CN107452217B - 快车道驾驶警告单元和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种快车道驾驶警告单元和方法，其中，连续拍摄行驶在包含快车道(L1)的公路上的车辆(6)前方的图像；分析所述图像以确定车辆(6)是否在快车道(L1)上行驶；在确定出同时满足下述条件时发出警示信号：车辆(6)在快车道(L1)上以低于快车道(L1)的限速范围下限的车速行驶超过一预设时间段；并且当前快车道(L1)的行驶状况允许车辆(6)在快车道(L1)的限速范围内行驶。

Description

快车道驾驶警告单元和方法
技术领域
本申请涉及用于警告在快车道上长时间低速驾驶车辆的驾驶员的单元和方法。
背景技术
许多公路，尤其是高速公路，在一个行驶方向上具有两条或多条车道，这些车道中包括一条快车道，车辆允许在快车道上告诉行驶。举例而言，在右侧通行制的国家中，同向多车道中的最左侧车道为快车道。一些快车道也被称作超车道，仅允许超车车辆和速度达到要求的车辆行驶。公路的各车道通常设置限速范围，快车道的限速范围比其它车道高。当车辆在快车道上行驶时，车辆速度不允许高于限速范围的上限或低于限速范围的下限。如果车辆在没有任何合理理由的情况下在快车道上以低于限速范围下限的车速行驶长时间，该车辆会阻碍其后面的其它车辆，并且这些车辆不得不从右侧超越该车辆。这不符合左侧超车规则，并且还容易导致交通事故。
对于在快车道上长时间低速行驶的车辆而言，并不是所有驾驶员都是故意如此驾驶车辆的。有些驾驶员仅仅是没有意识到他们驾驶车辆的速度太低。因此，在这种情况下对他们提出警告是有益的。
发明内容
本申请的目的是警告在快车道长时间低速驾驶车辆的驾驶员。
根据本申请的一个方面，提供了一种快车道驾驶警告单元，其包括处理单元以及分别与处理单元连接的摄像头和警示元件；其中，所述摄像头被构造成连续拍摄行驶在包含快车道的公路上的车辆前方的图像；所述处理单元被构造成接收摄像头拍摄的图像并且分析所述图像以确定车辆是否在快车道上行驶；以及所述处理单元还被构造成在确定出同时满足下述条件时指令警示元件发出警示信号：车辆在快车道上以低于快车道的限速范围下限的车速行驶超过一预设时间段；并且当前快车道的行驶状况允许车辆在快车道的限速范围内行驶。
根据一种可行实施方式，所述处理单元被构造成基于界定车道的左右车道分界线确定车辆行驶的车道。
根据一种可行实施方式，所述预设时间段为1到5分钟。该时间段可以是可调的。
根据一种可行实施方式，所述处理单元被构造成从摄像头拍摄的公路交通标志的图像和/或从车辆导航***获得快车道的限速范围。
根据一种可行实施方式，所述处理单元被构造成基于摄像头拍摄的图像确定当前快车道的行驶状况是否允许车辆在快车道的限速范围内行驶。
根据一种可行实施方式，如果摄像头没有拍摄到车辆前方有其它车辆，或者摄像头拍摄的车辆前方行驶的一或多个其它车辆的图像的尺寸逐渐减小，则处理单元确定当前快车道的行驶状况允许车辆在快车道的限速范围内行驶。
根据一种可行实施方式，如果摄像头拍摄的车辆前方行驶的一或多个其它车辆的图像的尺寸不逐渐减小或在一段设定时间内减小的幅度小于一设定比例，则处理单元确定当前快车道的行驶状况不允许车辆在快车道的限速范围内行驶。
根据一种可行实施方式，如果在初始的警示信号发出之后车辆驾驶员不采取任何行动而改变车辆行驶状况，则处理单元指令警示元件发出进一步的具有增大的强度和/或频率的警示信号。
根据一种可行实施方式，所述处理单元连接到或集成于车辆的车载电脑。
