CN106335507A - 距离计算装置及方法、驾驶辅助装置及驾驶辅助系统 - Google Patents

距离计算装置及方法、驾驶辅助装置及驾驶辅助系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及距离计算装置及方法、驾驶辅助装置及驾驶辅助系统。距离计算装置包括：接收部，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括物体的长度信息及物体的状态信息中的一个以上的物体信息；检测部，其检测在拍摄物体的照相机的焦平面上的物体的长度即第一长度；及计算部，其根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算相对于焦平面轴的物体的长度即第二长度，并根据照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离。

Description

距离计算装置及方法、驾驶辅助装置及驾驶辅助系统
技术领域
本发明涉及距离计算装置、利用距离计算装置的驾驶辅助装置及驾驶辅助系统。
背景技术
一般，汽车只能受高速行驶或低速行驶或者停车移动等各种外部环境的支配而运行，而驾驶者需要对这样的各种外部环境积极应对而控制汽车，由此不发生任何事故而安全运行。
但是，如果汽车的安全运行与否完全依赖于驾驶者个人的驾驶实力和状况应对能力，则未成熟驾驶者对被当作生活必需品的汽车的利用率不得不受限。
因此，通过在汽车适用了各种基于在没有驾驶者的积极应对的情况下也能够确保安全运行的电子及控制技术的车辆控制技术，从而提高未成熟驾驶者的汽车利用率，特别是还提高熟练驾驶者的控制便利性。
通常，将适用了如上述的各种车辆控制技术的汽车称为智能汽车。
作为适用于智能汽车的车辆控制技术，可例举出智能行驶控制(Advanced SmartCruse Control，ASCC)和紧急制动控制(Auto Emergence Braking System，AEBS)、停车转向控制(Smart Parking Assist System，SPAS)及停车辅助控制(Parking Assist System，PAS)。
上述智能行驶控制(ASCC)为如下的功能：在行驶时无需操作驾驶者的踏板而自动保持行驶速度，并保持与前方车辆的车间距离，从而确保安全。
上述紧急制动控制(AEBS)为如下的功能：在行驶时，在没有驾驶者的操作的情况下，确保与前方车辆之间的车间安全距离。
上述停车转向控制(SPAS)为在停车时，在没有变速杆的换挡变速的情况下，也能够方便地停车的后方停车功能，上述停车辅助控制(PAS)为对于突发的障碍物的出现，迅速地作出应对的后方停车功能。
但是，为了实际适用智能行驶控制、紧急制动控制、停车转向控制及停车辅助控制这样的智能功能，需要特殊化为在汽车的运行中精密地测量出距离。
因这样的理由，为了精密地测量距离，在一般的车辆的情况下，同时使用照相机和雷达，而这会导致价格上升及体积增加的问题。
发明内容
在这样的背景下，本发明的一个目的在于提供一种仅使用照相机而能够精密地测量距离的距离计算装置。
另外，本发明的目的在于提供一种根据仅使用照相机而精密地测量的距离而进行动作的驾驶辅助装置及驾驶辅助系统。
本发明的第一方面提供一种距离计算装置，其包括：接收部，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括物体的长度信息及物体的状态信息中的一个以上的物体信息；检测部，其检测第一长度，该第一长度为物体在拍摄了物体的照相机的焦平面(focal plane)上的长度；及计算部，其根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算第二长度，并根据焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离，其中，该第二长度为物体相对于焦平面轴的长度，该焦平面距离为照相机的焦点与焦平面之间的距离。
本发明的第二方面提供一种驾驶辅助装置，其包括：接收部，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括物体的长度信息及物体的状态信息中的一个以上的物体信息；检测部，其检测第一长度，该第一长度为物体在拍摄物体的照相机的焦平面(focal plane)上的长度；计算部，其根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算第二长度，并根据焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离，其中，该第二长度为物体相对于焦平面轴的的长度，该焦平面距离为照相机的焦点与焦平面之间的距离；以及警报提供装置、速度控制装置及转向控制装置中的一个以上，其中，该警报提供装置根据与物体之间的距离而提供警报，该速度控制装置根据与物体之间的距离而控制速度，该转向控制装置根据与物体之间的距离而控制转向装置。
