專利名稱：一種基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄、提示裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)、記錄及提示裝置，特別是一種基于事件觸發(fā)的車載式狀態(tài)監(jiān)測(cè)、記錄、安全提示裝置及相關(guān)的方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)道路駕駛都是基于人工視覺(jué)進(jìn)行的，作為駕駛者，司機(jī)必須時(shí)時(shí)留意路面交通情況，周邊車輛情況，以及前方信號(hào)燈情況等。司機(jī)在駕駛過(guò)程中需要注意的事情很多，長(zhǎng)時(shí)間駕駛?cè)菀灼?，在?fù)雜路面情況下更難免百密一疏，如果沒(méi)有留意到一些重要交通信號(hào)的變化，就容易發(fā)生交通意外。萬(wàn)一意外真的不幸發(fā)生了，保險(xiǎn)公司便會(huì)介入事件的調(diào)查及處理，事件處理會(huì)分清事故的責(zé)任，并根據(jù)事故責(zé)任的不同作出不同的理賠。目前交通事故調(diào)查主要是通過(guò)當(dāng)事人的口供及事故現(xiàn)場(chǎng)分析來(lái)進(jìn)行的，沒(méi)有事故發(fā)生一刻的視頻資料及車輛當(dāng)時(shí)的行駛狀態(tài)可供參考，事故責(zé)任的認(rèn)定相信存在不確定的因素。本發(fā)明的目的是希望通過(guò)電子化手段對(duì)車輛行駛過(guò)程中遇到的各種燈號(hào)信息進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、追蹤、監(jiān)測(cè)，并提醒駕駛?cè)耸苛粢膺@些燈號(hào)變化，從而有助于提高車輛駕駛的安全性，從而提防交通意外的發(fā)生。萬(wàn)一真有意外不幸發(fā)生了，該系統(tǒng)裝置亦可以自動(dòng)記錄意外發(fā)生前后的車輛行駛狀態(tài)信息及前方實(shí)時(shí)視頻圖像信息，為事故分析及責(zé)任認(rèn)定提供一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)上的不足，提供一種基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄、安全提示裝置及方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置，包括光學(xué)引擎單元；燈號(hào)識(shí)別、跟蹤及狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元；由燈號(hào)變化事件觸發(fā)的交通安全提示單元。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示方法，包括以下步驟 對(duì)所在車輛前方景物進(jìn)行連續(xù)攝錄；從攝錄的圖像中找出有效燈號(hào)信息；追蹤監(jiān)測(cè)圖像中的燈號(hào)變化事件；檢測(cè)所在車輛的行駛狀態(tài)信息；基于所述行駛狀態(tài)信息及前方燈號(hào)變化事件給出相關(guān)提示。本發(fā)明具有的有益效果在于它可以通過(guò)電子化手段自動(dòng)識(shí)別、追蹤及監(jiān)測(cè)與行駛車輛密切相關(guān)的前方交通燈號(hào)及前方車輛燈號(hào)的信息及變化情況，同時(shí)還可根據(jù)這些變化并結(jié)合當(dāng)前車輛的行駛狀態(tài)給出行車安全提示，有利于車輛安全駕駛。而當(dāng)有交通意外不幸發(fā)生時(shí)，該系統(tǒng)裝置還可自動(dòng)記錄意外發(fā)生前后的車輛行駛狀態(tài)信息及實(shí)時(shí)視頻圖像信息，為事故分析及責(zé)任認(rèn)定提供一個(gè)可靠的資料數(shù)據(jù)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示系統(tǒng)裝置示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)光學(xué)感應(yīng)單元獲取的彩色圖像的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置的功能結(jié)構(gòu)方框圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置的側(cè)剖切 面示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示方法流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的基于車輛行駛狀態(tài)信息及前方燈號(hào)變化事件給出相關(guān)提示的方法流程圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例的由事件觸發(fā)的實(shí)現(xiàn)事故發(fā)生時(shí)車輛行駛狀態(tài)信息記錄及視頻圖像記錄的方法流程圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例的由事件觸發(fā)的實(shí)現(xiàn)事故發(fā)生時(shí)車輛行駛狀態(tài)信息記錄及視頻圖像記錄的又一方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。請(qǐng)參照?qǐng)DI所示，這本發(fā)明實(shí)施例的基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示系統(tǒng)裝置示意圖。圖中11為前方行駛的車輛，12為跟隨前方車輛11行駛的后方車輛，15為前方道路上紅、黃、綠三色交通信號(hào)燈裝置。