TW201350369A - 駕駛中提示危險的警報裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

一種駕駛中提示危險的警報裝置及其方法。此方法包含：分析對自體車輛的前方外部空間所拍攝到的即時影像；於即時影像中識別出移動物體時，根據即時影像識別移動物體的移動方向；比較移動物體的移動方向與自體車輛的行進方向；以及預測到移動物體將進入或偏離自體車輛的行進路徑時，標示即時影像中的移動物體。

Description

駕駛中提示危險的警報裝置及其方法

本發明係關於一種提示危險的警報方法，特別是一種駕駛中提示危險的警報裝置及其方法。

交通意外事故之肇事原因往往是駕駛人員的疏忽。因此，駕駛時需要保持高度專注力，方可於突發狀況時即時反應。於此，突發狀況可例如為前方車輛緊急煞車或突然轉向、鄰近車輛變換車道至前方或行人突然穿越馬路等情形。可見，道路駕駛時，不但需要注意路況與號誌，更須提防突發的危險因素。

再者，車輛行駛時過程當中，路況不時變化，駕駛人員難免有疏漏。因此，交通事故預防的相關研究中，有採視覺辨識的方式，偵測自體車輛與其他車輛間的相對距離，以於距離過近時，提示駕駛人員應保持適當距離。

然而，此種視覺辨識方式需事先對攝影機進行複雜的校準程序，且單憑相對距離作為判斷依據，缺少與對方車輛實際位置、行進方向及行進速度等因素一併考量。

鑒於以上的問題，本發明在於提供一種駕駛中提示危險的警報裝置及其方法，藉以解決先前技術所存在以視覺辨識對方車輛與自體車輛相對距離的問題。

本發明至少一實施例提出一種駕駛中提示危險的警報方法，包含：分析對自體車輛的前方外部空間所拍攝到的即時影像；於即時影像中識別出移動物體時，根據即時影像識別移動物體的移動方向；比較移動物體的移動方向與自體車輛的行進方向；以及預測到移動物體將進入或偏離自體車輛的行進路徑時，標示即時影像中的移動物體。

本發明至少一實施例提出一種駕駛中提示危險的警報裝置，用以裝設於自體車輛，包含一攝影模組、一顯示模組以及一處理模組。攝影模組拍攝自體車輛的前方外部空間的即時影像。顯示模組顯示即時影像。處理模組電連接攝影模組及顯示模組，並執行前述實施例之警報方法。

根據本發明之駕駛中提示危險的警報方法，應用於警報裝置，可於危險情形發生時給予駕駛人員適時的提示。

請參閱「第1圖」及「第2圖」所示，為本發明第一實施例所提供之一種駕駛中提示危險的警報裝置100。該警報裝置100包含一攝影模組110、一顯示模組120以及一處理模組130。警報裝置100用於設置於自體車輛200中適當的位置，例如：前擋風玻璃210、後視鏡220、前座駕駛平台等利於拍攝自體車輛200前方景象的位置。

如「第2圖」所示，處理模組130電連接攝影模組110及顯 示模組120。攝影模組110用以拍攝自體車輛200的前方外部空間的即時影像。顯示模組120用以顯示即時影像。處理模組130用以執行本發明第一實施例之駕駛中提示危險的警報方法，藉此偵測前方可能發生危險的突發狀況，以提示駕駛人員。

參閱「第3圖」所示，所述警報裝置100執行之駕駛中提示危險的警報方法包含下列步驟。

警報裝置100於開機後，處理模組130持續驅動攝影模組110拍攝即時影像400。所述即時影像400可以即時地由處理模組130傳送至顯示模組120，藉以即時地由顯示模組120顯示該即時影像400；處理模組130也以執行其他應用程式，例如導航程式，而驅動顯示模組120顯示導航程式之執行畫面，而於背景處理即時影像400，並於危險的突發狀況發生時，才將顯示模組120所顯示之畫面切換為即時影像400，並附加警報訊息。

