CN110261866B - 一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法和系统,向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度。通过在车尾设置一组红外测距激光,通过在竖直平面上发射的激光实现道路宽度测定;通过人行道与车道之间存在高度差,为探测车辆两侧的邻近车道数并确定监测范围,在车辆尾端中间设置分别向左和向右各多束激光形成路沿光阵来判断车辆的邻近车道数,进而可确定道路宽度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及车辆安全行驶技术领域,具体涉及一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法和系统。
背景技术
近年来,以人为本的交通已成为交通发展的趋势,其原因在于运输设施除满足机动性以及可行性外,更应满足人身安全的需要。远光灯是一项汽车照明设施,其光线平行射出,集中且亮度较大。在高速、郊外或照明条件较差的路段夜间行车时,为了给自己带来更好的视线以及更安全的心理感受,司机往往会长时间开启远光灯。但若在不适合的情况下随意开启远光灯,将会导致对向的驾驶人或行人瞬间致盲,使他们对周围环境的观察能力下降,无法看清路况。
我国道路交通安全法实施条例规定,机动车夜间会车须距对面来车150m外互闭远光灯,改用近光灯。但滥用远光灯在中国式驾驶陋习中,常排第一位。据交通部门的统计,每年夜间行车事故当中,约3成事故与滥用远光灯有关,且呈不断上升趋势。
目前国内多利用光传感器进行前方车辆探测。如图1中所示,A车后视镜上安装有光传感器,光传感器可探测来自B车的光照强度,进而判断B车是否会在一定距离内与本车发生会车行为。若是,A车将开启语音提醒并自动切换远光灯为近光灯。但光敏电阻易受到外界光源的干扰,若对面的车辆因故没有开车灯或者车灯亮度较低,则在安全距离以外及时准确的发现对方车辆较为困难,无法准确地实现远近灯的自动转换,实际使用效果不理想。另有在车顶端安装激光发射器与接收器的方法。该方法需要每辆车配备激光发射器与接收器,如图2中所示。B车探测由A车发射的激光信号并将其反馈至控制电路,由控制电路完成远、近光灯的转化。由于该技术需要双方车辆均具备信号发射与接收器,若存在车辆未安装该设备,将无法被其他车辆探测,形成探测漏洞。且该系统无法针对车辆所在车道确定合适的激光发射范围,易造成光源浪费或探测范围不足。
一些汽车公司也进行了远光灯的自动辅助控制系统试验。现有红外夜视系统,利用目标物与周围环境之间由于温度或发射率的差异所产生的热对比度进行成像,能够看清前方150-300m内可辐射热能物体。但红外夜视系统只能作为远光辅助,不能完全解决远光危害问题,且其价格昂贵,不具有推广性。除此以外,还研制有智能变光汽车前照灯,该前照灯利用传感装置感测前方光源,当迎面来车时会自动降低前照灯的光照度,当会车毕又恢复强光。但如遇前方车流突增的情况,车辆在转弯行驶时光照度亦会立刻减弱,且仍存在成本高的问题。且在现有技术中,只考虑了车前方的检测,并不涉及到当前车辆两侧车道的检测,使得无法针对车辆所在车道确定合适的激光发射范围,易造成光源浪费或探测范围不足。
发明内容
为此,本发明实施例提供一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法和系统,以探测车辆两侧的邻近车道数并确定监测范围。
为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
根据本发明实施例的第一方面,提供一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法,包括:
向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;
基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度。
进一步地,向车辆两侧发射路沿光阵,具体包括:
在车辆行驶过程中,沿垂直于车辆行驶方向向车辆两侧发射垂直于行驶路面的路沿光阵。
进一步地,所述路沿光阵中,每相邻两条光线投射在水平路面上的距离相等。
进一步地,所述路沿矩阵中,每相邻两条光线投射在水平路面上的距离与单车道宽度相同。
进一步地,所述路沿光阵中,沿竖直方向光线两侧第n条光线的在竖直方向上的偏转角为:
其中,L为单车道宽度,H为光线发射点距离路面的竖直高度。
进一步地,基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度,具体包括:
基于所述路沿光阵中各光线的偏转角判断车辆一侧的车道数量,基于车道数量及单车道宽度获取车辆一侧的道路宽度。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测系统,包括:
第一模块,用于向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;
