CN106515582A - 安全驾驶预警方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种安全驾驶预警方法及装置，该安全驾驶预警方法包括：实时获取车辆前部道路图像，以及监测车辆状态信息；将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系；映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，当所述间距有逐渐减小的趋势时，若车道前方没有障碍物，则输出警报信息。本发明的技术方案通过实时捕捉图像并对捕捉到的图像进行处理，结合车辆的状态信息，以判断是否偏离车道且及时报警，提高了使用者行驶时的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全领域，特别涉及一种安全驾驶预警方法和装置。
背景技术
目前。驾驶员因疏忽、疲劳、瞌睡或状态不集中的状况下导致的车道偏离事故和汽车追尾事故约占整个公路交通事故的60％-70％，死亡人数约占70％。据美国联邦公路局的估计，利用能检测车辆运行时的横向位置的系统和能检测到车辆运行时前车距离的系统将能大大降低这些交通事故的发生，因此，安全驾驶预警和防前车碰撞系统的研究引起了各个国家的高度重视。
然而，现有的安全驾驶预警技术大多是检测车辆与车道线的距离作为判断依据，一旦发现车辆有偏离倾向便报警，但是很多时候是由于驾驶员主动躲避障碍物而偏离的车道，因此会存在很大的虚警率，阻碍了该技术的应用及普及。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种安全驾驶预警方法及装置，旨在提高安全驾驶预警的准确性，增加用户驾车出行的安全性。
为实现上述目的，本发明提出的一种安全驾驶预警方法，包括如下步骤：
实时获取车辆前部道路图像，以及监测车辆状态信息；
将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系；
映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，当所述间距有逐渐减小的趋势时，若车道前方没有障碍物，则输出警报信息。
优选地，所述映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，当所述间距有逐渐减小的趋势时，若车道前方没有障碍物，则输出警报信息的步骤，还包括：
当所述间距有逐渐减小的趋势时，若未监测到车辆偏转控制信号，则输出警报信息。
优选地，所述将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系的步骤，还包括：
实时获取车辆后部道路图像，当监测本车的后侧方有超越车辆时，若监测到车辆偏转控制信号，则输出警报信息。
优选地，所述实时获取车辆前部道路图像，以及监测车辆状态信息的步骤之前还包括：
实时监测车辆行驶车道的前后方车辆与本车之间的车距，若车距小于预设距离时监测到车辆偏转控制信号，则输出警报信息。
本发明还提供一种安全驾驶预警装置，其特征在于，所述安全驾驶预警装置包括：
前视图像捕捉模块，用于实时获取车辆前部道路图像；
车辆状态模块，用于监测车辆状态信息；
图像处理模块，用于将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系；
分析判断模块，用于映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，以判断车辆是否偏离车道；
告警模块，用于若车道前方没有障碍物，则输出警报信息。
优选地，所述安全驾驶预警装置还包括偏转信号监测模块，用于监测车辆的偏转控制信号。
优选地，所述安全驾驶预警装置还包括后视图像捕捉模块，用于实时获取车辆后部道路图像。
优选地，所述安全驾驶预警装置还包括测距模块，与分析判断模块相连，用于实时监测车辆行驶车道的前后方车辆与本车之间的车距。
