TWI665114B - 車輛行駛偵測方法及車輛行駛偵測系統 - Google Patents

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Abstract

一種車輛行駛偵測方法。車輛行駛偵測方法包括以下步驟：獲得一光達單元之一掃描範圍。獲得一車道之一寬度。獲得該車道之一軌跡。依據該寬度及該軌跡，於該掃描範圍建立一動態感測區域。

Description

車輛行駛偵測方法及車輛行駛偵測系統
本發明是有關於一種偵測方法及偵測系統，且特別是有關於一種車輛行駛偵測方法及車輛行駛偵測系統。
行車安全一直是車輛產業相當重視的一環。在車輛科技中，發展出各式安全偵測系統來提升車輛的安全性，例如感測器融合技術(Vision-Lidar Fusion)技術等。 然而，現有技術均是偵測車輛正前方之整個區域，在車輛行駛過程中，並未考慮到道路的彎曲變化。道路的彎曲變化往往會造成前方車輛的偵測錯誤，進而使得行車安全性無法獲得確保。
本發明係有關於一種車輛行駛偵測方法及車輛行駛偵測系統，其利用動態感測區域來協助進行車輛行駛的偵測，使得在道路具有彎曲變化時，前方車輛也能夠正確 被確認是否位於行駛之車道上、或者欲離開此車道，進而確保行車安全性。
根據本發明之第一方面，提出一種車輛行駛偵測方法。車輛行駛偵測方法包括以下步驟：獲得一光達單元(lidar)之一掃描範圍。獲得一車道之一寬度。獲得該車道之一軌跡。依據該寬度及該軌跡，於該掃描範圍建立一動態感測區域。
根據本發明之第二方面，提出一種車輛行駛偵測系統。車輛行駛偵測系統包括一光達單元(lidar)、一寬度建立單元、一軌跡建立單元及一處理單元。光達單元用以發出數個掃描射線。光達發射單元具有一掃描範圍。寬度建立單元用以獲得一車道之一寬度。軌跡建立單元用以獲得該車道之一軌跡。處理單元用以依據該寬度及該軌跡，於該掃描範圍建立一動態感測區域。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
110‧‧‧光達單元
120‧‧‧寬度建立單元
121‧‧‧影像擷取單元
130‧‧‧軌跡建立單元
131‧‧‧方向盤偵測單元
132‧‧‧輪胎偵測單元
140‧‧‧處理單元
210‧‧‧距離運算單元
310‧‧‧曲線建立單元
800、910、920、930、940、950、960、970‧‧‧車輛
1000‧‧‧車輛行駛偵測系統
AR‧‧‧動態感測區域
DA‧‧‧反射距離總和
IM‧‧‧影像
L1、L2‧‧‧車道
R1‧‧‧掃描範圍
RC‧‧‧反射點曲線
S100、S110、S120、S130、S140、S200、S210、S220、S300、S310、S320‧‧‧
SL‧‧‧掃描射線
SP‧‧‧車速資訊
SW‧‧‧方向盤資訊
TR‧‧‧軌跡
WD‧‧‧寬度
第1圖繪示根據一實施例之車輛行駛偵測系統之方塊圖。
第2圖根據一實施例之道路狀況的示意圖。
第3圖繪示根據一實施例之車輛行駛偵測方法之流程圖。
第4~5圖繪示根據一實施例之道路狀況的示意圖。
第6~8圖繪示根據另一實施例之道路狀況的示意圖。
第9~10圖繪示根據另一實施例之道路狀況的示意圖。
請參照第1圖，其繪示根據一實施例之車輛行駛偵測系統1000之方塊圖。本實施例之車輛行駛偵測系統1000包括一光達單元(lidar)110、一寬度建立單元120、一軌跡建立單元130、一處理單元140、一影像擷取單元121、一方向盤偵測單元131、一輪胎偵測單元132、一距離運算單元210及一曲線建立單元310。車輛行駛偵測系統1000例如是一車載系統。光達單元110用以發出光達射線並接收反射射線。光達單元110係以扇形掃描之方式掃描前方道路狀況。透過光達單元110的掃描，可以得知前方是否有車輛，並得知前方車輛之距離。
請參照第2圖，其根據一實施例之道路狀況的示意圖。如第2圖所示，車輛800以光達單元110進行掃描時，可於掃描範圍R1得知正前方有一車輛910。然而，車輛910雖然位於正前方，但車輛910其實是行駛於轉彎路段之另一車道L2上，而與車輛800所行駛之車道L1並無影響。因此，僅藉由掃描範圍R1進行偵測，很容易產生誤判。
本實施例可以透過寬度建立單元120、軌跡建立單元130及處理單元140的運作，建立出動態感測區域AR(繪示於第4圖及第5圖)。寬度建立單元120、軌跡建立單元130及處理單元140例如是一晶片、一電路、或儲存數組程式碼之儲存媒體。以下搭配流程圖詳細說明上述各項元件之運作。影像擷取單元121例如是一照相機或攝影機，方向盤偵測單元131及輪胎偵測單元132例如是一轉動偵測器。請參照第3~5圖，第3圖繪示根據一實施例之車輛行駛偵測方法之流程圖，第4~5圖繪示根據一實施例之道路狀況的示意圖。第3圖之流程圖包括步驟S100、步驟S200及步驟S300。步驟S100係為一動態感測區域(dynamic scanning of ROI)AR之建立程序，步驟S200係為前方車輛之位置的確認程序，步驟S300係為前方車輛變換車道之偵測程序。在一實施例中，亦可不執行步驟S200，而僅有步驟S100及步驟S300。或者，在另一實施例中，亦可不執行步驟S300，而僅有步驟S100及步驟S200。或者，在另一實施例中，亦可不執行步驟S200及步驟S300，而僅有步驟S100。
