车辆转向警示方法、装置、电子设备、存储介质及车辆

技术领域

本申请涉及警示领域，尤其涉及车辆转向警示方法、车辆转向警示装置、电子设备、存储介质及车辆。

背景技术

车辆在行驶过程中会有变道操作，一般情况下驾驶员会根据变道情况主动打开左转向灯或右转向灯以提示后方车辆，但如果驾驶员忘记操作转向灯或躲避前方障碍物时来不及操作转向灯，则对后方跟车产生较大的安全困扰。

因此，需要一种方案，可以车辆偏离当前车道的情况，自动转换成转向灯信号，及时提醒后方车辆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆转向警示方法、车辆转向警示装置、电子设备、存储介质及车辆，至少解决上述的一个技术问题。

本发明提供了下述方案：

根据本发明的一个方面，提供一种车辆转向警示方法，所述车辆转向警示方法包括：

车载前摄像头采集像素点信息生成图像；

根据所述像素点拟合生成车辆前方道路延伸的道路轨迹；

车载陀螺仪采集车身姿态信息；

旋转编码器采集转向信息；

根据所述车身姿态和所述转向信息获得车辆行进状态信息；

根据所述车辆行进状态与所述道路轨迹的偏差信息，判断车身是否偏离车辆前方道路中线；

若，车身向左偏离前方道路中线，则驱动左转向灯闪动警示；

若，车身向右偏离前方道路中线，则驱动右转向灯闪动警示。

进一步的，所述根据所述像素点拟合生成车辆前方道路延伸的道路轨迹包括：

预设透视变换算法，将所述图像转换为鸟瞰图；

提取图像中像素点值大于预设像素点阈值的像素，生成像素波峰；

根据所述像素波峰连续延伸所形成的线条，生成道路轨迹。

进一步的，所述道路轨迹具有曲率：

在所述图像中设置定位坐标，获取车辆当前位于与所述道路轨迹的位置关系信息；

预设车辆位于第一位置点，获取车辆前方预设第二位置点处的道路轨迹曲率半径信息；

根据道路轨迹曲率半径信息，获得车辆前方道路中线的曲率。

进一步的，所述车辆行进状态信息包括：

根据所述车身姿态信息，获得车辆当前行进方向的信息；

根据所述转向信息和所述车身姿态信息，预判车辆行进轨迹的曲率；

判断车辆当前行进方向上，所述车辆行进轨迹的曲率与所在道路中线的曲率是否具有偏差；

若，偏差值超过预设偏差阈值，则启动转向灯闪动警示。

进一步的，所述判断车辆当前行进方向上，所述车辆行进轨迹的曲率与所在道路中线的曲率是否具有偏差包括：

根据道路中线的曲率信息，纵向标记图像中的像素点，生成道路中线的参考线；

根据车辆行进轨迹的曲率信息，横向标记图像中的像素点，生成判断栅格；

若，所述判断栅格与所述参考线像素点重合，则车身未偏离车辆前方道路。

进一步的，还包括：

若，所述判断栅格与所述参考线像素点不重合，则车身偏离车辆前方道路；

若，所述判断栅格的像素点位于所述参考线像素点像素点左侧，则驱动右转向灯闪动警示；

若，所述判断栅格的像素点位于所述参考线像素点像素点右侧，则驱动左转向灯闪动警示。

根据本发明的二个方面，提供一种车辆转向警示装置，所述车辆转向警示装置包括：

图像采集模块，用于车载前摄像头采集像素点信息生成图像；

道路拟合模块，用于根据所述像素点拟合生成车辆前方道路延伸的道路轨迹；

姿态信息模块，用于车载陀螺仪采集车身姿态信息；

车速信息模块，用于旋转编码器采集转向信息；

行进状态模块，用于根据所述车身姿态和所述转向信息获得车辆行进状态信息；

偏差判断模块，用于根据所述车辆行进状态与所述道路轨迹的偏差信息，判断车身是否偏离车辆前方道路中线；

左偏警示模块，用于车身向左偏离前方道路中线，驱动左转向灯闪动警示；

右偏警示模块，用于车身向右偏离前方道路中线，驱动右转向灯闪动警示。

根据本发明的三个方面，提供一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述车辆转向警示方法的步骤。

根据本发明的四个方面，提供一种计算机可读存储介质，其存储有可由电子设备执行的计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得电子设备执行所述车辆转向警示方法的步骤。

