基于人眼位置跟踪的抬头警示系统、方法及车辆技术方案

本发明专利技术实施例提供一种基于人眼位置跟踪的抬头警示系统、方法及车辆，所述系统包括：事件检测装置、人眼检测装置、主控制器和抬头显示装置，事件检测装置用于检测异常事件并计算产生异常事件的事件对象所在的位置和大小；人眼检测装置用于检测驾驶员的双眼所在的位置；主控制器用于根据事件对象所在的位置和大小、驾驶员的双眼所在的位置，计算事件对象所对应的事件对象框在前挡风玻璃上的显示位置和大小；抬头显示装置用于将事件对象框投影到前挡风玻璃上。本发明专利技术实施例把需要驾驶员注意的事件对象用事件对象框的形式框出来并投影到车辆前挡风玻璃上，可直观地让驾驶员知道其需要注意的人或者物，提升了驾驶的智能性和安全性。

Head up warning system, method and vehicle based on human eye position tracking

【技术实现步骤摘要】
基于人眼位置跟踪的抬头警示系统、方法及车辆
本专利技术涉及智能驾驶
，更具体地，涉及一种基于人眼位置跟踪的抬头警示系统、方法及车辆。
技术介绍
驾驶员在驾驶车辆行驶过程中，常常会遇到一些需要注意的人或者物，比如抛洒在路面上的异物或者需要变道的骑车人等等。如果驾驶员没有注意到这些人或者物的话，有可能产生安全事故。如果能对这些人或者物作提前预警的话，能一定程度上避免事故的发生。现有对驾驶过程中遇到的异常事件进行预警的方式主要是通过语音提醒，或者在车载显示屏上把异常的人或者物用一个框框出来，从而使驾驶员获知哪个人或者物需要注意。不管是通过语音预警还是显示屏预警，均存在不够直观的缺点，显示屏预警方式甚至需要驾驶员低头看屏幕后才能知道需要注意哪个异常事件，可能会带来额外的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于人眼位置跟踪的抬头警示系统、方法及车辆。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于人眼位置跟踪的抬头警示系统，包括：事件检测装置、人眼检测装置、主控制器和抬头显示装置，其中，所述事件检测装置用于实时检测行驶过程中车辆前方的异常事件并计算产生所述异常事件的事件对象所在的位置和大小，将所述事件对象所在的位置和大小通过总线发送给所述主控制器；所述人眼检测装置用于实时检测驾驶员的双眼所在的位置，并将所述驾驶员的双眼所在的位置通过总线发送给所述主控制器；所述主控制器用于根据所述事件对象所在的位置和大小、所述驾驶员的双眼所在的位置以及车辆前挡风玻璃的标定参数，计算所述事件对象所对应的事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小，并将所述事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小通过总线发送给所述抬头显示装置；所述抬头显示装置用于基于所述事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小，将所述事件对象框投影到所述前挡风玻璃上。进一步地，所述事件检测装置包括：面向车辆正前方的摄像头和事件检测主机，其中，所述面向车辆正前方的摄像头用于实时捕获行驶过程中车辆前方的视频；所述事件检测主机用于对所述车辆前方的视频进行异常事件分析，若存在影响车辆安全运行的异常事件，则计算产生所述异常事件的事件对象所在的位置和大小，并将所述事件对象所在的位置和大小通过总线发送给所述主控制器。进一步地，所述人眼检测装置包括：面向驾驶员的摄像头和人眼检测主机，其中，所述面向驾驶员的摄像头用于实时捕获驾驶员面部视频；所述人眼检测主机用于根据所述驾驶员面部视频，检测驾驶员的双眼所在的位置，并将所述驾驶员的双眼所在的位置通过总线发送给所述主控制器。进一步地，所述主控制器包括：上下投影位置计算模块，用于基于由车辆、驾驶员以及所述事件对象构成的侧视图，根据所述事件对象所在的位置和大小、所述驾驶员的双眼所在的位置以及车辆前挡风玻璃的标定参数，计算所述事件对象框在前挡风玻璃上的上下两条边所在的位置；左右投影位置计算模块，用于基于由车辆、驾驶员以及所述事件对象构成的顶视图，根据所述事件对象所在的位置和大小、所述驾驶员的双眼所在的位置、车辆前挡风玻璃的标定参数以及所述事件对象框在前挡风玻璃上的上下两条边所在的位置，计算所述事件对象框在前挡风玻璃上的左右两条边所在的位置。其中，所述事件对象所在的位置和大小包括：事件对象的高度、事件对象的宽度、事件对象到车头的距离以及事件对象左侧/右侧到车辆中心轴的距离；所述驾驶员的双眼所在的位置包括：驾驶员眼睛到地面的高度、驾驶员眼睛到车辆中心轴的距离以及驾驶员眼睛到车头的距离；所述车辆前挡风玻璃的标定参数包括：前挡风玻璃底部到地面的距离以及前挡风玻璃与地面的夹角。