本发明的第三方面提供一种驾驶辅助系统，其包括：接收部，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信，通过无线车辆通信(V2X)的通信方式接收包括物体的长度信息、物体的状态信息及物体的GPS位置信息中的一个以上的物体信息；图像处理部，其根据执行第一图像处理及第二图像处理中的一个以上而获得的图像，检测第一长度，其中，在该第一图像处理中，仅检测根据上述GPS位置信息设定的关注区域，在该第二图像处理中，对由照相机拍摄物体得到的图像进行边缘分析而校正图像，该第一长度为物体在照相机的焦平面(focal plane)上的长度；存储部，其将物体信息及焦平面距离中的一个以上作为数据而进行存储，该焦平面距离为照相机的焦点与焦平面之间的距离；计算部，其根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算第二长度，并根据焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离，且根据与物体之间的距离而计算碰撞所需时间，其中，该第二长度为物体相对于焦平面轴的的长度；及发送部，其通过无线车辆通信向上述其他车辆发送与物体之间的距离及碰撞所需时间中的一个以上。
本发明的第四方面提供一种距离计算方法，包括：接收步骤，与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括物体的长度信息及物体的状态信息中的一个以上的物体信息；检测步骤，检测第一长度，该第一长度为物体在拍摄物体的照相机的焦平面(focal plane)上的长度；及计算步骤，根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算第二长度，并根据焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离，其中，该第二长度为物体相对于焦平面轴的长度，该焦平面距离为照相机的焦点与焦平面之间的距离。
发明效果
如上所述，根据本发明能够提供仅使用照相机而精密地测量距离的装置及方法。
另外，能够提供包括根据仅使用照相机而精密地测量的距离而进行动作的警报提供装置、速度控制装置及转向控制装置中的一个以上的驾驶辅助装置及系统。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例的距离计算装置的结构的图。
图2是用于说明本发明的一实施例的距离计算装置的动作的图。
图3a是用于说明本发明的一实施例的距离计算装置的动作的图。
图3b是用于说明本发明的一实施例的距离计算装置的动作的另一图。
图4是用于说明本发明的一实施例的距离计算装置的动作的又另一图。
图5是用于表示本发明的一实施例的驾驶辅助装置的结构的图。
图6是表示本发明的又一实施例的驾驶辅助装置的结构的图。
图7是表示本发明的一实施例的驾驶辅助系统的结构的图。
图8是表示本发明的一实施例的距离计算方法的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的一部分实施例进行详细说明。在对各个图的构成要件附加参考符号时，对于相同的构成要件，即便在其他附图中显示，也尽量标注为相同的符号。另外，在对本发明进行说明时，在判断为对相关的公知结构或功能的具体说明导致本发明的要旨不清楚的情况下，省略其详细的说明。
另外，在对本发明的构成要件进行说明时，会使用第一、第二、A、B、a、b等用语。而这样的用语仅仅是为了将其构成要件与其他构成要件区别开而使用，其用语对于该构成要件的本质或次序或顺序不具有限定作用。在记载为一个构成要件与其他构成要件“连结”、“结合”或“连接”的情况下，其构成要件既可直接连结或连接到其他构成要件，也可在各个构成要件之间“连结”、“结合”或“连接”其他构成要件。
图1是表示本发明的一实施例的距离计算装置的结构的图。
参照图1，本发明的一实施例的距离计算装置100包括：接收部110，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体通信而接收包括物体的长度信息及物体的状态信息中的一个以上的物体信息；检测部120，其检测在拍摄物体的照相机的焦平面(focal plane)上的物体的长度即第一长度；及计算部130，其根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算相对于焦平面轴的物体的长度即第二长度，并根据照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离。
接收部110可接收通过短程ITS(Intelligent Transport Systems：智能交通系统)专用通信即DSRC(Dedicated Short Range Communication：专用短程通信)和ADSRC(Advanced DSRC：高级专用短程通信)及Wibro(Wireless broadband internet：无线宽带网络)等各种通信方式而被发送的物体的长度信息及物体的状态信息。
一般，DSRC和ADSRC通信作为路边基站与车辆终端之间的近距离无线通信技术，可使用OEB(On Board Equipment：车载设备)终端机而进行通信，Wibro通信作为在以时速100km左右行驶的车上也能够连接网络而收发大容量数据，还能够拨打网络电话的无线通信技术，能够分别以240[Mbps]及6[Mbps]的速度下载及上传。
