CN111717196A - 一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置，包括：依次连接的视觉传感器单元、图像分析单元、处理单元和警报单元；其中视觉传感器单元设置在车辆正前方，用于采集车辆前方的道路图像信息；图像分析单元，用于根据道路图像信息计算车辆与前方车辆之间的距离；处理单元，用于根据与前方车辆之间的距离变化量计算相对速度，并根据相对速度和当前车辆与前方车辆之间的距离计算潜在碰撞时间，当潜在碰撞时间小于设定的阈值时，控制警报单元发出警报信息。本申请有助于弥补驾驶员注意力不集中或者经验不足等缺陷，对潜在的碰撞危险进行自适应提醒，提高了车辆驾驶的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆驾驶安全辅助技术领域，特别是一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置。
背景技术
随着社会的发展，汽车已经成为了每个家庭、企业、人民不可或缺的必需品。当前汽车驾驶大多还是依靠驾驶员对车辆进行控制，此对驾驶员的注意力、判断力、驾驶技术都有着较高的要求。但是针对初学驾驶员，在长时间高强度的驾驶过程中，容易因为注意力分散等导致驾驶安全危险，同时也对道路交通安全带来影响。
目前，针对辅助驾驶的产品大多是针对倒车对车辆后方进行雷达测距，其并不能满足车辆在道路上正常行驶的辅助检测需求。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提出一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置，包括：依次连接的视觉传感器单元、图像分析单元、处理单元和警报单元；
其中视觉传感器单元设置在车辆正前方，用于采集车辆前方的道路图像信息；
图像分析单元，用于根据道路图像信息计算车辆与前方车辆之间的距离；
处理单元，用于根据与前方车辆之间的距离变化量计算相对速度，并根据相对速度和当前车辆与前方车辆之间的距离计算潜在碰撞时间，当潜在碰撞时间小于设定的阈值时，控制警报单元发出警报信息。
在一种实施方式中，该装置还包括车辆检测单元；
车辆检测单元用于实时采集车辆的速度；
处理单元还包括，根据车辆当前速度和当前车辆与前方车辆之间的距离计算安全车距判定值，并将安全车距判定值与设定的阈值进行比较，当安全车距判定值小于设定的阈值时，控制警报单元发出警报信息。
在一种实施方式中，潜在碰撞时间阈值可以被设置为多个档位范围，当获取的潜在碰撞时间落入相应的阈值档位时，控制警报单元发出相应的警报信息。
在一种实施方式中，视觉传感器采集车辆前方的道路图像信息包括深度信息和RGB图像信息；其中根据RGB图像信息检测正前方车辆，并根据深度信息获取正前方车辆与本车辆之间的距离。
本发明的有益效果为：
1)本申请安全辅助装置通过在车辆前方设置视觉传感器实时获取车辆前方的道路图像信息，并通过图像信息检测车辆前方的障碍物(前方车辆)并同时计算自身与前方障碍物(前方车辆)之间的距离；并同时根据自身与前方障碍物(前方车辆)之间的距离的变化量，计算与前方障碍物(前方车辆)之间的相对速度，并以此为依据判断可能存在的潜在碰撞时间，当潜在碰撞时间小于正常驾驶的操作反应时间时，发出警报信息提醒驾驶员进行减速或刹车操作，通过上述警报信息有助于弥补驾驶员注意力不集中或者经验不足等缺陷，对潜在的碰撞危险进行自适应提醒，提高了车辆驾驶的安全性。
2)针对现有技术中对前方固定距离进行检测的安全检测技术，本申请安全辅助系统以潜在碰撞时间作为安全提醒的依据，其能够给驾驶员预留足够的反应操作时间避免碰撞事故，客观性强，提高了安全提醒的准确性。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的框架结构图。
附图标记：
视觉传感器单元1、图像分析单元2、车辆检测单元3、处理单元4、警报单元5
具体实施方式
结合以下应用场景对本发明作进一步描述。
参见图1，其示出一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置，包括：视觉传感器单元1、图像分析单元2、车辆检测单元3、处理单元4和警报单元5；
其中视觉传感器单元1与图像分析单元2连接，图像分析单元2与处理单元4连接，处理单元4分别和车辆检测单元3与报警单元通信连接或电连接；
其中视觉传感器单元1设置在车辆正前方，用于采集车辆前方的道路图像信息；
图像分析单元2，用于根据道路图像信息计算车辆与前方车辆之间的距离；
在一种实施方式中，其中觉传感器采集车辆前方的道路图像信息包括深度信息和RGB图像信息；图像分析单元2根据RGB图像信息检测正前方车辆，并根据深度信息获取正前方车辆与本车辆之间的距离；
在一种实施方式中，检测正前方车辆的方法包括但不仅限于：通过边缘检测检测道路分界线确定车辆前方的道路信息，并对车辆前方道路区域进行车牌检测，通过车牌检测识别车辆正前方的车辆；或者根据车辆前方道路区域进行边缘检测，通过模式识别等方式获取正前方的车辆位置。
在检测到正前方车辆在图像中的位置信息时，根据该道路图像的深度信息获取该正前方车辆与视觉传感器单元1之间的距离dx。
处理单元4根据与前方车辆之间的距离变化量Δdx计算相对速度vx，并根据相对速度和当前车辆与前方车辆之间的距离计算潜在碰撞时间t，当潜在碰撞时间t小于设定的阈值T1时，控制警报单元5发出警报信息。
在一种实施方式中，与前方车辆之间的距离变化量Δdx可以根据每秒采集图像的帧数，以及相隔设定帧数的图像分别检测的车辆与视觉传感器单元1之间的距离差获取；同时根据上述距离差除以相应的设定帧数的采集时间差，即可获取相对速度vx。
其中潜在碰撞时间
设定潜在碰撞时间阈值T1≥2s，
根据驾驶员在驾驶状态下的最快反映时间为0.5-0.7s；因此在此基础上，适当设定碰撞时间阈值能够有助于提醒驾驶员提前做出驾驶反映，有助于避免意外的发生。
车辆检测单元3用于实时采集车辆的速度；
处理单元4还包括，用于根据车辆当前速度vz和当前车辆与前方车辆之间的距离dx计算安全车距判定值ca，并将安全车距判定值与设定的阈值C1进行比较，当安全车距判定值小于设定的阈值C1时，控制警报单元5发出警报信息。
