距離測量裝置、方法及車輛的製作方法
2023-07-24 02:00:41 1
專利名稱：距離測量裝置、方法及車輛的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛智能安全領域，尤其涉及一種距離測量裝置、方法及包括該裝置的車輛。
背景技術：
準確測量本車與前方車輛或障礙物之間的距離是實現車輛安全和智能化的必要前提。基於行駛車輛間或車輛與障礙物間的距離，可實現車輛的自動避撞、車距保持、車速跟隨、自動駕駛等先進功能。目前，研究者已發明了一些方法來實現車距測量。CN101992729A公開了一種「車距感應器」，採用紅外線測距傳感器對周圍車輛或障礙物的車距進行測量；CN102514524A公 開了一種「汽車行車距離示警系統」，採用超聲波探頭進行車距監測；CN202115498U公開了「一種汽車安全行駛車距保持系統」，採用主動安全雷達、車速傳感器等部件提升了測量距離並降低了誤報率。上述方法均是通過物理信號，直接測量車輛間距，但無法知道前方車輛所處的車道。因此，如圖I所示，本車10在車道101上行駛，在前方車輛11轉彎時，上述測量方法測量到的車距有可能是本車10與鄰近車道111上行駛車輛11之間的車距，若以此車距進行後續判斷，將使得本車10和鄰近車道111上的車輛11也保持了較大的間距，對道路資源形成浪費，並無謂地降低了車速。
發明內容
本發明的特徵和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實踐本發明而學習。為實現分車道測量距離，本發明提供一種距離測量裝置、方法及包括該裝置的車輛。本發明解決現有技術的問題所採用的技術方案如下根據本發明的一個方面，本發明提供的一種距離測量裝置，包括圖像採集模塊、車道線識別模塊、距離採集模塊和智能決策模塊；圖像採集模塊用於採集本車前方圖像，並將本車前方圖像發送給車道線識別模塊；車道線識別模塊用於識別本車前方圖像中的車道線，以車道線為邊界劃分出車道，並將車道線識別模塊劃分出的車道發送給智能決策模塊；距離採集模塊用於採集前方車輛或障礙物與本車之間的距離，並將距離發送給智能決策模塊；智能決策模塊用於根據距離採集模塊的安裝角度、車道線識別模塊劃分出的車道和距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。優選地，智能決策模塊還包括前方車輛或障礙物位置確定模塊，前方車輛或障礙物位置確定模塊用於根據距離採集模塊的安裝角度及距離確定前方車輛或障礙物所處的位置。優選地，智能決策模塊還包括車道範圍確定模塊，車道範圍確定模塊用於根據車道線識別模塊劃分出的車道確定車道的範圍。
優選地，智能決策模塊還包括前方車輛或障礙物所處車道確定模塊，前方車輛或障礙物所處車道確定模塊用於根據前方車輛或障礙物所處的位置和車道的範圍確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。優選地，距離採集模塊包括距離傳感器，距離傳感器為紅外距離傳感器、超聲距離傳感器、電磁波距離傳感器或雷射距離傳感器。
根據本發明的另一個方面，本發明提供的一種車輛，該車輛包括上述技術方案中的距離測量裝置。根據本發明的又一個方面，本發明提供的一種距離測量方法，包括以下步驟採集本車前方圖像；識別本車前方圖像中的車道線，並以車道線為邊界劃分出車道；距離採集模塊採集前方車輛或障礙物與本車之間的距離；根據距離採集模塊的安裝角度、以車道線為邊界劃分出的車道及距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。本發明的距離測量裝置、方法及包括該裝置的車輛，通過設置智能決策模塊來根據距離採集模塊的安裝角度、以車道線為邊界劃分出的車道和距離來確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離，從而達到了分車道測量距離的目的，這樣可以避免本車受鄰近車道上的車輛幹擾得出錯誤判斷；並且本發明的距離採集模塊採用距離傳感器，通過距離傳感器直接測量前方車輛或障礙物與本車之間的距離，測量更準確穩定，不受光照條件影響，因此該距離測量裝置、方法及車輛還具有較強的抗幹擾能力，適用於全天候工作。通過閱讀說明書，本領域普通技術人員將更好地了解這些技術方案的特徵和內容。
