CN102862571A - 自动控制两个车辆之间的距离的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动控制两个车辆之间的距离的系统和方法。所述系统包括：摄像机，其被配置成拍摄第一车辆前方的道路的图像；以及控制单元，其被配置成对摄像机所拍摄的原始图像数据执行预定图像处理，使用所得的结果图像数据确定道路状况，并且基于确定结果来控制第一车辆和在第一车辆前面行驶的第二车辆之间的距离。

Description

自动控制两个车辆之间的距离的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种自动控制两个车辆之间的距离的系统和方法，并且更特别地涉及一种结合道路状况自动控制两个车辆之间的距离的技术。
背景技术
车辆距离控制系统是配置成通过保持第一车辆和在第一车辆前面行驶的第二车辆之间的预定距离，来确保两个车辆之间的距离得到适当保持的系统。常规系统使用雷达传感器测量从第一车辆到第二车辆的距离，并且控制第一车辆和第二车辆之间的距离使得预设值或预定距离得到保持。
由于在某些状况下轮胎和道路之间的摩擦力会减小，所以与在干燥道路上相比，车辆在潮湿道路上的制动距离会增大。然而，在常规配置中，制动距离是基于干燥道路预测的而不考虑道路状况，并且在第一车辆和第二车辆之间保持恒定的车辆距离。因此，当在潮湿状况下紧急制动时，利用常规系统的车辆很可能与它们前方的车辆相撞，因为这些系统中的距离测量仅基于干燥状况。
发明内容
本发明的各方面是考虑到上述问题而做出的，并且提供了一种通过确定道路处于干燥状态还是由于下雨、下雪或者会阻碍车辆在正常距离停止的能力的任何其它状况所引起的潮湿状态，来基于实际道路状况自动控制第一车辆和在第一车辆前方行驶的第二车辆之间的距离的系统和方法。
根据本发明的一方面，提供了一种自动控制车辆距离的系统。该系统可以包括：拍摄车辆前方的道路的摄像机；以及控制单元，其对摄像机所拍摄的原始图像数据执行预定图像处理，使用所得的结果图像数据确定道路状况，并且基于确定结果来控制车辆距离。可实施为控制器的控制单元可以在从所得的结果图像数据中检测到雨水带或白色成分时确定道路处于潮湿状态。此外，摄像机可以嵌入车道偏离警告系统(LDWS)中。
控制单元可以确定道路状况是潮湿的还是干燥的，并且把潮湿道路上的车辆行驶距离设置成比干燥道路上的车辆行驶距离长。另外，预定图像处理可以包括对原始图像数据进行转换和滤波。
根据本发明的一方面，提供了一种自动控制车辆距离的方法。该方法可以包括：在车辆行驶时拍摄车辆前方的道路，在预先对所拍摄的原始图像数据执行了预定图像处理之后使用所得的结果图像数据确定道路状况，以及根据确定结果来调节车辆距离。
本发明的系统和方法所具有的其它特征和优点根据结合在本文中的附图以及一起用于解释本发明的某些原理的本发明的以下详细说明将是明显的或者将在附图以及以下详细说明中更详细地阐述。
附图说明
图1是示出根据本发明示例性实施例的自动控制车辆距离的示例性系统的配置视图。
图2是示出根据本发明示例性实施例的自动控制车辆距离的示例性方法的流程图。
图3A是示出根据本发明示例性实施例的用于干燥道路的示例性滤波处理的视图。
图3B是示出根据本发明示例性实施例的用于因下雨而潮湿的道路的示例性滤波处理的视图。
图3C是示出根据本发明示例性实施例的用于因下雪而潮湿的道路的示例性滤波处理的视图。
图4A是示出根据本发明示例性实施例的干燥道路中的示例性车辆距离的视图。
图4B是示出根据本发明示例性实施例的潮湿道路中的示例性车辆距离的视图。
附图中各要素的附图标记
A：前方车辆
B：后方车辆
d1、d2：车辆B和车辆A之间的距离
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各种实施例，其实例在附图中示出并在下面描述。虽然将结合示例性实施例来描述本发明，但应理解的是，本说明并非旨在将本发明限于那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖这些示例性实施例，而且涵盖可包括在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代形式、改型、等效形式和其它实施例。