在一种实施方式中，其中
该安全车距判定值函数中采用的是数值运算，α、β、γ分别表示设定的调节因子，α+β＝1，γ∈[0.25，033]其中，C1∈[0.9，1.1]，
研究发现，当车辆的自身速度越大时，车辆与前方车辆之间的应该保持越大的安全间距，以此为基础，上述方法还提供了一种基于车辆自身速度判断与前方车辆车距是否符合安全车距要求的方法，能够自适应地根据车辆速度调整判定阈值，其起到的安全提醒性能和效果提高。
在一种实施方式中，潜在碰撞时间阈值可以被设置为多个档位范围，当获取的潜在碰撞时间落入相应的阈值档位时，控制警报单元5发出相应的警报信息。
在一种场景中，当检测到的潜在碰撞时间t或者安全车距判定值ca偏离其比较阈值的程度越大时，报警单元发出频率更高的蜂鸣警报信息，以提醒驾驶员及时作出相应的驾驶操作。
在一种实施方式中，同时结合上述检测方式对车辆当前的形式状况进行判断，通过潜在碰撞时间t或者安全车距判定值ca两个参考因素进行互补分析，提高了安全驾驶辅助装置的性能。
本申请安全辅助装置通过在车辆前方设置视觉传感器实时获取车辆前方的道路图像信息，并通过图像信息检测车辆前方的障碍物(前方车辆)并同时计算自身与前方障碍物(前方车辆)之间的距离；并同时根据自身与前方障碍物(前方车辆)之间的距离的变化量，计算与前方障碍物(前方车辆)之间的相对速度，并以此为依据判断可能存在的潜在碰撞时间，当潜在碰撞时间小于正常驾驶的操作反应时间时，发出警报信息提醒驾驶员进行减速或刹车操作，通过上述警报信息有助于弥补驾驶员注意力不集中或者经验不足等缺陷，对潜在的碰撞危险进行自适应提醒，提高了车辆驾驶的安全性。
针对现有技术中对前方固定距离进行检测的安全检测技术，本申请安全辅助系统以潜在碰撞时间作为安全提醒的依据，其能够给驾驶员预留足够的反应操作时间避免碰撞事故，客观性强，提高了安全提醒的准确性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当分析，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (4)
1.一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置，其特征在于，包括：依次连接的视觉传感器单元、图像分析单元、处理单元和警报单元；
其中所述视觉传感器单元设置在车辆正前方，用于采集车辆前方的道路图像信息；
所述图像分析单元，用于根据所述道路图像信息计算车辆与前方车辆之间的距离；
所述处理单元，用于根据与前方车辆之间的距离变化量计算相对速度，并根据相对速度和当前车辆与前方车辆之间的距离计算潜在碰撞时间，当潜在碰撞时间小于设定的阈值时，控制警报单元发出警报信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置，其特征在于，还包括车辆检测单元；
所述车辆检测单元用于实时采集车辆的速度；
所述处理单元还包括，根据车辆当前速度和当前车辆与前方车辆之间的距离计算安全车距判定值，并将安全车距判定值与设定的阈值进行比较，当安全车距判定值小于设定的阈值时，控制警报单元发出警报信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置，其特征在于，所述潜在碰撞时间阈值可以被设置为多个档位范围，当获取的潜在碰撞时间落入相应的阈值档位时，控制警报单元发出相应的警报信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置，其特征在于，所述视觉传感器采集车辆前方的道路图像信息包括深度信息和RGB图像信息；其中根据RGB图像信息检测正前方车辆，并根据深度信息获取所述正前方车辆与本车辆之间的距离。
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| CN202010595569.2A CN111717196A (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置 |
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| CN202010595569.2A CN111717196A (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 一种基于视觉分析的驾驶安全辅助装置 |
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|---|---|
| CN111717196A true CN111717196A (zh) | 2020-09-29 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN111717196A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112660023A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-16 | 浙江合众新能源汽车有限公司 | 一种汽车转向辅助系统 |
| CN113212451A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-06 | 重庆工程职业技术学院 | 一种智能驾驶汽车用后视辅助系统 |
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2020
- 2020-06-24 CN CN202010595569.2A patent/CN111717196A/zh not_active Withdrawn
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| CN113212451A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-06 | 重庆工程职业技术学院 | 一种智能驾驶汽车用后视辅助系统 |
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