下面通過參考附圖並結合實例具體地描述本發明，本發明的優點和實現方式將會更加明顯，其中附圖所示內容僅用於對本發明的解釋說明，而不構成對本發明的任何意義上的限制，在附圖中圖I為現有技術揭示的一種車距測量的示意圖；圖2為本發明實施例I提供的一種距離測量裝置的模塊結構示意圖；圖3為本發明優選實施例2提供的一種距離測量裝置的模塊結構示意圖；圖4為本發明優選實施例3提供的一種距離測量裝置的模塊結構示意圖；圖5為本發明優選實施例3應用於測量車輛和車輛之間距離的工作原理示意圖；圖6為本發明實施例I提供的一種距離測量方法流程圖；圖7為本發明優選實施例2提供的一種距離測量方法流程圖；圖8為本發明優選實施例3提供的一種距離測量方法流程圖。
具體實施例方式如圖2所示是本發明實施例I提供的一種距離測量裝置的模塊結構圖，包括圖像採集模塊21、車道線識別模塊22、距離採集模塊23和智能決策模塊24 ;其中圖像採集模塊21用於採集本車前方圖像，並將本車前方圖像發送給車道線識別模塊22 ；
車道線識別模塊22用於識別本車前方圖像中的車道線，以車道線為邊界劃分出車道，並將車道線識別模塊劃分出的車道發送給智能決策模塊24 ；距離採集模塊23用於採集前方車輛或障礙物與本車之間的距離，並將距離發送給智能決策模塊24 ；智能決策模塊24用於根據距離採集模塊的安裝角度、車道線識別模塊劃分出的車道和距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。在具體實施中，圖像採集模塊21包括I個或多個攝像頭，攝像頭安裝在車輛前方或兩側。距離採集模塊23包括I個或多個距離傳感器，距離傳感器安裝在車輛前方或兩側，距離傳感器可採用紅外距離傳感器、超聲距離傳感器、電磁波距離傳感器、雷射距離傳感器
坐
寸ο車道線識別模塊22和智能決策模塊24可以集成在車輛的車載電腦中。目前，車道線識別模塊已經有較多的深入研究。CN101911122A公開了一種「車道識別系統、車道識別方法和車道識別程序」，能通過抑制原始圖像和鳥瞰圖像中產生的噪聲，改進車道識別精確度；CN102592114A公開了一種「複雜路況的車道線特徵提取、識別方法」，在光照變化、陰影遮擋、車道線破損和汙跡覆蓋等複雜路況下，仍可快速、有效地檢測出車道線。因此，車道線識別技術已經是較為成熟的技術，本車道線識別模塊22可根據需要採用某種車道線識別方法進行實現，不再贅述。如圖3所示是本發明優選實施例2提供的一種距離測量裝置的模塊結構圖。本實施例中的距離測量裝置除了包括實施例I中全部技術特徵外，智能決策模塊24還包括前方車輛或障礙物位置確定模塊241、車道範圍確定模塊242和前方車輛或障礙物所處車道確定模塊243。前方車輛或障礙物位置確定模塊241用於根據距離採集模塊23的安裝角度及距離確定前方車輛或障礙物所處的位置。車道範圍確定模塊242用於根據車道線識別模塊劃分出的車道確定車道的範圍。前方車輛或障礙物所處車道確定模塊243用於根據前方車輛或障礙物所處的位置和車道的範圍確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。如圖4所示是本發明優選實施例3提供的一種距離測量裝置的模塊結構圖。本實施例的距離測量裝置除了包括實施例2中的全部技術特徵外，距離採集模塊23還包括第一距離傳感器231、第二距離傳感器232和第三距離傳感器233。第一距離傳感器231的安裝方向與本車正前方的角度為α 1，即第一距離傳感器231的安裝角度為α 1，第二距離傳感器232的安裝方向與本車正前方的角度為O度，即第二距離傳感器232的安裝角度為O度，第三距離傳感器233的安裝方向與本車正前方的角度為α 2，即第三距離傳感器233的安裝角度為α 2。以下結合圖5詳細說明本發明實施例3應用於測量車輛和車輛之間距離的工作原理。圖像採集模塊21採集本車前方圖像，並將本車前方圖像發送給車道線識別模塊22 ；車道線識別模塊22識別出本車前方圖像中的車道線41、42、43、44，以車道線41、42、43、44為邊界劃分出車道412、422、432，並將車道線識別模塊劃分出的車道412、422、432發送給智能決策模塊24。第一距離傳感器231測量到前方車輛411與本車之間的距離為a，第二距離傳感器232測量到前方車輛421與本車之間的距離為b，第三距離傳感器233測量到前方車輛431與本車之間的距離為c，距離採集模塊23將距離a、b、c發送給智能決策模塊24。