本發(fā)明涉及智能汽車安全預(yù)警領(lǐng)域，特別是涉及一種高威脅車輛監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

高威脅車輛是指在行駛過程中發(fā)生交通事故概率較大，嚴(yán)重威脅交通安全的車輛。常見的高威脅車輛有危險品運輸車、渣土運輸車、長途貨運車、學(xué)員車，以及強行違反駕車規(guī)定行駛(如超速、超載、酒駕等)，頻繁發(fā)生交通事故(且被判負(fù)主要責(zé)任)的車輛。高威脅車輛在行駛過程中，一方面由于車型本身的原因(如車輛尺寸過大、重量大、視野不好等)，另一方面由于駕駛員存在的違規(guī)駕駛的習(xí)慣(如超速、違章變道、強行超車等)，使得這類車輛遇到突發(fā)情況時，發(fā)生交通事故概率大大高于其他車輛，并且會對人身和財產(chǎn)造成嚴(yán)重傷害。因此，日常駕駛中，如果駕駛員能夠提前發(fā)現(xiàn)高威脅的車輛，就能夠提前避讓，有效減少事故發(fā)生率。

車輛號牌是車輛唯一身份證，因此，僅需要知道車牌號碼信息，就能夠在互聯(lián)網(wǎng)上查詢到與車牌對應(yīng)的車輛的車型信息、近期違章信息、事故處理信息等。而車牌識別是現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)中的重要組成部分之一，技術(shù)相對較成熟，而且應(yīng)用十分廣泛。它以數(shù)字圖像處理、模式識別、計算機視覺等技術(shù)為基礎(chǔ)，對攝像機所拍攝的車輛圖像或者視頻序列進(jìn)行分析，得到每一輛汽車唯一的車牌號碼，從而完成識別過程。通過車牌的識別，得到車牌號碼信息，再根據(jù)車牌號碼信息在互聯(lián)網(wǎng)中查詢到與車牌相對應(yīng)車輛的車型信息、近期違章信息、事故處理信息等，根據(jù)這些信息可判斷車輛在行駛中對周圍車輛的威脅程度。

目前國內(nèi)汽車預(yù)警系統(tǒng)主要使用GPS測速、毫米波雷達(dá)系統(tǒng)、紅外測距系統(tǒng)、激光測距技術(shù)等來監(jiān)測車輛相互間的距離，當(dāng)兩車間距離低于安全距離時，預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出報警或主動介入制動。該方法只監(jiān)測兩車間的距離，如果系統(tǒng)預(yù)警距離閥值設(shè)定過高，系統(tǒng)的誤報率會非常高，如果系統(tǒng)預(yù)警距離閥值設(shè)定過低，留給駕駛員或系統(tǒng)反應(yīng)時間過短，事故發(fā)生時，無法有效保證人、車安全，同時這種系統(tǒng)存在成本高昂、通用性差等缺陷。

本發(fā)明的不同之處在于提取周圍環(huán)境中車輛的車牌號碼信息，得到與車牌號碼對應(yīng)的車型信息、違章信息、事故信息；同時，利用圖像處理技術(shù)，計算出前后車輛的車速信息和兩車的車距信息等，根據(jù)獲得的信息綜合判斷所述前后車輛對所述車輛的威脅程度，對于高威脅的車輛提前預(yù)警，提醒駕駛員注意，減少交通事故發(fā)生概率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種高威脅車輛監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中車輛無法實時監(jiān)測周圍環(huán)境中的高威脅車輛，不能提前提醒駕駛員注意避讓的缺陷。采用的技術(shù)方案如下：

一種高威脅車輛監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括：信息識別模塊、數(shù)據(jù)通信模塊，信息處理判斷模塊、提示預(yù)警模塊四部分組成。

所述信息識別模塊包括：車前后的兩個高清攝像機、圖像采集卡、處理器、通信接口等四部分組成；所述攝像機與所述圖像采集卡連接，所述圖像采集卡與所述處理器連接，所述處理器與所述通信接口連接；攝像機拍攝車輛前后圖像，通過所述圖像采集卡對圖像進(jìn)行數(shù)字編碼，再利用所述處理器對圖像信息進(jìn)行分析處理，得出圖像中同一車輛的車牌號碼信息、車速信息和車距信息，通過通信接口把所述車牌號碼信息傳遞給所述數(shù)據(jù)通信模塊，把車速信息和車距信息傳遞給所述信息處理判斷模塊。

所述數(shù)據(jù)通信模塊包括：信息發(fā)射單元、互聯(lián)網(wǎng)信息查詢單元、信息接收單元；所述信息發(fā)射單元，將所述車牌號碼信息發(fā)送至所述互聯(lián)網(wǎng)信息查詢單元，所述互聯(lián)網(wǎng)信息查詢單元查詢到所述車牌號碼對應(yīng)車輛的車型信息、近期違章信息和事故處理等信息，并將上述信息返回至信息接收單元，信息接收單元與信息處理判斷模塊相連。

