專利名稱：視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，尤其是利用視頻雷達(dá)顯示設(shè)備、警示單元、行駛控制單元及制動單元以提高行車安全。
背景技術(shù)：
如何改善行車安全，一直以來是業(yè)界的努力方向，其中有許多廠商開發(fā)出利用紅外線、超聲波雷達(dá)、微波、無線電波以偵測車輛周圍的障礙物，藉以提醒駕駛注意路況，例如用于防止前車撞擊警示的豐田(TOYOTA) Camery車系的ACC系統(tǒng)，或?qū)Ｓ糜谧笥肄D(zhuǎn)警示的奧迪(AUDI)車系的側(cè)邊輔助系統(tǒng)(Side Assist System)。然而，紅外線、超聲波雷達(dá)，偵測范圍小，距離短，容易受到干擾，而微波、無線電波在需加強(qiáng)偵測范圍時(shí)，必須提升發(fā)射功率，不僅對人體有害而且價(jià)格昂貴。最嚴(yán)重的，這些設(shè)計(jì)都有致命的弱點(diǎn)，大部分只能監(jiān)控一個目標(biāo)(汽車、行人或任何道路上對象)，有些甚至無法偵測非金屬物的對象(例如道路地面的路標(biāo)或塑料的障礙物)。此外，目前較先進(jìn)的汽車中控系統(tǒng)已經(jīng)提供前、后、左、右影像于駕駛座的右前方以輔助駕駛掌握行車信息，例如納智捷(Luxgen)、富豪(Volvo) S40BLIS系統(tǒng)，但駕駛必須同時(shí)監(jiān)看三個后照鏡與一個屏幕，對于反應(yīng)較慢的駕駛員很容易造成眼花撩亂而徒增危險(xiǎn)。因此，需要一種具提供整合性的單一畫面而不需再監(jiān)看所有后視鏡的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，包括攝影機(jī)陣列、影像辨識單元、環(huán)境監(jiān)控單元、視頻雷達(dá)顯示設(shè)備、行駛控制單元及制動單元，其中攝影機(jī)陣列拍攝環(huán)境影像，經(jīng)影像辨識單元辨識出環(huán)境對象及其影像、位置、顏色、移動速率及移動方向，而分別儲存于環(huán)境對象數(shù)據(jù)庫及影像辨識數(shù)據(jù)庫，環(huán)境監(jiān)控單元讀取環(huán)境對象的影像、 位置、顏色、移動速率及移動方向以產(chǎn)生重建環(huán)境信息，再參考目前的行駛數(shù)據(jù)庫，并判斷該車輛與該至少一環(huán)境對象之間的相對空間關(guān)系而產(chǎn)生警示信息，視頻雷達(dá)顯示設(shè)備及警示單元分別顯示重建環(huán)境信息的單一畫面以及執(zhí)行警示信息的相對應(yīng)警示操作以提醒駕駛員注意，行駛控制單元接收該環(huán)境監(jiān)控單元的重建環(huán)境信息產(chǎn)生控制命令，并由制動單元接收以控制車輛的油門、剎車或方向盤。因此，本發(fā)明的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)可提供視頻雷達(dá)功能并安置于車輛、船或飛機(jī)上以輔助駕駛，尤其可達(dá)成行車記錄的并實(shí)現(xiàn)自動駕駛功能、追撞前車警示功能、后車追撞警示功能、側(cè)撞警示功能、倒車碰撞警示功能或危險(xiǎn)駕駛警示功能，以進(jìn)一步改善駕駛車輛的安全性。


圖1為本發(fā)明視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖2為本發(fā)明視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)的攝影機(jī)陣列的設(shè)置示意圖；圖3為本發(fā)明視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)的單一畫面的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下配合說明書附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。參閱圖1以及圖2，分別為本發(fā)明的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖及攝影機(jī)陣列的設(shè)置示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)包括至少一攝影機(jī)陣列10、至少一影像辨識單元20、環(huán)境對象數(shù)據(jù)庫22、影像辨識數(shù)據(jù)庫M、行駛數(shù)據(jù)庫沈、環(huán)境監(jiān)控單元30、視頻雷達(dá)顯示設(shè)備40、警示單元50、行駛控制單元60及制動單元70，用以安置于交通載具上，比如圖2中的車輛80，以提供視頻雷達(dá)功能給駕駛(圖中未顯示)并輔助駕駛，進(jìn)而改善駕駛的安全性。要注意的是，圖中的車輛80是用以說明本發(fā)明特征的示范性實(shí)例而已，并非用以限定本發(fā)明的范圍，因此，除車輛80以外，安置本發(fā)明視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)的交通載具可為船或飛機(jī)。