应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的机动车辆(诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的客车)、包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车以及其它代用燃料车(例如从除石油以外的资源中取得的燃料)。如本文中所述，混合动力车是具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。
在下文中，将参考图1至4B更详细地描述根据本发明示例性实施例的自动控制车辆距离的系统和方法。
图1是示出根据本发明示例性实施例的自动控制车辆距离的系统的配置视图。根据示例性实施例的自动控制车辆距离的系统包括摄像机110、控制单元120、发动机130和制动器140。
摄像机110拍摄车辆前方道路的路面，并将图像数据发送给控制单元120。控制单元120对从摄像机110接收的图像数据执行预定图像处理，在处理后的图像的结果图像数据的屏幕上查找奇异性(singularity)，并且根据道路状况控制发动机130和制动器140，以调节自身与其前面的车辆之间的车辆距离。此时，预定图像处理可以包括对原始图像数据进行转换和滤波，并且因此把转换和滤波操作描述为预定图像处理的实例。
尽管已经在示例性实施例中举例说明了摄像机和控制单元120的配置，但是系统也可以通过并结合车道偏离警告系统(LDWS)和智能巡航系统(SCC)来实现。也就是说，LDWS可以使用包含在其中的摄像机来拍摄车辆前面的道路状况，确定道路状况，并将确定结果发送给SCC。然后，SCC使用包含在其中的雷达传感器测量安装有该SCC的车辆与其前面的车辆之间的距离，并根据从LDWS接收的道路状况的确定结果来控制发动机130和制动器140，以便自动地保持车辆距离。
在下文中，将参考图2描述根据本发明示例性实施例的自动控制车辆距离的方法。首先，当车辆沿着道路行驶时使用摄像机110拍摄车辆前面的道路(S101)。然后，控制单元120对由摄像机110拍摄的图像数据进行转换和滤波(S102)，并使用滤波后的图像数据确定道路状况。也就是说，控制单元120(例如控制器或车载计算机)使用滤波后的图像数据来确定道路状况是潮湿的还是干燥的(S103)。
图3A示出拍摄干燥道路所得的照片。当拍摄了干燥道路并且对所拍摄的干燥道路执行了图像转换和滤波操作时，在滤波后的干燥道路中不存在奇异性。如果不存在如上所述的奇异性，那么控制单元120确定道路是干燥的。
图3B示出拍摄由雨水弄湿的道路所得的照片。当对所拍摄的潮湿道路的图像执行了图像转换和滤波操作时，在滤波后的图像数据中会表现出雨水带。因此，控制单元120确定道路是潮湿的。
图3C示出拍摄由雪弄湿的道路所得的照片。当对所拍摄的潮湿道路执行了图像转换和滤波操作时，在滤波后的图像数据中会表现出白色成分(例如，雪堆(snow drift)、雪片或积雪)使得控制单元120确定道路是潮湿的。
作为步骤S103的确定结果，当确定道路是潮湿的时，控制单元120把安装有所述系统的车辆与在其前面行驶的车辆之间的预定车辆距离设置为潮湿状态模式(S104)，并且当把道路确定为干燥状态时，控制单元120把车辆距离设置为干燥状态模式(S105)。
在干燥状态模式中，如图4A所示，将后方车辆B和前方车辆A之间的车辆距离保持在恒定距离d1，并且在潮湿状态模式中，如图4B所示，将车辆B和车辆B前面的车辆A之间的车辆距离保持在比干燥状态模式中的车辆距离d1更远的距离d2。
如上所述，本发明检测道路是潮湿的还是干燥的，并且与干燥状况相比，当车辆在潮湿状况下行驶时增大第一车辆和在第一车辆前面行驶的第二车辆之间的距离，使得当需要紧急制动时引起的碰撞风险可以得到降低并且车辆稳定性可以得到提高。因此，本发明结合道路状况自动控制车辆距离，使得可以提高驾驶者的便利性并且可以使车祸发生的风险最小化。
此外，本发明可以实施为包含由车载计算机、控制器等上的处理器执行的可执行程序指令的计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、压缩盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以分布在网络连接的计算机系统中使得计算机可读介质以分布式方式(例如，远程信息处理网络或控制器区域网(CAN))被存储和执行。
