CN101885309A - 汽车辅助视频告警装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种汽车辅助视频告警装置，主要利用多个影像采集元件分别采集汽车周边各种不同角度的影像，并通过一视频切换单元的切换选择，送至一车载显示器播放，以扩大驾驶人对车外的视线范围；又利用一视频识别单元对汽车外特定角度的影像进行分析，以判断影像中是否出现移动物体及移动物体远近是否改变，并根据判断结果自动启动警报以通知驾驶人，藉此在行车过程中遇有相邻车道车辆变换车道或异常越线时，自动对驾驶人产生警报提示，以确保行车安全。

Description

汽车辅助视频告警装置

技术领域

本发明涉及一种汽车告警装置，特别涉及一种汽车辅助视频告警装置。

背景技术

申请人先前曾提申的中国台湾申请第93101312号“汽车辅助视频装置”发明专利，主要为解决以下问题：

当驾驶人驾驶汽车时，车前方的情况需要驾驶人自行判断，此种方式对于视野开阔的环境尚不致出现什么问题，但在驶出狭巷或转弯的角度过大时，驾驶人因为无法看到有效视野外的环境，如有车辆由巷口处的90°方向行驶而来，即很容易发生交通事故。

请参阅图7所示，当本车A从巷内驶出时，其左前方L、右前方R、正前方F的视野分别如图8所示，在所述状况下，本车A的驾驶人显然无法察觉到由巷口90°方向驶来的车辆。

又，当汽车在转弯角度过大的路段倒车或由从比较狭窄的停车位退出时，受前述因素影响，其危险性依然存在。如图9所示，当本车A从停车位退出时，其左后方L、右后方R、正后方F的视野如图10所示，本车A的驾驶人同样无法察觉到90°方向行驶过来的车辆。

为解决前述问题，前述第93101312号“汽车辅助视频装置”发明专利，主要目的即在有效扩大驾驶座的视线范围，其技术特征于车头、车尾的车灯内分设一影像采集元件，并通过两视频切换单元连接至两位于驾驶座两侧的显示器，两视频切换单元由一控制单元控制其切换，该控制单元除检测倒车档、转向灯明灭外，并与一车速检测器连接。

藉此，当汽车在一定速限以下行进，控制单元即通过视频切换单元将车头影像采集元件的影像送至显示器，以提供较大的前方视野，如汽车行车速度高于该速限，则使显示器切换播放车尾影像采集元件采集的影像，以检视车后方状况，由于车灯内的影像采集元件分别朝向相对外侧，故可有效扩大驾驶座的视线范围。

由于前述专利案确可通过扩大驾驶座视线范围，有效排除因视线受限所造成的交通意外，而具备突出的技术特征与显然的进步，而核准专利并经公告取得台湾专利证书(证书号：I232818)。

尽管前述专利案在解决因视线范围受限所造成交通安全的成效上具有卓著的贡献，但影响交通安全的因素很多，现有辅助装置很难针对复杂的行车状况：

例如：车辆一般应在车道分隔线的中间行驶(如图11所示)，但驾驶人一时不注意而偏离行驶车道(如图12中所示车辆偏向右侧的车道分隔线)，则很容易和相邻车道的车辆发生擦撞。另一方面，即使本车A按照行车道行驶，若相邻车道的车辆突然切换车道或越线(如图13、图14所示，其中图13为正常行驶状态，图14揭示本车右侧的车辆突然越线)，仍很容易发生碰撞。在面临前述状况时，申请人先前申请获准的专利案，也无较大作用。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有汽车辅助视频装置很难分辨复杂的行车状况，从而给予驾驶者提醒的技术问题。

为达成前述目的，本发明提供一种汽车辅助视频告警装置，包括有：

多组影像采集元件，分别采集汽车左前、右前、左后、右后方及正后方的影像；

一视频识别单元，其具有多个输入端，而分别与各影像采集元件连接，由各影像采集元件采集影像中识别出移动物体或异常状况；

一控制单元，其输入端与前述视频识别单元连接；

一警报器，受前述控制单元的控制，发出声光警报提示驾驶人；

一视频切换单元，具有多个输入端，并分别与各影像采集元件连接；

一车载显示器，与前述视频切换单元的输出端连接，其设于驾驶座的仪控板上，当警报器告警时将自动显示相应影像采集元件所拍摄的内容；

本发明的有益效果在于，既可扩大驾驶人视线范围，又可通过视频识别技术自动识别行车中的危险状况，并通过声音提醒驾驶人，从而避免可能发生的突发状况。

利用前述设计，当车辆行驶于狭窄的巷口时，由于部分影像采集元件安装于车头最前方(左、右前方)，驾驶人可提前观察到由巷口90°方向驶来的车辆，复以视频识别单元可自动识别移动物体并给予驾驶人声音提醒，故可有效确保驾驶人的行车安全。