所述信息處理判斷模塊，根據(jù)所述車牌號碼對應(yīng)車輛的車型信息、近期違章信息和事故處理信息和由所述通信接口傳遞來的車速信息與車距信息等信息，綜合判斷所述周圍環(huán)境中車輛是否屬于高威脅車輛。

所述提示預(yù)警模塊，包括：語音報警器和顯示屏組成，若判斷所述周圍環(huán)境中車輛為高威脅車輛，則發(fā)出用于提醒駕駛員注意周圍車輛的信息，并在顯示屏中顯示車距信息。

基于上述預(yù)警洗洗，本發(fā)明還提出了一種高威脅車輛監(jiān)測預(yù)警方法，包括如下步驟：

S1，獲取所述前后車輛的車牌信息、車距信息和車速信息；

S2，將所述車牌信息與互聯(lián)網(wǎng)通訊得到所述前后車輛的車型、違章和事故信息；

S3，綜合所述前后車輛的車型、違章和事故信息與車距信息和車速信息的情況判斷所述前后車輛是否為高威脅車輛；

S4，若判斷所述前后車輛中存在屬于高威脅車輛，發(fā)出用于提醒所述正常行駛車輛駕駛員的警示音，并在顯示屏上顯示所述高威脅車輛與所述正常行駛車輛的距離。

進(jìn)一步，所述步驟S1的實現(xiàn)包括：通過車輛前后兩個攝像機實時監(jiān)控前方、后方的圖像，獲取有用圖像信息；通過計算機視頻圖像識別技術(shù)，對攝像機獲取圖像進(jìn)行車牌提取、圖像預(yù)處理、特征提取、車牌字符識別技術(shù)，得到車牌號碼、車型信息；采用圖像對比技術(shù)，精確推算出周圍環(huán)境中車輛的車速和車距信息。

進(jìn)一步，獲得環(huán)境中車速的方法還可采用多普勒雷達(dá)測量；將兩個測速雷達(dá)分別安裝在行駛車輛的前方和后方，用于測量出周圍環(huán)境中車輛的相對車速。

進(jìn)一步，獲得環(huán)境中車距的方法還可采用：利用安裝在車輛前、后兩個激光測距儀測量行駛車輛與周圍環(huán)境中車輛的距離；或者，采用微波測距雷達(dá)對行駛車輛周圍360°范圍內(nèi)實時測量，獲得行駛車輛與周圍環(huán)境中車輛間的距離；或者，利用車輛前、后2個紅外線測距儀測出行駛車輛與前方、后方物體的性質(zhì)及其與本車的距離。

本發(fā)明的有益效果是：

通過對所述車牌號碼信息、車速信息和車距信息實時的監(jiān)測，判斷周圍是否有高威脅車輛，提醒車輛駕駛員注意減速、避讓高威脅車輛，減少交通事故發(fā)生；能夠根據(jù)識別車牌號碼信息，獲取車輛駕駛習(xí)慣信息(如違章肇事歷史信息、事故處理歷史信息和車型信息)，同時結(jié)合車速與車距信息，綜合判斷所述周圍環(huán)境中車輛是否屬于高威脅車輛，判別方法簡單、易于實現(xiàn)，大大提前了預(yù)警時間，降低事故發(fā)生概率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種高威脅車輛監(jiān)測方法流程圖；

圖2為本發(fā)明一種高威脅車輛預(yù)警裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖3為所述系統(tǒng)監(jiān)測過程示意圖；

圖4為所述信息識別模塊系統(tǒng)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種高威脅車輛監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為發(fā)明一種高威脅車輛監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)流程圖，包括：01獲取所述前后車輛的車牌信息、車距信息和車速信息等；02將所述車牌信息與互聯(lián)網(wǎng)通訊得到所述前后車輛的車型、違章和事故信息；03綜合所述前后車輛的車型、違章和事故信息與車距信息和車速信息的情況判斷所述前后車輛是否為高威脅車輛；04若判斷所述前后車輛屬于高威脅車輛，發(fā)出用于提醒所述正常行駛車輛駕駛員的警示音，并在顯示屏上顯示所述高威脅車輛與所述正常行駛車輛的距離。

圖2為本發(fā)明一種高威脅車輛預(yù)警裝置結(jié)構(gòu)圖，包括：信息識別模塊、數(shù)據(jù)通信模塊，信息處理判斷模塊、提示預(yù)警模塊四部分組成；所述信息處理判斷模塊分別與所述信息識別模塊、所述數(shù)據(jù)通信模塊、所述提示預(yù)警模塊相連。