在15中進(jìn)一步包括有紅燈信號(hào)15A、黃燈信號(hào)15B及綠燈信號(hào)15C。當(dāng)11遇到前方黃燈或紅燈信號(hào)時(shí)需要實(shí)施減速操作，并于紅燈前停下來(lái)。11的剎車減速操作會(huì)使車尾的剎車燈16A點(diǎn)亮，而跟隨11的后方車輛12亦要隨即進(jìn)行剎車減速操作，以免與11發(fā)生追尾碰撞。在圖I中，車輛11及12中都配備有本發(fā)明實(shí)施例的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置，圖中顯示配置于前方車輛11中的是18A,配置于后方車輛12中的為18B(以下統(tǒng)稱為18)。所述車載裝置18通常會(huì)設(shè)置于車輛的駕駛臺(tái)上，或車輛駕駛臺(tái)擋風(fēng)玻璃的內(nèi)側(cè)，在18中通常包括有彩色攝像鏡頭，其取景范圍與司機(jī)的前方視野相當(dāng)。圖中的18A可接收到前方交通燈15的紅、黃、綠信號(hào)15A、15B及15C，而18B除上述的15A、15B及15C之外，還可以接收到由前方車輛11剎車燈16A發(fā)出的紅色剎車信號(hào)。通過(guò)上述的安排，所述的電子化交通燈號(hào)及車輛燈號(hào)狀態(tài)自動(dòng)追蹤及監(jiān)測(cè)功能由此得以實(shí)現(xiàn)。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D2所示，這是本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)光學(xué)感應(yīng)單元獲取的彩色圖像的示意圖。圖中20為后方車輛12通過(guò)光學(xué)感應(yīng)單元獲取的連續(xù)的彩色影像中的其中一幀圖像。圖中15A’、15B’、15C’分別為前方交通燈號(hào)15A、15B、15C于視頻影像圖片20中留下的紅、黃、綠光斑影像，如果視頻影像圖片20利用RGB數(shù)字顏色來(lái)表示，則理論上紅燈信號(hào)只有R(紅色)分量，黃燈信號(hào)只有R+G分量，綠燈信號(hào)只有G(綠色)分量，在紅、黃、綠三種顏色的信號(hào)中都沒(méi)有B (藍(lán)色)分量。在實(shí)際環(huán)境中絕對(duì)純凈的R、G、R+G信號(hào)是不存在的，但可以根據(jù)圖像光斑中R、G、B的比例來(lái)判斷燈號(hào)的顏色，從而可識(shí)別紅、黃、綠交通燈號(hào)信息及前方車輛的紅、黃、綠燈號(hào)信息，同時(shí)還可以通過(guò)影像中光斑的大小、光斑的亮度及光斑與周邊景物的對(duì)比度來(lái)進(jìn)一步對(duì)光斑的有效性(是否由上述的信號(hào)燈所產(chǎn)生)作進(jìn)一步的確認(rèn)。為了進(jìn)一步監(jiān)測(cè)交通燈號(hào)及車輛燈號(hào)的變化，必須對(duì)已確認(rèn)的有效光斑進(jìn)行連續(xù)的位置跟蹤。由于車輛在行駛過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致燈號(hào)光斑的晃動(dòng)，或燈號(hào)光斑位置隨時(shí)間而改變，因此所述裝置必須能對(duì)光斑的晃動(dòng)/位置改變進(jìn)行智能化分析判斷并隨時(shí)更新其位置信息及狀態(tài)信息，直到所述受監(jiān)控的光斑信號(hào)離開(kāi)圖像畫(huà)面或變?yōu)闊o(wú)效為止。在實(shí)際應(yīng)用中，同一組交通燈的紅、黃、綠燈信號(hào)是不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)的，并且三種顏色的燈也不會(huì)出現(xiàn)在同一個(gè)位置上。為了捕捉燈號(hào)的變化，必須知道同一組交通燈號(hào)的不同顏色燈的位置。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例引入了一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域的概念，即在有效 光斑的特定范圍之內(nèi)都屬于同一組交通燈號(hào)(或?qū)儆谕惠v車的燈號(hào))，在該范圍內(nèi)光斑的改變屬于同一組燈號(hào)(或同一輛車燈號(hào))狀態(tài)的改變。假設(shè)車輛12向前行駛并進(jìn)入交通燈15的覆蓋范圍之內(nèi)，再假設(shè)這時(shí)15的綠燈信號(hào)15C有效，在圖像畫(huà)面20中可見(jiàn)有綠色光斑15C’，然后綠燈轉(zhuǎn)黃燈，再由黃燈轉(zhuǎn)紅燈，這在影像20中的表現(xiàn)為15C’消失，15B’出現(xiàn)，然后是15B’消失，15A’出現(xiàn)。在圖20中，15A’、15B’、15C’并不在同一個(gè)位置上，但卻都位于交通燈15定義的動(dòng)態(tài)區(qū)域15Z范圍之內(nèi)，在這個(gè)區(qū)域中的信號(hào)都屬于同一組交通燈號(hào)。對(duì)于不同的交通燈設(shè)計(jì)，紅、黃、綠燈號(hào)的位置可能會(huì)有所不同，例如有橫放的交通燈，其燈號(hào)排列位置為左邊紅、中間黃、右邊綠，而本發(fā)明實(shí)施例的裝置對(duì)于常規(guī)的交通燈號(hào)及其變化都應(yīng)該能夠有效識(shí)別。另外在車輛行駛過(guò)程中動(dòng)態(tài)范圍15Z的位置會(huì)隨著車輛與交通燈的相對(duì)位置改變而發(fā)生變化，本發(fā)明實(shí)施例的裝置必須能夠?qū)@些有效燈號(hào)實(shí)施全程跟蹤，并能實(shí)時(shí)更新其動(dòng)態(tài)區(qū)域15Z的位置信息，還要能夠?qū)?5Z內(nèi)的燈號(hào)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)有燈號(hào)發(fā)生變化(稱為燈號(hào)變化事件，例如由綠燈變?yōu)辄S燈)時(shí)，能及時(shí)給出聲音(或語(yǔ)音)提示，以提醒司機(jī)留意所述燈號(hào)的變化。