專利名稱：車輛行駛狀態(tài)判定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛行駛狀態(tài)判定裝置，其能判斷駕駛員是否失去了意識(shí)并在方向盤上睡著了。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著路網(wǎng)的發(fā)展和休閑時(shí)間的增加，駕車的機(jī)會(huì)大量增加。這就需要駕駛員在駕車過(guò)程中保持精神上和身體上的健康。但是，也存在有在身體不好的情況下駕駛車輛的情形。在該情形中，如果駕駛員連續(xù)或者長(zhǎng)時(shí)間駕駛車輛，當(dāng)駕駛員變得疲勞并且失去注意力時(shí)，其將會(huì)入睡。
為阻止上述情況，在車輛上安裝了用以監(jiān)測(cè)車輛前方視野的相機(jī)，該相機(jī)識(shí)別路面白線，以檢查蛇線駕駛，探測(cè)駕駛員的困倦狀態(tài)，以及對(duì)駕駛員在方向盤上入睡發(fā)出警報(bào)(參見日本專利No.3039327)。
根據(jù)上述系統(tǒng)，相機(jī)捕捉路面的行駛區(qū)邊線并根據(jù)該圖像判定蛇線駕駛(曲折駕駛)。另外一種判定蛇線駕駛的方法是通過(guò)識(shí)別道路兩側(cè)的白線。但是，在該方法中，如果道路兩側(cè)都沒(méi)有白線或者雪聚集在道路的整個(gè)表面上，這將不可能判定蛇線駕駛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種車輛行駛狀態(tài)判定裝置，即使道路上沒(méi)有白線，其仍可判定蛇線駕駛。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種車輛行駛狀態(tài)判定裝置，包括相機(jī)，其沿車輛行駛方向捕捉路面圖像；和蛇行狀態(tài)檢測(cè)部，其被配置以根據(jù)相機(jī)捕捉的路面圖像來(lái)獲得蛇行量，其中蛇行狀態(tài)檢測(cè)部包括第一灰度值檢測(cè)部，其被配置以檢測(cè)第一像素組的灰度值邊緣，該第一像素組來(lái)自相機(jī)捕捉的路面圖像沿水平方向排列，并檢測(cè)該邊緣檢測(cè)位置的灰度值；第二灰度值檢測(cè)部，其被配置以檢測(cè)第二像素組的灰度值邊緣，該第二像素組來(lái)自路面圖像沿水平方向排列，并檢測(cè)該邊緣檢測(cè)位置的灰度值；計(jì)算部，其被配置以計(jì)算由第一灰度值檢測(cè)部所檢測(cè)的第一像素組的邊緣檢測(cè)位置，基于該位置灰度值的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置，以及該位置的灰度值；和判定部，用被配置以用于通過(guò)將由第二灰度值檢測(cè)部所檢測(cè)的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值與由計(jì)算部所計(jì)算的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值作比較來(lái)判定車輛的蛇行。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在下面進(jìn)行闡述，其中部分從說(shuō)明書可看出是顯而易見的，或者可從本發(fā)明的實(shí)踐中學(xué)到。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)隨后特別指出的手段和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


結(jié)合在這里并包括部分說(shuō)明的附圖，示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其與上面給出的總的說(shuō)明以及下面給出的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明一起，用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的車輛行駛狀態(tài)判定裝置的方框圖；圖2示出了同一實(shí)施例中相機(jī)安裝在車輛行駛狀態(tài)判定裝置中的位置；圖3是用于說(shuō)明同一實(shí)施例操作的流程圖；圖4示出了安裝在車輛上的相機(jī)所捕捉的車輛前方圖像；
圖5示出了安裝在車輛上的相機(jī)所捕捉的車輛前方圖像；圖6示出了根據(jù)同一實(shí)施例的掃描線；圖7示出了根據(jù)同一實(shí)施例的A組和B組的邊緣灰度值；圖8示出了根據(jù)同一實(shí)施例的位移量Δx。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作出描述。圖1的方框圖用于闡明車輛行駛狀態(tài)判定裝置。在圖1中，附圖標(biāo)記11指CCD相機(jī)。由相機(jī)11捕捉的車輛前方的道路圖像被輸入到圖像處理單元12。圖像處理單元12具有一個(gè)圖像處理器12a，其對(duì)相機(jī)11捕捉的圖像進(jìn)行處理，和一個(gè)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12b，其存儲(chǔ)由圖像處理器12a所處理的圖像數(shù)據(jù)。