例如，其他车辆适用上述的通信技术而发送其他车辆的宽度及其他车辆的方位角的车辆信息，接收部110接收上述车辆信息。方位角表示车辆的行进方向，如果其他车辆的方位角与本车辆的方位角相同，则本车辆的照相机能够检测与被发送的其他车辆的宽度对应的宽度，但如果其他车辆的方位角与本车辆的方位角不同，则本车辆的照相机会检测与比被发送的其他车辆的宽度小的长度对应的宽度。
作为另一例，设于道路周围的基础设施(Infrastructure，Infra)适用了上述的通信技术而发送基础设施的宽度及基础设施的配置角的基础设施信息，接收部110接收上述基础设施信息。配置角表示基础设施的配置，如果基础设施的配置角与本车辆的方位角相同，则本车辆的照相机能够检测与被发送的基础设施的宽度对应的宽度，如果基础设施的配置角与本车辆的方位角不同，则本车辆的照相机检测与比被发送的基础设施的宽度小的长度对应的宽度。
检测部120能够检测第一长度，该第一长度为物体在形成于拍摄物体的照相机的镜头的焦平面(focal plane)上的长度。例如，如果照相机为CMOS照相机，则焦平面为CMOS平面。
计算部130将其他车辆的方位角与本车辆的方位角的差值适用于其他车辆的宽度而计算相对于焦平面轴的其他车辆的宽度即第二长度。焦平面轴表示与焦平面平行的轴(axis)。
另外，计算部130利用照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离与所检测的第一长度及所计算的第二长度的关系而计算与其他车辆之间的距离。
例如，如果照相机的镜头的折射率为1，则焦平面距离与第一长度之比和与其他车辆之间的距离与第二长度之比一致，利用这一点可计算与其他车辆之间的距离。
与此不同地，如果照相机的镜头的折射率不是1而是其他值，则将焦平面距离与第一长度之比乘以镜头的折射率而获得的值和与其他车辆之间的距离与第二长度之比一致，利用这一点可计算与其他车辆之间的距离。
由此，由距离计算装置计算的与其他车辆之间的距离是比根据由一般的照相机拍摄的图像而检测的距离更准确的值。
与上述的本发明的一实施例的距离计算装置不同地，根据本发明的其他的第一实施例的距离计算装置的接收部作为物体信息而进一步接收物体的位置信息。上述位置信息是通过卫星定位系统(Global Positioning System，GPS)而接收的位置。
简单地讲，卫星定位系统生成恒定信号，并利用3个以上的人工卫星检测上述恒定信号的正确的时间和距离而计算发生恒定信号的位置。
本发明的其他的第二实施例的距离计算装置的检测部根据所接收的位置信息而设定关注区域(Region Of Interest，ROI)，并仅检测关注区域而检测在焦平面上的物体的长度即第一长度。
这样，检测部并不是检测整个区域，而是仅对关注区域进行检测，由此减少检测的时间，并减少所使用的数据的大小。
本发明的其他的第三实施例的距离计算装置的检测部对照相机拍摄到的图像进行边缘(Edge)分析而校正图像，并根据校正的图像而检测在焦平面上的第一长度。
从图像提取的边缘(Edge)包括物体的核心形态信息而成为图像识别和分析的基础，因此由检测部分析边缘而校正图像，从而在焦平面上的第一长度变得更加准确。
本发明的其他的第四实施例的距离计算装置的接收部还接收从其他车辆检测的第一车道信息，计算部进一步基于由照相机拍摄到的第二车道信息与第一车道信息的比较值而计算第二长度。
在其他车辆的方位角和本车辆的方位角中包括错误的情况下，所计算的第二长度可成为错误值。为了预防这样的情况，接收部进一步接收从其他车辆检测的第一车道信息，计算部进一步基于从照相机拍摄的第二车道信息与第一车道信息的比较值而计算第二长度。
例如，如果第二车道信息与第一车道信息的比较值大，则第二长度被计算成比所接收的宽度小的值，如果第二车道信息与第一车道信息的比较值为0，则第二长度被计算成与所接收的宽度相同的值。
上述的本发明的其他的第一实施例的距离计算装置至本发明的其他的第四实施例的距离计算装置在本发明的一实施例的距离计算装置的基础上仅追加了一个功能，但不限于此，也可以追加一个以上的功能而计算与物体之间的距离。
图2是用于说明本发明的一实施例的距离计算装置的动作的图。
参照图2，包括在本车辆210的本发明的一实施例的距离计算装置100与其他车辆220进行通信而接收其他车辆220的长度信息即宽度和其他车辆220的状态信息即方位角而计算与其他车辆220之间的距离240，并与基础设施230进行通信而接收基础设施230的长度信息即宽度和基础设施230的状态信息即设置角而计算与基础设施230之间的距离250。上述设置角可以是与车辆(210，220)的方位角对应的值。即，如果其他车辆220的方位角和基础设施230的设置角与本车辆210的方位角相同，则由计算部计算的其他车辆220的第二长度及基础设施230的第二长度与所接收的其他车辆220的宽度及基础设施230的宽度一致。
下面，参照图3a至图4而对此进行详细的说明。
图3a是用于说明本发明的一实施例的距离计算装置的动作的图，图3b是用于说明本发明的一实施例的距离计算装置的动作的另一图。
参照图3a及图3b，照相机310由镜头310-2和焦点310-1构成一部分，当对其他车辆220a进行拍摄时，在形成于镜头310-2的焦平面上生成其他车辆220a的形状。
本发明的一实施例的距离计算装置的检测部检测生成于焦平面的其他车辆220a的形状的第一长度320a。