智能決策模塊24中的前方車輛或障礙物位置確定模塊241根據第一距離傳感器231的安裝角度α I及距離a，確定前方車輛411的位置，根據第二距離傳感器232的安裝角度O度及距離b，確定前方車輛421的位置，根據第三距離傳感器233的安裝角度α 2及距離c，確定前方車輛431的位置。智能決策模塊24中的車道範圍確定模塊242根據車道線識別模塊劃分出的車道412、422、432確定出車道412、422和432的範圍。前方車輛或障礙物所處車道確定模塊243根據前方車輛411、421、431的位置和車道412、422、432的範圍，確定出前方車輛411行駛在車道412上及與本車之間的距離為a，前方車輛421行駛在車道422上及與本車之間的距離為b，前方車輛431行駛在車道432上及與本車之間的距離為C，由此實現了分車道測量距離的目的，這樣可以避免本車受鄰近車道上的車輛幹擾得出錯誤判斷。·此外，本發明還提供一種車輛，該車輛包括距離測量裝置，上述實施例I、實施例2和實施例3的距離測量裝置的技術方案同樣都能適用於本車輛，這裡不再重述。如圖6所示是本發明實施例I提供的一種距離測量方法流程圖，該方法包括以下步驟S30、採集本車前方圖像；S31、識別本車前方圖像中的車道線，並以車道線為邊界劃分出車道；S32、距離採集模塊採集前方車輛或障礙物與本車之間的距離；S33、根據距離採集模塊的安裝角度、以車道線為邊界劃分出的車道及距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。如圖7所示是本發明優選實施例2提供的一種距離測量方法流程圖，在步驟S33中，還包括以下步驟S331、根據距離採集模塊的安裝角度及距離確定前方車輛或障礙物所處的位置；S332、根據以車道線為邊界劃分出的車道確定車道的範圍；S333、根據前方車輛或障礙物所處的位置和車道的範圍確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。如圖8所示是本發明優選實施例3提供的一種距離測量方法流程圖，該方法包括以下步驟S50、採集本車前方圖像；S51、識別本車前方圖像中的車道線，識別出第一車道線、第二車道線、第三車道線和第四車道線，以第一車道線、第二車道線、第三車道線和第四車道線為邊界劃分出第一車道、第二車道和第三車道；S52、第一距離傳感器測量到前方第一車輛與本車之間的距離為a，第二距離傳感器測量到前方第二車輛與本車之間的距離為b，第三距離傳感器測量到前方第三車輛與本車之間的距離為c ；S53、根據以第一車道線、第二車道線、第三車道線和第四車道線為邊界劃分出的
第一車道、第二車道和第三車道確定第一車道、第二車道和第三車道的範圍；
S54、根據第一距離傳感器的安裝角度和第一車輛與本車之間的距離確定第一車輛的位置，根據第二距離傳感器的安裝角度和第二車輛與本車之間的距離確定第二車輛的位置，根據第三距離傳感器的安裝角度和第三車輛與本車之間的距離確定第三車輛的位置；S55、根據第一車道的範圍和第一車輛的位置，確定第一車輛行駛在第一車道上及第一車輛與本車之間的距離為a，根據第二車道的範圍和第二車輛的位置，確定第二車輛行駛在第二車道上及第二車輛與本車之間的距離為b，根據第三車道的範圍和第三車輛的位置，確定第三車輛行駛在第三車道上及第三車輛與本車之間的距離為C。本發明的距離測量裝置、方法和車輛，智能決策模塊24的前方車輛或障礙物位置確定模塊241根據距離採集模塊的安裝角度及距離確定前方車輛或障礙物所處的位置，車道範圍確定模塊242根據車道線識別模塊劃分出的車道確定車道的範圍。前方車輛或障礙物所處車道確定模塊243根據前方車輛或障礙物所處的位置和車道的範圍確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離，從而達到了分車道測量距離的目的，這樣可以避免本車受鄰近車道上的車輛幹擾得出錯誤判斷；並且本發明的距離採集模塊23採用距 離傳感器，通過距離傳感器直接測量前方車輛或障礙物與本車之間的距離，測量更準確穩定，不受光照條件影響，因此該距離測量裝置、方法及車輛還具有較強的抗幹擾能力，適用於全天候工作。以上參照
了本發明的優選實施例，本領域技術人員不脫離本發明的範圍和實質，可以有多種變型方案實現本發明。舉例而言，作為一個實施例的部分示出或描述的特徵可用於另一實施例以得到又一實施例。以上僅為本發明較佳可行的實施例而已，並非因此局限本發明的權利範圍，凡運用本發明說明書及附圖內容所作的等效變化，均包含於本發明的權利範圍之內。
