CN102927964B - 距离测量装置、方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种距离测量装置、方法及车辆，包括图像采集模块、车道线识别模块、距离采集模块和智能决策模块；图像采集模块用于采集本车前方图像，并将本车前方图像发送给车道线识别模块；车道线识别模块用于识别本车前方图像中的车道线，以车道线为边界划分出车道，并将车道线识别模块划分出的车道发送给智能决策模块；距离采集模块用于采集前方车辆或障碍物与本车之间的距离，并将距离发送给智能决策模块；智能决策模块用于根据距离采集模块的安装角度、车道线识别模块划分出的车道和距离，确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。采用本发明技术方案，可以实现分车道测量距离的目的。

Description

距离测量装置、方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆智能安全领域，尤其涉及一种距离测量装置、方法及包括该装置的车辆。

背景技术

准确测量本车与前方车辆或障碍物之间的距离是实现车辆安全和智能化的必要前提。基于行驶车辆间或车辆与障碍物间的距离，可实现车辆的自动避撞、车距保持、车速跟随、自动驾驶等先进功能。

目前，研究者已发明了一些方法来实现车距测量。CN101992729A公开了一种“车距感应器”，采用红外线测距传感器对周围车辆或障碍物的车距进行测量；CN102514524A公开了一种“汽车行车距离示警系统”，采用超声波探头进行车距监测；CN202115498U公开了“一种汽车安全行驶车距保持系统”，采用主动安全雷达、车速传感器等部件提升了测量距离并降低了误报率。上述方法均是通过物理信号，直接测量车辆间距，但无法知道前方车辆所处的车道。因此，如图1所示，本车10在车道101上行驶，在前方车辆11转弯时，上述测量方法测量到的车距有可能是本车10与邻近车道111上行驶车辆11之间的车距，若以此车距进行后续判断，将使得本车10和邻近车道111上的车辆11也保持了较大的间距，对道路资源形成浪费，并无谓地降低了车速。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为实现分车道测量距离，本发明提供一种距离测量装置、方法及包括该装置的车辆。

本发明解决现有技术的问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，本发明提供的一种距离测量装置，包括图像采集模块、车道线识别模块、距离采集模块和智能决策模块；图像采集模块用于采集本车前方图像，并将本车前方图像发送给车道线识别模块；车道线识别模块用于识别本车前方图像中的车道线，以车道线为边界划分出车道，并将车道线识别模块划分出的车道发送给智能决策模块；距离采集模块用于采集前方车辆或障碍物与本车之间的距离，并将距离发送给智能决策模块；智能决策模块用于根据距离采集模块的安装角度、车道线识别模块划分出的车道和距离，确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。

优选地，智能决策模块还包括前方车辆或障碍物位置确定模块，前方车辆或障碍物位置确定模块用于根据距离采集模块的安装角度及距离确定前方车辆或障碍物所处的位置。

优选地，智能决策模块还包括车道范围确定模块，车道范围确定模块用于根据车道线识别模块划分出的车道确定车道的范围。

优选地，智能决策模块还包括前方车辆或障碍物所处车道确定模块，前方车辆或障碍物所处车道确定模块用于根据前方车辆或障碍物所处的位置和车道的范围确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。

优选地，距离采集模块包括距离传感器，距离传感器为红外距离传感器、超声距离传感器、电磁波距离传感器或激光距离传感器。

根据本发明的另一个方面，本发明提供的一种车辆，该车辆包括上述技术方案中的距离测量装置。

根据本发明的又一个方面，本发明提供的一种距离测量方法，包括以下步骤：采集本车前方图像；识别本车前方图像中的车道线，并以车道线为边界划分出车道；距离采集模块采集前方车辆或障碍物与本车之间的距离；根据距离采集模块的安装角度、以车道线为边界划分出的车道及距离，确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。

本发明的距离测量装置、方法及包括该装置的车辆，通过设置智能决策模块来根据距离采集模块的安装角度、以车道线为边界划分出的车道和距离来确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离，从而达到了分车道测量距离的目的，这样可以避免本车受邻近车道上的车辆干扰得出错误判断；并且本发明的距离采集模块采用距离传感器，通过距离传感器直接测量前方车辆或障碍物与本车之间的距离，测量更准确稳定，不受光照条件影响，因此该距离测量装置、方法及车辆还具有较强的抗干扰能力，适用于全天候工作。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为现有技术揭示的一种车距测量的示意图；