本发明技术方案提出的一种安全驾驶预警方法，具体包括，实时获取车辆前部道路图像，以及监测车辆状态信息；将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系；映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，当所述间距有逐渐减小的趋势时，若车道前方没有障碍物，则输出警报信息。本发明的技术方案通过实时捕捉图像并对捕捉到的图像进行处理，结合车辆的状态信息，以判断是否偏离车道且及时报警，提高了使用者行驶时的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明安全驾驶预警方法实施例一的流程示意图；
图2为本发明安全驾驶预警方法实施例二的流程示意图；
图3为本发明安全驾驶预警方法实施例三的流程示意图；
图4为本发明安全驾驶预警方法实施例四的流程示意图；
图5为本发明安全驾驶预警装置的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1，本发明提出的一种安全驾驶预警方法，包括如下步骤：
S10实时获取车辆前部道路图像，以及监测车辆状态信息；
S20将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系；
S30映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，当所述间距有逐渐减小的趋势时，若车道前方没有障碍物，则输出警报信息。
作为本发明的一实施例，该安全驾驶预警方法具体包括，实时获取车辆前部道路图像，以及监测车辆状态信息；将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系；映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，当所述间距有逐渐减小的趋势时，若车道前方没有障碍物，则输出警报信息。具体来说，获取车辆前部的道路图像，这里的图像包括道路本身的图像，包括车道线、路面情况如障碍物、凹坑等，以及道路上行驶车辆的图像；车辆状态信息包括车辆的实际位置、行驶速度、加速度及车辆偏转角度。将上述图像采集后进行处理，依据道路的左右车道线建立一个随车辆行进不断延伸的动态参照系，再将车辆的状态信息映射到上述的动态参照系中，监控车头的左右侧相对于左、右车道线的间距，如果间距有逐渐减小（或增大）的趋势，即说明车辆与车道线之间产生了偏转角，车辆即将压线，此时结合获取的路面情况，如果车道前方是没有障碍物的，则说明车辆偏离车道线是由驾驶员主动控制的，则发出预警信号提醒驾驶员注意车辆即将偏离车道；可以理解的，也可以设定一个间距的阈值，若车辆与车道线的间距小于一个阈值，则输出警报信息，该阈值可以是根据实际使用情况的累计数据设定的最小间距，也可以是处理系统依据车辆的偏转角度、行驶速度、加速度以及车辆偏转角度等参数结合相应的算法计算分析得出的最小间距；而警报信息可以是语音提示、警示音、灯光、方向盘振动等方式中的一种或多种组合。
本发明的技术方案通过实时捕捉图像并对捕捉到的图像进行处理，结合车辆的状态信息，通过车辆与车道线的间距判断车辆是否偏离车道，以及时报警，提高了使用者行驶时的安全性。
请参照图2，优选地，所述映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，当所述间距有逐渐减小的趋势时，若车道前方没有障碍物，则输出警报信息的步骤S30，还包括：
S31当所述间距有逐渐减小的趋势时，若未监测到车辆偏转控制信号，则输出警报信息。
作为一种优选方式，本发明实施例二，根据实际道路情况，结合使用者的操控行为对预警情况进行筛选。在实际行驶过程中，如果监测发现间距有逐渐减小的趋势，也即车辆自身相对于车道线发生偏离，要么是因为驾驶员自己控制的转向，要么是车本身未转向但是道路发生了弯折，若此时未监测到车辆偏转控制信号，也就是驾驶员未转动驾驶盘控制车辆转向，车辆依旧照直行驶，有理由怀疑驾驶员是因为对路面情况的疏忽大意或者疲劳驾驶导致未采取相应的规避措施，则立即发出警报信息，通知驾驶员迅速采取刹车制动、转向避让等措施确保安全。本实施例根据实际道路情况，结合使用者的操控行为对预警情况进行筛选，将驾驶员采用正确措施的合理偏离车道行为筛除，降低了安全驾驶预警系统的虚警率，提高其可靠性。