出于例证和说明的目的已经提供了本发明的特定示例性实施例的前述说明。这些说明并非旨在是无遗漏的或者将本发明限于所公开的精确形式，并且根据上述教导明显有许多改型和变型是可能的。选择并描述示例性实施例是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够构造并利用本发明的各种示例性实施例及其各种替代形式和改型。本发明的范围应由所附权利要求及其等价形式限定。

Claims (15)

1.一种自动控制车辆距离的系统，所述系统包括：
摄像机，其被配置成拍摄第一车辆前方的道路的图像；以及
控制单元，其被配置成对所述摄像机所拍摄的原始图像数据执行预定图像处理，使用所得的结果图像数据确定道路状况，并且基于确定结果来控制所述第一车辆和在所述第一车辆前面行驶的第二车辆之间的距离。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制单元被配置成在从所述结果图像数据中检测到雨水带或白色成分时确定道路是潮湿的。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述摄像机被嵌入车道偏离警告系统(LDWS)中。
4.如权利要求2所述的系统，其中所述摄像机被嵌入LDWS中。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述控制单元确定道路状况是潮湿的还是干燥的，并且把潮湿状况下在所述第一车辆和所述第二车辆之间保持的预定距离设置成比干燥状况下的预定距离长。
6.如权利要求2所述的系统，其中所述控制单元确定道路状况是潮湿的还是干燥的，并且把潮湿状况下在所述第一车辆和所述第二车辆之间保持的预定距离设置成比干燥状况下的预定距离长。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述预定图像处理包括对所述原始图像数据进行转换和滤波。
8.一种自动控制车辆距离的方法，所述方法包括：
在第一车辆行驶时拍摄所述车辆前方的道路的图像；
在预先对所拍摄的原始图像数据执行了预定图像处理之后使用所得的结果图像数据确定道路状况；以及
根据确定结果来调节所述第一车辆和在所述第一车辆前面行驶的第二车辆之间的距离。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述确定步骤还包括：
当从所述结果图像数据中检测到雨水带或白色成分时，确定道路是潮湿的；以及
当在通过执行所述预定图像处理而获得的所述结果图像数据中不存在奇异性时，确定道路是干燥的。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述调节步骤还包括：把潮湿道路上的所述第一车辆和在所述第一车辆前面行驶的第二车辆之间的距离设置成比干燥道路上的距离长。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述预定图像处理还包括对所述原始图像数据进行转换和滤波。
12.一种计算机可读介质，包含由控制器执行以便自动控制车辆距离的可执行程序指令，所述方法包括：
在第一车辆行驶时控制摄像机拍摄所述车辆前方的道路的图像的程序指令；
在预先对所拍摄的原始图像数据执行了预定图像处理之后使用所得的结果图像数据确定道路状况的程序指令；以及
根据确定结果来调节所述第一车辆和在所述第一车辆前面行驶的第二车辆之间的距离的程序指令。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述程序指令还包括：
当从所述结果图像数据中检测到雨水带或白色成分时，确定道路是潮湿的程序指令；以及
当在通过执行所述预定图像处理而获得的所述结果图像数据中不存在奇异性时，确定道路是干燥的程序指令。
14.如权利要求12所述的计算机可读介质，进行调节的程序指令还包括：把潮湿道路上的所述第一车辆和在所述第一车辆前面行驶的第二车辆之间的距离设置成比干燥道路上的距离长的程序指令。
15.如权利要求12所述的计算机可读介质，其中所述预定图像处理还包括对所述原始图像数据进行转换和滤波的程序指令。
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