图2为本发明实施例1提供的一种距离测量装置的模块结构示意图；

图3为本发明优选实施例2提供的一种距离测量装置的模块结构示意图；

图4为本发明优选实施例3提供的一种距离测量装置的模块结构示意图；

图5为本发明优选实施例3应用于测量车辆和车辆之间距离的工作原理示意图；

图6为本发明实施例1提供的一种距离测量方法流程图；

图7为本发明优选实施例2提供的一种距离测量方法流程图；

图8为本发明优选实施例3提供的一种距离测量方法流程图。

具体实施方式

如图2所示是本发明实施例1提供的一种距离测量装置的模块结构图，包括图像采集模块21、车道线识别模块22、距离采集模块23和智能决策模块24；其中：

图像采集模块21用于采集本车前方图像，并将本车前方图像发送给车道线识别模块22；

车道线识别模块22用于识别本车前方图像中的车道线，以车道线为边界划分出车道，并将车道线识别模块划分出的车道发送给智能决策模块24；

距离采集模块23用于采集前方车辆或障碍物与本车之间的距离，并将距离发送给智能决策模块24；

智能决策模块24用于根据距离采集模块的安装角度、车道线识别模块划分出的车道和距离，确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。

在具体实施中，图像采集模块21包括1个或多个摄像头，摄像头安装在车辆前方或两侧。距离采集模块23包括1个或多个距离传感器，距离传感器安装在车辆前方或两侧，距离传感器可采用红外距离传感器、超声距离传感器、电磁波距离传感器、激光距离传感器等。

车道线识别模块22和智能决策模块24可以集成在车辆的车载电脑中。目前，车道线识别模块已经有较多的深入研究。CN101911122A公开了一种“车道识别系统、车道识别方法和车道识别程序”，能通过抑制原始图像和鸟瞰图像中产生的噪声，改进车道识别精确度；CN102592114A公开了一种“复杂路况的车道线特征提取、识别方法”，在光照变化、阴影遮挡、车道线破损和污迹覆盖等复杂路况下，仍可快速、有效地检测出车道线。因此，车道线识别技术已经是较为成熟的技术，本车道线识别模块22可根据需要采用某种车道线识别方法进行实现，不再赘述。

如图3所示是本发明优选实施例2提供的一种距离测量装置的模块结构图。本实施例中的距离测量装置除了包括实施例1中全部技术特征外，智能决策模块24还包括前方车辆或障碍物位置确定模块241、车道范围确定模块242和前方车辆或障碍物所处车道确定模块243。前方车辆或障碍物位置确定模块241用于根据距离采集模块23的安装角度及距离确定前方车辆或障碍物所处的位置。车道范围确定模块242用于根据车道线识别模块划分出的车道确定车道的范围。前方车辆或障碍物所处车道确定模块243用于根据前方车辆或障碍物所处的位置和车道的范围确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。

如图4所示是本发明优选实施例3提供的一种距离测量装置的模块结构图。本实施例的距离测量装置除了包括实施例2中的全部技术特征外，距离采集模块23还包括第一距离传感器231、第二距离传感器232和第三距离传感器233。第一距离传感器231的安装方向与本车正前方的角度为α1，即第一距离传感器231的安装角度为α1，第二距离传感器232的安装方向与本车正前方的角度为0度，即第二距离传感器232的安装角度为0度，第三距离传感器233的安装方向与本车正前方的角度为α2，即第三距离传感器233的安装角度为α2。

以下结合图5详细说明本发明实施例3应用于测量车辆和车辆之间距离的工作原理。

图像采集模块21采集本车前方图像，并将本车前方图像发送给车道线识别模块22；车道线识别模块22识别出本车前方图像中的车道线41、42、43、44，以车道线41、42、43、44为边界划分出车道412、422、432，并将车道线识别模块划分出的车道412、422、432发送给智能决策模块24。

第一距离传感器231测量到前方车辆411与本车之间的距离为a，第二距离传感器232测量到前方车辆421与本车之间的距离为b，第三距离传感器233测量到前方车辆431与本车之间的距离为c，距离采集模块23将距离a、b、c发送给智能决策模块24。

智能决策模块24中的前方车辆或障碍物位置确定模块241根据第一距离传感器231的安装角度α1及距离a，确定前方车辆411的位置，根据第二距离传感器232的安装角度0度及距离b，确定前方车辆421的位置，根据第三距离传感器233的安装角度α2及距离c，确定前方车辆431的位置。

智能决策模块24中的车道范围确定模块242根据车道线识别模块划分出的车道412、422、432确定出车道412、422和432的范围。

前方车辆或障碍物所处车道确定模块243根据前方车辆411、421、431的位置和车道412、422、432的范围，确定出前方车辆411行驶在车道412上及与本车之间的距离为a，前方车辆421行驶在车道422上及与本车之间的距离为b，前方车辆431行驶在车道432上及与本车之间的距离为c，由此实现了分车道测量距离的目的，这样可以避免本车受邻近车道上的车辆干扰得出错误判断。

