CN107215332A - 一种安全辅助驾驶系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全辅助驾驶系统及控制方法，包括一摄像单元、一报警单元及一处理单元，摄像装置用于采集行车时车内车外的实时全景图像；处理装置获取所述实时全景图像中的车外环境图像及驾驶位置图像，分别对车外环境图像及驾驶位置图像进行识别、计算及判断，并根据判断结果发出报警提醒，该安全辅助驾驶系统及控制方法可同时对车外环境情况及驾驶员的驾驶状态进行监控，实现全方位的安全辅助驾驶。

Description

一种安全辅助驾驶系统及控制方法

技术领域

本发明涉及车辆驾驶技术领域，尤其涉及一种安全辅助驾驶系统及控制方法。

背景技术

近年来，随着车辆数量日益递增，道路交通事故也急剧增加，造成人员伤亡及经济损失。其中，道路交通事故大部分是驾驶员的疲劳驾驶或酒后驾驶引发的，为了更好地提醒驾驶员安全驾驶，市场上出现了具有ADAS前车预警车道偏离功能的辅助驾驶系统，或者具有疲劳驾驶动作识别功能的辅助驾驶系统，虽然这些辅助驾驶系统能取到一定的效果，但是它们要么只能监控车前面的环境，要么只能监控驾驶员的状态，功能单一，不能同时进行车内车外全方位的预警及辅助驾驶，效果并不佳。

鉴于此，有必要设计一种既能监测车外环境情况，又能识别驾驶员是否疲劳的全方位的安全辅助驾驶系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种既能监测车外环境情况，又能识别驾驶员是否疲劳的全方位的安全辅助驾驶系统。

为了解决上述技术问题，本发明公开了如下技术方案：一种安全辅助驾驶系统，包括一摄像装置、一报警装置及一处理装置，所述摄像装置、报警装置分别与所述处理装置连接，

所述摄像装置为全景摄像头，用于采集行车时车内车外的实时全景图像；

所述处理装置包括一第一图像处理模块及一第二图像处理模块，其中，所述第一图像处理模块用于获取所述实时全景图像中的车外环境图像，识别所述车外环境图像中的车辆或行人，并计算判断车辆或行人在所述车外环境图像中的图像大小及图像比例是否均超过行车参数中对应的预设阀值；所述第二图像处理模块用于获取所述实时全景图像中的驾驶位置图像，识别所述驾驶位置图像中的驾驶员的脸部与眼睛，并计算判断驾驶员的脸部与眼睛的比例与行车初始时驾驶员的脸部与眼睛的比例是否不同或者脸部角度大小是否超过行车参数中对应的预设阀值；

报警装置，根据所述处理装置的判断结果而发出报警提醒。

进一步地，所述全景摄像头包括背向相对设置的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头，所述第一摄像头朝向车外以采集车外图像，所述第二摄像头朝向车内以采集车内图像。

进一步地，所述车外环境图像包括车前方图像、车左侧图像及车右侧图像。

进一步地，还设有一与所述处理装置连接的气象获取装置，所述气象获取装置用于获取的实时天气状况，所述处理装置根据所述实时天气状况调用对应的行车参数。

进一步地，还设有一与所述处理装置连接的GPS定位装置，所述GPS定位装置用于获取车辆实时GPS位置，所述处理装置根据所述车辆实时GPS位置判断车辆行驶状态，并计算判断驾驶时长是否超过行车参数中对应的预设阀值，以控制所述报警装置发出报警提醒。

一种安全辅助驾驶控制方法，包括步骤：

利用全景摄像头采集行车时车内车外的实时全景图像；

获取所述实时全景图像中的车外环境图像及驾驶位置图像；

识别所述车外环境图像中的车辆或行人，识别所述驾驶位置图像中的驾驶员的脸部与眼睛；

计算所述车外环境图像中的车辆或行人在所述车外环境图像中的图像大小及图像比例，计算所述驾驶位置图像中驾驶员的脸部与眼睛的比例及脸部角度大小；

判断所述图像大小及图像比例是否均超过行车参数中对应的预设阀值，判断所述脸部与眼睛的比例与行车初始时驾驶员的脸部与眼睛的比例是否不同或者脸部角度大小是否超过行车参数中对应的预设阀值；

根据判断结果发出报警提醒。

进一步地，所述利用全景摄像头采集行车时车内车外的实时全景图像包括：利用背向相对设置的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头分别获取车外图像及车内图像以得到所述实时全景图像。