這里指的全程跟蹤監(jiān)測(cè)是指當(dāng)交通燈號(hào)15的光斑信息第一次進(jìn)入視頻影像圖片20時(shí)，監(jiān)測(cè)過(guò)程就開(kāi)始了，不管所述光斑處于20中的那一個(gè)位置，或者變?yōu)槟且粋€(gè)顏色的燈號(hào)，監(jiān)測(cè)都不會(huì)停止，直至所述燈號(hào)離開(kāi)20的影像畫(huà)面，或變?yōu)闊o(wú)效信號(hào)(例如信號(hào)減弱至某個(gè)程度)為止。在圖2中除了前方紅、黃、綠交通燈號(hào)于視頻影像圖片20中留下的光斑之外，還有前方車輛11的剎車燈16A留下的紅色光斑16A1及16A2，其中16A1由前方車輛11左邊剎車燈產(chǎn)生，而16A2則由前方車輛11右邊剎車燈產(chǎn)生。為了更好檢測(cè)燈號(hào)的變化，這里也給16A1、16A2定義了一個(gè)動(dòng)態(tài)范圍16A1Z、16A2Z，凡是在這個(gè)范圍內(nèi)的燈號(hào)變化均可看作為同一輛車的燈號(hào)變化。例如在晚上開(kāi)車時(shí)，前方車輛11的車尾左右兩邊也會(huì)亮起小紅燈，這會(huì)在20的影響圖片上產(chǎn)生兩個(gè)紅色光斑16A1和16A2，這時(shí)后車的監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置18便會(huì)對(duì)這兩個(gè)燈號(hào)對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍16A1ZU6A2Z進(jìn)行鎖定、跟蹤及狀態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)前車11打轉(zhuǎn)向燈時(shí)，16A1ZU6A2Z的范圍內(nèi)會(huì)有閃爍的黃色光斑出現(xiàn)；當(dāng)前車11剎車時(shí)，16A1ZU6A2Z的范圍內(nèi)會(huì)亮起比原來(lái)光斑更大、更亮的紅色光斑(剎車燈亮起)；當(dāng)前車11亮起危險(xiǎn)燈號(hào)時(shí)，16A1ZU6A2Z的范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大紅斑的閃動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例會(huì)根據(jù)上述不同的情況對(duì)司機(jī)進(jìn)行不同的聲音提示，令司機(jī)可以及時(shí)留意道路上燈號(hào)情況的變化，從而有利于安全駕駛。在圖2中，還有兩條行車線10，行車線10可通過(guò)電子化視頻分析進(jìn)行識(shí)別。識(shí)別行車線的意義在于可以對(duì)前方車輛燈號(hào)的相關(guān)性進(jìn)行判斷，例如于同一行車線上的前方車輛(例如11)是相關(guān)的，所述前方車輛如果有剎車燈或危險(xiǎn)燈號(hào)出現(xiàn)，則18B要給出安全提示；但倘若前方車輛與12不在同一條行車線上，則所述前方車輛的相關(guān)性就比較弱了，18B可以無(wú)需給出安全提示。識(shí)別行車線的另一個(gè)意義在于可以對(duì)車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行判別，所述行駛狀態(tài)包括勻速、加速、減速狀態(tài)及停車狀態(tài)，這時(shí)行車線可以作為一個(gè)參照物來(lái)使用，通過(guò)對(duì)行車線的變化分析，亦可以判別出所述車輛的行駛狀態(tài)。基于所述行車狀態(tài)信息及前方燈號(hào)狀態(tài)信息，系統(tǒng)可作出更準(zhǔn)確、更人性化的安全駕駛提示，例如當(dāng)所在車輛為行車狀態(tài)而前方交通燈由綠變黃時(shí)，給出減速提示；當(dāng)所在車輛為勻速/加速行駛狀態(tài)而前方車輛剎車燈由無(wú)變有時(shí)，給出減速提示；當(dāng)所在車輛為非停車狀態(tài)而前方車輛危險(xiǎn)燈號(hào)由無(wú)變有時(shí)，給出危險(xiǎn)提示；當(dāng)所在車輛為停車狀態(tài)而前方交通燈由紅變黃，或前方車輛剎 車燈、危險(xiǎn)燈號(hào)由有變無(wú)時(shí)，給出起行提示等。在上述行車狀態(tài)分析中，行車線10可以認(rèn)為是一個(gè)有效的馬路參照物，在實(shí)際應(yīng)用中，除了行車線外還可以將馬路兩邊的欄桿、燈柱等作為馬路參照物來(lái)使用。至于夜間行車時(shí)，還可以通過(guò)照明路燈的光線變化來(lái)分析所在車輛的行車狀態(tài)，使基于行車狀態(tài)、馬路交通燈號(hào)狀態(tài)及前方車輛燈號(hào)狀態(tài)的人性化行車安全提示功能得以實(shí)現(xiàn)。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D3所示，這是本發(fā)明實(shí)施例的基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置的功能結(jié)構(gòu)方框圖。圖中18為車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置的主體裝置，21為前方交通燈號(hào)(包括紅、黃、綠燈)或前方車輛后燈(包括剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、危險(xiǎn)信號(hào)燈)發(fā)出的燈光信號(hào)，所述燈光信號(hào)透過(guò)光學(xué)透鏡組件22進(jìn)入光學(xué)感應(yīng)單元23 (ImageAcquisition System,例如CMOS感光器/圖像感應(yīng)器)，光學(xué)感應(yīng)單元23由此產(chǎn)生一系列(從每秒幾幀到幾十幀不等)的數(shù)字化彩色圖像信息(包括色彩及亮度信息)，所述數(shù)字圖像信息會(huì)進(jìn)一步傳遞到數(shù)字信號(hào)處理器24 (例如DSP, Digital Signal Processor)進(jìn)行處理。