在图3a中，由于其他车辆220a的方位角与本车辆的方位角相同，因此本发明的一实施例的距离计算装置的计算部可计算作为相对于与其他车辆220a的宽度相同的焦平面轴的其他车辆220a的长度的第二长度330a。
另外，本发明的一实施例的距离计算装置的计算部使用下面的数学式1而计算与其他车辆220a之间的距离(DV，350a)。
[数学式1]
DV＝DF*L2/L1
DF表示焦点310-1与焦平面之间的距离即焦平面距离340，L1表示形成在焦平面的其他车辆220a的形状的第一长度320a，L2表示相对于焦平面轴的其他车辆220a的长度330a。
DF340是作为照相机的设计值而已知的值，上述焦平面轴表示与焦平面平行的轴(axis)。
数学式1是在镜头310-2的折射率为1的情况下的数学式，在作为镜头310-2而使用凸镜头或凹镜头，由此折射率不是1的情况下，如下面的数学式2所示，可在数学式1的右侧乘以关于镜头310-2的折射率的常数而计算与其他车辆220a之间的距离(DV，350a)。
[数学式2]
DV＝a*DF*(L2/L1)
a作为镜头310-2的折射率，表示关于入射到照相机的入射角的折射角的比例。
与图3a不同地，在图3b中，其他车辆220b的方位角与本车辆的方位角不同，因此本发明的一实施例的距离计算装置的计算部可计算作为相对于比其他车辆220b的宽度小的焦平面轴的其他车辆220b的长度的第二长度330b。
从图3a及图3b可确认，第二长度(L2，330a，330b)与其他车辆220a，220b的方位角和本车辆的方位角的差值及其他车辆220a，220b的宽度之间具备如下的数学式3的关系。
[数学式3]
L2＝k*W
k为与其他车辆220a，220b的方位角和本车辆的方位角的差值成反比的常数，当其他车辆220a的方位角与本车辆的方位角的差值为0度时，k为1，当其他车辆220a的方位角与本车辆的方位角的差值为90度时，k被定义为0，W表示其他车辆220a的宽度。
本发明的一实施例的距离计算装置的计算部将从数学式3计算的第二长度330a，330b适用于数学式1而计算与其他车辆220a，220b之间的距离350a，350b。
图4是用于说明本发明的一实施例的距离计算装置的动作的又另一图。
参照图4，本发明的一实施例的距离计算装置的接收部与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括物体的长度信息及物体的状态信息中的一个以上的物体信息S400。
在S400步骤中，在接收部与其他车辆进行通信的情况下，接收部从其他车辆接收包括车辆的长度信息(宽度)及车辆的状态信息(方位角)中的一个以上的车辆信息。
与此不同地，在S400步骤中，在接收部与基础设施进行通信的情况下，接收部从基础设施接收包括基础设施的长度信息(宽度、高度)及基础设施的状态信息(设置角)中的一个以上的基础设施信息。
当执行S400步骤时，检测部能够检测在拍摄物体的照相机的焦平面上的物体的长度即第一长度S410。
如果在S400步骤中接收车辆信息，则在焦平面生成车辆形状，检测部检测作为在S410步骤中生成的车辆形状的长度信息(宽度)的第一长度。
与此不同地，如果在S400步骤中接收基础设施信息，则在焦平面生成基础设施形状，检测部能够检测作为在S410步骤中生成的基础设施形状的长度信息(宽度、高度)的第一长度。
当执行S410步骤时，计算部根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算作为相对于焦平面轴的物体的长度的第二长度S420。
当检测到在S410步骤中生成的作为车辆形状的长度信息(宽度)的第一长度时，计算部在S420步骤中将车辆的长度信息(宽度)及车辆的状态信息(方位角)适用于数学式3而计算作为相对于焦平面轴的车辆的长度(宽度)的第二长度。
与此不同地，当检测到作为在S410步骤中生成的基础设施形状的长度信息(宽度、高度)的第一长度时，计算部在S420步骤中将基础设施的长度信息(宽度、高度)及基础设施的状态信息(设置角)适用到数学式3而计算作为相对于焦平面轴的基础设施的长度(宽度，高度)的第二长度。
当执行S420步骤时，计算部根据照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离S430。
当在S420步骤中计算作为车辆的长度(宽度)的第二长度时，计算部将照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离、作为车辆形状的长度信息(宽度)的第一长度及作为相对于焦平面轴的车辆的长度(宽度)的第二长度适用于数学式1或数学式2而计算与其他车辆之间的距离。
与此不同地，当在S420步骤中计算出作为基础设施的长度(宽度、高度)的第二长度时，计算部将照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离、作为基础设施形状的长度信息(宽度、高度)的第一长度及相对于焦平面轴的车辆的长度(宽度)的第二长度适用于数学式1或数学式2而计算与基础设施之间的距离。
执行上述的S400步骤至S430步骤的本发明的一实施例的距离计算装置所计算的与物体之间的距离比根据由一般的照相机拍摄的图像而检测的距离更准确。
图5是表示本发明的一实施例的驾驶辅助装置的结构的图。