本申请在其另一方面提供了一种快车道驾驶警告方法，包括下述步骤：连续拍摄行驶在包含快车道的公路上的车辆前方的图像；分析所述图像以确定车辆是否在快车道上行驶；以及在确定出同时满足下述条件时发出警示信号：车辆在快车道上以低于快车道的限速范围下限的车速行驶超过一预设时间段；并且当前快车道的行驶状况允许车辆在快车道的限速范围内行驶。
附图说明
本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，其中：
图1是根据本申请的一种实施方式的快车道驾驶警告单元的框图。
图2是表示快车道驾驶警告单元的操作的示意图。
图3是根据本申请的一种实施方式的快车道驾驶警告方法的流程图。
具体实施方式
下面参照附图描述本申请的一些可行实施方式。
图1示意性展示了根据本申请的一种实施方式的快车道驾驶警告单元。该警告单元主要包括处理单元1、至少一个摄像头2和警示元件3。
摄像头2可以在能够拍摄车辆前方图像的位置安装在车辆上。举例而言，摄像头2安装在车辆前部，并且指向前方，使得摄像头2能够扫视车辆前方的区域。摄像头2的横向扫视区域至少覆盖限定车辆所行驶车道的左右车道分界线。摄像头2可以是车辆原有其它***(例如驾驶辅助***、泊车***、行车记录***等)中的摄像头。
处理单元1连接着摄像头2，并且连续接收摄像头2拍摄的图像且判断车辆是否行驶在快车道上。
处理单元1可以连接到或集成于车辆的车载电脑4，以采集车速等信息。
处理单元1还连接着警示元件3，并且指示警示元件3发出警示信号以表示车辆已在快车道上低速长时间行驶。
可选地，处理单元1连接着车辆的导航***5，用于从其采集有用信息。
这里所说的处理单元1与其它元件的连接，是指直接或间接连接，可以通过硬件或软件连接，信号传输方式可以是有线或无线。
需要指出，处理单元1指令警示元件3发出警示信号需要同时满足下述条件：车辆在快车道上长时间低速行驶，并且当前快车道行驶状况允许车辆在限速范围内行驶因而车辆没有理由如此低速行驶。
此外，这里所称的“长时间”是指超出了交通法规规定的车辆在快车道上可以允许的行驶时间。例如，在有的地区，车辆低速占用快车道的时间超过几分钟，就会被认为长时间低速占用快车道而有可能遭到处罚。
为此，本申请在处理单元1中设置一个时间段，低速占用快车道的时间超过了该时间段就会认为是长时间低速占用快车道。该时间段可以是1到5分钟。此外，该时间段可以是可调的。
图2示意性表示了一条公路，举例而言，该公路包括同向三条车道L1、L2和L3。对于右侧通行制公路来说，左车道L1为快车道或超车道，具有最高限速范围，例如100至120公里/小时，中间车道L2具有中间限速范围，例如90至110公里/小时，右车道L3具有最低限速范围，例如60至90公里/小时。
图中显示出配备有本申请的警告单元的车辆6在快车道L1上行驶。警告单元的摄像头2被显示为安装在车辆6前部的中间位置，并且扫视车辆6前方区域。
快车道L1的左侧由实线形式的车道分界线限定，在右侧由虚线形式的车道分界线限定。摄像头2的扫视区域覆盖左侧实线车道分界线和右侧虚线车道分界线的一部分，从而处理单元1能够基于来自摄像头2的图像确定车辆6位于快车道L1上。如果图像中显示左侧车道分界线的左侧不再是同向车道，例如，左侧车道分界线的左侧是逆行车道、隔离带、路肩等等，也可作为辅助来判断车辆6所在车道是否为快车道L1。此外，来自导航***5的信息也可以被使用，以帮助处理单元1确定车辆6行驶的车道。
可以理解，对于左侧通行制国家的公路来说，可以用类似的方式判断车辆6是否位于快车道L1上。