處理模組130持續分析對自體車輛200的前方外部空間所拍攝到的即時影像400，如步驟S310所示。於此步驟中，由攝影模組110所拍攝的即時影像400係可為錄影檔(動態影像)或複數個連續取得的相片(靜態影像)。

處理模組130持續分析即時影像400；當處理模組130於即時影像400中識別出移動物體410時，處理模組130進一步分析移動物體410於即時影像400中的位移以及大小比例變化，藉以根據即時影像400識別移動物體410的移動方向，如步驟S330所示。

也就是說，透過攝影模組110取得的動態影像或複數個連續 的靜態影像之中，處理模組130先分辨出靜態的背景影像以及移動物體410。接著，可依照移動物體410於不同時點在即時影像中的位置，計算出移動物體410於即時影像400中的運動軌跡，並進一步交替考量移動物體410之大小比例變化，而判斷移動物體410相對於自體車輛200的移動方向。甚者，可根據移動物體410於多個歷史紀錄時點中的運動軌跡及大小比例變化，進一步預測移動物體410於多個未來時點之後的移動路徑(如第4圖所示之預期移動路徑440)。

接著，處理模組130比較移動物體410的移動方向與自體車輛200的行進方向，如步驟S350所示。

根據步驟S350中所得之比較結果，當移動物體410為行駛中的車輛時，處理模組130可根據其移動方向判定車輛可能將切換車道或轉向；當移動物體410為行人時，處理模組130可根據其移動方向判定行人將跨越道路。

當處理模組130預測到移動物體410將進入或偏離自體車輛200的行進路徑時，標示即時影像400中的移動物體410，如步驟S370所示。在此步驟中，根據步驟S330所比較的結果，處理模組130可預測移動物體410是否將進入或偏離自體車輛200的行進路徑。處理模組130並藉由驅動顯示模組120顯示經標示的即時影像400，來警示駕駛人員注意前方或鄰道車輛的動向或者欲橫跨道路的行人等危險因素。如原先顯示模組120所顯示的是導航模組等應用程式之執行畫面，則處理模組130先將應用程式切換 為背景模式，而將顯示模組120顯示的內容切換為即時影像400。於另一具體應用例中，處理模組130產生一子畫面，覆蓋於應用程式之執行畫面的一個角落，而以該子畫面顯示即時影像400即被標示之移動物體410。但本發明非以顯示經標示的即時影像400進行警報為限，亦可配合語音或音效提示或震動等其他警報方式。

在至少一具體應用例中，步驟S310可進一步包含：處理模組130限定以即時影像的部分區域進行影像分析。在此步驟中，由於警報裝置100的運算能力可能有限，因此可將欲進行影像分析的範圍限定在即時影像400的一部分(即第4圖所示之限定區域420)，而降低運算的負荷。限定區域420可位於即時影像400的中央，以涵蓋與自體車輛200關係較為密切的空間影像。所述限定區域420並不以長方形或正方形為限。於實際狀態下，限定區域420可為頂邊小於底邊之梯型，以匹配實際車道於即時影像400中由進而遠漸縮之實際顯示狀態。

在至少一具體應用例中，步驟S350可包含：處理模組130辨別移動物體410的移動方向與自體車輛200的行進方向的夾角是否大於一預定角度。在此步驟中，為了辨識出移動車輛是否將轉向或變換車道或者行人是否將跨越車道，處理模組130根據移動車輛或行人行進的移動方向與自體車輛200的行進方向的夾角是否大於預定角度判斷自體車輛是否有可能會碰撞移動車輛或行人。

由於經攝影取得的即時影像400為透視圖之視角(同一物體 在距離近時呈現較大，而距離遠時呈現較小)。即使實際上鄰道的車輛與自體車輛200平行前進，鄰道的車輛在即時影像400中所呈現的移動路徑仍會與自體車輛200的行進方向呈一角度的差距。因此，為了避免因影像所呈現的透視效果影響移動方向的判定，故以一預定角度做為閥值，以利判斷。換言之，即為將限定區域420設定頂邊小於底邊之梯型，判斷未來一定時點後，移動物體410之預期移動路徑440是否會穿越此一梯型之限定區域420。