在所述DSP中包括有數(shù)字信號(hào)預(yù)處理單元、燈號(hào)識(shí)別單元、燈號(hào)跟蹤單元、燈號(hào)狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元等，這些功能化單元在DSP中是通過(guò)固化的軟件程序或邏輯程序(固件)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，是一種固化的功能模塊單元，這些功能可通過(guò)下述方式來(lái)實(shí)現(xiàn)首先24可對(duì)光學(xué)感應(yīng)單元23傳送過(guò)來(lái)的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括將圖像中包含有藍(lán)色信號(hào)的燈號(hào)(例如路燈、車輛大燈留下的光斑，這些光斑為無(wú)效光斑)過(guò)濾掉，因?yàn)樗{(lán)色信號(hào)為無(wú)效信號(hào)，紅、黃、綠燈號(hào)中都不包含藍(lán)色信號(hào)。除此之外還可以將亮度低于某個(gè)數(shù)值的信號(hào)過(guò)濾掉，因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)要監(jiān)測(cè)的是具有一定亮度的交通燈號(hào)及車輛燈號(hào)信息，弱燈號(hào)對(duì)應(yīng)著遠(yuǎn)距離，可以忽略不計(jì)。通過(guò)上述的處理，圖像信息可以大為減少，有利于下述相關(guān)模塊功能的實(shí)現(xiàn)。在所述功能模塊中，燈號(hào)識(shí)別是最基本的一個(gè)功能，因?yàn)槭紫纫行ёR(shí)別有用的燈號(hào)，才能對(duì)有效燈號(hào)作進(jìn)一步的跟蹤及狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。對(duì)于燈號(hào)識(shí)別，除了要進(jìn)行顏色及亮度分析之外，還要結(jié)合燈號(hào)于圖像中的位置及大小進(jìn)行分析，以判別所述燈號(hào)是路邊交通燈號(hào)，道路上方交通燈號(hào)，還是前方車輛尾燈發(fā)出的剎車燈、轉(zhuǎn)向燈或危險(xiǎn)信燈號(hào)。例如交通燈號(hào)的位置通常是在視頻圖像畫(huà)面的上半部分，而車輛燈號(hào)的位置通常是在視頻圖像畫(huà)面的下半部分。除了燈號(hào)識(shí)別之外，本發(fā)明實(shí)施例還可對(duì)所述燈號(hào)與當(dāng)前車輛(即裝置18所在的車輛)的相關(guān)性進(jìn)行分析，相關(guān)性大的為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象，例如前方車輛燈號(hào)中處于畫(huà)面中間位置(即與當(dāng)前車輛屬同一條車道)，或燈號(hào)面積較大，或燈號(hào)正在增大等都說(shuō)明與當(dāng)前車輛的相關(guān)性較強(qiáng)，而處于畫(huà)面左右兩側(cè)的燈號(hào)，以及面積較小或正在減小的燈號(hào)與當(dāng)前車輛的相關(guān)性就比較弱。
當(dāng)所述燈號(hào)被有效識(shí)別之后，系統(tǒng)便通過(guò)燈號(hào)跟蹤單元對(duì)所述燈號(hào)進(jìn)行跟蹤處理，有關(guān)燈號(hào)跟蹤的描述在圖2中已有相關(guān)說(shuō)明，這里就不贅述了。本發(fā)明實(shí)施例的重點(diǎn)在于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有效燈號(hào)的變化，并根據(jù)燈號(hào)變化事件給出相關(guān)的提示，以提醒司機(jī)留意所述燈號(hào)的變化，有利于實(shí)現(xiàn)安全駕駛。需要作出安全提示的燈號(hào)變化事件主要包括以下幾種情形I、前方交通燈由綠變黃時(shí)，提示司機(jī)減速；2、前方交通燈由紅轉(zhuǎn)黃時(shí)，提示司機(jī)起行；3、前方紅色或黃色交通燈首次于圖像畫(huà)面出現(xiàn)(而非由其它顏色燈號(hào)轉(zhuǎn)變而來(lái))時(shí)，提不司機(jī)留意；4、前方車輛出現(xiàn)剎車燈、危險(xiǎn)燈信號(hào)時(shí)，提示司機(jī)減速；5、前方車輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向燈信號(hào)時(shí)，提示司機(jī)留意。以上是本發(fā)明實(shí)施例實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燈號(hào)變化給出安全提示的最基本的情形。在實(shí)際應(yīng)用中，還可以在裝置中配置一個(gè)車輛行駛狀態(tài)檢測(cè)單元32，所述檢測(cè)單元可檢測(cè)所在車輛的行駛狀態(tài)，包括勻速狀態(tài)、加速狀態(tài)、減速狀態(tài)以及停車狀態(tài)等，使得系統(tǒng)裝置可根據(jù)車輛行駛狀態(tài)與前方燈號(hào)情況給出更準(zhǔn)確、更人性化的安全駕駛提示，例如當(dāng)所在車輛(即當(dāng)前車輛)為行車狀態(tài)而前方交通燈由綠變黃時(shí)，給出減速提示；當(dāng)所在車輛為非減速及非停車狀態(tài)而前方車輛剎車燈由無(wú)變有時(shí)，給出減速提示；當(dāng)所在車輛為非停車狀態(tài)而前方車輛危險(xiǎn)信號(hào)燈由無(wú)變有時(shí)，給出危險(xiǎn)提示；當(dāng)所在車輛為停車狀態(tài)而前方交通燈由紅變黃，或前方車輛剎車燈、危險(xiǎn)信號(hào)燈由有變無(wú)時(shí)，給出起行提示等。