圖像處理單元12連接到控制單元13?？刂茊卧?3主要包括微處理器，并且包括蛇行狀態(tài)判定裝置14，第一灰度值檢測(cè)裝置15和第二灰度值檢測(cè)裝置16。
如圖2所示，相機(jī)11被安裝在車輛駕駛室中心的頂部。相機(jī)11捕捉車輛行駛方向的前方路面1。圖5示出了由相機(jī)捕捉的圖像。
參照?qǐng)D3的流程圖，將給出按上述配置的本發(fā)明一實(shí)施例操作的說(shuō)明。
首先，相機(jī)11拾取車輛前方的圖像。由相機(jī)11捕捉的路面圖像被輸入到圖像處理單元12(步驟S1)。在該實(shí)施例中，如圖4所示，在路面1的每一側(cè)邊上都沒(méi)有白線，并且在該路面上也沒(méi)有裂縫2。由相機(jī)11捕捉的路面圖像被CCD自動(dòng)識(shí)別。在該實(shí)施例中，該CCD提供512×512的像素。注視相機(jī)11拾取的路面圖像的下半部分(步驟S2)。因?yàn)椋访鎴D像前側(cè)的圖像分辨率要高一些，并能以高精度來(lái)判定蛇線駕駛。
假定CCD的水平方向?yàn)閤軸，而其垂直方向?yàn)閥軸，計(jì)算沿x軸方向排列的三像素組y1，y2，y3(水平方向像素組A組)上的灰度值，同樣地，計(jì)算沿y軸方向排列的另一水平方向像素組z1，z2，z3上的灰度值?；叶戎狄馕吨诪椤?”，而黑為“255”，中間值根據(jù)色調(diào)來(lái)確定。例如，裂縫2比路面的其余部分要黑一些，因此裂縫2的灰度值比其余部分的灰度值要大。
隨后，控制單元13根據(jù)所計(jì)算的灰度值計(jì)算每一像素組A和B的邊緣(圖6)(步驟S3)。該邊緣被定義為所計(jì)算灰度值的微分值，并在色調(diào)改變的地方被檢測(cè)。
計(jì)算邊緣出現(xiàn)處的絕對(duì)灰度值(灰度值水平)。A組的每一像素組y1-y3上的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值通過(guò)第一灰度值檢測(cè)裝置15檢測(cè)。B組的每一像素組z1-z3上的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值通過(guò)第二灰度值檢測(cè)裝置16檢測(cè)。如圖7所示，在每一控制循環(huán)中，A組和B組邊緣檢測(cè)位置的灰度值被存儲(chǔ)在預(yù)定存儲(chǔ)器中(步驟S4)。所拾取的圖像受邊緣處理，并被存儲(chǔ)于圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12b。在該實(shí)施例中，控制單元13被用于執(zhí)行上述處理，但是圖像處理單元12也可用于執(zhí)行該處理。
A組的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值被存儲(chǔ)于預(yù)定的存儲(chǔ)器中以用于下一次處理(步驟S5)。
計(jì)算由車輛速度而移動(dòng)的B組的邊緣檢測(cè)位置是可能的，上一次，在該位置處A組的邊緣檢測(cè)位置在步驟S3中被檢測(cè)過(guò)(計(jì)算裝置)(步驟S6)。
邊緣檢測(cè)位置的位移量根據(jù)車輛速度來(lái)校正，即使車輛速度被改變，A組的邊緣檢測(cè)位置也必定能通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)锽組。
隨后，將所述相對(duì)于由步驟S6的計(jì)算的上一次處理的A組、由于車速而位移的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值與B組的邊緣檢測(cè)位置和灰度值作比較(判定裝置)(步驟S7)。如果在步驟S7中A組和B組的邊緣檢測(cè)位置之間存在位移Δx(圖8)，那么該位移Δx被作為一個(gè)蛇行量(步驟S8)。因?yàn)?，如果存在蛇行，那么在相?duì)于在上次處理過(guò)程中所計(jì)算的A組、由車輛速度而位移的邊緣檢測(cè)位置和本次處理過(guò)程中B組的邊緣檢測(cè)位置之間存在著位移。如果檢測(cè)到蛇行，未顯示的報(bào)警裝置將給駕駛員以警告。
也可提供用以判定在步驟S8中所計(jì)算的平均蛇行量是否超出基準(zhǔn)值的裝置，當(dāng)該判定裝置判定為“是”時(shí)，可判定為蛇線駕駛。
基準(zhǔn)值可通過(guò)對(duì)開始駕駛之后的一段時(shí)間的蛇行量求平均而獲得。即判定在開始駕駛之后的一段時(shí)間內(nèi)，駕駛員未困倦，并對(duì)該特定時(shí)間內(nèi)的蛇行量求平均。該基準(zhǔn)值也可通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法得出。