下面，对于根据利用图1至图4而说明的距离计算装置所计算的与物体之间的距离而进行动作的驾驶辅助装置进行简单说明。
参照图5，本发明的一实施例的驾驶辅助装置500包括：接收部110，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括物体的长度信息及物体的状态信息中的一个以上的物体信息；检测部120，其检测在拍摄物体的照相机的焦平面(focalplane)上的物体的长度即第一长度；计算部130，其根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算相对于焦平面轴的物体的长度即第二长度，并根据照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离；及转向控制装置510，其根据与物体之间的距离而控制转向装置。
转向控制装置510作为控制车辆的转向的装置，根据输入值而控制转向装置，从而防止车辆之间的碰撞事故。
本发明的一实施例的驾驶辅助装置500的转向控制装置510对转向装置进行控制以对根据本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离与预先设定的第一临界距离进行比较而预防车辆之间的碰撞事故。
例如，如果本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离为预先设定的第一临界距离以下的值，则转向控制装置510对转向装置进行控制，以变更车道。
本发明的另一实施例的驾驶辅助装置不包括转向控制装置510而是包括警报提供装置、速度控制装置中的一个以上或在包括转向控制装置510的基础上还包括警报提供装置、速度控制装置中的一个以上。
警报提供装置对本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离与预先设定的第二临界距离进行比较而向驾驶者预先告知车辆之间的碰撞事故。
例如，如果本发明的一实施例的距离计算装置100计算出的与物体之间的距离为预先设定的第二临界距离以下的值，则警报提供装置向驾驶者提供警报，驾驶者意识到警报而操作转向装置或制动装置，从而预防车辆之间的碰撞事故。
速度控制装置对本发明的一实施例的距离计算装置100计算出的与物体之间的距离和预先设定的第三临界距离进行比较而控制车辆速度，以预防车辆之间的碰撞事故。
例如，如果本发明的一实施例的距离计算装置100计算出的物体之间的距离为预先设定的第三临界距离以下的值，则速度控制装置减少车辆的速度，从而预防车辆之间的碰撞事故。
可预先通过各个实验来计算上述的第一临界距离、第二临界距离及第三临界距离。
上述的转向控制装置510、警报提供装置及速度控制装置根据碰撞所需时间(TimeTo Collision，TTC)而进行追加动作，碰撞所需时间根据本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离而算出。
例如，转向控制装置510对转向装置进行控制，以对所计算的碰撞所需时间与预先设定的第一临界时间进行比较而防止车辆之间的碰撞事故。
即，如果本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离为预先设定的第一临界距离以下，且所计算的碰撞所需时间为预先设定的第一临界时间以下，则转向控制装置510向转向装置施加更大的电流而将转向装置控制为较快。
与此不同地，如果本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离为预先设定的第一临界距离以下，且所计算的碰撞所需时间超过预先设定的第一临界时间，则转向控制装置510向转向装置施加小的电流而将转向装置控制为较慢。
根据上述的情况而施加到转向装置的电流根据通过实验数据而计算的数据图而决定。
又例如，警报提供装置将所计算的碰撞所需时间与预先设定的第二临界时间进行比较而提供警报，以预防车辆之间的碰撞事故。
即，如果本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离为预先设定的第二临界距离以下，且所计算的碰撞所需时间为预先设定的第二临界时间以下，则警报提供装置将更大的电流施加到警报装置而提供较大声音的警报。
与此不同地，如果本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离为预先设定的第二临界距离以下，且所计算的碰撞所需时间超过预先设定的第二临界时间，则警报提供装置向警报装置施加较小的电流而提供较小的声音的警报。
根据上述的情况而施加到警报装置的电流根据通过实验数据而计算的数据图而决定。
作为又另一例，速度控制装置对速度装置进行控制，以对所计算的碰撞所需时间与预先设定的第三临界时间进行比较来预防车辆之间的碰撞事故。
即，如果本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离为预先设定的第三临界距离以下，且所计算的碰撞所需时间为预先设定的第三临界时间以下，则速度控制装置向速度装置施加更大的电流而使速度装置的速度较快。
与此不同地，如果本发明的一实施例的距离计算装置100所计算的与物体之间的距离为预先设定的第三临界距离以下，且所计算的碰撞所需时间超过预先设定的第三临界时间，则速度控制装置向速度装置施加较小的电流而使速度装置的速度较慢。