所述車輛行駛狀態(tài)檢測(cè)單元可以是加速度傳感器，所述加速度傳感器除了可以檢測(cè)車輛是否處于加速或減速狀態(tài)之外，亦可以判斷所述車輛是否處于勻速行駛狀態(tài)及停車狀態(tài)，因?yàn)閯蛩傩旭偁顟B(tài)與停車狀態(tài)的垂直加速度(震動(dòng)情況)不同。在實(shí)際應(yīng)用中，甚至可以通過(guò)對(duì)加速度的累積計(jì)算來(lái)估算車輛當(dāng)前的行駛速度。除了通過(guò)加速度傳感器感知車輛的行駛狀態(tài)外，還可以通過(guò)對(duì)馬路行車線的視頻圖像分析來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這種情況下，車輛行駛狀態(tài)檢測(cè)單元是由數(shù)字信號(hào)處理單元24來(lái)?yè)?dān)當(dāng)?shù)模煽醋魇菙?shù)字信號(hào)處理器24的其中一個(gè)功能模塊單元，有關(guān)通過(guò)馬路參照物來(lái)分析車輛行駛狀態(tài)的方式在圖2中已有說(shuō)明，這里就不贅述了。值得留意的是，采用加速度傳感器的車輛行駛狀態(tài)檢測(cè)單元還可以有更多的功能，其中包括系統(tǒng)可以將車輛行駛過(guò)程中的加速度資料存儲(chǔ)到非易失性存儲(chǔ)器26(例如Flash等)中作為車輛行駛歷史資料保存，這在日后車輛的事故分析中具有一定的意義。此夕卜，所述加速度傳感器還可以作為一個(gè)觸發(fā)裝置，在交通事故發(fā)生時(shí)，觸發(fā)系統(tǒng)對(duì)車輛前方景物進(jìn)行連續(xù)攝錄，并將攝錄的圖像資料存儲(chǔ)到非易失性存儲(chǔ)器26中作為事故分析證據(jù)。由于交通事故發(fā)生時(shí)一般都伴隨有劇烈的震動(dòng)，這個(gè)震動(dòng)/碰撞表現(xiàn)為加速度急劇變化事件上，例如車輛追尾前的急剎車會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的負(fù)加速度，當(dāng)車輛發(fā)生追尾時(shí)，加速度更會(huì)發(fā)生突變，不管是追尾的車輛還是被追尾的車輛都是如此，因此用車輛加速度的急劇變化觸發(fā)交通意外的數(shù)據(jù)及視頻記錄是恰當(dāng)?shù)?。除了于發(fā)生意外一刻需要就事件作記錄之外，人們往往還會(huì)關(guān)心所述交通意外的前因后果，如果系統(tǒng)還能保存交通事故發(fā)生前10 30秒鐘的車輛行駛狀態(tài)信息及視頻信息，相信對(duì)交通事故分析有很大的幫助。實(shí)現(xiàn)交通事故發(fā)生前后資料保存的方法有兩種，一是從車輛起動(dòng)時(shí)開(kāi)始，每當(dāng)車輛處于非停車狀態(tài)時(shí)，就對(duì)車輛的行駛狀態(tài)信息及視頻信息進(jìn)行保存，這個(gè)方式所需的存儲(chǔ)器容量較大，而且不管容量有多大，總會(huì)有存儲(chǔ)器用完(存滿)的一刻，這就需要對(duì)存儲(chǔ)器在開(kāi)始位置進(jìn)行循環(huán)再用。這在實(shí)際應(yīng)用中是可行的，因?yàn)槭鹿收{(diào)查關(guān)心的是事故發(fā)生前后幾十秒的資料，當(dāng)事故發(fā)生后(提別是嚴(yán)重事故)，車輛在事故現(xiàn)場(chǎng)勘探前應(yīng)該是停止不動(dòng)的，在車輛停車狀態(tài)下，錄像也會(huì)同步停止，這樣事故發(fā)生前后相關(guān)的有用的資料便可原封不動(dòng)地保存在非易失性存儲(chǔ)器之內(nèi)，方便作事故分析之用。 實(shí)現(xiàn)交通事故發(fā)生前后資料保存的另一個(gè)方法是設(shè)置一個(gè)10 30秒長(zhǎng)的緩沖儲(chǔ)存區(qū)(包括圖像緩沖儲(chǔ)存區(qū)及數(shù)據(jù)緩沖儲(chǔ)存區(qū))，平時(shí)攝錄的圖像及數(shù)據(jù)都保存在這個(gè)由動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(RAM)構(gòu)成的緩沖區(qū)內(nèi)而不占用非易失性存儲(chǔ)器(Flash)的存儲(chǔ)空間。只有當(dāng)交通意外發(fā)生時(shí)，才將所述緩沖區(qū)的視頻/數(shù)字資料備份到Flash之中進(jìn)行保存，直至所述車輛完全停下來(lái)，或預(yù)設(shè)的錄像時(shí)間屆滿為止(例如預(yù)設(shè)錄像30秒鐘)。在本發(fā)明實(shí)施例中，事故前后的圖像及數(shù)據(jù)資料是由DSP來(lái)處理并保存在Flash之中的，因此亦可將有關(guān)裝置簡(jiǎn)稱為事件記錄儀。在圖3中還包括有交通安全提示單元25，在本發(fā)明實(shí)施例中首選音頻輸出作為提示，例如可“嗶” 一聲代表紅燈轉(zhuǎn)黃燈，準(zhǔn)備起行；“嗶嗶” 二聲提示司機(jī)留意路面情況，“嗶嗶嗶”三聲提示司機(jī)減速；而重復(fù)“嗶”聲則代表危險(xiǎn)情況等。當(dāng)然用語(yǔ)音輸出也是可以的，例如用語(yǔ)音作出“紅燈”、“綠燈”、“減速”、“轉(zhuǎn)向”、“危險(xiǎn)”等提示，這種提示也是清晰及人性化的，視乎實(shí)際應(yīng)用的喜好而定。在圖3的主體裝置18中，還包括有信號(hào)監(jiān)測(cè)范圍調(diào)節(jié)單元31及信號(hào)靈敏度調(diào)節(jié)單元33。