每一攝影機(jī)陣列10包含至少一攝影機(jī)，比如圖2所示的第一攝影機(jī)11、第二攝影機(jī)12、第三攝影機(jī)13及第四攝影機(jī)14，設(shè)置成朝向車輛80的不同方向以拍攝車輛周圍的環(huán)境，以產(chǎn)生相對應(yīng)的多個環(huán)境影像，比如第一攝影機(jī)11、第二攝影機(jī)12、第三攝影機(jī)13及第四攝影機(jī)14分別朝向前方D1、左側(cè)方D2、后方D3及右側(cè)方D4。為提升偵測廣度與長度， 每一攝影機(jī)陣列10可進(jìn)一步添加長鏡頭、廣角鏡頭、紅外線鏡頭或直接增加攝影機(jī)數(shù)量以監(jiān)控更多方向。每一影像辨識單元20藉視頻媒介以電氣連接相對應(yīng)的攝影機(jī)陣列10并接收所述環(huán)境影像，同時(shí)辨識出環(huán)境影像中的至少一環(huán)境對象以及其影像、位置、顏色、移動速率及移動方向。更具體的是，環(huán)境對象可包括車輛、地面標(biāo)線、地面警示文字、交通標(biāo)志、周遭障礙物、行人或護(hù)欄。上述的視頻媒介可包括通用序列總線(USB)及視頻信號線的其中之一，而該視頻信號線可包括復(fù)合(composite)、色差(component)、高解析多媒體影音接口(High Definition Multimedia Interface,HDMI) ,RGB.YUVXCIR601 以及 CCIR656 信號線的其中之一。環(huán)境對象數(shù)據(jù)庫22連結(jié)至影像辨識單元10，以接收并儲存環(huán)境對象的影像，而影像辨識數(shù)據(jù)庫M連結(jié)至影像辨識單元10，以接收并儲存環(huán)境對象的位置、顏色、移動速率及移動方向。行駛數(shù)據(jù)庫沈具有車輛80的動態(tài)信息與靜態(tài)信息，其中動態(tài)信息包括車輛的全球定位系統(tǒng)(GPS)信息、車輛的動態(tài)速度及方向，而靜態(tài)信息為事先輸入的剎車距離、回轉(zhuǎn)半徑、加速能力、安全車距或車輛的長度、寬度及高度。環(huán)境監(jiān)控單元30連結(jié)至環(huán)境對象數(shù)據(jù)庫22、影像辨識數(shù)據(jù)庫對、行駛數(shù)據(jù)庫沈， 以讀取環(huán)境對象的影像、位置、顏色、移動速率及移動方向，并產(chǎn)生用以表示車輛80的周圍環(huán)境的重建環(huán)境信息，并依據(jù)重建環(huán)境信息以判斷該車輛80與環(huán)境對象之間的相對空間關(guān)系，比如靜態(tài)與動態(tài)關(guān)系，靜態(tài)包括相對距離、相對方向，而動態(tài)關(guān)系包括相對速度，藉以
5產(chǎn)生警示信息，而相對速度是由行駛數(shù)據(jù)庫26的車輛80的動態(tài)車速，加上對象距離變化而計(jì)算出來。例如，環(huán)境監(jiān)控單元30可在車輛80與環(huán)境對象之間的相對距離小于某一預(yù)設(shè)安全距離時(shí)產(chǎn)生該警示信息，而預(yù)設(shè)安全距離可在車輛80與環(huán)境對象之間的相對速度每增加時(shí)速10公里時(shí)至少增加6米，會隨各種車型、車種而調(diào)整，這些信息都事先儲存于行駛數(shù)據(jù)庫沈中，而行駛中會持續(xù)更新目前車速、方向，提供環(huán)境監(jiān)控單元30進(jìn)行動態(tài)判斷。視頻雷達(dá)顯示設(shè)備40具顯示影像功能，可接收環(huán)境監(jiān)控單元30的重建環(huán)境信息以顯示該車輛80的周圍環(huán)境的單一畫面，且單一畫面是以鳥瞰圖及雷達(dá)圖的至少其中之一的方式而顯示。例如，車輛80的前方D1、左側(cè)方D2、后方D3及右側(cè)方D4的相對應(yīng)對象分別位于單一畫面中的上方、左方、下方及右方，以方便駕駛了解車輛周圍的路況。警示單元50接收環(huán)境監(jiān)控單元30的警示信息，以產(chǎn)生相對應(yīng)的聲響、燈光或震動，藉以提醒該車輛80的駕駛。行駛控制單元60接收環(huán)境監(jiān)控單元30的重建環(huán)境信息，并依據(jù)重建環(huán)境信息以產(chǎn)生控制命令。制動單元70藉傳輸媒介以接受行駛控制單元60的控制命令，并轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的控制信號，用以控制車輛80(交通載具)的油門、剎車及方向盤的至少其中一。上述的傳輸媒介包括有線媒介及無線媒介的其中之一，其中有線媒介包括區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(Local Interconnect Network,LIN)及控制局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN) > 員 網(wǎng)會各 il Η 十辦 Χ (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP/IP)的其中之一，而無線媒介包括使用紅外線的紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會anfrared Data Association, IrDA)協(xié)議、使用無線電頻率(RF)的藍(lán)牙(Bluetooth)協(xié)議以及用于計(jì)算機(jī)及行動電話之間的WIFI/WIMAX/3G/LTE的其中之一。