根据本发明的五个方面，提供一种车辆，包括：

电子设备，用于实现所述车辆转向警示方法的步骤；

处理器，处理器运行程序，当程序运行时从电子设备输出的数据执行所述车辆转向警示方法的步骤；

存储介质，用于存储程序，程序在运行时对于从电子设备输出的数据执行所述车辆转向警示方法的步骤。

通过上述方案，获得如下有益的技术效果：

本申请通过图片中像素标记道路轨迹，通过像素点表达道路的样式；根据道路轨迹区分不同曲率的道路，根据道路的不同曲率设置不通的判断车身偏离道路的判断阈值。

本申请通过车辆姿态和车辆转向，获得车辆当前行进方向和行进的曲率，通过车辆当前行进方向和行进的曲率，判断车辆与道路之间是否出现偏离前方道路中线的情况。

本申请根据栅格与道路轨迹参考线中像素点是否重合判断是否已经偏离前方道路中线，并根据偏离的方向自动启动左转或右转的转向灯等警示策略做直观显示。

附图说明

图1是本发明一个或多个实施例提供的一种车辆转向警示方法的流程图。

图2是本发明一个或多个实施例提供的一种车辆转向警示装置的结构图。

图3是本发明一个具体实施例的车辆自动警示后方转向的示意图。

图4是本发明一个具体实施例的车辆自动警示后方转向系统的结构图。

图5是本发明一个具体实施例的车辆自动警示后方转向的流程图。

图6是本发明一个具体实施例的像素信息处理的示意图。

图7是本发明一个或多个实施例提供的车辆转向警示方法的一种电子设备结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明一个或多个实施例提供的一种车辆转向警示方法的流程图。

如图1所示，车辆转向警示方法包括：

步骤S1，车载前摄像头采集像素点信息生成图像；

步骤S2，根据像素点拟合生成车辆前方道路延伸的道路轨迹；

步骤S3，车载陀螺仪采集车身姿态信息；

步骤S4，旋转编码器采集转向信息；

步骤S5，根据车身姿态和转向信息获得车辆行进状态信息；

步骤S6，根据车辆行进状态与道路轨迹的偏差信息，判断车身是否偏离车辆前方道路中线；

步骤S7，若，车身向左偏离前方道路中线，则驱动左转向灯闪动警示；

步骤S8，若，车身向右偏离前方道路中线，则驱动右转向灯闪动警示。

通过上述方案，获得如下有益的技术效果：

本申请通过图片中像素标记道路轨迹，通过像素点表达道路的样式；根据道路轨迹区分不同曲率的道路，根据道路的不同曲率设置不通的判断车身偏离道路的判断阈值。

本申请通过车辆姿态和车辆转向，获得车辆当前行进方向和行进的曲率，通过车辆当前行进方向和行进的曲率，判断车辆与道路之间是否出现偏离前方道路中线的情况。

本申请根据栅格与道路轨迹参考线中像素点是否重合判断是否已经偏离前方道路中线，并根据偏离的方向自动启动左转或右转的转向灯等警示策略做直观显示。

具体而言，车辆在行驶过程中会有变道操作，一般情况下驾驶员会根据变道情况主动打开左转向灯或右转向灯以提示后方车辆，但如果驾驶员忘记操作转向灯或紧急躲避前方障碍物，则可能因突然进行变道操作带来交通事故。

可以利用车辆前方的摄像头实时采集前方道路的走向情况，使用现有的图像轮廓对比技术，将车道两边的虚线或实线在像素值上的差异，拟合生成车辆前方道路延伸的道路轨迹。

可以通过车载陀螺仪采集车身姿态信息，如，车辆是否突然转向等姿态变化的信息。

可以在方向盘或联动机构上设置编码器或霍尔开关等，获得车辆转向的信息。

不排除一种可能，在道路状况不佳的情况，车辆实际的转向和车辆实际的姿态不成对应的关联关系，因此，至少需要通过车身姿态和转向信息获得车辆行进状态信息。在更精准的需求下，还可以将车辆速度、车身重量、车轮抓地力等要素引入计算做细致的调整。

可以将拟合生成车辆前方道路延伸的道路轨迹轮廓进一步计算处理，获得车辆前方道路中线，比如，将车道两边的虚线或实线的像素之间的中点连续标记，形成一条车辆前方道路中线。