进一步地，所述获取所述实时全景图像的车外环境图像及驾驶位置图像包括：

切割所述实时全景图像以获取车外环境图像及驾驶位置图像，所述车外环境图像包括车前方图像、车左侧图像及车右侧图像；

进一步地，所述利用全景摄像头采集行车时车内车外的实时全景图像之前还包括步骤：

获取实时天气状况，根据所述实时天气状况调用对应的行车参数。

进一步地，所述获取实时天气状况，根据所述实时天气状况调用对应的行车参数之后还包括步骤：

获取车辆实时GPS位置；

判断单位时间内所述实时GPS位置与行车初始时的GPS位置是否超过行车参数中对应的预设阀值，若是，车辆处于行驶状态并记录车辆行驶时长；

判断行驶时长是否超过行车参数中对应的预设阀值；

根据判断结果发出报警提醒。

本发明的有益技术效果是：该安全辅助驾驶系统包括一摄像装置、一报警装置及一处理装置，摄像装置用于采集行车时车内车外的实时全景图像；处理装置获取所述实时全景图像中的车外环境图像及驾驶位置图像，分别对车外环境图像及驾驶位置图像进行识别、计算及判断，并根据判断结果发出报警提醒，如此可同时对车外环境情况及驾驶员的驾驶状态进行监控，实现全方位的安全辅助驾驶。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图；

图2是本发明一实施例的一方法流程图；

图3是本发明一实施例的另一方法流程图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合示意图对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1所示，在本发明的实施例中，该安全辅助驾驶系统包括一处理装置1，及分别与该处理装置1连接的摄像装置2及报警装置3。

其中，摄像装置2为全景摄像头，用于采集行车时车内车外的实时全景图像，以便全方位监控行车环境。在本实施例中，全景摄像头包括背向相对设置的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头，第一鱼眼摄像头及第二鱼眼摄像头通常安装在车身的前挡风玻璃中间位置，第一鱼眼摄像头朝向车外，第二鱼眼摄像头朝向车内，第一鱼眼摄像头及第二鱼眼摄像头分别工作获取周围360度环视图像，利用图像拼接及图像融合技术将第一鱼眼摄像头及第二鱼眼摄像头获取的图像拼接成实时全景图像，鱼眼摄像头安装简单方便，可以最大范围地获取车外车内的环境图像。

处理装置1包括一第一图像处理模块11及一第二图像处理模块12，第一图像处理模块11用于获取实时全景图像中的车外环境图像，识别车外环境图像中的车辆或行人，并计算判断车辆或行人在车外环境图像中的图像大小及图像比例是否均超过行车参数中对应的预设阀值；第二图像处理模块12用于获取实时全景图像中的驾驶位置图像，识别驾驶位置图像中的驾驶员的脸部与眼睛，并计算判断驾驶员的脸部与眼睛的比例与行车初始时驾驶员的脸部与眼睛的比例是否不同或者脸部角度大小是否有一项超过行车参数中对应的预设阀值。在本实施例中，处理装置1为一单片机或微处理器。车外环境图像包括车前方图像、车左侧图像及车右侧图像，实际处理时，处理装置1可采用对车外环境图像整体进行识别、计算及判断，或者采用对车前方图像、车左侧图像及车右侧图像一一进行识别、计算及判断的方式进行处理。其中，处理装置1对车前方图像、车左侧图像及车右侧图像一一进行识别、计算及判断的具体方式为：第一图像处理模块11识别车前方图像中的车辆或行人，并计算判断车辆或行人在车前方图像中的图像大小及图像比例是否均超过行车参数中对应的预设阀值；第一图像处理模块11识别车左侧图像中的车辆或行人，并计算判断车辆或行人在车左侧图像中的图像大小及图像比例是否均超过行车参数中对应的预设阀值；第一图像处理模块11识别车右侧图像中的车辆或行人，并计算判断车辆或行人在车右侧图像中的图像大小及图像比例是否均超过行车参数中对应的预设阀值，处理过程中只要车前方图像、车左侧图像及车右侧图像中任意一幅图像分析发现存在潜在安全问题，均可及时进行报警提醒，有利于全方位分析车外环境情况，避免出现监控盲区。另外，本实施例采用opencv算法来识别车外环境图像中的车辆或行人、驾驶位置图像中的驾驶员的脸部与眼睛，识别效果好。

报警装置3，根据处理装置1的判断结果而发出报警提醒。实际使用中，报警装置3可采用麦克风、蜂鸣器等进行声音提醒，提醒效果好。当然，在其他一些实施例中，也可选择不同提醒方式或者多种提醒方式配合，例如还可在该安全辅助驾驶系统中安装一闪灯，报警时闪灯工作发生闪烁，如此对驾驶员进行提醒。