关于根据上述的情况而施加到速度装置的电流，可根据通过实验数据而所计算的数据图来决定。
图6是表示本发明的另一实施例的驾驶辅助装置的结构的图。
参照图6，本发明的另一实施例的驾驶辅助装置600包括：接收部110，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括物体的长度信息及物体的状态信息中的一个以上的物体信息；检测部120，其检测在拍摄物体的照相机的焦平面(focalplane)上的物体的长度即第一长度；计算部130，其根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算相对于焦平面轴的物体的长度即第二长度，并根据照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离；转向控制装置510，其根据与物体之间的距离而控制转向装置；发送部610，其向其他车辆发送与物体之间的距离。
发送部610使用接收部110使用的通信方式而向安装于其他车辆的接收部发送由计算部130计算的与物体之间的距离。不仅如此，在转向控制装置510、警报提供装置及速度控制装置根据碰撞所需时间而进行动作的情况下，发送部610向其他车辆进一步发送碰撞所需时间。
如上所述，当发送部610向其他车辆发送与物体之间的距离及碰撞所需时间中的一个以上时，其他车辆根据所接收的与物体之间的距离及碰撞所需时间中的一个以上而使安装于其他车辆的转向控制装置、警报提供装置及速度控制装置进行动作。具体动作与图5中说明的驾驶辅助装置类似。
此外，本发明的驾驶辅助装置还可执行所有的根据图1至图4所说明的本发明的距离计算装置所执行的各个动作。
下面，对包括一部分的利用图1至图6而说明的驾驶辅助装置的驾驶辅助系统进行简单说明。
图7是表示本发明的一实施例的驾驶辅助系统的结构的图。
参照图7，本发明的一实施例的驾驶辅助系统700包括：接收部710，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信，通过无线车辆通信V2X的通信方式而接收包括物体的长度信息、物体的状态信息及物体的GPS位置信息中的一个以上的物体信息；图像处理部730，其根据通过执行第一图像处理及第二图像处理中的一个以上而获得的图像而检测在拍摄物体的照相机的焦平面(focal plane)上的物体的长度即第一长度，其中，在该第一图像处理中，仅对根据GPS位置信息设定的关注区域进行检测，在该第二图像处理中，对照相机拍摄物体得到的图像进行边缘分析而校正图像；存储部720，其将物体信息及照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离中的一个以上作为数据进行存储；计算部740，其根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算相对于焦平面轴的物体的长度即第二长度，并根据焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离，且根据与物体之间的距离而计算碰撞所需时间；及发送部750，其通过无线车辆通信而向其他车辆发送与物体之间的距离及碰撞所需时间中的一个以上。
无线车辆通信作为可适应于道路上的车辆、基础设施等的所有形态的自动安全驾驶相关通信技术，可包括车辆与车辆之间的通信V2V、车辆与道路基础设施之间的通信V2I及车辆与移动通信设备之间的通信V2N等。
即，上述接收部710的一部分动作与本发明的一实施例的距离计算装置的接收部的动作相同。
图像处理部730可执行仅检测根据由接收部710接收的GPS位置信息设定的关注区域的图像处理。
通过仅检测这样设定的关注区域，图像处理部730可用更少的时间来检测物体。上述较少的时间表示由检测一区域的时间相同的处理器检测较少的区域所需的时间。
另外，图像处理部730可执行对由照相机拍摄的图像进行边缘(Edge)分析而校正图像的图像处理。
在此，从图像提取的边缘包括物体的核心的形态信息而成为图像识别和分析的基础。因此，通过由图像处理部730分析边缘而校正图像，从而能够检测在更加准确的焦平面上的第一长度。
上述图像处理部730可包括本发明的一实施例的距离计算装置的检测部的一部分功能。
存储部720作为数据而存储接收部710所接收的物体信息及照相机的焦点与照相机的焦平面之间的距离即焦平面距离中的一个以上。
之后，图像处理部730利用存储于存储部720的物体信息而检测第一长度，计算部740利用存储于存储部720的焦平面距离而计算与物体之间的距离及碰撞所需时间中的一个以上。
发送部750发送由计算部740计算的与物体之间的距离及碰撞所需时间中的一个以上作为值，但不限于此。即，发送部750还可发送基于与物体之间的距离及碰撞所需时间的警告信号。
此外，本发明的一实施例的驾驶辅助系统700还可执行所有的根据图1至图6而说明的本发明的驾驶辅助装置所执行的各动作。
下面，对利用图1至图4而说明的距离计算装置所执行的动作即距离计算方法进行简单说明。
图8是表示本发明的一实施例的距离计算方法的图。