可以通过车辆的姿态和车辆的转向，预测一条车辆前方行进的轨迹。将车辆前方行进的轨迹和车辆前方道路中线进行重合性的对比，根据偏差值判断车辆是否要偏离道路的中线。

如果偏离道路中线则立即亮起转向灯提示后方车辆，还可以在车内的仪表上显示图标，提醒司机。

在本实施例中，根据像素点拟合生成车辆前方道路延伸的道路轨迹包括：

预设透视变换算法，将图像转换为鸟瞰图；

提取图像中像素点值大于预设像素点阈值的像素，生成像素波峰；

根据像素波峰连续延伸所形成的线条，生成道路轨迹。

具体而言，透视变换算法属于现有技术，可以将当前非鸟瞰视角下的图像畸变成鸟瞰图，便于识别和对比。

车辆所在车道的两边具有虚线或实线，在图像像素上的值超过其他像素值，连续下来生成像素波峰组成的线条，成为道路轨迹，车辆则在两条像素波峰中间行驶。

在本实施例中，道路轨迹具有曲率：

在图像中设置定位坐标，获取车辆当前位于与道路轨迹的位置关系信息；

预设车辆位于第一位置点，获取车辆前方预设第二位置点处的道路轨迹曲率半径信息；

根据道路轨迹曲率半径信息，获得车辆前方道路中线的曲率。

具体而言，车道并非只有直行道路，还有转弯的道路，车辆需要跟随道路的转向趋势一同转向，始终保持沿道路中线行驶。

可以通过GPS定位的方式，将车辆和道路的位置关系在一个虚拟的平面坐标系中表示。

可以将车辆前方不同位置道路轨迹设置采样点，如，在两条表示虚线或实线的像素上设置采样点，根据采样点和出发点之间在Y轴上的偏转，计算出曲率。将两条虚线或实线的曲率半径做中间值计算，获得的曲率值表示为道路中线位置上的曲率。将多个采样点连续计算，获得连续的道路中线曲率变化的信息。

在本实施例中，车辆行进状态信息包括：

根据车身姿态信息，获得车辆当前行进方向的信息；

根据转向信息和车身姿态信息，预判车辆行进轨迹的曲率；

判断车辆当前行进方向上，车辆行进轨迹的曲率与所在道路中线的曲率是否具有偏差；

若，偏差值超过预设偏差阈值，则启动转向灯闪动警示。

具体而言，可以通过车身姿态信息获得一个车辆的起点信息，如车辆的行进方向，也可以通过GPS辅助或鸟瞰图辅助获得车辆当前车头是朝向那个方向的信息。车辆转向是在车辆姿态基础上所做的操作。根据车辆当前的姿态和正在进行的转向，预判车辆未来可以行驶的轨迹。

如果方向盘不是正冲着前方，则也会行驶出具有弧度的路线。可以根据方向盘转向角度和车身姿态角度，计算出车辆行驶轨迹的曲率。

将车辆行驶或行进的轨迹与道路中线的轨迹比较，如比较曲率信息，可以判断出车辆继续在当前状态下行驶是否或偏离道路的中线。可以量化出曲率差异的偏差值，和预设的偏差值阈值做比较，如果偏差过大，则说明车辆已经偏离了原有的车道。可以据此打开转向灯做警示。

偏差阈值的设置可以根据道路平直和道路弯曲适当调整。如平直道路上车辆容易控制，平直道路的偏差阈值设置大于弯曲道路上的偏差阈值。还可以根据车辆的重量、抓地力、车辆速度、后方拖挂情况等对车辆转向控制的影响程度，增加偏差阈值的权重。

在本实施例中，判断车辆当前行进方向上，车辆行进轨迹的曲率与所在道路中线的曲率是否具有偏差包括：

根据道路中线的曲率信息，纵向标记图像中的像素点，生成道路中线的参考线；

根据车辆行进轨迹的曲率信息，横向标记图像中的像素点，生成判断栅格；

若，判断栅格与参考线像素点重合，则车身未偏离车辆前方道路。

具体而言，可以在图像像素上做参考标记，判断车辆是否偏离的道路中线。可以在纵向(行进方向上)设置一条表示道路中线的参考线，观察车辆是否偏离这条参考线。可以将车头前方的像素点在横向上标记出栅格，当车辆在道路中线上行驶时，栅格的像素和道路中线的像素至少有一个是重叠或重合的，当横向栅格(判断栅格)与道路中线的像素没有重合的，则车辆已经脱离了追随道路中线的状态。

