆是否左转。
图3为示出了车辆在不准转弯信号的左转路径上的驾驶状态的车辆的道路驾驶图。图3示出了交通车道感测单元300通过感测道路表面上的交通车道和标记感测车辆左转，以防止车辆在不准转弯信号的情况下左转时的车辆碰撞。图3(a)为示出了车辆在不准左转信号前方左转路径的状态下的车辆驾驶图。交通车道感测单元300识别道路表面上的左转标记(LS)。交通车道感测单元300通过识别车辆前方图像中的黄色来识别中央隔离带MS。交通车道感测单元300通过识别单条线路构成的黄色交通车道和两条线路形成的黄色交通车道来识别中央隔离带(MS)。交通车道感测单元300可识别白色形成的交通车道。上文已经描述了交通车道感测单元300识别交通车道的方法。
图3(b)为示出了当车辆在不准转弯信号的左转路径上左转时关注区域 ROI变化的状态的车辆驾驶图。照相机100据其性能设定的水平视角范围，输出车辆前方图像。
车辆感测单元400通常在车辆的前方设定关注区域(ROI)，如图3（b）中第一幅图所示，以便感测前方物体，即，前方车辆。当车辆行驶在不准转弯信号的左转路径上时，车辆感测单元400识别不准转弯信号的左转路径，以便在中央隔离带的左侧设定对象车辆存在区域CROI作为ROI，如图3(b)中第二幅图所示。图3(b)中第三和第四幅图示出了车辆在不准转弯信号的左转路径上转弯行驶时的情形，交通车道感测单元300实时识别中央隔离带MS，车辆感测单元400在中央隔离带的左侧实时设定对象车辆存在区域CROI作为 ROI。在图3(b)中第四幅图中，车辆感测单元400在车辆跨过中央隔离带MS 之后，将前方车辆存在区域中的对向车辆存在区域CROI作为ROI。
作为根据本发明的用于车辆驾驶辅助的装置的示例性实施例，用于车辆驾驶辅助的装置进一步包括用于输出车辆当前位置的位置输出单元，以便防止车辆行驶时偏离设定为目的地的驾驶路径，具体而言，防止从朝向目的地的驾驶路径的交通车道偏离，该辅助的装置还包括导航，当设定目的地并且道路表面上显示的信息被照相机100拍摄的图像感测时，其引导车辆的驾驶路径从当前位置朝向目的地，并且交通车道感测单元300感测车辆周围的交通车道，交通标志牌感测单元200感测车辆前方的交通标志牌，并使用车辆的当前位置、道路表面上感测的标记信息、交通车道和交通标志牌确定车辆当前行驶的交通车道是否为驾驶路径上朝着设定目的地的交通车道。
通过图像处理的交通标志牌识别和光学字符识别(OCR)算法，获取基于照相机100拍摄的图像在道路表面上显示的信息(左转、直行、右转等)。
通过使用交通车道感测单元300感测的交通车道的颜色、形状等确定感测的交通车道为什么类型的交通车道，获取交通车道类型信息。
控制单元500确定沿着朝向导航中设定的目的地的路径的交通车道是否和车辆当前行驶的交通车道重合，当两个车道不相互重合时，控制单元500 向驾驶员通知不重合。
当交通车道基于确定的驾驶交通状况变化时，控制单元500向驾驶员通知车辆是否行驶在朝着设定的目的地的交通车道上，并向导航输出显示正确的驾驶交通车道的图像，以便引导车辆行驶在正确的驾驶交通车道上。
尽管上文已经示出和描述了本发明的示例性实施例，本发明不限于上述特定的示例性实施例，本发明所属技术领域中普通技术人员可在不脱离本发明的主题的情况下做出各种修改，这些修改不应理解为独立于本发明的技术精神或前景。

Claims (20)

1.一种用于车辆驾驶辅助的装置，包括：
对车辆前方进行拍摄的照相机；
感测所述车辆前方的交通标志牌的交通标志牌感测单元；
感测所述车辆前方的交通车道的交通车道感测单元；
感测所述车辆前方的车辆的车辆感测单元；
发出碰撞警告的碰撞警告单元；以及
控制单元，用于确定碰撞危险情况，并且当确定存在碰撞危险情况时，控制所述碰撞警告单元发出碰撞警告，
其中，当所述交通标志牌感测单元感测到不准转弯信号标志牌时车辆左转，并且所述车辆感测单元感测到中央隔离带左侧的对向车辆时，所述控制单元控制所述碰撞警告单元发出碰撞警告，
其中所述车辆感测单元具有关注区域，在所述关注区域感测所述车辆，
所述关注区域是存在于所述照相机拍摄的图像中的区域。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，
当感测到前方车辆与关注区域中的车辆在同一车道，并且所述车辆与前方车辆之间的距离小于预定距离时，所述控制单元控制所述碰撞警告单元发出碰撞警告。
3.根据权利要求2所述的装置，其中当所述交通标志牌感测单元感测不准转弯信号标志牌并且所述车辆的左转方向指示灯被启动时，所述控制单元校正中央隔离带左侧的区域的关注区域，并且当在所述校正的关注区域中感测到中央隔离带左侧的对向车辆时，控制所述碰撞警告单元发出碰撞警告。