圖3為所述系統(tǒng)監(jiān)測過程示意圖，通過車輛前后兩個攝像機實時監(jiān)控前方/后方的圖像，獲取有用圖像信息；圖4為所述信息識別模塊系統(tǒng)框圖，通過計算機視頻圖像識別技術(shù)，對攝像機獲取圖像進(jìn)行車牌提取、圖像預(yù)處理、特征提取、車牌字符識別等技術(shù)，得到車牌號碼、車型等信息；同時，使用圖像對比技術(shù)，能夠精確的推算出周圍環(huán)境中車輛的車速和車距信息。

獲取車輛的實時車速的方法還有很多，本發(fā)明中還可以使用多普勒雷達(dá)測量，兩個測速雷達(dá)分別安裝在行駛車輛的前方和后方，用于測量出周圍環(huán)境中車輛的相對車速，通過信息輸出接口將車速信息傳遞給信息處理判斷模塊。

獲取車距信息的方法同樣可以使用以下幾種：

(1)利用安裝與車輛前、后兩個激光測距儀測量行駛車輛與周圍環(huán)境中車輛的距離；

(2)使用微波測距雷達(dá)，實現(xiàn)對行駛車輛周圍360°范圍內(nèi)實時測量，且探測距離遠(yuǎn)、運行可靠、測量性能受天氣等外界因素的影響較小，獲得行駛車輛與周圍環(huán)境中車輛間的距離、相對速度；

(3)通過行車車輛前、后2個紅外線測距儀測出行駛車輛與前、后方物體的性質(zhì)及其與本車的距離；

(4)利用所述攝像機實時拍攝前、后方的圖像，通過分析抓拍的同一車牌不同時刻的兩幅圖片，利用處理器計算出兩車的距離；

使用以上方法獲得車距信息后，再通過信息輸出接口將信息傳遞給所述信息處理判斷模塊。

所述數(shù)據(jù)通信模塊，包括：信息發(fā)射單元、互聯(lián)網(wǎng)信息查詢單元、信息接收單元；所述信息發(fā)射單元，將所述車牌號碼信息發(fā)送至所述互聯(lián)網(wǎng)信息查詢單元，所述互聯(lián)網(wǎng)信息查詢單元查詢到所述車牌號碼對應(yīng)車輛的違章歷史信息、事故處理信息和車型信息，并將所述信息返回至信息接收單元，信息接收單元與信息處理判斷模塊相連。本發(fā)明中信息的發(fā)送和接受利用4G通訊技術(shù)。

所述信息處理判斷模塊，將獲取的車型信息、違章歷史信息、事故處理歷史信息、車速信息和車距信息等綜合進(jìn)行分析，根據(jù)不同信息情況，設(shè)定各項不同的單項閾值，例如，將單項信息按照威脅程度分為輕度威脅、中度威脅和高度威脅三個等級，每個等級對應(yīng)一個閥值，根據(jù)車型的不同，將危險品運輸車、渣土運輸車定為高度威脅，長途貨運車、長途客運車等定為中度威脅，轎車、小貨車等定為輕度威脅；根據(jù)違章數(shù)量不同，將4～6次/年的判定為輕度威脅，7～10次/年判定為中度威脅，大于10次/年的判定為高度威脅。根據(jù)事故次數(shù)不同，將1～2次/年定為輕度威脅，3～4次/年判定為中度威脅，大于4次/年的判定為高度威脅；車速信息分類時，根據(jù)當(dāng)前所在路段最大行駛車速設(shè)定閥值，車速在路段最大行駛速度80％～100％的車輛定為輕度威脅，車速在最大行駛速度100％～120％范圍內(nèi)的車輛定為中度威脅，車速大于路段最大行駛速度120％的車輛定為高度威脅；車距信息，當(dāng)車距超過30～50米時設(shè)定為輕度威脅，10～30米設(shè)定為中度威脅，小于10米設(shè)定為高度威脅。如果監(jiān)測的任何一項信息達(dá)到或超過高度威脅等級設(shè)定的閾值時，就判斷該車輛為高威脅車輛；當(dāng)車輛五項信息中，有三項達(dá)到中度威脅而沒有達(dá)到高度威脅時，判斷該車輛為高威脅車輛；當(dāng)車輛五項信息中，全部為輕度威脅時，判斷該車輛為高威脅車輛。本發(fā)明信息處理判斷模塊采用單片機實現(xiàn)。

若判斷所述周圍環(huán)境中車輛為高威脅車輛時，通過語音向所述行駛車輛駕駛員發(fā)出用于提醒的信息，提醒信息根據(jù)不同的信息閾值采用不同的信息，(如出現(xiàn)高威脅車輛，前/后方車輛車速過快，前/后方車輛車距過小等)，同時在顯示屏上實時顯示一定范圍內(nèi)所述周圍環(huán)境中車輛位置信息。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對本發(fā)明所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。