請參閱「第5圖」所示，為本發明第二實施例所揭露之駕駛中提示危險的警報方法。

於此第二實施例中，步驟S370之前還包含下列步驟。

處理模組130根據即時影像400識別自體車輛200行進的本車車道430與相鄰於本車車道430的至少一相鄰車道431，如步驟S361所示。於步驟S361中，處理模組130可於即時影像400中辨識出道路的標線，從而辨別出本車車道430及相鄰車道431。

當移動物體410跨越於本車車道430及相鄰車道431之間時，處理模組130標示即時影像400中的移動物體410如步驟S362所示。於步驟S362中，處理模組130透過辨別移動物體410的位置，確認移動物體410將進行橫向移動。藉此，相對於步驟S350中以行進方向做為判定移動物體410是否將威脅到自體車輛200的依據，本步驟則以位置進行考量。

參閱「第6圖」所示，為本發明第三實施例所揭露之駕駛中 提示危險的警報方法。於第三實施例中，步驟S370之前還包含下列步驟。

處理模組130辨識移動物體410，如步驟S363所示；處理模組先依據移動物體410的影像輪廓取得移動物體410的長寬比，再根據長寬比辨識移動物體410。藉由移動物體410的背面影像的長寬比例，可快速地分別出移動物體410為汽車或機車等車輛或為行人。

若移動物體410為車輛，處理模組130進一步辨識車輛之指示燈號，例如方向燈、煞車燈等；於處理模組130偵測到車輛的指示燈號作用時，標示即時影像400中的移動物體410，步驟S364所示。除了如前述步驟S350及S362透過影像辨識移動物體410的行進方向與位置而標示外，處理模組130亦可透過識別指示燈號來判定移動物體410即將轉向或緊急煞車，而提示駕駛人員。

參閱「第7圖」所示，為根據本發明第四實施例之駕駛中提示危險的警報方法。於第四實施例中，步驟S370之後還可包含步驟S380：處理模組130於即時影像400中，以線段標示移動物體410的預期移動路徑440。

於此步驟中，依前述步驟S330所識別出移動物體410的移動方向，處理模組130於即時影像400中標示預期移動路徑440，使駕駛人員清楚明瞭前方車輛的下一步動作。

在一些具體應用例中，除前述以線段標示移動物體的預期移動路徑440之外，處理模組130還可以箭頭指示移動物體410、以 線框圈選移動物體410或淡化除移動物體410之外的影像等方式，以凸顯移動物體410，使駕駛人員可容易注意到即時影像400中的移動物體410。如「第8A圖」與「第8B圖」所示，「第8A圖」為本發明第四實施例之以箭頭450指示即時影像400中的移動物體410之示意圖，「第8B圖」為本發明第四實施例之以線框460圈選即時影像400中的移動物體410之示意圖。

於此，所標示的線段、箭頭450或線框460還可以閃爍方式呈現於即時影像400。閃爍時間可對應移動物體410的移動方向與速度對應調整。例如：當移動物體410接近自體車輛200時的閃爍速度可較移動物體410遠離自體車輛200時的閃爍速度快。相似地，閃爍速度亦可隨移動物體410的移動速度增快。另一方面，除於即時影像400上標示之外，處理模組130亦可視危險程度，如根據移動物體410的移動方向與速度，評估是否搭配其他警示訊息(如警告聲響)提醒駕駛人員。例如，當移動物體410接近或其移動速度超出預設值時，處理模組130除於即時影像400上標示外，還輸出警告聲響。

參閱「第9圖」所示，為根據本發明第五實施例之駕駛中提示危險的警報方法。

於第五實施例中，步驟S370之後還可包含步驟S390：處理模組130依據即時影像400的邊緣的景物移動方向與景物移動速度，計算自體車輛200行進的方向與速度。

於此步驟中，隨自體車輛200的行進，即時影像400中邊緣 (如左上角或右上角)的景色將隨之消逝。因此，處理模組130可透過該景色於即時影像400中的移動方向及移動速度，反推得出自體車輛200的移動方向與移動速度。

