TW201317144A - 交通意外防止系統及方法 - Google Patents
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Abstract
一種交通意外防止系統，包括一深度攝像機、一動態物體偵測模塊、一物體位置分析模塊、一物體速度分析模塊、一判斷模塊及一第一警示單元。上述交通意外防止系統可判斷此時開啟車門時是否可能會導致意外發生，且在可能導致意外發生時透過第一警示單元提示人員。
Description
本發明涉及一種交通意外防止系統及方法。
車輛停靠於路邊時，車輛駕駛人員或乘客欲開啟車門下車時，多需駕駛人員或乘客自行留意後方來車、行人等狀況，即先利用後視鏡或以目測等方式確認後方道路的情況，確認後方沒有來車或行人，或後方來車、行人與車輛相隔一安全距離時，方能夠開啟車門下車，如此較為麻煩且安全隱患較大，比如乘客急於下車而未確認後方之情況即貿然開啟車門下車，便容易發生車門擦碰到經過之車輛或行人，甚至造成後方來車或行人因閃避不及而撞上車門或下車人員的意外發生。
鑒於以上內容，有必要提供一種交通意外防止系統及方法以避免車門開啟時所導致的意外事故。
一種交通意外防止系統，包括：
一深度攝像機，安裝於一車輛外側，以拍攝車輛後方的場景的圖像及得到場景內各點與深度攝像機之間的距離資訊；
一動態物體偵測模塊，用於對得到的圖像及距離資訊進行分析，以判斷場景內是否存在運動的物體；
一物體位置分析模塊，用於對得到的圖像及距離資訊進行分析，並根據判斷得到的運動物體得到圖像中運動物體與深度攝像機之間的距離，並對應判斷圖像中該運動物體與車輛的相對位置；
一物體速度分析模塊，用於對相鄰兩時刻得到的圖像及距離資訊進行分析，以分別得到兩圖像中運動物體與深度攝像機之間的距離，並根據拍攝兩圖像的時間計算出該運動物體的移動速度；
一判斷模塊，用於對得到的運動物體與車輛的相對位置及運動物體的移動速度進行分析，以判斷運動物體是否位於車門的開啟操作範圍，或者運動物體與車輛之間的距離是否小於一預設距離，當該運動物體位於車門的開啟操作範圍之內且運動物體與車輛之間的距離小於預設距離時，該判斷模塊發送一第一控制訊號；以及
一第一警示單元，安裝於車輛內部，用於根據第一控制訊號開始工作以提示駕駛人員或乘客。
一種交通意外防止方法，包括：
透過一深度攝像機拍攝車輛後方的場景的圖像及得到場景內各點與深度攝像機之間的距離資訊；
對得到的圖像及距離資訊進行分析，以判斷場景內是否存在運動的物體；
對得到的圖像及距離資訊進行分析，並根據判斷得到的運動物體得到圖像中運動物體與深度攝像機之間的距離，並對應判斷圖像中該運動物體與車輛的相對位置；
對相鄰兩時刻得到的圖像及距離資訊進行分析，以分別得到兩圖像中運動物體與深度攝像機之間的距離，並根據拍攝兩圖像的時間計算出該運動物體的移動速度；
對得到的運動物體與車輛的相對位置及運動物體的移動速度進行分析，以判斷運動物體是否位於車門的開啟操作範圍，或者運動物體與車輛之間的距離是否小於一預設距離；以及
當該運動物體位於車門的開啟操作範圍之內且運動物體與車輛之間的距離小於預設距離時，發送一第一控制訊號以控制一安裝於車輛內部的第一警示單元開始工作以提示駕駛人員或乘客。
上述交通意外防止系統及方法透過深度攝像機拍攝車輛後方的場景，並判斷車輛後方是否有移動物體。當車輛後方有移動物體時，該交通意外防止系統及方法還判斷移動物體的位置及移動速度，進而判斷此時開啟車門時是否可能會導致意外發生，當可能會導致意外發生時則透過第一警示單元提示人員。
請參閱圖1，本發明交通意外防止系統的較佳實施方式包括一深度攝像機（depth-sensing camera）10、一動態物體偵測模塊12、一物體速度分析模塊15、一物體位置分析模塊16、一判斷模塊18、一第一警示單元20、一第二警示單元22以及一感測單元26。
