CN104742835A

CN104742835A - 用于测量行车间距的系统及其方法

Info

Publication number: CN104742835A
Application number: CN201410267959.1A
Authority: CN
Inventors: 徐硕教
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: Halla Creedong Electronics Co ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2034-06-17
Also published as: CN104742835B; US20150185003A1; DE102014009097A1; US9127941B2; KR20150076532A

Abstract

本发明涉及一种行车间距测量系统和方法，使用预设的车辆轮胎的胎面信息来测量与一前方车辆间的距离，以便即使在车辆夜间行驶时，也可以测量一前方车辆间的精确距离。

Description

用于测量行车间距的系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种行车间距测量系统及方法，甚至在夜间行驶车辆时也能测量与前方车辆的精确距离。

背景技术

最近，可以识别在驾驶员自身车辆的前方或后方的车辆并可实现不同功能的系统被安装在自身车辆上。这种系统在一显示屏上向车辆驾驶员直接提供前方或后方车辆的图像，或者，向车辆驾驶员提供一通过特殊步骤插入的特定信息。

例如，在这种系统中，用于车辆驾驶员安全的防碰撞系统使用一感应车辆的雷达和一输出车辆图像的摄像头来探测自身车辆周围的车辆，这样，可以防止自身车辆与前方或后方车辆间的碰撞。

最近，对于可以仅通过摄像头的输出图像而无需诸如雷达的外围设备的协助来执行车辆识别的车辆识别方法的需求越来越多，以使系统结构简单且制造成本低。

因此，有一种通过使用一摄像头和一传感器来识别前方车辆轮胎面以测量与前方车辆间距离的方法，但由于昏暗照度，这种方法难以在夜间通过使用摄像头和传感器来识别前方车辆轮胎面以测量与前方车辆间的精确距离。

发明内容

因此，本发明解决了上述发生在现有技术中的问题，，并且，本发明的一个目标是提供一种行车间距测量系统和一种即使在车辆夜间行驶时也可测量与前方车辆间精确距离的方法。

进一步地，本发明的另一目标是提供一种行车间距测量系统和一种进一步参照前方车辆的车型而可更精确地测量与前方车辆间距离的方法。

为了实现上述目的，根据本发明一实施例的一种行车间距测量系统包括一图像接收单元，所述图像接收单元接收包含一特定车辆的周围环境图像；一数据库单元，所述数据库单元储存表示与一第一光源和一第二光源的车辆尾灯相对应的光源信息，以及，与所述光源信息相对应的车型数据；一控制单元，所述控制单元从所述图像接收单元所接收的图像中提取所述特定车辆的第一光源和与所述第一光源匹配的第二光源，从数据库中提取与所述第一光源和第二光源相对应的光源信息，以及，提取与所提取的光源信息相对应的车型数据，以识别所述特定车辆的车型；以及，一距离测量单元，所述距离测量单元基于通过所述控制单元识别的特定车辆的车型来测量与所述特定车辆间的距离。

进一步地，为了实现上述目的，根据本发明一实施例的一种行车间距测量方法包括接收包含一特定车辆的周围环境图像；从所接收的图像中提取一第一光源和一与所述第一光源匹配的第二光源；提取与所提取的所述第一和第二光源相对应的、表示车辆尾灯的光源信息；提取与所提取的光源信息相对应的车型数据，以识别所述特定车辆的车型；以及，基于所识别的特定车辆的车型来测量与所述特定车辆间的距离。

如上描述的，使用根据本发明的行车间距测量系统和方法，即使车辆行驶在夜间，也可以通过使用预定数据测量与前方车辆的距离来精确地测量与前方车辆的距离。

进一步地，使用根据本发明的行车间距测量系统，可以通过使用从车型中辨别的数据测量与前方车辆的距离来获得更多精确数据。

附图说明

通过以下的详细描述和所附附图，本发明的上述及其他物体、特征和优点将是显而易见的，其中：

图1是显示根据本发明一实施例的行车间距测量系统的装配示意图；

图2是显示根据本发明一实施例的行车间距测量方法的流程图；

图3是显示根据本发明一实施例的使用车型数据来测量与前方车辆的距离的方法的流程图；

图4是显示根据本发明一实施例的在与前方车辆距离较短时警告车辆驾驶员的方法的流程图；

图5a和图5b是显示根据本发明一实施例的提取前方车辆光源的方法的图解；

图6a和6b是显示根据本发明一实施例的使用尾灯识别车型的方法的图解；

图7是显示根据本发明一实施例的车辆分类结果的图解；其中，

110：图像接收单元；

120：数据库单元；

130：控制单元；

140：距离测量单元；

150：输出单元。

具体实施方式

以下，将参考附图，对实施例进行详细描述。在以下的描述中，相同或相似元件将被标以相同的标号，不管标号和其重复描述是否被省略。在以下描述中，部件的“装置”和“单元”仅用于解释而不具有特别意义或地位。