前者既可通過(guò)調(diào)節(jié)光學(xué)透鏡組件22來(lái)調(diào)整視覺(jué)范圍，亦可以通過(guò)數(shù)字信號(hào)預(yù)處理單元中設(shè)定檢測(cè)范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)監(jiān)測(cè)范圍的改變。至于靈敏度調(diào)節(jié)單元，則主要通過(guò)對(duì)有效燈號(hào)光斑大小及亮度的設(shè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)距離的調(diào)整，這個(gè)調(diào)節(jié)單元主要作用于DSP，并通過(guò)DSP的相關(guān)功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了方便使用，在主體裝置18中還包括有充電池裝置36，所述充電池應(yīng)可供整個(gè)裝置工作最少一天的時(shí)間。在圖中還包括有充電接口裝置37 (例如DC插座或USB插座等)，以便對(duì)所述充電池進(jìn)行充電，或直接將車輛的12V直流電供應(yīng)給所述主體裝置18使用。在圖3中除了主體裝置18外，還包括有支架裝置38，在38中包含有支架組合與分離單元39，令主體裝置可以方便與所述支架實(shí)施組合與分離。當(dāng)組合時(shí)，主體裝置可通過(guò)支架裝置固定于駕駛臺(tái)上，或固定于駕駛臺(tái)擋風(fēng)玻璃的內(nèi)側(cè)；當(dāng)分離時(shí)，所述主體裝置可由用戶拆下來(lái)帶回室內(nèi)充電。為了方便實(shí)現(xiàn)所述的組合與分離操作，所述的支架包括有組合與分離單元39。在實(shí)際應(yīng)用中，主體裝置18中還可以包括車載衛(wèi)星定位導(dǎo)航單元34及蜂窩式移動(dòng)電話通話單元35，使本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)裝置同時(shí)具有衛(wèi)星導(dǎo)航及無(wú)線通話功能，可以一物多用，從而增加本發(fā)明實(shí)施例的產(chǎn)品功能。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D4所示，這是本發(fā)明實(shí)施例的基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置的側(cè)剖切面示意圖。圖中18為本發(fā)明實(shí)施例的主體裝置，21為前方景物及有關(guān)燈號(hào)的光線信號(hào)，通過(guò)光學(xué)透鏡組件22進(jìn)入主體裝置18的內(nèi)部。在18中包括有反射鏡29，可以改變光線21的方向使之能進(jìn)入光學(xué)感應(yīng)單元23 (CMOS圖像感應(yīng)器)內(nèi)部，光學(xué)感應(yīng)單元23產(chǎn)生數(shù)字化的彩色圖像信號(hào)并將信號(hào)傳遞給數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)(DSP數(shù)字信號(hào)處理器)，然后由DSP實(shí)施前述的數(shù) 字信號(hào)預(yù)處理、燈號(hào)識(shí)別、燈號(hào)跟蹤及燈號(hào)狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功倉(cāng)泛。在實(shí)際應(yīng)用中，23和24可以做在一個(gè)稱為“光學(xué)引擎”(Optical Engine)的集成電路芯片上，以減少所需芯片的數(shù)目并提高芯片的性能，同時(shí)還可進(jìn)一步減小主體裝置的體積并節(jié)省裝置的成本，這有點(diǎn)像目前光學(xué)鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)與方法。在18中還包括有PCB線路板28，所述光學(xué)引擎設(shè)置在PCB線路板上，并與線路板的其它器件組成一個(gè)完整的功能組件(PCBA)。在主體裝置18中還包括有音頻/語(yǔ)音提示單元25，信號(hào)監(jiān)測(cè)范圍調(diào)節(jié)單元31，以及信號(hào)靈敏度調(diào)節(jié)單元33，31、33兩個(gè)調(diào)節(jié)單元可用電位器或撥動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)操作/實(shí)施。除此之外，18中還包括有充電池36及充電接口裝置37，以及非易失性存儲(chǔ)器26，資料傳輸接口單元27 (可讀取26的資料并與充電接口裝置37共用USB接口)。所有上述裝置組成了所述車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置的主體裝置18。主體裝置18可直接固定于駕駛臺(tái)上，亦可以先與支架裝置38組合后再固定于駕駛臺(tái)上。通過(guò)所述支架(基座)與駕駛臺(tái)進(jìn)行固定的好處是可以方便主體裝置的安裝(組合)與拆除(分離)，這樣可以為裝置的使用帶來(lái)方便，例如可以每天將主體裝置18拿回家里充電，然后第二天再將主體裝置18放回基座38上繼續(xù)使用。為了方便主體與基座組合與分離，在主體與基座之間可設(shè)置一些定位裝置(例如圖中的39)，使兩者能方便及有效地固定與分離。圖5為本發(fā)明實(shí)施例的基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示方法流程圖，包括以下的步驟步驟S501為對(duì)所在車輛前方景物進(jìn)行連續(xù)攝錄；步驟S502為從攝錄的圖像中找出有效燈號(hào)信息；步驟S503為追蹤監(jiān)測(cè)圖像中的燈號(hào)變化事件；步驟S504為檢測(cè)所在車輛的行駛狀態(tài)信息；步驟S505為基于所述行駛狀態(tài)信息及前方燈號(hào)變化事件給出相關(guān)提示。在上述步驟中，所述車輛的行駛狀態(tài)包括勻速、加速、減速狀態(tài)及停車狀態(tài)；所述有效燈號(hào)變化包括前方交通燈由綠變黃或由紅變黃，以及前方車輛剎車燈或危險(xiǎn)信號(hào)燈由無(wú)變有或由有變無(wú)。圖6為本發(fā)明實(shí)施例的基于車輛行駛狀態(tài)信息及前方燈號(hào)變化事件給出相關(guān)提示的方法流程圖，是對(duì)上述步驟S505的進(jìn)一步說(shuō)明，具體包括以下步驟步驟S601為當(dāng)所述車輛為非停車狀態(tài)而前方交通燈號(hào)由綠變黃時(shí)，給出減速提示；步驟S602為當(dāng)所述車輛為非減速及非停車狀態(tài)而前方車輛剎車燈號(hào)由無(wú)變有時(shí)，給出減速提示；