為進(jìn)一步顯示本發(fā)明的特征，可參閱圖3，為本發(fā)明的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)的單一畫面的示意圖。如圖3所示，本發(fā)明視頻雷達(dá)顯示設(shè)備40所顯示的單一畫面包括本車 90、第一車91、第二車92、第三車93、第四車94、第五車95、車道線RL、第一號志標(biāo)識RS1、第二號志標(biāo)識RS2、第三號志標(biāo)識RS3、第一警示標(biāo)識DS1、第二警示標(biāo)識DS2以及第三警示標(biāo)識DS3，其中本車90為設(shè)置本發(fā)明的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)的車輛，第一車91、第二車92、 第三車93及第四車94為本車90的周圍的車輛，車道線RL為行駛道路路面所畫設(shè)的分隔線，比如包括最左側(cè)及最右側(cè)的連續(xù)線條，以及車道之間的多個分離線段，而第一號志標(biāo)識 RS1、第二號志標(biāo)識RS2及第三號志標(biāo)識RS3分別代表下一道路出口標(biāo)識、速限標(biāo)識及道路里程標(biāo)識。此外，圖3中的第一警示標(biāo)識DS1、第二警示標(biāo)識DS2以及第三警示標(biāo)識DS3視頻雷達(dá)顯示設(shè)備40進(jìn)一步接收環(huán)境監(jiān)控單元30的警示信息后在單一畫面中所顯示的警示信息的相對應(yīng)圖標(biāo)，其中第一警示標(biāo)識DSl表示本車90太靠近前方的第一車91而有追撞第一車91的危險(xiǎn)，第二警示標(biāo)識DS2表示第三車93太靠近本車90，或偏離原行駛車道，或準(zhǔn)備變換車道，或本車90欲變換車道至左邊車道而產(chǎn)生的側(cè)撞警示，而第三警示標(biāo)識DS3表示第四車94太靠近本車90而有追撞本車90的危險(xiǎn)。要注意的是，圖3只以同方向多個車道上的環(huán)境對象為實(shí)例以方便說明，但是本發(fā)明的單一畫面實(shí)質(zhì)上也可包括對向車道上的環(huán)境對象。本發(fā)明的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)可進(jìn)一步包括行車紀(jì)錄單元(圖中未顯示)，用以連結(jié)至環(huán)境監(jiān)控單元30，以接收并記錄環(huán)境對象的影像、位置、顏色、移動速率及移動方向。本發(fā)明的特點(diǎn)在于，視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)可用以實(shí)現(xiàn)自動駕駛功能、追撞前車警示功能、后車追撞警示功能、側(cè)撞警示功能、倒車碰撞警示功能及危險(xiǎn)駕駛警示功能，并可應(yīng)用于大型交通工具，例如飛機(jī)、船只。尤其是對于體積龐大的這些交通工具，本發(fā)明的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)可解決駕駛因無法顧及的角度和面積很大而常常發(fā)生極大損失碰撞的問題，提高駕駛的安全性。以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)的范疇。
權(quán)利要求
1.一種視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，具視頻雷達(dá)功能并安置于一交通載具上用以輔助一駕駛以駕駛該交通載具，該視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)包括至少一攝影機(jī)陣列，且該至少一攝影機(jī)陣列的每一攝影機(jī)陣列包含至少一攝影機(jī)，該至少一攝影機(jī)朝該交通載具的不同方向拍攝一環(huán)境，以產(chǎn)生相對應(yīng)的多個環(huán)境影像，可以添加長鏡頭、廣角、紅外線鏡頭或增加攝影機(jī)數(shù)量，提升偵測廣度與長度；至少一影像辨識單元，藉一視頻媒介以電氣連接相對應(yīng)的該攝影機(jī)陣列以接收所述環(huán)境影像，并辨識出至少一環(huán)境對象以及該至少一環(huán)境對象的影像、位置、顏色、移動速率及移動方向；一環(huán)境對象數(shù)據(jù)庫，連結(jié)至該至少一影像辨識單元，以接收并儲存該至少一環(huán)境對象的影像；一影像辨識數(shù)據(jù)庫，連結(jié)至該至少一影像辨識單元，以接收并儲存該至少一環(huán)境對象的位置、顏色、移動速率及移動方向；一行駛數(shù)據(jù)庫，具有該交通載具的動態(tài)數(shù)據(jù)以及靜態(tài)數(shù)據(jù)，其中該動態(tài)數(shù)據(jù)為該交通載具的動態(tài)速度及方向，該靜態(tài)信息為事先紀(jì)錄的該交通載具的剎車距離、回轉(zhuǎn)半徑、加速能力、安全車距以及該交通載具的長度、寬度及高度；一環(huán)境監(jiān)控單元，連結(jié)至該環(huán)境對象數(shù)據(jù)庫、該影像辨識數(shù)據(jù)庫及該交通載具的行駛數(shù)據(jù)庫，以接收該至少一環(huán)境對象的影像、位置、顏色