此外，在以下本申请的实施例的描述中，当会造成对于公开本申请的实施例的主旨公开不清楚时，将会省略对于已知的相关技术的具体描述。可以理解的是，附图是旨在理解本申请中的实施例，本申请公开的技术方案不应被理解为受限于附图。

图1是显示根据本发明一实施例的行车间距测量系统的装配示意图，图2是显示根据本发明一实施例的行车间距测量方法的流程图。

以下，将参考图1所示的行车间距测量系统的装配示意图来描述图2中所示的一行车间距测量方法。

如图1所示，根据本发明一实施例的行车间距测量系统可以包括一图像接收单元110，一数据库单元120，一控制单元130，一距离测量单元140，以及，一输出单元150。同时，图1中所示的部件没有固定名称，所述系统可以包括更多或更少部件。

首先，所述图像接收单元110可以接收一周围环境的图像，包含一特定车辆的图像[S210]。所述图像接收单元110接收一由外部输入的其自身车辆的周围环境的图像，并可以包括一安装在车辆前面、后面或侧面的摄像头。

然后，所述控制单元130可以从所接收的周围环境图像中提取一光源[S220]。也就是说，所述控制单元130可以分析通过所述图像接收单元110接收的周围环境图像，以提取一第一光源。所述第一光源可以包括所述特定车辆的尾灯，所述控制单元130可以分析所接收的周围环境图像，提取所述周围环境图像中具有突然增强的亮度的地方，并定义该地方为所述第一光源。

并且，所述控制单元130可以提取与已提取的光源匹配的光源，并提取与已提取的光源相对应的光源信息[S230和S240]。

所述光源可以包括一对光源，所述控制单元130可以执行与所述第一已提取的光源配对以提取所述第二光源。所述配对指的是参照到光源的位置、亮度、尺寸、颜色等而确定相关光源是一个光源并可用于确定车辆的尾灯。换句话说，所述控制单元130可以提取一具有与所述第一光源相同亮度的光源，并定义该光源为所述第二光源，或者，所述控制单元可以基于与所述第一光源的距离而提取所述第二光源。所述控制单元130然后可以提取与所述第一光源和第二光源相对应的光源信息。根据包含汽车、公交车和卡车等车型，所述光源信息可以包括表示车辆尾灯位置的信息。

然后，所述控制单元130可以提取与所提取的光源信息对应的车型数据，并识别所述特定车辆的车型[S250和S260]。换句话说，所述控制单元130可以基于所提取的光源信息，提取与车辆种类，诸如汽车、公交车和卡车，相对应的车型的车型数据。所述车型数据可以包括表示所述特定车辆与路面接触位置的胎面信息。所述胎面信息可以包括一图案分类器预设的信息，所述图案分类器基于车辆的轮胎面对车辆类型分类。

所述距离测量单元140可以基于由所述控制单元识别的车型来测量与所述特定车辆的距离，并通过所述输出单元150输出一结果[S270]。所述距离测量单元140可以基于所述胎面信息来提取所述特定车辆的位置，并基于所提取的特定车辆的位置来测量与所述特定车辆的距离。这样，所述距离测量单元140可以使用所述特定车辆的位置及所述第一光源和第二光源的消失点位置来测量与所述特定车辆间的距离。同样，所述输出单元150可以及时在一显示屏上输出所测量到的特定车辆的位置。

这样，当测量到的与所述特定车辆间的距离等于或小于一预设临界值时，通过所述输出单元150输出一警告信息。可以通过所述显示屏或一扬声器输出所述警告信息。

如上所述的，根据本发明一实施例的行车间距测量装置的优势是：在车辆夜间行驶中，即使通过所述摄像头获得的前方车辆的图像不好，也可以通过参考所述预定数据测量与前方车辆间的距离来精确地测量与前方车辆间的距离。