此外，本发明还提供一种车辆，该车辆包括距离测量装置，上述实施例1、实施例2和实施例3的距离测量装置的技术方案同样都能适用于本车辆，这里不再重述。

如图6所示是本发明实施例1提供的一种距离测量方法流程图，该方法包括以下步骤：

S30、采集本车前方图像；

S31、识别本车前方图像中的车道线，并以车道线为边界划分出车道；

S32、距离采集模块采集前方车辆或障碍物与本车之间的距离；

S33、根据距离采集模块的安装角度、以车道线为边界划分出的车道及距离，确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。

如图7所示是本发明优选实施例2提供的一种距离测量方法流程图，在步骤S33中，还包括以下步骤：

S331、根据距离采集模块的安装角度及距离确定前方车辆或障碍物所处的位置；

S332、根据以车道线为边界划分出的车道确定车道的范围；

S333、根据前方车辆或障碍物所处的位置和车道的范围确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。

如图8所示是本发明优选实施例3提供的一种距离测量方法流程图，该方法包括以下步骤：

S50、采集本车前方图像；

S51、识别本车前方图像中的车道线，识别出第一车道线、第二车道线、第三车道线和第四车道线，以第一车道线、第二车道线、第三车道线和第四车道线为边界划分出第一车道、第二车道和第三车道；

S52、第一距离传感器测量到前方第一车辆与本车之间的距离为a，第二距离传感器测量到前方第二车辆与本车之间的距离为b，第三距离传感器测量到前方第三车辆与本车之间的距离为c；

S53、根据以第一车道线、第二车道线、第三车道线和第四车道线为边界划分出的第一车道、第二车道和第三车道确定第一车道、第二车道和第三车道的范围；

S54、根据第一距离传感器的安装角度和第一车辆与本车之间的距离确定第一车辆的位置，根据第二距离传感器的安装角度和第二车辆与本车之间的距离确定第二车辆的位置，根据第三距离传感器的安装角度和第三车辆与本车之间的距离确定第三车辆的位置；

S55、根据第一车道的范围和第一车辆的位置，确定第一车辆行驶在第一车道上及第一车辆与本车之间的距离为a，根据第二车道的范围和第二车辆的位置，确定第二车辆行驶在第二车道上及第二车辆与本车之间的距离为b，根据第三车道的范围和第三车辆的位置，确定第三车辆行驶在第三车道上及第三车辆与本车之间的距离为c。

本发明的距离测量装置、方法和车辆，智能决策模块24的前方车辆或障碍物位置确定模块241根据距离采集模块的安装角度及距离确定前方车辆或障碍物所处的位置，车道范围确定模块242根据车道线识别模块划分出的车道确定车道的范围。前方车辆或障碍物所处车道确定模块243根据前方车辆或障碍物所处的位置和车道的范围确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离，从而达到了分车道测量距离的目的，这样可以避免本车受邻近车道上的车辆干扰得出错误判断；并且本发明的距离采集模块23采用距离传感器，通过距离传感器直接测量前方车辆或障碍物与本车之间的距离，测量更准确稳定，不受光照条件影响，因此该距离测量装置、方法及车辆还具有较强的抗干扰能力，适用于全天候工作。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种距离测量装置，其特征在于，包括图像采集模块、车道线识别模块、距离采集模块和智能决策模块；其中：

所述图像采集模块用于采集本车前方图像，并将本车前方图像发送给车道线识别模块；

所述车道线识别模块用于识别本车前方图像中的车道线，以车道线为边界划分出车道，并将车道线识别模块划分出的车道发送给智能决策模块；

所述距离采集模块用于采集前方车辆或障碍物与本车之间的距离，并将距离发送给智能决策模块；

所述智能决策模块用于根据所述距离采集模块的安装角度、车道线识别模块划分出的车道和距离，确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离，具体包括：

前方车辆或障碍物位置确定模块，用于根据所述距离采集模块的安装角度及距离确定前方车辆或障碍物所处的位置；

车道范围确定模块，用于根据车道线识别模块划分出的车道确定车道的范围；

前方车辆或障碍物所处车道确定模块，用于根据前方车辆或障碍物所处的位置和车道的范围确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。

2.根据权利要求1所述的距离测量装置，其特征在于，所述距离采集模块包括距离传感器，所述距离传感器为红外距离传感器、超声距离传感器、电磁波距离传感器或激光距离传感器。

3.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1至2任意一项权利要求中所述的距离测量装置。

4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括车载电脑，所述智能决策模块和所述车道线识别模块集成在所述车载电脑中。

5.一种距离测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集本车前方图像；

识别本车前方图像中的车道线，并以车道线为边界划分出车道；

距离采集模块采集前方车辆或障碍物与本车之间的距离；

根据距离采集模块的安装角度、以车道线为边界划分出的车道及距离，确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离，具体包括以下步骤：

根据距离采集模块的安装角度及距离确定前方车辆或障碍物所处的位置；

根据以车道线为边界划分出的车道确定车道的范围；

根据前方车辆或障碍物所处的位置和车道的范围确定前方车辆或障碍物所处的车道及与本车之间的距离。