横向栅格的宽度与偏差阈值呈对应关系，横向栅格设置的越宽则对应偏差阈值设置的越大。

可以根据道路的转向，对横向栅格的中点做调整。通常平直道路横向栅格可以与车辆的中线对应，但车辆向一边转向时，由于惯量等原因，车辆可能向一边侧滑。比如道路左转向，车辆追随道路中线向左转弯行驶，车辆容易向右侧侧滑，车辆控制上需要对右侧更为严苛，则横向栅格的中心向左偏移设置。

还可以保持栅格中心不变，将一侧栅格像素点数量减少，补偿到另一侧。比如，道路右转，车辆追随道路中线向右转弯行驶，车辆容易向左侧侧滑，车辆控制上需要对左侧更为严苛，则横向栅格减少左侧的像素点。

在本实施例中，还包括：

若，判断栅格与参考线像素点不重合，则车身偏离车辆前方道路；

若，判断栅格的像素点位于参考线像素点像素点左侧，则驱动右转向灯闪动警示；

若，判断栅格的像素点位于参考线像素点像素点右侧，则驱动左转向灯闪动警示。

具体而言，可以将判断栅格的像素点整个脱离道路轨迹参考线像素点后，位于道路轨迹参考线像素点哪一侧作为车辆偏离“中线”判断标准。比如栅格的像素点位于道路轨迹参考线像素点左侧，说明车辆向右偏，则驱动右转向灯闪动警示；同理，栅格的像素点位于道路轨迹参考线像素点右侧，说明车辆向左偏，则驱动左转向灯闪动警示。

图2是本发明一个或多个实施例提供的一种车辆转向警示装置的结构图。

如图2所示，车辆转向警示装置包括：图像采集模块、道路拟合模块、姿态信息模块、车速信息模块、行进状态模块、偏差判断模块、左偏警示模块、右偏警示模块；

图像采集模块，用于车载前摄像头采集像素点信息生成图像；

道路拟合模块，用于根据像素点拟合生成车辆前方道路延伸的道路轨迹；

姿态信息模块，用于车载陀螺仪采集车身姿态信息；

车速信息模块，用于旋转编码器采集转向信息；

行进状态模块，用于根据车身姿态和转向信息获得车辆行进状态信息；

偏差判断模块，用于根据车辆行进状态与道路轨迹的偏差信息，判断车身是否偏离车辆前方道路中线；

左偏警示模块，用于车身向左偏离前方道路中线，驱动左转向灯闪动警示；

右偏警示模块，用于车身向右偏离前方道路中线，驱动右转向灯闪动警示。

值得注意的是，虽然本系统只披露了图像采集模块、道路拟合模块、姿态信息模块、车速信息模块、行进状态模块、偏差判断模块、左偏警示模块、右偏警示模块，但并不意味着本装置仅仅局限于上述基本功能模块，相对，本发明所要表达的意思是，在上述基本功能模块的基础之上，本领域技术人员可以结合现有技术任意添加一个或多个功能模块，形成无穷多个实施例或技术方案，也就是说本系统是开放式的而非封闭式的，不能因为本实施例仅披露了个别基本功能模块，就认为本发明权利要求的保护范围局限于上述公开的基本功能模块。

图3是本发明一个具体实施例的车辆自动警示后方转向的示意图。

图4是本发明一个具体实施例的车辆自动警示后方转向系统的结构图。

图5是本发明一个具体实施例的车辆自动警示后方转向的流程图。

图6是本发明一个具体实施例的像素信息处理的示意图。

如图3所示，比如，当车辆处于右转车道时，根据车速和道路曲率半径计算出角速度阈值ωr，再根据实时车身姿态采集的角速度ω进行比较，当ω>ωr时，判断车辆有向右转向趋势，自动打开右转向；当车辆处于直行车道时，根据实时车身姿态采集的角速度ω进行比较，当ω>0时，判断车辆有向右转向趋势，自动打开右转向，当ω<0时，判断车辆有向左转向趋势，自动打开左转向；当车辆处于左转车道时，根据车速和道路曲率半径计算出角速度阈值ωf，再根据实时车身姿态采集的角速度ω进行比较，当ω>ωf时，判断车辆有向左转向趋势，自动打开左转向，当ω<ωf时，判断车辆有向右转向趋势，自动打开右转向。