又当车辆在转弯角度过大的路段倒车或由从比较狭窄的停车位元退出时，由于部分影像采集元件安装于车尾(左后方、右后方、正后方)，驾驶人也可提前观察到车辆后方的来车，视频识别单元也可自动识别移动物体并给予驾驶人声音或警报提醒。

再者，若车辆行驶时出现越线，车道分隔线在采集影像中的位置将发生变化，当视频识别单元发现车道分隔线距离车辆过近时，将自动提示驾驶人。

在车辆行驶时若周围车辆突然变线(或：后方车辆突然加速靠近本车)，由于变线车辆在采集影像中的影像将会变大，当视频识别单元发现影像中的车辆大小超出安全范围时或车辆影像在短时间内突然变大时，将在画面上以醒目方式标示该受监控的变线车辆，同时用语音或警报音提醒驾驶人。

车辆向前行驶时，若视频识别单元分析出侧后方或正后方影像采集元件所采集的车辆影像在短时间内突然变大，将在画面上以醒目方式标示该受监控的变线车辆，同时用语音或警报音提醒驾驶人。

前述控制单元还可进一步连接一车速检测器，该车速检测器在测知车速低于一设定值时，由控制单元启动车头的影像采集元件；当车速高于该设定值时，则切换启动车尾的影像采集元件工作，以便在行车过程中监看后方状况。

该控制单元可进一步检测倒车档状态，也可连接一倒车雷达。

附图说明

图1为本发明的方块图；

图2为本发明各影像采集元件安装至汽车上各特定位置的示意图；

图3A至图3D为本发明识别路况的示意图；

图4至图6为本发明的监测范围暨监测画面示意图；

图7为汽车行经巷口的路况示意图；

图8为汽车行经巷口的驾驶人视野示意图；

图9为汽车由行车位退出的示意图；

图10为汽车由行车位退出时驾驶人的视野示意图；

图11至图14为汽车行走于车阵中与相邻车道车辆的关系示意图。

附图标记说明：

10-视频识别单元；11～15-影像采集元件；16-车速检测器；17-警报器；20-视频切换单元；30-控制单元；40-车载显示器。

具体实施方式

有关本发明的一较佳实施例，请参阅图1所示，主要由多个影像采集元件11～15、一视频识别单元10、一视频切换单元20、一控制单元30、一车载显示器40及一警报器17组成；其中：

请配合参阅图2所示，各影像采集元件11～15分设于车头左前方、车头右前方、车尾左后方、车尾右后方及车尾正后方，其中左、右前方和左、右后方的影像采集元件11～14摆设角度略朝向相对外侧，以分供采集汽车左前、右前、左后、右后等方向的影像，正后方的影像采集元件供采集汽车正后方的影像；又前述各个影像采集元件可为CCD或CMOS影像感测器。

该视频切换单元20连接于各影像采集元件11～15与车载显示器40之间，并受控于该控制单元30，而由该控制单元30控制视频切换单元20切换选择其中一影像采集元件，将其采集的影像送至车载显示器40播放。

该视频识别单元10具有多个视频输入界面(图中未示)，各视频输入界面分别与各影像采集元件11～15连接，以针对各影像采集元件11～15采集的影像进行运算分析，主要分析内容在于影像中是否出现移动物体及该移动物体的尺寸变化，并将分析结果回送给控制单元30，又视频识别单元10另与控制单元30连接，由控制单元30控制视频识别单元10选择处理哪一影像采集元件11～15所采集的影像。

该控制单元30根据车速、汽车前进或后退、是否转向等信息，以决定视频切换单元20的切换与视频识别单元10的分析对象。在本实施例中，该控制单元30通过汽车内部***取得倒车档、转向灯的状态，以作为控制视频切换单元20及视频识别单元10的参考依据。又控制单元30并与一车速检测器16连接，该车速检测器系用以检测汽车的行驶速度，作为控制识别哪路视频的依据，假设以每小时10公里(10km/h)为设定值，当车速低于该设定值，表示汽车可能到达路口而减速，此时控制单元30系令视频识别单元10识别由前方(左前、右前)采集的影像，此时若影像中有异常状况，视频识别单元10将信息送至控制单元20，而由控制单元20通过警报器17产生警报；同样，当汽车车速仍低于前述设定值，但控制单元30却检测到汽车处于倒车状态时，控制单元即令视频识别单元10选择接通后方(左后、右后、正后方)的影像采集元件，此时若影像中有异常状况，视频识别单元10将信息送至控制单元30，而由控制单元30通过警报器17产生警报，以对驾驶人告警。

又，当汽车车速高于设定值，且未在倒车状态，则控制单元30系令视频识别单元10接通左后、右后、正后的影像采集元件以识别车辆左后、右后、正后的影像，当左后、右后、正后方有车辆过于接近本车或本车行驶越线时，也将产生告警信息。