該深度攝像機10安裝於車輛的外殼上，用於拍攝車輛後方的場景的圖像以及得到場景內每一點與該深度攝像機10之間的距離資訊。本實施方式中，該深度攝像機10可為一TOF（Time-of-flight）攝像機。該TOF攝像機在拍攝時將發射一定波長的訊號，當訊號遇到拍攝場景內的物體時即會反射至TOF攝像機，訊號發射與接收之間的時間差即表示了物體與TOF攝像機之間的距離資訊，因此該TOF攝像機即可得到場景內每一點與TOF攝像機之間的距離資訊。當然，為了更全面的對車輛後方的場景進行拍攝，其他實施方式中該交通意外防止系統可包括分別安裝於各車門外側的複數深度攝像機10。當然，其他實施方式中，該深度攝像機10亦可為其他具備景深判別功能之攝像機。
該動態物體偵測模塊12用於對得到的圖像及距離資訊進行分析，以判斷場景內是否存在運動的物體。
下面將對該動態物體偵測模塊12如何判斷場景內是否存在運動的物體進行描述。本實施方式中，該深度攝像機10以一定的時間間隔（比如1秒）持續對場景進行拍攝，並得到場景中各點與深度攝像機10之間的距離資訊。之後，該動態物體偵測模塊12將得到的場景內各點與深度攝像機10之間的距離資訊轉化為圖元值，並將其存儲為場景陣列，其中，將距離資訊轉換為圖元值可按距離最大值對應圖元值“255”、距離最小值則對應圖元值“0”的比例進行。
得到場景陣列之後，該動態物體偵測模塊12即將相鄰兩時刻得到的場景陣列進行比較，以找到兩場景陣列中相符的區域，並以此將兩場景陣列進行位置對齊校正。若對齊校正之後，兩場景陣列中出現內容相異的部分，則認為場景內出現運動物體，並對該運動物體進行標識。當然，其他實施方式中，該動態物體偵測模塊12亦可採用其他習知的演算法對圖像及距離資訊進行計算，以判斷場景內是否有運動物體出現。
此後，該物體位置分析模塊16對得到的圖像及距離資訊進行分析，以得到圖像中運動物體與深度攝像機10之間的距離，並對應判斷圖像中該運動物體與車輛的相對位置，比如如圖2及圖3所示，該運動物體在圖2中X軸方向距離車輛10米、在Y軸方向距離車輛1米，在圖3中X軸方向已靠近車輛、在Y軸方向距離車輛0.5米。若每一車門處均安裝一深度攝像機，則該物體位置分析模塊16將會得到四個相對位置，該相對位置可理解為運動物體與對應的車門之間的相對位置。
該物體速度分析模塊15對相鄰兩時刻得到的圖像及距離資訊進行分析，以分別得到兩圖像中運動物體與深度攝像機10之間的距離，並根據拍攝兩圖像的時間計算出該運動物體的移動速度，比如第一時刻所拍攝得到的圖像中該運動物體與車輛之間的距離為10米、第二時刻所拍攝得到的圖像中該運動物體與車輛之間的距離為9.8米，深度攝像機10拍攝圖像的時間間隔為1秒，如此則可得知該運動物體的移動速度為每秒0.2米。
該判斷模塊18用於對得到的運動物體與車輛的相對位置及運動物體的移動速度進行分析，以判斷運動物體是否位於車門的開啟操作範圍，或者運動物體與車輛之間的距離是否小於該運動物體的可反應距離，進而判斷該運動物體與車輛之間的警示程度。本實施方式中，當該運動物體位於車門的可操作範圍之內或運動物體與車輛之間的距離小於可反應距離時（如圖3所示），該判斷模塊18則認為此時該運動物體位於高警示狀態，同時發送第一控制訊號。當該運動物體位於車門的可操作範圍之外或運動物體與車輛之間的距離大於可反應距離時，該判斷模塊18認為此時該運動物體位於低警示狀態（如圖2所示），同時發送第二控制訊號。
該第一警示單元20安裝於車門內側，以提示駕駛人員或乘客。該第二警示單元22安裝於車門外側，以提示後方車輛或行人。當該判斷模塊18發送第二控制訊號時，該感測單元26同時感測駕駛人員或乘客是否觸碰到車門開啟裝置，當感測到駕駛人員或乘客觸碰車門開啟裝置時，即表示此時駕駛人員或乘客即將開啟車門，此時，該第一警示單元20即開啟黃色警示燈並伴隨較為緩和的警報聲以提醒駕駛人員或乘客開啟車門之前需先留意車門開啟範圍或後方之道路狀況，同時該第二警示單元22也開啟黃色警示燈並伴隨較為緩和的警報聲以提醒後方來車或行人車門即將開啟，讓後方來車或行人可有充裕的時間先行回避。