进一步地，所述上下投影位置计算模块具体用于：基于由车辆、驾驶员以及所述事件对象构成的侧视图，在所述侧视图中建立以地面位置为x轴、车头位置为z轴的直角坐标系；根据事件对象的高度、事件对象到车头的距离、驾驶员眼睛到地面的高度以及驾驶员眼睛到车头的距离，确定所述侧视图中连接驾驶员眼睛与事件对象顶部的直线的方程以及连接驾驶员眼睛与事件对象底部的直线的方程；根据前挡风玻璃底部到地面的距离以及前挡风玻璃与地面的夹角，获得所述侧视图中前挡风玻璃所在的直线的方程；根据所述连接驾驶员眼睛与事件对象顶部的直线的方程和所述前挡风玻璃所在的直线的方程，计算事件对象顶部的视线与前挡风玻璃之间的交点的坐标；根据所述连接驾驶员眼睛与事件对象底部的直线的方程和所述前挡风玻璃所在的直线的方程，计算事件对象底部的视线与前挡风玻璃之间的交点的坐标。进一步地，所述左右投影位置计算模块具体用于：基于由车辆、驾驶员以及所述事件对象构成的顶视图，在所述顶视图中建立以车辆中心轴为x轴、车头位置为y轴的直角坐标系；根据事件对象左侧/右侧到车辆中心轴的距离、事件对象的宽度、事件对象到车头的距离、驾驶员眼睛到车辆中心轴的距离、驾驶员眼睛到车头的距离，确定所述顶视图中连接驾驶员眼睛与事件对象左侧的直线的方程以及连接驾驶员眼睛与事件对象右侧的直线的方程；根据所述事件对象顶部的视线与前挡风玻璃之间的交点的坐标、事件对象底部的视线与前挡风玻璃之间的交点的坐标、前挡风玻璃底部到地面的距离以及前挡风玻璃与地面的夹角，计算视线与前挡风玻璃相交处与地面平行的直线的方程；根据所述视线与前挡风玻璃相交处与地面平行的直线的方程，以及所述连接驾驶员眼睛与事件对象左侧的直线的方程，计算到事件对象左侧的视线与车辆前挡风玻璃之间的交点的坐标；根据所述视线与前挡风玻璃相交处与地面平行的直线的方程，以及所述连接驾驶员眼睛与事件对象右侧的直线的方程，计算到事件对象右侧的视线与车辆前挡风玻璃之间的交点的坐标。进一步地，所述主控制器还用于：接收所述异常事件并进行语音报警提醒。第二方面，本专利技术实施例提供一种应用第一方面所述的基于人眼位置跟踪的抬头警示系统的抬头警示方法，包括：实时捕获行驶过程中车辆前方的视频，对所述车辆前方的视频进行异常事件分析，若存在影响车辆安全运行的异常事件，则计算产生所述异常事件的事件对象所在的位置和大小；实时捕获驾驶员面部视频，并检测驾驶员的双眼所在的位置；根据所述事件对象所在的位置和大小、所述驾驶员的双眼所在的位置以及车辆前挡风玻璃的标定参数，计算所述事件对象所对应的事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小；基于所述事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小，将所述事件对象框投影到所述前挡风玻璃上。第三方面，本专利技术实施例提供一种车辆，包括：如第一方面所述的基于人眼位置跟踪的抬头警示系统本专利技术实施例提供的基于人眼位置跟踪的抬头警示系统、方法及车辆，把需要驾驶员注意的事件对象用事件对象框的形式框出来，并将事件对象框直接投影到车辆前挡风玻璃上，可以很直观地让驾驶员知道其需要注意的人或者物，从而实现了对异常事件的提前预警，同时可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人眼位置跟踪的抬头警示系统，其特征在于，包括：事件检测装置、人眼检测装置、主控制器和抬头显示装置，其中，/n所述事件检测装置用于实时检测行驶过程中车辆前方的异常事件并计算产生所述异常事件的事件对象所在的位置和大小，将所述事件对象所在的位置和大小通过总线发送给所述主控制器；/n所述人眼检测装置用于实时检测驾驶员的双眼所在的位置，并将所述驾驶员的双眼所在的位置通过总线发送给所述主控制器；/n所述主控制器用于根据所述事件对象所在的位置和大小、所述驾驶员的双眼所在的位置以及车辆前挡风玻璃的标定参数，计算所述事件对象所对应的事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小，并将所述事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小通过总线发送给所述抬头显示装置；/n所述抬头显示装置用于基于所述事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小，将所述事件对象框投影到所述前挡风玻璃上。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人眼位置跟踪的抬头警示系统，其特征在于，包括：事件检测装置、人眼检测装置、主控制器和抬头显示装置，其中，
所述事件检测装置用于实时检测行驶过程中车辆前方的异常事件并计算产生所述异常事件的事件对象所在的位置和大小，将所述事件对象所在的位置和大小通过总线发送给所述主控制器；
所述人眼检测装置用于实时检测驾驶员的双眼所在的位置，并将所述驾驶员的双眼所在的位置通过总线发送给所述主控制器；
所述主控制器用于根据所述事件对象所在的位置和大小、所述驾驶员的双眼所在的位置以及车辆前挡风玻璃的标定参数，计算所述事件对象所对应的事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小，并将所述事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小通过总线发送给所述抬头显示装置；
所述抬头显示装置用于基于所述事件对象框在所述前挡风玻璃上的显示位置和大小，将所述事件对象框投影到所述前挡风玻璃上。