4.根据权利要求2所述的装置，其中当所述交通标志牌感测单元感测到不准转弯信号标志牌并且感测到所述车辆处于左转交通车道时，所述控制单元校正中央隔离带左侧的区域的关注区域，并且当在所述校正的关注区域中感测到中央隔离带左侧的对向车辆时，控制所述碰撞警告单元发出碰撞警告。
5.根据权利要求1所述的装置，其中当所述车辆与所述对向车辆之间的距离小于预定距离时，所述控制单元控制所述碰撞警告单元发出碰撞警告。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述交通标志牌感测单元通过使用交通标志识别功能感测所述交通标志牌。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述交通车道感测单元通过使用扭曲透视映射将所述照相机拍摄的图像转化为透视图图像，并通过考虑所述透视图图像中交通车道的颜色和宽度感测交通车道。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述交通车道感测单元在所述透视图图像中提取通过提取白色区域获取的二进制编码图像，并提取通过提取黄色区域获取的二进制编码图像，以便感测所述交通车道。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述交通车道感测单元集成通过提取白色区域获取的二进制编码图像和通过提取黄色区域获取的二进制编码图像，并通过在集成的二进制编码图像中应用交通车道宽度信息提取被评估为交通车道的区域，以便感测所述交通车道。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述交通车道感测单元在所述集成的二进制编码图像中感测白色部分为白色交通车道，黄色部分为中央隔离带。
11.一种用于车辆驾驶辅助的方法，包括：
对车辆前方进行拍摄的拍摄步骤；
感测车辆前方的车辆、交通标志牌和交通车道的感测步骤；
当在车辆前方感测到不准转弯信号标志牌时确定车辆是否左转的不准左转信号左转确定步骤；
当在车辆前方感测到不准转弯信号标志牌且车辆左转时，感测中央隔离带并确定中央隔离带左侧是否存在对向车辆的对向车辆感测步骤；以及
当存在对向车辆时，发出碰撞警告的碰撞警告步骤，
其中，在所述感测步骤中，关注区域是存在于所拍摄的图像中的特定区域，感测车辆的时候感测到关注区域中存在车辆。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述碰撞警告步骤中，当所述车辆与所述对向车辆之间的距离小于预定距离时，发出碰撞警告。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述对向车辆感测步骤中，校正中央隔离带左侧的区域的关注区域。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述感测步骤中，通过使用交通标志识别功能感测所述交通标志牌。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述对向车辆感测步骤中，当感测到所述中央隔离带时，通过使用扭曲透视映射将所述拍摄步骤中拍摄的车辆前方图像转化为透视图图像，并在所述透视图图像中考虑交通车道的颜色和宽度。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述对向车辆感测步骤中，在感测所述中央隔离带的时候，在所述透视图图像中提取通过提取白色区域获取的二进制编码图像，并提取通过提取黄色区域获取的二进制编码图像。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述对向车辆感测步骤中，当感测所述中央隔离带时，集成通过提取白色区域获取的二进制编码图像和通过提取黄色区域获取的二进制编码图像，并通过在集成的二进制编码图像中应用交通车道宽度信息提取被评估为交通车道的区域，以便感测所述中央隔离带。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在所述对向车辆感测步骤中，在感测所述中央隔离带的时候，在所述集成的二进制编码图像中感测白色部分为白色交通车道，黄色部分为中央隔离带。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述不准左转信号左转确定步骤中，当确定所述车辆是否左转时，根据所述车辆的左转方向指示灯是否被启动，确定所述车辆是否左转。
20.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述不准左转信号左转确定步骤中，当确定所述车辆是否左转时，根据所述车辆是否当前位于左转车道，确定所述车辆是否左转。
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