请参照图3，优选地，所述将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的左右车道线建立动态参照系的步骤S20，还包括：
S40实时获取车辆后部道路图像，当监测本车的后侧方有超越车辆时，若监测到车辆偏转控制信号，则输出警报信息。
作为进一步的优选方式，本发明的实施例三还能实时获取车辆后部道路图像，当监测到本车的后侧方有其它车辆超车的情况，如果此时驾驶员也向超车的方向转向，就有可能发生追尾或者刮蹭等事故，此时安全驾驶预警系统发出告警信息，该告警信息通常有音响、灯光以及振动，优选在方向盘的左右侧分别设置振动装置对危险方向进行相应的提示。通过上述方案，可以进一步提高驾驶员行车的安全性。
请参照图4，优选地，所述实时获取车辆前部道路图像，以及监测车辆状态信息的步骤S10还包括：
S50实时监测车辆行驶车道的前后方车辆与本车之间的车距，若车距小于预设距离时监测到车辆偏转控制信号，则输出警报信息。
作为进一步的优选方式，本发明的实施例四的安全驾驶预警方法还能实时监测车辆行驶车道的前后方车辆与本车之间的车距，监测车距可以通过类似常用倒车雷达发生超声波或者激光测距等方式进行，一旦监测到与前、后方的车距小于转向的安全预设距离，而此时驾驶员仍然有转向的操作行为则输出警报信息，提示驾驶员应该减速乃至停车，避免了与前、后车发生碰撞、追尾等事故，可以进一步提高驾驶员行车的安全性。
请参照图5，本发明还提供一种安全驾驶预警装置，其特征在于，所述安全驾驶预警装置包括：
前视图像捕捉模块10，用于实时获取车辆前部道路图像；
车辆状态模块20，用于监测车辆状态信息；
图像处理模块30，用于将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系；
分析判断模块40，用于映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，以判断车辆是否偏离车道；
告警模块50，用于若车道前方没有障碍物，则输出警报信息。
本实施例中，前视图像捕捉模块10用于实时获取车辆前部道路图像，车辆状态模块20用于监测车辆状态信息；图像处理模块30用于将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，依据道路的左右车道线建立动态参照系；分析判断模块40用于映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，以判断车辆是否偏离车道，若判断车辆偏离车道则通过告警模块50输出警报信息。具体来说，获取车辆前部的道路图像，这里的图像包括道路本身的图像，包括车道线、路面情况如障碍物、凹坑等，以及道路上行驶车辆的图像；车辆状态信息包括车辆的实际位置、行驶速度、加速度及车辆偏转角度。将上述图像采集后进行处理，依据道路的左右车道线建立一个随车辆行进不断延伸的动态参照系，再将车辆的状态信息映射到上述的动态参照系中，监控车头的左右侧相对于左、右车道线的间距，如果间距有逐渐减小的趋势，即说明车辆与车道线之间产生了偏转角，车辆即将压线，此时结合获取的路面情况，如果车道前方是没有障碍物的，则说明车辆偏离车道线是由驾驶员主动控制的，则发出预警信号提醒驾驶员主意车辆即将偏离车道；可以理解的，也可以设定一个间距的阈值，若车辆与车道线的间距小于一个阈值，则输出警报信息，该阈值可以是根据实际使用情况的累计数据设定的最小间距，也可以是处理系统依据车辆的偏转角度、行驶速度、加速度以及车辆偏转角度等参数结合相应的算法计算分析得出的最小间距；而警报信息可以是语音提示、警示音、灯光、方向盘振动等方式中的一种或多种组合。
本安全驾驶预警装置通过实时捕捉图像并对捕捉到的图像进行处理，结合车辆的状态信息，通过车辆与车道线的间距判断车辆是否偏离车道，以及时报警，提高了使用者行驶时的安全性。
优选地，所述安全驾驶预警装置还包括偏转信号监测模块60，用于监测车辆的偏转控制信号。