、移動速率及移動方向，并產(chǎn)生用以表示該交通載具的周圍的一重建環(huán)境信息，并依據(jù)該重建環(huán)境信息以判斷該交通載具與該至少一環(huán)境對象之間的相對空間關(guān)系，并產(chǎn)生一警示信息；一視頻雷達(dá)顯示設(shè)備，接收該環(huán)境監(jiān)控單元的重建環(huán)境信息，以顯示該交通載具的周圍環(huán)境的一單一畫面；一警示單元，接收該環(huán)境監(jiān)控單元的警示信息，以產(chǎn)生相對應(yīng)的聲響、燈光或震動，藉以提醒該駕駛員；一行駛控制單元，接收該環(huán)境監(jiān)控單元的重建環(huán)境信息，并依據(jù)該重建環(huán)境信息以產(chǎn)生一控制命令；以及一制動單元，藉一傳輸媒介以接受該行駛控制單元的控制命令，并轉(zhuǎn)換成一控制信號， 用以控制該交通載具的油門、剎車及方向盤的至少其中一。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該交通載具包括車輛、船及飛機(jī)的其中之一。
3.如權(quán)利要求1所述的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該視頻媒介包括通用序列總線及視頻信號線的其中之一，該視頻信號線包括復(fù)合、色差、高解析多媒體影音接口、 RGB、YUV、CCIR601以及CCIR656信號線的其中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該至少一攝影機(jī)朝向該車輛的前方、后方、左側(cè)方及右側(cè)方的至少其之一。
5.如權(quán)利要求1所述的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該相對空間關(guān)系包括靜態(tài)與動態(tài)關(guān)系。
6.如權(quán)利要求1所述的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該單一畫面以包括一鳥瞰圖及一雷達(dá)圖的至少其中之一的方式而顯示。
7.如權(quán)利要求1所述的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該環(huán)境監(jiān)控單元在該車輛與該至少一環(huán)境對象之間的相對距離小于一預(yù)設(shè)安全距離時(shí)，產(chǎn)生該警示信息。
8.如權(quán)利要求7所述的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該行駛數(shù)據(jù)庫具有必須事先紀(jì)錄的安全車距、剎車距離以及該交通載具的長度、寬度及高度，該預(yù)設(shè)安全距離在該交通載具與該至少一環(huán)境對象之間的相對速度每增加時(shí)速10公里時(shí)至少增加6米。
9.如權(quán)利要求1所述的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該傳輸媒介包括有線媒介及無線媒介的其中之一，該有線媒介包括區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及控制局域網(wǎng)絡(luò)以及局域網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的其中之一，該無線媒介包括使用紅外線的紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會協(xié)議、使用無線電頻率的藍(lán)牙協(xié)議以及用于計(jì)算機(jī)及行動電話之間的WIFI/WIMAX/3G/LTE的其中之一。
10.如權(quán)利要求1所述的視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，該視頻雷達(dá)顯示設(shè)備進(jìn)一步接收該環(huán)境監(jiān)控單元的警示信息，而在該單一畫面中顯示出警示信息的相對應(yīng)圖標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種視頻雷達(dá)輔助駕駛系統(tǒng)，包括攝影機(jī)陣列、影像辨識單元、環(huán)境監(jiān)控單元、視頻雷達(dá)顯示設(shè)備、警示單元、行駛控制單元及制動單元，其中攝影機(jī)陣列拍攝環(huán)境影像，經(jīng)影像辨識單元辨識出環(huán)境對象及其影像、位置、顏色、速率及方向，并由環(huán)境監(jiān)控單元讀取以產(chǎn)生車輛附近的重建環(huán)境信息，并判斷該車輛與環(huán)境對象之間的相對空間關(guān)系以產(chǎn)生警示信息，視頻雷達(dá)顯示設(shè)備及警示單元分別顯示重建環(huán)境信息的單一畫面及執(zhí)行警示信息的相對應(yīng)警示操作，行駛控制單元及制動單元依據(jù)重建環(huán)境信息產(chǎn)生控制命令以控制油門、剎車或方向盤，以改善駕駛安全。
文檔編號B60W40/02GK102463989SQ20101054894
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者江彥宏 申請人:江彥宏