步驟S100包括步驟S110~步驟S140。在步驟S110中，處理單元140自光達單元110獲得掃描範圍R1。掃描範圍R1例如是由掃描角度及掃描半徑所組成之一扇型區域。
在步驟S120中，寬度建立單元120獲得車道L1之一寬度WD。在一實施例中，寬度建立單元120可以透過影像擷取單元121所擷取之一影像IM，來獲得寬度WD。舉例來說，寬度建立單元120可以於影像IM上先擷取出兩標線，再根據車輛800之寬度與兩標線之間距的比率，來估計出車道L1的寬度WD。或者，在另一實施例中，寬度建立單元120亦可根據定位位置，查找一地圖資訊來建立出寬度WD。
在步驟S130中，軌跡建立單元130獲得車道L1之一軌跡TR。在一實施例中，軌跡建立單元130可以透過方向盤偵測單元131所偵測到之一方向盤資訊SW及輪胎偵測單元132所偵測到之一車速資訊SP，建立出軌跡TR。此軌跡TR係為車輛800預定行走之路線。如第4圖所示，車輛800行走於彎曲之車道L1時，軌跡TR亦為彎曲狀。在另一實施例中，軌跡建立單元130亦可根據定位位置，查找一地圖資訊獲得軌跡TR。
上述步驟S110、步驟S120、步驟S130之順序並不局限於第3圖之示例。在一實施例中，步驟S110、步驟S120、步驟S130亦可同時執行。
在步驟S140中，處理單元140依據寬度WD及軌跡TR，於掃描範圍R1建立出動態感測區域AR。在一實施例中，動態感測區域AR係為沿著軌跡TR延伸且具有寬度 WD的範圍。動態感測區域AR可以視為車道L1與掃描範圍R1之重疊區域。
如第4圖所示，車輛920雖然位於車輛800之正前方，但車輛920並非位於動態感測區域AR內，故處理單元140不會判定車輛920位於車輛800之行駛路徑上。因此，路線的轉彎不會造成偵測的錯誤。
如第5圖所示，車輛930雖然不是位於車輛800之正前方，但車輛930位於動態感測區域AR內，故會判定車輛930位於車輛800所行駛的車道L1上。
因此，透過上述實施例所建立出動態感測區域AR，即使路線具有彎曲變化，仍然能夠正確偵測出行駛路徑上的車輛930。
此外，相較於掃描範圍R1，範圍較小的動態感測區域AR能夠省去不必要區域的偵測處理程序，更能夠降低系統運算負擔。
請參照第1圖，透過距離運算單元210的運作，能夠確認佔據到動態感測區域AR之車輛是否行駛於車道L1。距離運算單元210例如是一晶片、一電路或儲存數組程式碼之儲存媒體。以下搭配第3圖之流程圖及第6~8圖詳細說明距離運算單元210之運作。第6~8圖繪示根據另一實施例之道路狀況的示意圖。
在步驟S140獲得動態感測區域AR之後，流程進入步驟S200。步驟S200包括步驟S210及步驟S220。在步驟S210中，距離運算單元210運算光達單元110於動態感測區域AR之數個掃描射線SL之一反射距離總和DA。反射距離總和DA係為所有掃描射線SL之反射距離之加總，其代表前方物體佔據動態感測區域AR的情況。反射距離總和DA越低時，代表前方之物體佔據動態感測區域AR的部分越大。
在步驟S220中，處理單元140依據反射距離總和DA分析前方之車輛之一動態。如第6圖所示，前方車輛940雖然占據部分的動態感測區域AR，但其只是因為轉彎而切入車道L1之一部分。反射距離總和DA未低於一預設值，處理單元140分析出此車輛940並非位於車道L1內。
如第7圖所示，前方車輛950雖然也占據部分的動態感測區域AR，但其只是因為轉彎而切入車道L1之一部分。反射距離總和DA也未低於預設值，處理單元140分析出此車輛950並非位於車道L1內。
如第8圖所示，前方車輛960占據大部分的動態感測區域AR，反射距離總和DA低於預設值，處理單元140分析出此車輛960確實位於車道L1內。如此一來，透過反射距離總和DA的分析，能夠確認前方車輛是否位於行駛之車道L1內，以提高偵測之準確率。
請參照第1圖，透過曲線建立單元310的運作，能夠分析出前方之車輛是否變換車道。曲線建立單元310例如是一晶片、一電路或儲存數組程式碼之儲存媒體。以下搭配第3圖之流程圖及第9~10圖詳細說明曲線建立單元310之運作。第9~10圖繪示根據另一實施例之道路狀況的示意圖。
步驟S300包括步驟S310及步驟S320。在步驟S310中，曲線建立單元310運算光達單元110於動態感測區域AR之掃描射線SL(繪示於第6~8圖)之一反射點曲線RC。反射點曲線RC可視為前方車輛970之車尾。當車輛970變換車道時，反射點曲線RC會有相當明顯的變化。
在步驟S320中，處理單元140依據反射點曲線RC分析前方之車輛970之動態。如第9~10圖所示，反射點曲線RC之長度產生明顯的變化(例如是變長)，處理單元140分析出前方之車輛970正在變換車道，而欲離開車道L1。
上述各種實施例，利用動態感測區域來協助進行車輛行駛的偵測，使得在道路具有彎曲變化時，前方車輛也能夠正確被確認是否位於行駛之車道上、或者欲離開此車道，進而確保行車安全性。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有 通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (20)