權利要求
1.一種距離測量裝置，其特徵在於，包括圖像採集模塊、車道線識別模塊、距離採集模塊和智能決策模塊；其中 所述圖像採集模塊用於採集本車前方圖像，並將本車前方圖像發送給車道線識別模塊； 所述車道線識別模塊用於識別本車前方圖像中的車道線，以車道線為邊界劃分出車道，並將車道線識別模塊劃分出的車道發送給智能決策模塊； 所述距離採集模塊用於採集前方車輛或障礙物與本車之間的距離，並將距離發送給智能決策模塊； 所述智能決策模塊用於根據所述距離採集模塊的安裝角度、車道線識別模塊劃分出的車道和距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。
2.根據權利要求I所述的距離測量裝置，其特徵在於，所述距離採集模塊包括距離傳感器，所述距離傳感器為紅外距離傳感器、超聲距離傳感器、電磁波距離傳感器或雷射距離傳感器。
3.根據權利要求I所述的距離測量裝置，其特徵在於，所述智能決策模塊包括前方車輛或障礙物位置確定模塊，所述前方車輛或障礙物位置確定模塊用於根據所述距離採集模塊的安裝角度及距離確定前方車輛或障礙物所處的位置。
4.根據權利要求3所述的距離測量裝置，其特徵在於，所述智能決策模塊還包括車道範圍確定模塊，所述車道範圍確定模塊用於根據車道線識別模塊劃分出的車道確定車道的範圍。
5.根據權利要求4所述的距離測量裝置，其特徵在於，所述智能決策模塊還包括前方車輛或障礙物所處車道確定模塊，所述前方車輛或障礙物所處車道確定模塊用於根據前方車輛或障礙物所處的位置和車道的範圍確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。
6.一種車輛，其特徵在於，所述車輛包括如權利要求I至5任意一項權利要求中所述的距離測量裝置。
7.根據權利要求6所述的車輛，其特徵在於，所述車輛包括車載電腦，所述智能決策模塊和所述車道線識別模塊集成在所述車載電腦中。
8.—種距離測量方法，其特徵在於，包括以下步驟 採集本車前方圖像； 識別本車前方圖像中的車道線，並以車道線為邊界劃分出車道； 距離採集模塊採集前方車輛或障礙物與本車之間的距離； 根據距離採集模塊的安裝角度、以車道線為邊界劃分出的車道及距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。
9.根據權利要求8所述的距離測量方法，其特徵在於，根據距離採集模塊的安裝角度、以車道線為邊界劃分出的車道及距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離包括以下步驟根據距離採集模塊的安裝角度及距離確定前方車輛或障礙物所處的位置。
10.根據權利要求9所述的距離測量方法，其特徵在於，所述根據距離採集模塊的安裝角度、以車道線為邊界劃分出的車道及距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離還包括以下步驟根據以車道線為邊界劃分出的車道確定車道的範圍。
11.根據權利要求10所述的距離測量方法，其特徵在於，所述根據距離採集模塊的安裝角度、以車道線為邊界劃分出的車道及距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離還包括以下步驟根據前方車輛或障礙物所處的位置和車道的範圍確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。
全文摘要
本發明提供一種距離測量裝置、方法及車輛，包括圖像採集模塊、車道線識別模塊、距離採集模塊和智能決策模塊；圖像採集模塊用於採集本車前方圖像，並將本車前方圖像發送給車道線識別模塊；車道線識別模塊用於識別本車前方圖像中的車道線，以車道線為邊界劃分出車道，並將車道線識別模塊劃分出的車道發送給智能決策模塊；距離採集模塊用於採集前方車輛或障礙物與本車之間的距離，並將距離發送給智能決策模塊；智能決策模塊用於根據距離採集模塊的安裝角度、車道線識別模塊劃分出的車道和距離，確定前方車輛或障礙物所處的車道及與本車之間的距離。採用本發明技術方案，可以實現分車道測量距離的目的。
文檔編號G01C3/00GK102927964SQ20121041023
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者閻鏡予, 林天麟 申請人:安科智慧城市技術(中國)有限公司