當該判斷模塊18發送第一控制訊號時，該第一警示單元20直接開啟紅色警示燈並伴隨較為急促的警報聲以提醒駕駛人員或乘客此刻勿開啟車門，以避免由於貿然開啟車門而導致後方來車、行人因閃避不及撞上車門或乘客等意外發生。當該感測單元26感測到駕駛人員或乘客觸碰車門開啟裝置時，即表示此時駕駛人員或乘客即將開啟車門，此時，該第二警示單元22開啟紅色警示燈並伴隨較為急促的警報聲以提醒後方來車或行人車門即將開啟，讓後方來車或行人可進行閃避。
此時，若每一車門處均安裝一深度攝像機且每一車門內側安裝一第一警示單元、每一車門外側安裝一第二警示單元，該判斷模塊18則根據運動物體與對應車門的警示程度啟動對應的第一警示單元及第二警示單元，如此，後方來車或行人即可知道車輛的哪扇門即將開啟。
請參考圖4及5，本發明交通意外防止方法的較佳實施方式包括以下步驟：
步驟S1：該深度攝像機10拍攝車輛後方的場景的圖像以及得到場景內每一點與該深度攝像機10之間的距離資訊。
步驟S2：該動態物體偵測模塊1對得到的圖像及距離資訊進行分析，以判斷場景內是否存在運動的物體。若場景內無運動物體存在，則返回至步驟S1。若場景內有運動物體存在，則執行步驟S3。
步驟S3：該物體位置分析模塊16對得到的圖像及距離資訊進行分析，以得到圖像中運動物體與深度攝像機10之間的距離，並對應判斷圖像中該運動物體與車輛的相對位置。
步驟S4：該物體速度分析模塊15對相鄰兩時刻得到的圖像及距離資訊進行分析，以分別得到兩圖像中運動物體與深度攝像機10之間的距離，並根據拍攝兩圖像的時間計算出該運動物體的移動速度。
步驟S5：該判斷模塊18對得到的運動物體與車輛的相對位置及運動物體的移動速度進行分析，以判斷運動物體是否位於車門的開啟操作範圍，或者運動物體與車輛之間的距離是否小於該運動物體的可反應距離，進而判斷該運動物體與車輛之間的警示程度。若運動物體位於車門的開啟操作範圍且運動物體與車輛之間的距離小於該運動物體的可反應距離，則認為該運動物體與車輛之間的警示程度為高警示程度，並執行步驟S6。若運動物體位於車門的開啟操作範圍之外或運動物體與車輛之間的距離大於該運動物體的可反應距離，則認為該運動物體與車輛之間的警示程度為低警示程度，並執行步驟S10。
步驟S6：該判斷模塊18發送第一控制訊號。
步驟S7：該第一警示單元20開啟紅色警示燈並伴隨較為急促的警報聲以提醒駕駛人員或乘客此刻勿開啟車門，以避免由於貿然開啟車門而導致後方來車、行人因閃避不及撞上車門或乘客等意外發生。
步驟S8：該感測單元26感測駕駛人員或乘客是否觸碰到車門開啟裝置。當該感測單元26感測駕駛人員或乘客觸碰到車門開啟裝置時，執行步驟S9。當該感測單元26感測駕駛人員或乘客沒有觸碰到車門開啟裝置時，結束。
步驟S9：該第二警示單元22開啟紅色警示燈並伴隨較為急促的警報聲以提醒後方來車或行人車門即將開啟，讓後方來車或行人可進行閃避。
步驟S10：該判斷模塊18發送第二控制訊號。
步驟S11：該感測單元26感測駕駛人員或乘客是否觸碰到車門開啟裝置。當該感測單元26感測駕駛人員或乘客觸碰到車門開啟裝置時，執行步驟S12。當該感測單元26感測駕駛人員或乘客沒有觸碰到車門開啟裝置時，結束。
步驟S12：該第一警示單元20開啟黃色警示燈並伴隨較為緩和的警報聲以提醒駕駛人員或乘客開啟車門之前需先留意車門開啟範圍或後方之道路狀況，同時該第二警示單元22也開啟黃色警示燈並伴隨較為緩和的警報聲以提醒後方來車或行人車門即將開啟，讓後方來車或行人可有充裕的時間先行回避。
上述交通意外防止系統及方法透過深度攝像機10拍攝車輛後方的場景，並判斷車輛後方是否有移動物體。當車輛後方有移動物體時，該交通意外防止系統及方法還判斷移動物體的位置及移動速度，進而判斷此時開啟車門時是否可能會導致意外發生，當可能會導致意外發生時則透過第一及第二警示單元提示人員。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10．．．深度攝像機
12．．．動態物體偵測模塊
15．．．物體速度分析模塊
16．．．物體位置分析模塊
