TWI520861B - Forward vehicle motion detection system and method thereof - Google Patents

Description

前方車輛移動偵測系統及其方法

本發明係有關一種影像辨識方法，特別是有關於一種利用連續影像判斷前方是否有車輛存在及前方車輛是否移動之移動偵測方法。

目前廣泛使用於車輛上的倒車雷達系統，係使用超音波感測器來偵測車輛與周圍障礙物的情況，若周圍障礙物接近駕駛人車輛一定距離時由警報系統發出警示音，依照不同的距離而有不同頻率的警示音，駕駛人可藉由不同頻率的警示音得知駕駛車輛與周圍障礙物的距離，解除了駕駛人在停車、倒車、和啟動車輛時前後左右探視所引起的困擾，可提高駕駛時的安全性；而更進一步的倒車雷達系統並附有攝影鏡頭，當車輛排入倒車檔後，即自動啟動車內顯示器顯示攝影鏡頭拍攝之車外影像，駕駛人可利用車內顯示器影像看見車外障礙物情況，並依照超音波感測器所發出之警示音掌握駕駛人車輛與周圍障礙物的距離，。

上述倒車雷達系統，主要應用於掌握駕駛人車輛後方之情況。然而在駕駛人車輛前方情況卻未提供偵測系統以利駕駛人掌握車況。

本發明的目的在於提供一種車輛移動偵測系統及其偵測方法，用以偵測一車輛靜止時之前方是否有車輛存在，並依據該車輛靜止時之前方車輛的移動情形發出警示音提醒使用者前方車況的改變。

本發明揭露的車輛移動偵測系統，適用於裝置在一車輛上，包括一影像擷取單元及一運算處理單元。影像擷取單元拍攝該車輛靜止時前方以產生至少一連續影像，運算處理單元連接影像擷取單元以從該影像擷取單元取得該至少一連續影像，並判定該至少一連續影像的內容包括一前車車尾影像時，分析前車車尾影像的變化，以判斷該車輛靜止時之前方 車輛是否移動。

本發明的功效主要在車輛前方的車況偵測，主動提供使用者關於前方車況改變的警示訊號，有別於先前技術著重於車輛後方的車況偵測，且無法在車況改變時主動告知使用者車況的改變。

110‧‧‧影像擷取單元

111‧‧‧連續影像

120‧‧‧運算處理單元

130‧‧‧音波發送單元

140‧‧‧音波感測單元

141‧‧‧反射波訊號

142‧‧‧距離數值

150‧‧‧光線發送單元

160‧‧‧光線感測單元

161‧‧‧反射光訊號

162‧‧‧距離數值

200‧‧‧靜止車輛

200A‧‧‧靜止車輛之前方車輛

S110~S140‧‧‧步驟流程

圖1A繪示本發明之車輛移動偵測系統的元件方塊示意圖。

圖1B繪示本發明之車輛移動偵測系統流程示意圖。

圖2A、圖2B及圖2C繪示本發明之車輛移動偵測系統的第一種架構示意圖。

圖3A、圖3B及圖3C繪示本發明之車輛移動偵測系統的第二種架構示意圖。

圖4A、圖4B及圖4C繪示本發明之車輛移動偵測系統的第三種架構示意圖。

以下，將配合參考所附圖式，說明本發明之實施例。

請參閱圖1A繪示本發明之車輛移動偵測系統的元件方塊示意圖。此系統至少包括一影像擷取單元110及連接一影像擷取單元110的運算處理單元120。此系統適用於裝設在一車輛上，或是建構於行車記錄器或是相類似具影像拍攝能力的電子裝置，且此等電子裝置是架設於此車輛。

影像擷取單元110是朝向該車輛前方進行拍攝，藉以產生一個以上的連續影像111。影像擷取單元110可為攝像模組、電路、裝置、元件等任一種硬體呈現態樣，如CCD鏡頭、攝影機…等。連續影像111可為一串流影像或是連續性拍照的圖片所形成的動態畫面資料。