作为一种优选方式，本实施例根据实际道路情况，结合使用者的操控行为对预警情况进行筛选。在实际行驶过程中，如果监测发现间距有逐渐减小的趋势，也即车辆自身相对于车道线发生偏离，要么是因为驾驶员自己控制的转向，要么是车本身未转向但是道路发生了弯折，若此时偏转信号监测模块60未监测到车辆偏转控制信号，也就是驾驶员未转动驾驶盘控制车辆转向，车辆依旧照直行驶，有理由怀疑驾驶员是因为对路面情况的疏忽大意或者疲劳驾驶导致未采取相应的规避措施，则立即发出警报信息，通知驾驶员迅速采取刹车制动、转向避让等措施确保安全。本实施例根据实际道路情况，结合使用者的操控行为对预警情况进行筛选，将驾驶员采用正确措施的合理偏离车道行为筛除，降低了安全驾驶预警系统的虚警率，提高其可靠性。
优选地，所述安全驾驶预警装置还包括后视图像捕捉模块70，用于实时获取车辆后部道路图像。
作为进一步的优选方式，本安全驾驶预警装置还包括后视图像捕捉模块70实时获取车辆后部道路图像，当监测到本车的后侧方有其它车辆超车的情况，如果此时驾驶员也向超车的方向转向，就有可能发生追尾或者刮蹭等事故，此时安全驾驶预警系统发出告警信息，该告警信息通常有音响、灯光以及振动，优选在方向盘的左右侧分别设置振动装置对危险方向进行相应的提示。通过上述方案，可以进一步提高驾驶员行车的安全性。
优选地，所述安全驾驶预警装置还包括测距模块80，与分析判断模块40相连，用于实时监测车辆行驶车道的前后方车辆与本车之间的车距。
作为进一步的优选方式，本安全驾驶预警装置还包括还包括测距模块80，用于实时监测车辆行驶车道的前后方车辆与本车之间的车距，监测车距可以通过类似常用倒车雷达发生超声波或者激光测距等方式进行，一旦监测到与前、后方的车距小于转向的安全预设距离，而此时驾驶员仍然有转向的操作行为则输出警报信息，提示驾驶员应该减速乃至停车，避免了与前、后车发生碰撞、追尾等事故，可以进一步提高驾驶员行车的安全性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种安全驾驶预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
实时获取车辆前部道路图像，以及监测车辆状态信息；
将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系；
映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，当所述间距有逐渐减小的趋势时，若车道前方没有障碍物，则输出警报信息。
2.如权利要求1所述的安全驾驶预警方法，其特征在于，所述映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，当所述间距有逐渐减小的趋势时，若车道前方没有障碍物，则输出警报信息的步骤，还包括：
当所述间距有逐渐减小的趋势时，若未监测到车辆偏转控制信号，则输出警报信息。
3.如权利要求1所述的安全驾驶预警方法，其特征在于，所述将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系的步骤，还包括：
实时获取车辆后部道路图像，当监测本车的后侧方有超越车辆时，若监测到车辆偏转控制信号，则输出警报信息。
4.如权利要求1所述的安全驾驶预警方法，其特征在于，所述实时获取车辆前部道路图像，以及监测车辆状态信息的步骤还包括：
实时监测车辆行驶车道的前后方车辆与本车之间的车距，若车距小于预设距离时监测到车辆偏转控制信号，则输出警报信息。
5.一种安全驾驶预警装置，其特征在于，所述安全驾驶预警装置包括：
前视图像捕捉模块，用于实时获取车辆前部道路图像；
车辆状态模块，用于监测车辆状态信息；
图像处理模块，用于将获取的所述车辆前部道路图像进行处理，提取图像中的车道线建立动态参照系；
分析判断模块，用于映射所述车辆状态信息到所述的动态参照系中，测量车头两侧与车道线的间距，以判断车辆是否偏离车道；
告警模块，用于若车道前方没有障碍物，则输出警报信息。
6.如权利要求5所述的安全驾驶预警装置，其特征在于，所述安全驾驶预警装置还包括偏转信号监测模块，用于监测车辆的偏转控制信号。
7.如权利要求5所述的安全驾驶预警装置，其特征在于，所述安全驾驶预警装置还包括后视图像捕捉模块，用于实时获取车辆后部道路图像。
8.如权利要求5所述的安全驾驶预警装置，其特征在于，所述安全驾驶预警装置还包括测距模块，用于实时监测车辆行驶车道的前后方车辆与本车之间的车距。
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