18．．．判斷模塊
20．．．第一警示單元
22．．．第二警示單元
26．．．感測單元
圖1是本發明交通意外防止系統的較佳實施方式的方框圖。
圖2及圖3是圖1中交通意外防止系統的工作示意圖。
圖4及圖5是本發明交通意外防止方法的較佳實施方式的流程圖。
10．．．深度攝像機
12．．．動態物體偵測模塊
15．．．物體速度分析模塊
16．．．物體位置分析模塊
18．．．判斷模塊
20．．．第一警示單元
22．．．第二警示單元
26．．．感測單元
Claims (6)
- 一種交通意外防止系統，包括：
一深度攝像機，安裝於一車輛外側，以拍攝車輛後方的場景的圖像及得到場景內各點與深度攝像機之間的距離資訊；
一動態物體偵測模塊，用於對得到的圖像及距離資訊進行分析，以判斷場景內是否存在運動的物體；
一物體位置分析模塊，用於對得到的圖像及距離資訊進行分析，並根據判斷得到的運動物體得到圖像中運動物體與深度攝像機之間的距離，並對應判斷圖像中該運動物體與車輛的相對位置；
一物體速度分析模塊，用於對相鄰兩時刻得到的圖像及距離資訊進行分析，以分別得到兩圖像中運動物體與深度攝像機之間的距離，並根據拍攝兩圖像的時間計算出該運動物體的移動速度；
一判斷模塊，用於對得到的運動物體與車輛的相對位置及運動物體的移動速度進行分析，以判斷運動物體是否位於車門的開啟操作範圍，或者運動物體與車輛之間的距離是否小於一預設距離，當該運動物體位於車門的開啟操作範圍之內且運動物體與車輛之間的距離小於預設距離時，該判斷模塊發送一第一控制訊號；以及
一第一警示單元，安裝於車輛內部，用於在接收第一控制訊號後開始工作以提示駕駛人員或乘客。 - 如申請專利範圍第1項所述之交通意外防止系統，其中當該運動物體位於車門的開啟操作範圍之外或運動物體與車輛之間的距離不小於預設距離時，該判斷模塊發送一第二控制訊號；該交通意外防止系統還包括一感測單元及一第二警示單元，該感測單元用於感測駕駛人員或乘客是否觸碰車門開啟裝置，當駕駛人員或乘客觸碰到車門開啟裝置時，該第一警示單元還用於在接收第二控制訊號後開始工作以提示駕駛人員或乘客，該第二警示單元還用於在接收第一或第二控制訊號後開始工作以提示後方來車或行人。
- 如申請專利範圍第1項所述之交通意外防止系統，其中該深度攝像機為一TOF攝像機。
- 一種交通意外防止方法，包括：
透過一深度攝像機拍攝一車輛後方的場景的圖像及得到場景內各點與深度攝像機之間的距離資訊；
對得到的圖像及距離資訊進行分析，以判斷場景內是否存在運動的物體；
對得到的圖像及距離資訊進行分析，並根據判斷得到的運動物體得到圖像中運動物體與深度攝像機之間的距離，並對應判斷圖像中該運動物體與車輛的相對位置；
對相鄰兩時刻得到的圖像及距離資訊進行分析，以分別得到兩圖像中運動物體與深度攝像機之間的距離，並根據拍攝兩圖像的時間計算出該運動物體的移動速度；
對得到的運動物體與車輛的相對位置及運動物體的移動速度進行分析，以判斷運動物體是否位於車門的開啟操作範圍，或者運動物體與車輛之間的距離是否小於一預設距離；以及
當該運動物體位於車門的開啟操作範圍之內且運動物體與車輛之間的距離小於預設距離時，發送一第一控制訊號以使得一安裝於車輛內部的第一警示單元開始工作以提示駕駛人員或乘客。 - 如申請專利範圍第4項所述之交通意外防止方法，其中當該運動物體位於車門的開啟操作範圍之外或運動物體與車輛之間的距離不小於預設距離時，該判斷模塊發送一第二控制訊號；
其中該交通意外防止方法還包括：
透過一感測單元感測駕駛人員或乘客是否觸碰車門開啟裝置；
當駕駛人員或乘客觸碰到車門開啟裝置時，該第一警示單元還在接收第二控制訊號後開始工作以提示駕駛人員或乘客；以及
一安裝於車輛外部的第二警示單元根據第一或第二控制訊號開始工作以提示後方來車或行人。 - 如申請專利範圍第4項所述之交通意外防止方法，其中該深度攝像機為一TOF攝像機。
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