步驟S603為當(dāng)所述車輛為非停車狀態(tài)而前方車輛危險(xiǎn)燈號(hào)由無(wú)變有時(shí)，給出危險(xiǎn)提示；步驟S604為當(dāng)所述車輛為停車狀態(tài)而前方交通燈號(hào)由紅變黃，或前方車輛剎車燈、危險(xiǎn)燈號(hào)由有變無(wú)時(shí)，給出起行提示。圖7為本發(fā)明實(shí)施例的由事件觸發(fā)的實(shí)現(xiàn)事故發(fā)生時(shí)車輛行駛狀態(tài)信息記錄及視頻圖像記錄的方法流程圖，是在圖6所示的方法上的一種擴(kuò)展功能，具體包括以下步驟步驟S701為將連續(xù)攝錄的所述車輛前方景物圖像信息存放于圖像緩沖儲(chǔ)存區(qū)內(nèi)；步驟S702為將檢測(cè)到的與所述車輛行駛狀態(tài)相關(guān)的加速度信息存放于數(shù)據(jù)緩沖儲(chǔ)存區(qū)內(nèi)；
步驟S703為當(dāng)所述車輛出現(xiàn)加速度急劇變化事件時(shí)，將所述圖像緩沖儲(chǔ)存區(qū)及數(shù)據(jù)緩沖儲(chǔ)存區(qū)內(nèi)的資料備份到非易失性存儲(chǔ)器之內(nèi)，直至所述車輛進(jìn)入停車狀態(tài)，或預(yù)設(shè)錄像時(shí)間屆滿為止。上述中的圖像緩沖儲(chǔ)存區(qū)及數(shù)據(jù)緩沖儲(chǔ)存區(qū)為一個(gè)具有一定大小容量的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(RAM)區(qū)，可以存儲(chǔ)一定時(shí)間長(zhǎng)短(例如10 30秒)的視頻圖像信息及加速度數(shù)據(jù)信息，所述信息通常采用先進(jìn)先出的方法進(jìn)行處理，使有限的存儲(chǔ)空間之內(nèi)可保留最新的視頻及數(shù)據(jù)信息。當(dāng)有意外事故發(fā)生，例如發(fā)生碰撞事故，就會(huì)出現(xiàn)加速度的急劇變化，例如追尾的車輛會(huì)產(chǎn)生一個(gè)突變的負(fù)加速度，而被追尾的車輛則產(chǎn)生一個(gè)突變的正加速度。通過(guò)對(duì)所述加速度的檢測(cè)可以確認(rèn)事故的發(fā)生，并將事故發(fā)生前后的信息數(shù)據(jù)存入非易失性存儲(chǔ)器(例如Flash存儲(chǔ)器)之內(nèi)，使寶貴的現(xiàn)場(chǎng)事故信息得以保存。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)是只保留事故發(fā)生前后的相關(guān)信息，可以大大節(jié)省存儲(chǔ)空間，并且從存儲(chǔ)器中找出事故信息很簡(jiǎn)單和容易。圖8為本發(fā)明實(shí)施例的由事件觸發(fā)的實(shí)現(xiàn)事故發(fā)生時(shí)車輛行駛狀態(tài)信息記錄及視頻圖像記錄的又一方法流程圖，也是在圖6所示的方法上的一種擴(kuò)展功能，包括以下步驟步驟S801為當(dāng)所述車輛行駛狀態(tài)為非停車狀態(tài)時(shí)，將所述連續(xù)攝錄的車輛前方景物圖像信息及與車輛行駛狀態(tài)相關(guān)的加速度信息直接儲(chǔ)存于非易失性存儲(chǔ)器之內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)非易失性存儲(chǔ)器存滿事件時(shí)，于所述非易失性存儲(chǔ)器開(kāi)始位置循環(huán)再用。圖7、圖8所示的方法具有類似的功能效果，不同的是圖8所示的方法需要有較大的非易失性存儲(chǔ)器容量，對(duì)事故資料的查找也相對(duì)麻煩一些，而優(yōu)點(diǎn)則是無(wú)需動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(緩存)。兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)際情況及需要而定。同時(shí)以上本文所述的裝置及方法僅是本發(fā)明的部分優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置，其特征在于，包括 光學(xué)引擎單元； 燈號(hào)識(shí)別、跟蹤及狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元； 由燈號(hào)變化事件觸發(fā)的交通安全提示單元。
2.如權(quán)利要求I所述的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置，其特征在于，包括加速度傳感器及由加速度傳感器觸發(fā)的事件記錄儀。
3.如權(quán)利要求I所述的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置，其特征在于，包括車輛行駛狀態(tài)檢測(cè)單元，所述交通安全提示單元基于所述燈號(hào)變化事件及車輛行駛狀態(tài)發(fā)出相關(guān)安全提示。