另外，驾驶车辆时经常会遇到不同的天气情况，当天气晴朗时，道路能见度高、摩擦力较大，此时驾驶车辆比较容易，车外的车辆或行人与本车的安全距离设置较短；而当天气恶劣，比如大雨或大雾天气，道路能见度低且道路较为湿滑，此时驾驶车辆困难，车外的车辆或行人与本车的安全距离设置较长。为更好地适应天气情况以准确发出报警提醒，本实施例中，安全辅助驾驶系统还包括一气象获取装置4，气象获取装置4与处理装置1连接，用于获取实时天气状况，不同的天气状况对应设有不同的行车参数，处理装置1根据实时天气状况调用对应的行车参数。因此，本发明的安全驾驶系统中预存有多套不同的行车参数，每一行车参数中均包括有预设图像大小阀值、预设图像比例阀值、预设脸部角度阀值、预设GPS位置阀值及预设驾驶时长等参数，以供处理装置1判断处理时调用对比。

在本实施例中，气象获取装置4通过车辆上的网络接口获取实时天气状况。当然，在其他实施例中，可在安全辅助驾驶系统中设置一无线通信模块，气象获取装置4通过该无线通信模块实时获取实时天气状况，使用更加方便，无需考虑车辆上的网络接口数量有限的问题。

优选地，安全辅助驾驶系统还包括一GPS定位装置5，GPS定位装置5与处理装置1连接，用于获取车辆实时GPS位置，处理装置1根据车辆实时GPS位置判断车辆行驶状态，并计算判断驾驶时长是否超过行车参数中对应的预设阀值以控制所述报警装置报警。其中，处理装置1根据车辆实时GPS位置判断车辆行驶状态是通过对比单位时间内实时GPS位置与行车初始时的GPS位置是否超过行车参数中对应的预设阀值判断的，若超过，处理装置1认为车辆处于行驶状态，此时计算行驶时长，并判断驾驶时长是否超过行车参数中对应的预设阀值。

在本实施例中，处理装置还连接有一存储装置6及一显示装置7，存储装置6用于存储实时全景图像，以供后续导出查看，也可用于在发生交通事故时提供驾驶证据。在本实例中，存储装置6为一TF卡，可自由拔插，方便存储量满时进行替换。当然，在其他实施例中，存储装置6也可以采用SD卡，Flash存储器或者ROM存储器等。显示装置7用于显示实时全景图像，驾驶员可以通过显示单元7实时查看实时全景图像。显示单元7通常采用液晶显示屏或者触摸显示屏，图像显示效果好。

如图2所示，在本发明一实施例中，安全辅助驾驶控制方法包括如下步骤：

S100，获取实时天气状况，根据实时天气状况调用对应的行车参数；

S101，利用全景摄像头采集行车时车内车外的实时全景图像；

S102，获取实时全景图像中的车外环境图像及驾驶位置图像；

S103，识别车外环境图像中的车辆或行人，识别驾驶位置图像中的驾驶员的脸部与眼睛；

S104，计算车外环境图像中的车辆或行人在车外环境图像中的图像大小及图像比例并执行步骤S105，计算驾驶位置图像中驾驶员的脸部与眼睛的比例及脸部角度大小并执行步骤S106；

S105，判断图像大小及图像比例是否均超过行车参数中对应的预设阀值，若是，执行步骤S107；若否，返回执行步骤S102；

S106，判断脸部与眼睛的比例与行车初始时驾驶员的脸部与眼睛的比例是否不同或者脸部角度大小是否超过行车参数中对应的预设阀值，任意一项条件满足，若是，执行步骤S107；若否，返回执行步骤S102。

S107，发出报警提醒。

其中，步骤S102中获取所述实时全景图像的车外环境图像及驾驶位置图像包括：切割所述实时全景图像以获取车外环境图像及驾驶位置图像，车外环境图像包括车前方图像、车左侧图像及车右侧图像。