再者，该车载显示器40可设于汽车驾驶座的仪控板上，其与前述视频切换单元30的输出端连接，以播放视频切换单元30选择输出的影像。

该警报器17设于控制单元30的输出端上，用以产生声及/或光形式的告警信息。

由上述可知，本发明在汽车车头、车尾分设影像采集元件，且分别与视频识别单元连接，并由视频识别单元10进一步分析采集影像中是否存在异常的状况(包括：以相对取像角度的90°方向移动的物体、快速接近的物体及越线等)，进而通过控制单元30向驾驶人告警；又由于车头及车尾的影像采集元件11～15系通过视频切换单元20与车载显示器40连接，当采集影像中出现移动物体、移动物体趋近变大及车辆越线等状况时，该控制单元30除启动警报器17告警时，也同时将采集影像中以醒目方式(如闪烁的框线)标示该触动警报的移动物体。至于视频识别单元10判别邻车趋近、越线的方式详如以下所述：

请参考图3A至图3D，该视频识别单元10基于下述原理定位周围其他车辆的轮廓：

当一影像采集元件11～15的位置保持不变，在一段很短时间内拍摄到的背景图像会保持不变，而移动物体的图像会出现变化，因此可利用相邻连续图片的差值，获得变化的运动图像。车辆定位过程请参看图3A至图3D所示；其中：

图3A揭示该视频识别单元10利用统计特性还原的周围无车辆时的路况图，图3B为采集影像中出现移动车辆时的路况图，而将图3A与图3B比较后可获得图3C，其中白色部分为经过运算所定义的移动物体，又将图3C中不符合车辆特征的部分删除，即定位出图3D中其他动态车辆的轮廓、大小(如虚线方框所示)及位置。前述图3A至图3D为以监看后方来车为例，当定位出来的车辆快速接近时，影像中的车辆尺寸将会迅速变大，藉此即可由控制单元30通过警报器17产生警报，以通知驾驶人后方来车存在追撞的可能性，令其提高警觉。

又位于汽车左前、右前的影像采集元件所采集影像可用来监看本车是否正常地在车道行进，如图4的显示器画面揭示有本车在车道上正常行进的车道情况，视频识别单元10也同时锁定了车道分隔线在影像中的位置，一旦本车偏离车道，分隔线位置改变(如图5所示)，则将在车载显示器40显示画面上以虚线框标示该改变位置的分隔线，并同时通过警报器17产生声或光形式的告警信息通知驾驶人注意。

再位于汽车左前、左后或右前、右后的影像采集元件11～14所采集影像则用来监看相邻车道上约略并行的车辆动态(如图6所示)，当相邻车道上的车辆突然靠近，相应影像采集元件采集影像中的移动物体(车辆)尺寸快速放大且与分隔线的相对位置也会改变，如此一来，即可判断相邻车道上的车辆可能临时变换车道或越线，故除在车载显示器40显示画面上以虚线框标示该锁定的车辆以资识别外，亦同时通过警报器17产生声或光形式的告警信息通知驾驶人注意。

而位于汽车前后的影像采集元件的另一个作用是扩大驾驶人的视线范围：由于车头的影像采集元件系安装于汽车的最前端且拍摄方向朝向左前、右前，当车头到达巷口时，驾驶人即与车头在同一时间掌握到巷口前方的状况。又对车后影像采集元件而言，当车尾倒出停车格或狭巷时，车尾影像采集元件即可在第一时间采集车尾以外的影像，供驾驶人提前掌握车后状况。

由上述可知，本发明主要利用安装在汽车车头/车尾的影像采集元件辅助监控汽车周遭的状况，并利用视频识别技术提前掌控路况，从而避免发生交通事故。

以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种汽车辅助视频告警装置，其特征在于，包括有：

多组影像采集元件；

一视频识别单元，其具有多个输入端，而分别与所述影像采集元件连接，由所述影像采集元件采集影像中识别出移动物体或异常状况；

一视频切换单元，具有多个输入端，并分别与各影像采集元件连接；

一控制单元，分别与所述视频识别单元及视频切换单元连接；

一警报器，受所述控制单元的控制，发出声光警报提示驾驶者；

一车载显示器，与所述视频切换单元的输出端连接。

2.如权利要求1所述的汽车辅助视频告警装置，其特征在于，该视频识别单元针对汽车右前、右后或左前、左后的影像采集元件所采集影像判断相邻车道上是否有移动物体或移动物体是否快速变大。

3.如权利要求2所述的汽车辅助视频告警装置，其特征在于，该视频识别单元针对汽车正后方的影像采集元件所采集影像判断车后方是否有移动物体或移动物体是否快速变大。

4.如权利要求3所述的汽车辅助视频告警装置，其特征在于，该控制单元与一车速检测器连接，取得行车速度。

5.如权利要求4所述的汽车辅助视频告警装置，其特征在于，该控制单元进一步由汽车取得倒车档位状态及转向灯状态。

6.如权利要求5所述的汽车辅助视频告警装置，其特征在于，该警报器产生声及/或光形式的告警信息。

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