与ωr或ωf比较时还取决于系统设计时，对ωr、ωf、ω的具体定义，如阈值、区间、正负值等。

如图4所示，车辆上设置车身控制模块或其他运算控制模块，接收摄像头信息，判断车辆前方道路延伸的变化情况，并在图像中标记“中线”的像素和栅格的像素。接收车速信号和车身姿态传感器信号，预判车辆的实际行进轨迹。将车辆出现偏离“中线”的信息用转向灯的方式做出向后方车辆表达警示，在车内仪表上提示司机车辆偏离道路，触发转向灯。

如图5所示，开启自动转向灯功能后，摄像头采集前方的道路图像，根据图像中像素拟合出道路的曲线，根据预设的算法，计算前方道路曲率半径。通过前方道路的曲率半径，将前方的道路分为三种情况，第一种是车辆所处的路况为右转弯道路，第二种是车辆所处的路况为直行道路，第三种情况是车辆所处的路况为左转弯道路。第二种直接采集车身姿态信息，如果判断出车身的角速度值ω大于或小于零，则可以判断出车辆偏离了道路“中线”向左或向右。

第一、三种情况需要根据车速和道路曲率半径计算出角速度阈值ωr和ωf，通过与ωr和ωf比较，控制左、右转向灯。

如图6所示，通过摄像头提取完车道线像素以后，对应有车道线那一列像素值较大，出现了两个波峰，用两条曲线来拟合这些像素，将图片中的像素沿y轴累加，确定左右两条车道线的大致位置，计算不为“0”的像素点，如果像素点的数量大于某个阈值，那么就以这些点的均值作为车道线中心，通过二次曲线拟合车道线：x＝f(y)＝ay2+by+c，(其他曲线拟合函数也可以)，获得二次曲线的系数a，b，c；带入公式

图7是本发明一个或多个实施例提供的车辆后备箱盖控制方法的一种电子设备结构框图。

如图7所示，本申请提供一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行一种车辆转向警示方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其存储有可由电子设备执行的计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得电子设备执行一种车辆转向警示方法的步骤。

本申请还提供一种车辆，包括：

电子设备，用于实现车辆转向警示方法的步骤；

处理器，处理器运行程序，当程序运行时从电子设备输出的数据执行车辆转向警示方法的步骤；

存储介质，用于存储程序，程序在运行时对于从电子设备输出的数据执行车辆转向警示方法的步骤。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

电子设备包括硬件层，运行在硬件层之上的操作系统层，以及运行在操作系统上的应用层。该硬件层包括中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、内存管理单元(MMU，Memory Management Unit)和内存等硬件。该操作系统可以是任意一种或多种通过进程(Process)实现电子设备控制的计算机操作系统，例如，Linux操作系统、Unix操作系统、Android操作系统、iOS操作系统或windows操作系统等。并且在本发明实施例中该电子设备可以是智能手机、平板电脑等手持设备，也可以是桌面计算机、便携式计算机等电子设备，本发明实施例中并未特别限定。

本发明实施例中的电子设备控制的执行主体可以是电子设备，或者是电子设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。电子设备可以获取到存储介质对应的固件，存储介质对应的固件由供应商提供，不同存储介质对应的固件可以相同可以不同，在此不做限定。电子设备获取到存储介质对应的固件后，可以将该存储介质对应的固件写入存储介质中，具体地是往该存储介质中烧入该存储介质对应固件。将固件烧入存储介质的过程可以采用现有技术实现，在本发明实施例中不做赘述。

电子设备还可以获取到存储介质对应的重置命令，存储介质对应的重置命令由供应商提供，不同存储介质对应的重置命令可以相同可以不同，在此不做限定。

此时电子设备的存储介质为写入了对应的固件的存储介质，电子设备可以在写入了对应的固件的存储介质中响应该存储介质对应的重置命令，从而电子设备根据存储介质对应的重置命令，对该写入对应的固件的存储介质进行重置。根据重置命令对存储介质进行重置的过程可以现有技术实现，在本发明实施例中不做赘述。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元、模块分别描述。当然在实施本申请时可以把各单元、模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。