在其他一些优选的实施例中，如图3所示，获取实时天气状况，根据实时天气状况调用对应的行车参数之后还包括步骤：

S108，获取车辆实时GPS位置；

S109，判断单位时间内实时GPS位置与行车初始时的GPS位置是否超过行车参数中对应的预设阀值，若是，执行步骤S110；若否，返回执行步骤S108；

S110，车辆处于行驶状态并计算车辆行驶时长；

S111，判断行驶时长是否超过行车参数中对应的预设阀值，若是，执行步骤S112，若否，返回执行步骤S108；

S112，发出报警提醒。

本发明的方案中，该安全辅助驾驶系统包括一处理装置1，及分别与该处理装置1连接的摄像装置2、报警装置3、气象获取装置4、GPS定位装置5、存储装置6及显示单元7。其中，摄像装置2利用全景摄像头采集行车时车内车外的实时全景图像，处理装置1根据所采集的实时全景图像分别对车外的环境情况及驾驶员的驾驶状态进行处理及判断，以便全方位监控车外及驾驶员的状况，在出现特殊状况时及时控制报警装置3发出提醒。气象获取装置4用于获取天气情况，针对不同天气情况对应不同的行车参数，可更好地保证安全驾驶，避免出现意外。GPS定位装置5用于判断车辆行驶状态，以便计算驾驶时长，在驾驶时间过长时及时提醒驾驶员，避免疲劳驾驶。该安全辅助驾驶系统及控制方法具有简单方便、全方位监测的优点，为驾驶员安全驾驶提供了保障。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种安全辅助驾驶系统，其特征在于，包括一摄像装置、一报警装置及一处理装置，所述摄像装置、报警装置分别与所述处理装置连接，

所述摄像装置为全景摄像头，用于采集行车时车内车外的实时全景图像；

所述处理装置包括一第一图像处理模块及一第二图像处理模块，其中，所述第一图像处理模块用于获取所述实时全景图像中的车外环境图像，识别所述车外环境图像中的车辆或行人，并计算判断车辆或行人在所述车外环境图像中的图像大小及图像比例是否均超过行车参数中对应的预设阀值；所述第二图像处理模块用于获取所述实时全景图像中的驾驶位置图像，识别所述驾驶位置图像中的驾驶员的脸部与眼睛，并计算判断驾驶员的脸部与眼睛的比例与行车初始时驾驶员的脸部与眼睛的比例是否不同或者脸部角度大小是否超过行车参数中对应的预设阀值；

报警装置，根据所述处理装置的判断结果而发出报警提醒。

2.根据权利要求1的安全辅助驾驶系统，其特征在于，所述全景摄像头包括背向相对设置的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头，所述第一摄像头朝向车外以采集车外图像，所述第二摄像头朝向车内以采集车内图像。

3.根据权利要求1的安全辅助驾驶系统，其特征在于，所述车外环境图像包括车前方图像、车左侧图像及车右侧图像。

4.根据权利要求1的安全辅助驾驶系统，其特征在于，还设有一与所述处理装置连接的气象获取装置，所述气象获取装置用于获取的实时天气状况，所述处理装置根据所述实时天气状况调用对应的行车参数。

5.根据权利要求1的安全辅助驾驶系统，其特征在于，还设有一与所述处理装置连接的GPS定位装置，所述GPS定位装置用于获取车辆实时GPS位置， 所述处理装置根据所述车辆实时GPS位置判断车辆行驶状态，并计算判断驾驶时长是否超过行车参数中对应的预设阀值，以控制所述报警装置发出报警提醒。

6.一种安全辅助驾驶控制方法，其特征在于，包括步骤：

利用全景摄像头采集行车时车内车外的实时全景图像；

获取所述实时全景图像中的车外环境图像及驾驶位置图像；

识别所述车外环境图像中的车辆或行人，识别所述驾驶位置图像中的驾驶员的脸部与眼睛；

计算所述车外环境图像中的车辆或行人在所述车外环境图像中的图像大小及图像比例，计算所述驾驶位置图像中驾驶员的脸部与眼睛的比例及脸部角度大小；

判断所述图像大小及图像比例是否均超过行车参数中对应的预设阀值，判断所述脸部与眼睛的比例与行车初始时驾驶员的脸部与眼睛的比例是否不同或者脸部角度大小是否超过行车参数中对应的预设阀值；

根据判断结果发出报警提醒。

7.根据权利要求6所述安全辅助驾驶控制方法，其特征在于，所述利用全景摄像头采集行车时车内车外的实时全景图像包括：

利用背向相对设置的第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头分别获取车外图像及车内图像以得到所述实时全景图像。

8.根据权利要求6安全辅助驾驶控制方法，其特征在于，所述获取所述实时全景图像的车外环境图像及驾驶位置图像包括：

切割所述实时全景图像以获取车外环境图像及驾驶位置图像，所述车外环境图像包括车前方图像、车左侧图像及车右侧图像。

9.根据权利要求6所述安全辅助驾驶控制方法，其特征在于，所述利用全 景摄像头采集行车时车内车外的实时全景图像之前还包括步骤：

获取实时天气状况，根据所述实时天气状况调用对应的行车参数。

10.根据权利要求9所述安全辅助驾驶控制方法，其特征在于，所述获取实时天气状况，根据所述实时天气状况调用对应的行车参数之后还包括步骤：

获取车辆实时GPS位置；

判断单位时间内所述实时GPS位置与行车初始时的GPS位置是否超过行车参数中对应的预设阀值，若是，车辆处于行驶状态并记录车辆行驶时长；

判断行驶时长是否超过行车参数中对应的预设阀值；

根据判断结果发出报警提醒。