在該實(shí)施例中，控制單元13與處理單元12相分離，但它們也可構(gòu)建在一個(gè)的單元中。
正如上文的闡述，車輛的蛇行可通過(guò)檢測(cè)每一像素組上的邊緣檢測(cè)位置來(lái)判定，在該位置處，由相機(jī)捕捉的路面圖像沿前進(jìn)方向移動(dòng)。因此，即使路面上沒(méi)有白線，仍可判定車輛的蛇行。
其它優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是容易想到的。因此，本發(fā)明在其廣泛的方面不應(yīng)被限定于所顯示以及所描述的特定細(xì)節(jié)和代表性的實(shí)施例。因此，在不偏離由所附權(quán)利要求及其等效所限定的總的發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍的前提下，可作出各種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種車輛行駛狀態(tài)判定裝置，其特征在于包括相機(jī)(11)，其沿車輛行駛方向捕捉路面圖像；和蛇行狀態(tài)檢測(cè)裝置(14)，其根據(jù)相機(jī)捕捉的路面圖像獲得蛇行量，其中蛇行狀態(tài)檢測(cè)裝置(14)包括第一灰度值檢測(cè)裝置(15)，其檢測(cè)第一像素組的灰度值邊緣，該第一像素組來(lái)自相機(jī)捕捉的路面圖像沿水平方向排列，并檢測(cè)該邊緣檢測(cè)位置的灰度值；第二灰度值檢測(cè)裝置(16)，其檢測(cè)第二像素組的灰度值邊緣，該第二像素組來(lái)自路面圖像沿水平方向排列，并檢測(cè)該邊緣檢測(cè)位置的灰度值；裝置(S6)，用于計(jì)算由第一灰度值檢測(cè)裝置所檢測(cè)的第一像素組的邊緣檢測(cè)位置，基于該位置灰度值的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置，以及該位置的灰度值；和裝置(S7，S8)，用于通過(guò)將由第二灰度值檢測(cè)裝置所檢測(cè)的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值與由計(jì)算裝置所計(jì)算的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值作比較來(lái)判定車輛的蛇行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛行駛狀態(tài)判定裝置，其特征在于蛇行狀態(tài)判定裝置(14)根據(jù)相機(jī)(11)所捕捉的路面圖像前方的圖像數(shù)據(jù)來(lái)獲得蛇行量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛行駛狀態(tài)判定裝置，其特征在于第一像素組為沿車輛行駛方向的第二像素組前方的路面圖像，并且通過(guò)第二灰度值檢測(cè)裝置(16)對(duì)邊緣的灰度值進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)間根據(jù)車輛速度而改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛行駛狀態(tài)判定裝置，其特征在于判定裝置(S7，S8)通過(guò)將由第二灰度值檢測(cè)裝置(16)所檢測(cè)的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值與由計(jì)算裝置(S6)所計(jì)算的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值作比較來(lái)獲得車輛的蛇行量，并且當(dāng)蛇行量的平均值超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)可判定蛇行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛行駛狀態(tài)判定裝置，其特征在于基準(zhǔn)值通過(guò)對(duì)開始駕駛之后的一定時(shí)間的蛇行量求平均而獲得。
全文摘要
一種車輛行駛狀態(tài)判定裝置，其計(jì)算由第一灰度值檢測(cè)裝置(15)所檢測(cè)的邊緣檢測(cè)位置，基于該位置灰度值的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置以及該位置的灰度值，并且將由第二灰度值檢測(cè)裝置(16)所檢測(cè)的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值與由計(jì)算裝置(S6)所計(jì)算的第二像素組的邊緣檢測(cè)位置和該位置的灰度值作比較來(lái)判定車輛的蛇行。
文檔編號(hào)G08G1/16GK1673678SQ200510059519
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者伊原徹, 山本惠一 申請(qǐng)人:三菱扶?？蛙嚬?br>