处理单元1能够从来自摄像头2的图像确定限速范围信息。举例而言，限速范围可能直接标注在车道上(如图2中所示)，或者标注在沿着公路设置的交通标志上。另外，来自导航***5的信息也可以被使用，以帮助处理单元1确定车辆6行驶的车道的限速范围。
此外，处理单元1还从车载电脑4获取车辆6的速度，并且在车辆6的速度低于限速范围的下限的情况下判断车辆6是否有理由在快车道L1上以低于限速范围下限的车速行驶长时间。举例而言，如果摄像头2没有拍摄到车辆6前方有任何车辆，或者车辆6前方车辆的行驶速度持续高于车辆6(这种情况能够从车辆6前方车辆的图像持续变小甚至消失而判断出来)，则处理单元1确定车辆6没有理由在快车道L1上长时间低速行驶。另一方面，如果车辆6前方车辆以与车辆6几乎相同的速度行驶(这种情况能够从车辆6前方车辆的图像的尺寸不逐渐减小，例如基本不变甚至逐渐增大，或在一段设定时间内尺寸的减小幅度小于一设定比例而判断出来，例如，在不良路况时)，则处理单元1确定车辆6在快车道L1上长时间低速行驶是有理由的。
当处理单元1确定没有理由在快车道L1上长时间低速行驶时，其向警示元件3发出指令，使得警示元件3发出警示信号以指示车辆已经在快车道上长时间低速行驶了。警示信号可以是仪表板屏幕上的闪烁信号或文字。作为附加或替代，音频信号也可被发出。
警示信号可以提醒驾驶员上述状况，并且还可以建议驾驶员提速或变更车道。
如果在警示信号发出后驾驶员不采取任何行动，警示信号的强度和/或频率可以提高。
作为补充，其它形式的信息采集和状况判断方式在此也可使用。
本申请能够执行一种快车道驾驶警告方法。上面描述的警告单元及可以应用于该警告方法中。
作为示例，该快车道驾驶警告方法能够以下述顺序以图3所示方式执行。
在步骤S1，快车道驾驶警告程序被启动，然后程序转到步骤S2。
在步骤S2，车辆行驶的车道被检测，然后程序转到步骤S3。
在步骤S3，判断车辆是否位于快车道上。如果答案为“是”，则程序转到步骤S4；如果答案为“否”，则程序转到步骤S5。
在步骤S5，使一计数器的计数值等于零，然后程序转到步骤S10。
在步骤S4，判断车速是否低于快车道的限速范围下限。如果答案为“是”，则程序转到步骤S6；如果答案为“否”，则程序转到步骤S7。
在步骤S7，使所述计数值等于零，然后程序转到步骤S10。
在步骤S6，将计数值加1，然后程序转到步骤S8。
在步骤S8，判断计数值是否等于或大于一阈值。如果答案为“是”，则程序转到步骤S9；如果答案为“否”，则程序转到步骤S10。
在步骤S9，警示信号被发送给驾驶员，然后程序转到步骤S10。
在步骤S10，程序中止一段延时，然后返回步骤S2。
能够实现相同或相似功能的其它程序也可以设计出来。
步骤S10中的延时可以是几秒或几十秒。
优选地，在步骤S9中，警示信号可以根据计数器的计数值而变化。举例而言，随着计数值变大，步骤S9中警示信号的强度可以增大。
在上面的程序中，通过计数器的计数值与延时的组合，来判断车辆低速占用快车道的时间是否超过了设置的时间段，步骤S8中的阈值实质上对应于该时间段。当然，其它计时方式也可以采用。
可以理解，前面参照警告单元描述的各种特征也可以应用于该警告方法中。
根据本申请，警示信号会发送给驾驶员以指示车辆在快车道上长时间行驶太慢，从而驾驶员可以加速车辆或将车辆变更到另一车道上。通过这种方式，可以符合交通规则的要求以避免受到交管部门的惩罚，并且可以提高驾驶安全性以避免交通事故。
虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (7)