参照图8，本发明的一实施例的距离计算方法包括：与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括物体的长度信息及物体的状态信息中的一个以上的物体信息的接收步骤S800；检测在拍摄物体的照相机的焦平面(focal plane)上的物体的长度即第一长度的检测步骤S810；及根据物体的长度信息及物体的状态信息而计算相对于焦平面轴的物体的长度即第二长度，并根据照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离、第一长度及第二长度而计算与物体之间的距离的计算步骤S820。
接收步骤S800接收通过短程ITS(Intelligent Transport Systems：智能交通系统)专用通信即DSRC(Dedicated Short Range Communication：专用短程通信)和ADSRC(Advanced DSRC：高级专用短程通信)及Wibro(Wireless broad band internet：无线宽带网络)等各种通信方式而发送的物体的长度信息及物体的状态信息。
一般地，DSRC和ADSRC通信作为路边基站与车辆终端之间的近距离无线通信技术，可使用OEB(On Board Equipment：车载设备)终端机而进行通信，Wibro通信作为在以时速100km左右行驶的车上也能够连接网络而收发大容量数据且还能进行网络电话的无线通信技术，能够分别以240[Mbps]及6[Mbps]的速度进行下载及上传。
例如，其他车辆适用上述的通信技术而发送其他车辆的宽度及其他车辆的方位角的车辆信息，接收步骤S800接收上述车辆信息。方位角表示车辆的行进方向，如果其他车辆的方位角与本车辆的方位角相同，则本车辆的照相机可检测与被发送的其他车辆的宽度对应的宽度，而如果其他车辆的方位角与本车辆的方位角不同，则本车辆的照相机检测与比被发送的其他车辆的宽度小的长度对应的宽度。
作为另一例，设于道路周围的基础设施(Infrastructure，Infra)适用上述的通信技术而发送基础设施的宽度及基础设施的配置角的基础设施信息，接收步骤S800接收上述基础设施信息。配置角表示基础设施的配置，如果基础设施的配置角与本车辆的方位角相同，则本车辆的照相机可检测与被发送的基础设施的宽度对应的宽度，而如果基础设施的配置角与本车辆的方位角不同，则本车辆的照相机检测与比被发送的基础设施的宽度小的长度对应的宽度。
检测步骤S810检测第一长度，该第一长度为物体在形成于拍摄物体的照相机的镜头的焦平面(focal plane)上的长度。例如，如果照相机为CMOS照相机，则焦平面可以是CMOS平面。
计算步骤S820将其他车辆的方位角与本车辆的方位角的差值适用于其他车辆宽度而计算相对于焦平面轴的其他车辆的宽度即第二长度。关于此，通过适用上述的数学式3，从而计算步骤S820计算第二长度。上述焦平面轴表示与焦平面平行的轴(axis)。
另外，计算步骤S820利用照相机的焦点与焦平面之间的距离即焦平面距离和所检测的第一长度及所计算的第二长度的关系而计算与其他车辆之间的距离。
例如，如果照相机的镜头的折射率为1，则焦平面距离与第一长度之比和与其他车辆之间的距离与第二长度之比相同，并利用这一点而计算与其他车辆之间的距离。
与此不同地，如果照相机的镜头的折射率不是1，而是其他值，则焦平面距离与第一长度之比乘以镜头的折射率而得到的值和与其他车辆之间的距离与第二长度之比相同，并利用这一点可计算与其他车辆之间的距离。
另外，在接收步骤S810中还接收在其他车辆检测的第一车道信息，计算步骤S820还根据从照相机拍摄的第二车道信息与第一车道信息的比较值而计算第二长度。
在其他车辆的方位角和本车辆的方位角中包括错误的情况下，所计算的第二长度可能为错误值。为了预防这样的情况，接收部进一步接收在其他车辆检测的第一车道信息，计算部还根据由照相机拍摄的第二车道信息与第一车道信息的比较值而计算第二长度。
例如，如果第二车道信息与第一车道信息的比较值较大，则第二长度计算成比所接收的宽度小的值，如果第二车道信息与第一车道信息的比较值为0，则第二长度计算成与所接收的宽度相同的值。
通过如上述的距离计算方法而计算的与其他车辆之间的距离是比根据由一般的照相机拍摄到的图像而检测的距离更准确的值。
此外，本发明的距离计算方法还可执行所有的根据图1至图4而说明的本发明的距离计算装置所执行的各动作。
以上，虽然以构成本发明的实施例的所有构成要件结合为一个或结合为一个而进行动作的情况进行了说明，但本发明无需仅限于这样的实施例。即，在本发明的目的范围内，其所有构成要件可选择性地结合为一个以上而进行动作。以上说明仅对本发明的技术思想进行了例示，本领域技术人员在不脱离本发明的本质特性的范围内可进行各种修改及变形。本发明的保护范围应根据下面的权利要求书来进行解释，与此相同的范围内的所有技术思想应包括在本发明的权利范围内。

Claims (15)

1.一种距离计算装置，其包括：
接收部，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括上述物体的长度信息及上述物体的状态信息中的一个以上的物体信息；
检测部，其检测第一长度，该第一长度为上述物体在拍摄上述物体的照相机的焦平面上的长度；及
计算部，其根据上述物体的长度信息及上述物体的状态信息而计算第二长度，并根据焦平面距离、上述第一长度及上述第二长度而计算与上述物体之间的距离，其中，该第二长度为上述物体相对于焦平面轴的长度，该焦平面距离为上述照相机的焦点与上述焦平面之间的距离。