2.根据权利要求1所述的基于人眼位置跟踪的抬头警示系统，其特征在于，所述事件检测装置包括：面向车辆正前方的摄像头和事件检测主机，其中，
所述面向车辆正前方的摄像头用于实时捕获行驶过程中车辆前方的视频；
所述事件检测主机用于对所述车辆前方的视频进行异常事件分析，若存在影响车辆安全运行的异常事件，则计算产生所述异常事件的事件对象所在的位置和大小，并将所述异常事件以及事件对象所在的位置和大小通过总线发送给所述主控制器。


3.根据权利要求1所述的基于人眼位置跟踪的抬头警示系统，其特征在于，所述人眼检测装置包括：面向驾驶员的摄像头和人眼检测主机，其中，
所述面向驾驶员的摄像头用于实时捕获驾驶员面部视频；
所述人眼检测主机用于根据所述驾驶员面部视频，检测驾驶员的双眼所在的位置，并将所述驾驶员的双眼所在的位置通过总线发送给所述主控制器。


4.根据权利要求1所述的基于人眼位置跟踪的抬头警示系统，其特征在于，所述主控制器包括：
上下投影位置计算模块，用于基于由车辆、驾驶员以及所述事件对象构成的侧视图，根据所述事件对象所在的位置和大小、所述驾驶员的双眼所在的位置以及车辆前挡风玻璃的标定参数，计算所述事件对象框在前挡风玻璃上的上下两条边所在的位置；
左右投影位置计算模块，用于基于由车辆、驾驶员以及所述事件对象构成的顶视图，根据所述事件对象所在的位置和大小、所述驾驶员的双眼所在的位置、车辆前挡风玻璃的标定参数以及所述事件对象框在前挡风玻璃上的上下两条边所在的位置，计算所述事件对象框在前挡风玻璃上的左右两条边所在的位置。


5.根据权利要求4所述的基于人眼位置跟踪的抬头警示系统，其特征在于，所述事件对象所在的位置和大小包括：事件对象的高度、事件对象的宽度、事件对象到车头的距离以及事件对象左侧/右侧到车辆中心轴的距离；
所述驾驶员的双眼所在的位置包括：驾驶员眼睛到地面的高度、驾驶员眼睛到车辆中心轴的距离以及驾驶员眼睛到车头的距离；
所述车辆前挡风玻璃的标定参数包括：前挡风玻璃底部到地面的距离以及前挡风玻璃与地面的夹角。


6.根据权利要求5所述的基于人眼位置跟...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈林强，金丽娟，吕慧华，
申请(专利权)人：杭州鸿泉物联网技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33