1.一种快车道驾驶警告单元，包括处理单元(1)以及分别与处理单元(1)连接的摄像头(2)和警示元件(3)；
其中，所述摄像头(2)被构造成连续拍摄行驶在包含快车道(L1)的公路上的车辆(6)前方的图像；
所述处理单元(1)被构造成接收摄像头(2)拍摄的图像并且分析所述图像以确定车辆(6)是否在快车道(L1)上行驶，并且在车辆(6)的速度低于限速范围下限的情况下，通过前方车辆的图像判断车辆(6)是否有理由在快车道(L1)上以低于限速范围下限的车速行驶长时间；以及
所述处理单元(1)还被构造成在确定出同时满足下述条件时指令警示元件(3)发出警示信号并且建议驾驶员提速或变更车道：
车辆(6)没有理由地在快车道(L1)上以低于快车道(L1)的限速范围下限的车速行驶超过一预设时间段；并且
当前快车道(L1)的行驶状况允许车辆(6)在快车道(L1)的限速范围内行驶；
其中，所述预设时间段是可调的；
其中，如果摄像头没有拍摄到车辆(6)前方有任何车辆，或者从车辆(6)前方车辆的图像持续变小甚至消失而判断出车辆(6)前方车辆的行驶速度持续高于车辆(6)，则处理单元确定车辆(6)没有理由在快车道上长时间低速行驶；如果从车辆(6)前方车辆的图像的尺寸不逐渐减小、或在一段设定时间内尺寸的减小幅度小于一设定比例而判断出车辆(6)前方车辆以与车辆(6)几乎相同的速度行驶，则处理单元确定车辆(6)在快车道上长时间低速行驶是有理由的。
2.如权利要求1所述的快车道驾驶警告单元，其中，所述处理单元(1)被构造成基于界定车道的左右车道分界线确定车辆(6)行驶的车道。
3.如权利要求1所述的快车道驾驶警告单元，其中，所述预设时间段为1到5分钟。
4.如权利要求3所述的快车道驾驶警告单元，其中，所述处理单元(1)被构造成从摄像头(2)拍摄的公路交通标志的图像和/或从车辆导航***获得快车道(L1)的限速范围。
5.如权利要求1至4中任一项所述的快车道驾驶警告单元，其中，如果在初始的警示信号发出之后车辆驾驶员不采取任何行动而改变车辆行驶状况，则处理单元(1)指令警示元件(3)发出进一步的具有增大的强度和/或频率的警示信号。
6.如权利要求1至4中任一项所述的快车道驾驶警告单元，其中，所述处理单元(1)连接到或集成于车辆的车载电脑(4)。
7.一种快车道驾驶警告方法，包括下述步骤：
连续拍摄行驶在包含快车道(L1)的公路上的车辆(6)前方的图像；
分析所述图像以确定车辆(6)是否在快车道(L1)上行驶，并且在车辆(6)的速度低于限速范围下限的情况下通过前方车辆的图像判断车辆(6)是否有理由在快车道(L1)上以低于限速范围下限的车速行驶长时间；以及
在确定出同时满足下述条件时发出警示信号并且建议驾驶员提速或变更车道：
车辆(6)在快车道(L1)上没有理由地以低于快车道(L1)的限速范围下限的车速行驶超过一预设时间段；并且
当前快车道(L1)的行驶状况允许车辆(6)在快车道(L1)的限速范围内行驶；
其中，所述预设时间段是可调的；
其中，如果没有拍摄到车辆(6)前方有任何车辆，或者从车辆(6)前方车辆的图像持续变小甚至消失而判断出车辆(6)前方车辆的行驶速度持续高于车辆(6)，则确定车辆(6)没有理由在快车道上长时间低速行驶；如果从车辆(6)前方车辆的图像的尺寸不逐渐减小、或在一段设定时间内尺寸的减小幅度小于一设定比例而判断出车辆(6)前方车辆以与车辆(6)几乎相同的速度行驶，则确定车辆(6)在快车道上长时间低速行驶是有理由的。
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