图3是显示根据本发明一实施例的使用车型数据来测量与前方车辆的距离的方法的流程图。

根据本发明一实施例，在使用车型数据来测量与一前方车辆间的距离的方法中，当从数据库中提取所述车型数据时，可以基于包含于所述车型数据中的胎面信息来提取所述前方车辆的位置，如图3所示[S310和S320]。也就是说，如上所述的，可以提取所述第一光源和第二光源以识别所述前方车辆的尾灯位置，并基于所识别的尾灯位置来识别前方车辆的车型。可以使用与前方车辆的车型相对应的胎面信息来确定所述前方车辆的精确位置。通常，可以使用安装在自身车辆上的摄像头或速度传感器来确定所述前方车辆的位置，当车辆在夜间行驶时，不能沟通过所述摄像头来获取精确信息。因此，例如，可以预设根据车型表示尾灯位置的光源信息和根据车型表示胎面信息的车型数据，储存在一数据库中，并在需要测量与前方车辆间的距离时提取和使用。

然后，可以测量与前方车辆间的距离[S330]。可以参考一速度传感器、一加速度传感器等安装在自身车辆上的数据，基于使用前方车辆的胎面信息所确定的前方车辆的位置，来测量前方车辆与自身车辆间的距离。

图4是显示根据本发明一实施例的在与前方车辆距离较短时警告车辆驾驶员的方法的流程图。

如图4所示的，如上所述的，可以首先测量自身车辆与前方车辆间的距离[S410]。换句话说，如上所述的，可以提取所述第一光源和第二光源以识别前方车辆尾灯的位置，并且，基于所识别的尾灯位置来识别所述前方车辆的车型。同样，可以使用于前方车辆的车型相对应的胎面信息来确定前方车辆的精确位置。例如，可以参考安装在自身车辆上的速度传感器和加速度传感器的数据，基于使用前方车辆的胎面信息所确定的前方车辆的位置，来测量所述前方车辆和自身车辆间的距离。

这样，当所测量到的自身车辆与前方车辆间的距离等于或小于一临界值时，可以输出一警告信息[S420和S430]。所述警号信息可以通过所述扬声器输出，或者，在所述显示屏上显示为一警告措辞。

如上描述的，根据本发明一实施例的所述行车间距测量系统的优势是：当与前方车辆间的距离等于或小于所述临界值时，在导航屏上显示警告措辞或通过扬声器输出警告，从而，即使车辆驾驶员在夜间行驶时，车辆驾驶员也可以小心驾驶。

图5a和图5b是显示根据本发明一实施例的提取前方车辆光源的方法的图解。

图5a是显示根据本发明一实施例的提取一第一光源的方法的图解。

如图5a所示的，可以分析通过一摄像头所接收的周围环境的图像来提取一第一光源。所述第一光源可以包括一特定车辆的尾灯，且可能被其他光源削减。通过对周围环境图像的分析，可以将在周围环境图像中具有突然中增强的亮度的地方定义为所述第一光源。

图5b是显示根据本发明一实施例的提取匹配所述第一光源的第二光源的方法。

如图5b所示的，可以提取与所述第一提取的光源匹配的第二光源。所述光源可以包括一对光源，可以与在先提取的第一光源配对来提取所述第二光源。上述配对，判断相关光源是一个光源，可以参照光源的位置、亮度、尺寸、颜色等来判断车辆的尾灯。换句话说，提取与所述第一光源具有相同亮度的光源，并且，所述第二光源可以定义并基于与所述第一光源间的距离提取所述第二光源。

图6a和6b是显示根据本发明一实施例的使用尾灯识别车型的方法的图解。

图6显示的是，根据本发明一实施例，在一屏幕上与每一车型的尾灯位置被配对为数据的图解。

如图6a所示的，车型的尾灯信息可以被遵循并储存在一数据库中。所述尾灯信息可以以配对所述第一光源和第二光源的形式储存，并且，参照到光源的位置、亮度、尺寸和颜色等判断相关光源是一对。换句话说，具有与所述第一光源相同亮度的光源可以被提取并被定义为一第二光源，或者，可以基于与所述第一光源间的距离来提取所述第二光源。

图6b是显示通过图像处理分析尾灯来识别车型的方法的图像。

图6a中的图像经过图像处理显示在图6b中，以识别车型。举例来说，车型可以分为汽车、公交车和卡车，并且，更确切来说，车型可以根据例如制造者、模型或年份来分类。

如上描述的，根据本发明一实施例的行车间距测量系统的优势是：可以通过根据例如车辆的类型、制造者和模型以特别分类前方车辆来获得更多精确数据，并测量自身车辆与前方车辆间的距离。

图7是显示根据本发明一实施例的车辆分类结果的图解。

如图7所示，可以分析通过所述摄像头接收的周围环境图像以提取一特定车辆的一光源，并可以通过配对提取与所提取的光源相匹配的光源。这样，所述配对是用于参照到所述第一提取的光源的位置、亮度、尺寸或颜色等来判断相关光源是一对，并提取特定车辆的尾灯。同样，可以参照尾灯的高度、成对尾灯间的距离或尾灯的位置等来识别特定车辆的类型。然后，可以从所述数据库中提取与所识别的特定车辆的类型相对应的数据，并参照所述数据计算与所述特定车辆间的精确位置。这样，可以进一步参照自身车辆的速度和和加速度、自身车辆的旋转角速度或特定车辆的速度等数据来计算与所述特定车辆间的距离。