4.如權(quán)利要求I所述的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置，其特征在于，所述光學(xué)引擎單元包括CMOS圖像感應(yīng)器及DSP數(shù)字信號(hào)處理器。
5.如權(quán)利要求I所述的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置，其特征在于 所述燈號(hào)識(shí)別單元可識(shí)別前方紅、黃、綠交通燈號(hào)，以及前方車輛剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、危險(xiǎn)燈號(hào)； 所述燈號(hào)跟蹤單元可對(duì)圖像中的有效燈號(hào)進(jìn)行跟蹤，直到所述燈號(hào)于圖像中消失或變?yōu)闊o(wú)效為止； 所述燈號(hào)狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元可監(jiān)測(cè)前方有效燈號(hào)的變化，包括前方交通燈號(hào)由綠轉(zhuǎn)黃及由紅轉(zhuǎn)黃，以及前方車輛剎車燈、危險(xiǎn)燈號(hào)由無(wú)變有及由有變無(wú)。
6.如權(quán)利要求I所述的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置，其特征在于 包括支架裝置，所述支架裝置可固定于駕駛臺(tái)或駕駛臺(tái)擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，所述車載裝置之主體可方便與所述支架裝置實(shí)施組合與分離；及 包括信號(hào)監(jiān)測(cè)范圍調(diào)節(jié)單元、信號(hào)靈敏度調(diào)節(jié)單元、充電池及充電接口裝置。
7.一種基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示方法，其特征在于，包括以下步驟 對(duì)所在車輛前方景物進(jìn)行連續(xù)攝錄； 從攝錄的圖像中找出有效燈號(hào)信息； 追蹤監(jiān)測(cè)圖像中的燈號(hào)變化事件； 檢測(cè)所在車輛的行駛狀態(tài)信息； 基于所述行駛狀態(tài)信息及前方燈號(hào)變化事件給出相關(guān)提示。
8.如權(quán)利要求7所述的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示方法，其特征在于 所述車輛的行駛狀態(tài)包括勻速、加速、減速狀態(tài)及停車狀態(tài)； 所述燈號(hào)變化事件包括前方交通燈號(hào)由綠變黃或由紅變黃，以及前方車輛剎車燈、危險(xiǎn)燈號(hào)由無(wú)變有或由有變無(wú)； 所述基于行駛狀態(tài)信息及前方燈號(hào)變化事件給出相關(guān)提示的步驟包括 當(dāng)所述車輛為非停車狀態(tài)而前方交通燈號(hào)由綠變黃時(shí)，給出減速提示； 當(dāng)所述車輛為非減速及非停車狀態(tài)而前方車輛剎車燈號(hào)由無(wú)變有時(shí)，給出減速提示； 當(dāng)所述車輛為非停車狀態(tài)而前方車輛危險(xiǎn)燈號(hào)由無(wú)變有時(shí)，給出危險(xiǎn)提示； 當(dāng)所述車輛為停車狀態(tài)而前方交通燈號(hào)由紅變黃，或前方車輛剎車燈、危險(xiǎn)燈號(hào)由有變無(wú)時(shí)，給出起行提示。
9.如權(quán)利要求7所述的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示方法，其特征在于，包括以下步驟將連續(xù)攝錄的所述車輛前方景物圖像信息存放于圖像緩沖儲(chǔ)存區(qū)內(nèi)； 將檢測(cè)到的與所述車輛行駛狀態(tài)相關(guān)的加速度信息存放于數(shù)據(jù)緩沖儲(chǔ)存區(qū)內(nèi)；當(dāng)所述車輛出現(xiàn)加速度急劇變化事件時(shí)，將所述圖像緩沖儲(chǔ)存區(qū)及數(shù)據(jù)緩沖儲(chǔ)存區(qū)內(nèi)的資料備份到非易失性存儲(chǔ)器之內(nèi)，直至所述車輛進(jìn)入停車狀態(tài)，或預(yù)設(shè)錄像時(shí)間屆滿為止。
10.如權(quán)利要求7所述的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示方法，其特征在于，包括以下步驟當(dāng)所述車輛行駛狀態(tài)為非停車狀態(tài)時(shí)，將所述連續(xù)攝錄的車輛前方景物圖像信息及與車輛行駛狀態(tài)相關(guān)的加速度信息直接儲(chǔ)存于非易失性存儲(chǔ)器之內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)非易失性存儲(chǔ)器存滿事件時(shí)，于所述非易失性存儲(chǔ)器開(kāi)始位置循環(huán)再用。
全文摘要
一種基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示裝置，包括光學(xué)引擎單元；燈號(hào)識(shí)別、跟蹤及狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元；由燈號(hào)變化事件觸發(fā)的交通安全提示單元。一種基于事件觸發(fā)的車載監(jiān)測(cè)、記錄及安全提示方法，包括以下步驟對(duì)所在車輛前方景物進(jìn)行連續(xù)攝錄；從攝錄的圖像中找出有效燈號(hào)信息；追蹤監(jiān)測(cè)圖像中的燈號(hào)變化事件；檢測(cè)所在車輛的行駛狀態(tài)信息；基于所述行駛狀態(tài)信息及前方燈號(hào)變化事件給出相關(guān)提示。
文檔編號(hào)G07C5/08GK102956045SQ201110241900
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者徐菲, 黃新凱 申請(qǐng)人:徐菲