在至少一具體應用例中，透過不同時點的即時影像400，處理模組130根據即時影像400中移動物體410相對於的靜態物體或景色的移動距離，推估移動物體410的移動速度。藉此，處理模組130可合併參考自體車輛200的移動速度與移動物體的410移動速度，以評估是否標示移動物體410。例如：當前方的移動物體410減速時，若自體車輛200仍未減速，則標示移動物體410，以提示駕駛人員。反之，若自體車輛200隨之減速，則可不標示移動物體410。

復參照「第2圖」，在至少一具體應用例中，處理模組130包含影像輸入單元131、處理單元132及影像輸出單元133。影像輸入單元131電連接攝影模組110，以接收即時影像400。處理單元132電連接影像輸入單元131，以分析即時影像400，而於即時影像400中附加移動物體410的標示物件(如第4圖所示之預期移動路徑440，或對移動物體410附加外框或描繪其輪廓)，並輸出即時影像400。影像輸出單元133電連接顯示模組120及處理單元132，以輸出接收自處理單元132的即時影像400。

「第10圖」係為根據本發明第六實施例之駕駛中提示危險的警報裝置100的電路方塊圖。

合併參照「第2圖」及「第10圖」。警報裝置100可以行車 記錄器(event data recorder，EDR)或衛星導航器(satellite navigator)等車用電子裝置實現。以衛星導航器為例，攝影模組110可以攝影機310實現。顯示模組120可以顯示面板320實現。影像輸入單元131可以視訊解碼器331實現。影像輸出單元133可以顯示控制器334實現。處理單元132可以中央處理器(central processing unit，CPU)332及數位訊號處理器(digital signal processing，DSP)333實現。

參照「第10圖」。數位訊號處理器333經由視訊解碼器331連接至攝影機310，而可取得並分析即時影像400。中央處理器332及數位訊號處理器333彼此連接。中央處理器332進行邏輯判斷而視情形標示移動物體410。中央處理器332經由顯示控制器334連接至顯示面板320，以呈現對移動物體410標示的即時影像400，而提醒駕駛人員。

在至少一具體應用例中，顯示模組120還可以視訊輸出埠321實現，影像輸出單元133還可以視訊編碼器335實現，藉以傳送即時影像400至外部裝置輸出。

如「第10圖」所示，警報裝置100還可包含記憶體340、輸入埠350、全球定位系統晶片360及天線370等元件。記憶體340連接至中央處理器332及數位訊號處理器333以輔助其運算。輸入埠350，可供連接按鍵、鍵盤或觸控面板等輸入裝置，以供駕駛人員操作警報裝置100。全球定位系統晶片360及天線370則可供定位自體車輛200的經緯座標，以配合導航系統指引駕駛人員。

在至少一具體應用例中，中央處理器332及數位訊號處理器333可合併為一晶片實現。

綜上所述，根據本發明之駕駛中提示危險的警報方法，應用於警報裝置100，可於危險情形發生時給予駕駛人員適時的提示。且透過限定即時影像400的特定區域進行影像辨識，可提高影像辨識執行效率。另依據預估移動物體410的移動路徑，可使駕駛人員更易於了解危險情形，而可快速做出反應。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧警報裝置