2.根据权利要求1所述的距离计算装置，其特征在于，
上述物体信息还包括上述物体的位置信息，上述位置信息是通过卫星定位系统而接收到的位置，上述长度信息为宽度，上述状态信息为上述其他车辆的方位角。
3.根据权利要求2所述的距离计算装置，其中，
上述检测部根据上述位置信息而设定关注区域，通过仅检测上述关注区域而检测第一长度，该第一长度为上述物体在上述焦平面上的长度。
4.根据权利要求2所述的距离计算装置，其中，
上述计算部将上述其他车辆的方位角与本车辆的方位角之间的差值适用于上述宽度而计算上述第二长度。
5.根据权利要求1所述的距离计算装置，其中，
上述接收部还接收第一车道信息，上述检测部利用上述照相机而进一步检测第二车道信息，其中，该第一车道信息为由上述其他车辆检测到的其他车辆的车道信息，该第二车道信息为本车辆的车道信息，
上述计算部根据上述第一车道信息与上述第二车道信息之间的比较值而计算上述第二长度。
6.根据权利要求1所述的距离计算装置，其中，
上述检测部对由上述照相机拍摄到的图像进行边缘分析而校正上述图像，并根据所校正的图像而检测出上述焦平面上的上述第一长度。
7.根据权利要求1所述的距离计算装置，其中，
上述接收部还接收在上述其他车辆上检测到的第一车道信息，
上述计算部还根据由上述照相机拍摄到的第二车道信息与上述第一车道信息之间的比较值而计算上述第二长度。
8.一种驾驶辅助装置，其包括：
接收部，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括上述物体的长度信息及上述物体的状态信息中的一个以上的物体信息；
检测部，其检测第一长度，该第一长度为上述物体在拍摄上述物体的照相机的焦平面上的长度；
计算部，其根据上述物体的长度信息及上述物体的状态信息而计算第二长度，并根据焦平面距离、上述第一长度及上述第二长度而计算与上述物体之间的距离，其中，该第二长度为上述物体相对于焦平面轴的长度，该焦平面距离为上述照相机的焦点与上述焦平面之间的距离；及
警报提供装置、速度控制装置及转向控制装置中的一个以上，该警报提供装置根据与上述物体之间的距离而提供警报，该速度控制装置根据与上述物体之间的距离而控制速度，该转向控制装置根据与上述物体之间的距离而控制转向装置。
9.根据权利要求8所述的驾驶辅助装置，其中，
上述警报提供装置、上述速度控制装置及转向控制装置根据碰撞所需时间而进行追加动作，该碰撞所需时间是基于与上述物体之间的距离计算出的。
10.根据权利要求9所述的驾驶辅助装置，其特征在于，
该驾驶辅助装置还包括发送部，该发送部将与上述物体之间的距离及上述碰撞所需时间中的一个以上发送到上述其他车辆。
11.根据权利要求10所述的驾驶辅助装置，其特征在于，
上述其他车辆根据从上述发送部接收到的与上述物体之间的距离及上述碰撞所需时间中的一个以上而进行动作。
12.一种驾驶辅助系统，其包括：
接收部，其与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信，通过无线车辆通信的通信方式而接收包括上述物体的长度信息、上述物体的状态信息及上述物体的GPS位置信息中的一个以上的物体信息；
图像处理部，其根据执行第一图像处理及第二图像处理中的一个以上而获得的图像，检测第一长度，在上述第一图像处理中，仅检测根据上述GPS位置信息设定的关注区域，在上述第二图像处理中，对由照相机拍摄上述物体得到的图像进行边缘分析而校正上述图像，该第一长度为上述物体在上述照相机的焦平面上的长度；
存储部，其将上述物体信息及焦平面距离中的一个以上作为数据进行存储，该焦平面距离为上述照相机的焦点与上述焦平面之间的距离；
计算部，其根据上述物体的长度信息及上述物体的状态信息而计算第二长度，并根据上述焦平面距离、上述第一长度及上述第二长度而计算与上述物体之间的距离，且根据与上述物体之间的距离而计算碰撞所需时间，其中，该第二长度为上述物体相对于焦平面轴的长度；及
发送部，其通过无线车辆通信而向上述其他车辆发送与上述物体之间的距离及上述碰撞所需时间中的一个以上。
13.一种距离计算方法，包括：
接收步骤，与其他车辆及基础设施中的一个以上的物体进行通信而接收包括上述物体的长度信息及上述物体的状态信息中的一个以上的物体信息；
检测步骤，检测第一长度，该第一长度为上述物体在拍摄上述物体的照相机的焦平面上的长度；及
计算步骤，根据上述物体的长度信息及上述物体的状态信息而计算第二长度，并根据焦平面距离、上述第一长度及上述第二长度而计算与上述物体之间的距离，其中，该第二长度为上述物体相对于焦平面轴的长度，该焦平面距离为上述照相机的焦点与上述焦平面之间的距离。
14.根据权利要求13所述的距离计算方法，其中，
在上述计算步骤中，适用上述其他车辆的方位角与本车辆的方位角之间的差值而计算上述第二长度。
15.根据权利要求13所述的距离计算方法，其中，
在上述接收步骤中，还接收第一车道信息，该第一车道信息为由上述其他车辆检测到的其他车辆的车道信息，在上述检测步骤中，利用上述照相机进一步检测第二车道信息，该第二车道信息为本车辆的车道信息，
在上述计算步骤中，根据上述第一车道信息与上述第二车道信息之间的比较值而计算上述第二长度。
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