  1. 一種車輛行駛偵測方法，包括：獲得一光達單元(lidar)之一掃描範圍；獲得一車道之一寬度；獲得該車道之一軌跡；以及依據該寬度及該軌跡，於該掃描範圍建立一動態感測區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之車輛行駛偵測方法，其中獲得該車道之該寬度之步驟係透過一影像獲得該寬度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之車輛行駛偵測方法，其中獲得該車道之該寬度之步驟係透過一地圖資訊獲得該寬度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之車輛行駛偵測方法，其中獲得該車道之該軌跡之步驟係透過一方向盤資訊及一車速資訊獲得該軌跡。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之車輛行駛偵測方法，其中獲得該車道之該軌跡之步驟係透過一地圖資訊獲得該軌跡。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之車輛行駛偵測方法，更包括：運算該光達單元於該動態感測區域之複數個掃描射線之一反射距離總和；以及依據該反射距離總和分析前方之一車輛之一動態。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之車輛行駛偵測方法，其中依據該反射距離總和分析前方之該車輛之該動態之步驟係分析前方之該車輛是否行駛於該車道。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之車輛行駛偵測方法，更包括：運算該光達單元於該動態感測區域之複數個掃描射線之一反射點曲線；以及依據該反射點曲線分析前方之一車輛之一動態。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之車輛行駛偵測方法，其中依據該反射點曲線分析前方之該車輛之該動態之步驟係依據該反射點曲線之一長度的變化分析前方之該車輛之該動態。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之車輛行駛偵測方法，其中依據該反射點曲線分析前方之該車輛之該動態之步驟係分析前方之該車輛是否欲離開該車道。
  11. 一種車輛行駛偵測系統，包括：一光達單元(lidar)，用以發出複數個掃描射線，該光達發射單元具有一掃描範圍；一寬度建立單元，用以獲得一車道之一寬度；一軌跡建立單元，用以獲得該車道之一軌跡；以及一處理單元，用以依據該寬度及該軌跡，於該掃描範圍建立一動態感測區域。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之車輛行駛偵測系統，更包括：一影像擷取單元，用以擷取一影像，該寬度建立單元係透過該影像獲得該寬度。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之車輛行駛偵測系統，其中該寬度建立單元係透過一地圖資訊獲得該寬度。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之車輛行駛偵測系統，更包括：一方向盤偵測單元，用以偵測一方向盤資訊；以及一輪胎偵測單元，用以偵測一車速資訊，該軌跡建立單元係透過該方向盤資訊及該車速資訊獲得該軌跡。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之車輛行駛偵測系統，其中該軌跡建立單元係透過一地圖資訊獲得該軌跡。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之車輛行駛偵測系統，更包括：一距離運算單元，用以運算該光達單元於該動態感測區域之該些掃描射線之一反射距離總和，該處理單元依據該反射距離總和分析前方之一車輛之一動態。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之車輛行駛偵測系統，其中該處理單元係分析前方之該車輛是否行駛於該車道。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之車輛行駛偵測系統，更包括：一曲線建立單元，用以根據該動態感測區域之該些反射射線，獲得一反射點曲線，該處理單元依據該反射點曲線分析前方之一車輛之一動態。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之車輛行駛偵測系統，其中該處理單元係依據該反射點曲線之一長度的變化分析前方之該車輛之該動態。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之車輛行駛偵測系統，其中該處理單元係分析前方之該車輛是否欲離開該車道。
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