110‧‧‧攝影模組

120‧‧‧顯示模組

130‧‧‧處理模組

131‧‧‧影像輸入單元

132‧‧‧處理單元

133‧‧‧影像輸出單元

200‧‧‧自體車輛

210‧‧‧前擋風玻璃

220‧‧‧後視鏡

310‧‧‧攝影機

320‧‧‧顯示面板

321‧‧‧視訊輸出埠

331‧‧‧視訊解碼器

332‧‧‧中央處理器

333‧‧‧數位訊號處理器

334‧‧‧顯示控制器

335‧‧‧視訊編碼器

340‧‧‧記憶體

350‧‧‧輸入埠

360‧‧‧全球定位系統晶片

370‧‧‧天線

400‧‧‧即時影像

410‧‧‧移動物體

411‧‧‧指示燈號

420‧‧‧限定區域

430‧‧‧本車車道

431‧‧‧相鄰車道

440‧‧‧預期移動路徑

450‧‧‧箭頭

460‧‧‧線框

第1圖為本發明第一實施例之駕駛中提示危險的警報裝置的使用狀態示意圖；第2圖為本發明第一實施例之駕駛中提示危險的警報裝置的方塊示意圖；第3圖為本發明第一一實施例之駕駛中提示危險的警報方法的流程圖(一)；第4圖為本發明第一實施例之道路即時影像的示意圖；第5圖為本發明第二實施例之駕駛中提示危險的警報方法的流程圖(二)；第6圖為本發明第三實施例之駕駛中提示危險的警報方法的流程圖(三)；第7圖為本發明第四實施例之駕駛中提示危險的警報方法的流程圖(四)；第8A圖為本發明第四實施例之以箭頭指示即時影像中的移動物體之示意圖；第8B圖為本發明第四實施例之以線框圈選即時影像中的移動物體之示意圖第9圖為本發明第五實施例之駕駛中提示危險的警報方法的流程圖(五)；以及第10圖為本發明第六實施例之駕駛中提示危險的警報裝置的電路方塊圖。

Claims (10)

1. 一種駕駛中提示危險的警報方法，包含：分析對一自體車輛的前方外部空間所拍攝到的一即時影像；於該即時影像中識別出一移動物體時，根據該即時影像識別該移動物體的移動方向；比較該移動物體的移動方向與該自體車輛的行進方向；以及預測到該移動物體將進入或偏離該自體車輛的行進路徑時，標示該即時影像中的該移動物體。
2. 如請求項1所述之警報方法，其中分析該即時影像包含：限定以該即時影像的部分區域進行影像分析。
3. 如請求項1所述之警報方法，其中比較該移動物體的移動方向與該自體車輛的行進方向包含：辨別該移動物體的移動方向與該自體車輛的行進方向的夾角是否大於一預定角度。
4. 如請求項1所述之警報方法，更包含：根據該即時影像識別該自體車輛行進的一本車車道與相鄰於該本車車道的至少一相鄰車道；以及當該移動物體跨越於該本車車道及該至少一相鄰車道之間時，標示該即時影像中的該移動物體。
5. 如請求項1所述之警報方法，更包含： 辨識該移動物體；以及若該移動物體為車輛，於偵測到該車輛的指示燈號作用時，標示該即時影像中的該移動物體。
6. 如請求項5所述之警報方法，其中辨識該移動物體包含：依據該移動物體的影像輪廓取得該移動物體的一長寬比；以及根據該長寬比辨識該移動物體。
7. 如請求項1所述之警報方法，更包含：以一線段標示該移動物體的預期移動路徑。
8. 如請求項1所述之警報方法，更包含：依據該即時影像的邊緣的景物移動方向與景物移動速度，計算該自體車輛行進的方向與速度。
9. 如請求項1所述之警報方法，其中預測到該移動物體將進入或偏離該自體車輛的行進路徑時，標示該即時影像中的該移動物體包含：合併參考該自體車輛的移動速度與該移動物體的移動速度，以評估是否標示該移動物體。
10. 一種駕駛中提示危險的警報裝置，用以裝設於一自體車輛，包含：一攝影模組，拍攝該自體車輛的前方外部空間的一即時影像；一顯示模組，顯示該即時影像；以及 一處理模組，電連接該攝影模組及該顯示模組，並執行如請求項1至請求項9中任一項之警報方法，其中該處理模組包含：一影像輸入單元，電連接該攝影模組，以接收該即時影像；一處理單元，電連接該影像輸入單元，分析該即時影像，而於該即時影像中附加該移動物體的一標示物件，並輸出該即時影像；以及一影像輸出單元，電連接該顯示模組及該處理單元，以輸出接收自該處理單元的該即時影像。