當該車輛靜止時，運算處理單元120連接影像擷取單元110取得上述的連續影像111，並對連續影像111進行分析。當運算處理單元120判斷出此連續影像111包括一個前車車尾影像時，會分析前車車尾影像的變化，以判斷此前方車輛是否移動或是呈現停止狀態。其中，運算處理單元110分析連續影像111是否存在前車車尾影像的方式至少包括下列方式：運算處理單元110會依據一車尾特徵資訊分析連續影像111。運算處理單元110判斷連續影像111中，有局部影像符合車尾特徵資訊時，判定此局部影像為前車車尾影像。

請參閱圖1B繪示本發明之車輛移動偵測方法流程示意圖，請配合參閱圖1A以利於了解。此方法至少包括下列步驟：經由影像擷取單元110拍攝該車輛靜止時前方以產生至少一連續影像111(步驟S110)。其中連續影像111可為一串流影像或是連續性拍照的圖片所形成的動態畫面資料。

經由運算處理單元120從影像擷取單元110取得該至少一連續影像111(步驟S120)。其中連續影像111可能包括前方行人影像、周圍景物狀態…等任何影像。

經由運算處理單元120判定此連續影像111的內容是否包括一前車車尾影像(步驟S130)。其中運算處理單元120判定連續影像111的內容是否包括一前車車尾影像時的依據，可能包括車尾方向燈、車牌、車輛輪廓…等。

當運算處理單元120判定連續影像111的內容包括一前車車尾影像時，分析該前車車尾影像的變化，以判斷該車輛靜止時之前方車輛是否移動(步驟S140)。其中判斷該車輛靜止時之前方車輛是否移動的依據，可能包括車尾影像位置變化、車牌位置變化、車輛輪廓大小變化…等。

相反的，當運算處理單元120判定連續影像111的內容未包括前車車尾影像時，返回步驟S110，以重新進行車輛移動偵測方法。

請參閱圖2A、圖2B及圖2C繪示本發明一實例之車輛靜止時前方車輛移動判斷示意圖，請配合前實施例的說明以利於了解。圖2A中當該車輛靜止時前方沒有車輛時，影像擷取單元110取得的連續影像111傳送至運算處理單元120，並判斷出該車輛靜止時前方沒有車輛時，不會發出警示；圖2B中當該靜止車輛前方有車輛存在時，影像擷取單元110拍攝到前方車輛影像，並傳送前方車輛影像至運算處理單元120，由運算處理單元120判斷出該車輛靜止時前方存在車輛；圖2C中當該車輛靜止時前方車輛位置改變時，影像擷取單元110拍攝到前方車輛影像變化，傳送前方車輛影像至運算處理單元120，由運算處理單元120判斷出前方車輛影像變化後，傳送一警示訊號藉以提醒使用者前方車輛移動情形。

請參閱圖3A、圖3B及圖3C繪示本發明之車輛移動偵測系 統的第二種硬件配置示意圖，請配合圖1A以利於了解。此系統更包括連接運算處理單元120的一音波發送單元130及一音波感測單元140。此音波發送單元130及音波感測單元140設置於車輛上，其中音波發送單元130朝向該車輛前方發送一音波訊號。音波感測單元140用以感測對應音波訊號的一反射波訊號141，運算處理單元120依據反射波訊號141產生一距離數值142。於步驟S130中，運算處理單元120會依據距離數值142以協助判斷前車車尾影像是否存在。並於步驟S140，也就是運算處理單元120判斷前車車尾影像存在時，運算處理單元120會結合前車車尾影像與距離數值142的變化，決定前方車輛是否移動或呈現停止狀態。

請參閱圖4A、圖4B及圖4C繪示本發明之車輛移動偵測系統的第三種硬件配置示意圖，請配合圖1A以利於了解。此系統更包括連接運算處理單元120的一光線發送單元150及一光線感測單元160。此光線發送單元150及光線感測單元160設置於一車輛上，其中光線發送單元150朝向該車輛前方發送一光線訊號。光線感測單元160用以感測對應光線訊號的一反射光訊號161，運算處理單元120依據反射光訊號161產生一距離數值162。於步驟S130中，運算處理單元120會依據距離數值162以協助判斷前車車尾影像是否存在。並於步驟S140，也就是運算處理單元120判斷前車車尾影像存在時，運算處理單元120會結合前車車尾影像與距離數值162的變化，決定前方車輛是否移動或呈現停止狀態。