因此，根据本发明一实施例的行车间距测量系统的优势是：可以在没有其他诸如数据输入的任务下，通过分析由所述摄像头接收的周围环境图像中一具体光源的特征，来精确地测量与前方车辆间的距离。

尽管本发明已参照诸如具体部件、有限实施例和附图的具体事项而如上描述，这仅用于帮助充分理解本发明。本发明不限于上述实施例，本发明所属领域的技术人员可以基于说明书做出不同修改和变化。

因此，本发明的范围和精神不应当限制于所描述的实施例，所有以下定义的权利要求及其等同物和变化均属于本发明的精神和范围。

Claims

1. 一种行车间距测量系统，包括：

一图像接收单元，所述图像接收单元接收包含一特定车辆图像的周围环境图像；

一数据库单元，所述数据库单元储存表示与一第一光源和一第二光源相对应的车辆尾灯位置的光源信息和与所述光源信息相对应的车型数据；

一控制单元，所述控制单元从通过所述图像接收单元接收的图像中提取所述特定车辆的第一光源和与所述第一光源匹配的第二光源、从所述数据库提取与所述第一光源和第二光源相对应的光源信息，以及，提取与所提取的光源信息相对应的车型数据以识别所述特定车辆的类型；以及，

一距离测量单元，所述距离测量单元基于由所述控制单元所识别的特定车辆的类型来测量与所述特定车辆间的距离。

2. 如权利要求1所述的行车间距测量系统，其特征在于，所述光源信息是根据包含汽车、公交车和卡车中至少一个车辆类型来表示车辆尾灯位置的信息。

3. 如权利要求1所述的行车间距测量系统，其特征在于，

所述车型数据包括表示所述特定车辆的轮胎与路面接触位置的胎面信息，以及，

所述距离测量单元基于所述胎面信息提取所述特定车辆的位置，并基于所提取的特定车辆的位置来测量与所述特定车辆间的距离。

4. 如权利要求3所述的行车间距测量系统，其特征在于，所述胎面信息是由一基于车辆轮胎面图案对车辆类型分类的图案分类器预设的信息。

5. 如权利要求1至3中任一所述的行车间距测量系统，其特征在于，所述距离测量单元使用所述特定车辆的位置及所述第一光源和第二光源消失点的位置来测量与特定车辆间的距离。

6. 如权利要求1所述的行车间距测量系统，进一步包括一输出单元，在由所述距离测量单元所测得的与所述特定车辆间的距离等于或小于一预设临界值时，所述输出单元通过一屏幕或一扬声器输出一警告信息。

7. 一行车间距测量方法，包括：

接收一包含特定车辆图像的周围环境图像；

从所接收的图像中提取一第一光源和一与所述第一光源相匹配的第二光源；

提取表示与所述第一和第二提取的光源相对应的车辆尾灯位置的光源信息；

提取与所提取的光源信息相对应的车型数据以识别所述特定车辆的类型；以及，

基于所识别的特定车辆的类型来测量与所述特定车辆间的距离。

8. 如权利要求7所述的行车间距测量方法，其特征在于，所述光源信息是根据包含汽车、公交车和卡车中至少一种车辆类型来表示车辆尾灯位置的信息。

9. 如权利要求7所述的行车间距测量方法，其特征在于，

所述车型数据包括表示所述特定车辆的轮胎与路面接触位置的胎面信息，并且，

测量与所述特定车辆间的距离进一步包括：

基于所述胎面信息提取所述特定车辆的位置；以及，

基于所提取的特定车辆的位置来测量与所述特定车辆间的距离。

10. 如权利要求7所述的行车间距测量方法，其特征在于，所述胎面信息是由一基于车辆轮胎面图案对车辆类型分类的图案分类器预设的信息。

11. 如权利要求7至9中任一所述行车间距测量方法，其特征在于，测量与所述特定车辆间的距离包括：使用所述特定车辆的位置及所述第一光源和第二光源消失点的位置来测量与特定车辆间的距离。

12. 如权利要求7所述的行车间距测量方法，其特征在于，所述行车间距测量方法进一步包括：在所测得的与特定车辆间的距离等于或小于一预设临界值时，通过一屏幕或一扬声器输出一警告信息。