值得一提的是，在一實施例中，本發明之車輛移動偵測系統及其方法係可應用於「設置本系統的車輛」與「鄰近本車輛的前方車輛」二者皆處於靜止狀態之後，該前方車輛後續是否有移動的行為。

雖然本發明以前述實施例揭露如上，然其前非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本發明之專利保護範圍之內。

110‧‧‧影像擷取單元

111‧‧‧連續影像

120‧‧‧運算處理單元

130‧‧‧音波發送單元

140‧‧‧音波感測單元

141‧‧‧反射波訊號

142‧‧‧距離數值

150‧‧‧光線發送單元

160‧‧‧光線感測單元

161‧‧‧反射光訊號

162‧‧‧距離數值

Claims (8)

1. 一種車輛移動偵測系統，包括：一影像擷取單元，係拍攝該車輛靜止時前方以產生至少一連續影像；一運算處理單元，連接該影像擷取單元以從該影像擷取單元取得該至少一連續影像，並判定該至少一連續影像的內容包括一前車車尾影像時，分析該前車車尾影像的變化；一音波發送單元與一音波感測單元，用以朝向該車輛前方發送一音波訊號並產生一距離數值；以及一光線發送單元與一光線感測單元，用以朝向該車輛前方發送一光線訊號並產生另一距離數值，其中該運算處理單元結合該距離數值及該另一距離數值與該前車車尾影像以判斷該車輛靜止時之前方車輛是否移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之車輛移動偵測系統，其中該運算處理單元取得該至少一連續影像時，依據一車尾特徵資訊分析該至少一連續影像，以判斷該至少一連續影像是否存在該前車車尾影像。
3. 如申請專利範圍第1項所述之車輛移動偵測系統，其中該運算處理單元分析該前車車尾影像的變化時，係依據該前車車尾影像於該至少一連續影像的涵蓋範圍的尺寸變化，判斷該車輛靜止時之前方車輛是否移動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之車輛移動偵測系統，其中該運算處理單元分析該前車車尾影像的變化時，係依據該前車車尾影像於該至少一連續影像的涵蓋範圍界定該車輛靜止時之前方車輛輪廓，以依據該前方車輛輪廓的尺寸變化，判斷該車輛靜止時之前方車輛是否移動。
5. 一種車輛移動偵測方法，其步驟包括：經由一影像擷取單元拍攝該車輛靜止時前方以產生至少一連續影像；經由一運算處理單元從該影像擷取單元取得該至少一連續影像；當該運算處理單元判定該至少一連續影像的內容包括一前車車尾影像時，分析該前車車尾影像的變化；藉由一音波發送單元與一音波感測單元朝向該車輛前方發送一音 波訊號並產生一距離數值；藉由一光線發送單元與一光線感測單元朝向該車輛前方發送一光線訊號並產生另一距離數值；以及透過該運算處理單元結合該距離數值及該另一距離數值與該前車車尾影像以判斷該車輛靜止時之前方車輛是否移動。
6. 如申請專利範圍第5項所述之車輛移動偵測方法，其中該運算處理單元判定該至少一連續影像的內容包括一前車車尾影像之該步驟更包括：經由該運算處理單元依據一車尾特徵資訊分析該至少一連續影像；以及當該運算處理單元判斷該至少一連續影像中的局部影像匹配該前車車尾影像特徵資訊時，判定存在該前車車尾影像。
7. 如申請專利範圍第5項所述之車輛移動偵測方法，其中分析該前車車尾影像的變化之該步驟更包括：經由該運算處理單元依據該前車車尾影像於該至少一連續影像的涵蓋範圍的尺寸變化，判斷該車輛靜止時前方車輛是否移動。
8. 如申請專利範圍第5項所述之車輛移動偵測方法，其中分析該前車車尾影像的變化之該步驟更包括：經由該運算處理單元依據該前車車尾影像於該至少一連續影像的涵蓋範圍界定該車輛靜止時之前方車輛輪廓；以及經由該運算處理單元依據該前方車輛輪廓的尺寸變化，判斷該車輛靜止時前方車輛是否移動。