第二模块,用于基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度。
根据本发明实施例的第三方面,提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面实施例所述方法的步骤。
根据本发明实施例的第四方面,提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例所述方法的步骤。
本发明实施例提供一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法和系统,通过人行道与车道之间存在高度差,为探测车辆两侧的邻近车道数并确定监测范围,在车辆尾端中间设置分别向左和向右各多束激光形成路沿光阵来判断车辆的邻近车道数,进而可确定道路宽度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为现有技术中前照灯自动切换装置控制示意图;
图2为现有技术中远近灯光智能切换系统示意图;
图3为本发明实施例的基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法示意图;
图4为本发明实施例的路沿光阵示意图;
图5为本发明实施例的远光灯主动预防控制示意图;
图6为本发明实施例的路沿激光监测平面示意图;
图7为本发明实施例的路沿激光监测平面参数示意图;
图8为本发明实施例的目标光阵的检测范围示意图;
图9为本发明实施例的不同时刻目标物运动变化示意图;
图10为本发明实施例的对向车辆行驶于目标光阵中示意图;
图11为本发明实施例的基于红外传感的远光灯主动预防控制的控制方案示意图;
图12为本发明实施例的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前国内多利用光传感器进行前方车辆探测。如图1中所示,A车后视镜上安装有光传感器,光传感器可探测来自B车的光照强度,进而判断B车是否会在一定距离内与本车发生会车行为。若是,A车将开启语音提醒并自动切换远光灯为近光灯。但光敏电阻易受到外界光源的干扰,若对面的车辆因故没有开车灯或者车灯亮度较低,则在安全距离以外及时准确的发现对方车辆较为困难,无法准确地实现远近灯的自动转换,实际使用效果不理想。另有在车顶端安装激光发射器与接收器的方法。该方法需要每辆车配备激光发射器与接收器,如图2中所示。B车探测由A车发射的激光信号并将其反馈至控制电路,由控制电路完成远、近光灯的转化。由于该技术需要双方车辆均具备信号发射与接收器,若存在车辆未安装该设备,将无法被其他车辆探测,形成探测漏洞。且该系统无法针对车辆所在车道确定合适的激光发射范围,易造成光源浪费或探测范围不足。
因此,本发明实施例通过在车尾设置一组红外测距激光,通过在竖直平面上发射的激光实现道路宽度测定。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。
首先,发明实施例的提供了一种基于红外传感的远光灯主动预防控制方法,包括:
S1、获取当前车辆行驶过程中车辆两侧的车道宽度,基于当前车辆两侧的车道宽度和预设探测角度确定车头的探测范围;
S2、在所述探测范围内发射目标光阵,基于所述目标光阵的边缘光线获取探测范围内各目标物的轮廓和状态,若判断获知所述目标物为运动车辆,则控制当前车辆切换为近光灯。
在本实施例中,通过在车尾设置一组红外测距激光,通过在竖直平面上发射的激光实现道路宽度测定;其次,在车头引擎盖中上方设置第二组红外测距激光,以发射形成目标光阵,朝车辆前方水平发射激光束进行前方目标测距,并结合第一组激光装置实现前方目标探测范围界定;然后,基于模糊识别原理设计了前方目标轮廓检测算法,并根据前方目标与试验车第二组激光束的相对位移实现前方目标的自动识别(即车辆/非车辆,运动车辆/静止车辆);最后,根据前方车辆运动状态及与试验车的相对距离,进行夜间会车安全性评估,实现试验车远光灯主动预防控制。
为实现上述实施例的目的,本发明实施例首先提供了一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法,如图3中所示,包括:
S01、向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;
S02、基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度。
由于人行道与车道之间存在高度差,路沿光阵中的光线发射至人行道与发射至车道将产生不同的效果。基于该特点,根据车道宽度设置路沿光阵的光线偏转角,根据红外设备测出的光线,利用几何关系推算邻近车道数,经计算得出车辆两侧的道路宽度进而确定车头目标光阵的探测范围。如图4中所示,O为光源向左和向右发出激光束,形成路沿光阵,且激光阵平面为竖直平面。
在上述各实施例的基础上,作为一种优选的实施方式,向车辆两侧发射路沿光阵,具体包括:
在车辆行驶过程中,沿垂直于车辆行驶方向向车辆两侧发射垂直于行驶路面的路沿光阵。
在上述各实施例的基础上,作为一种优选的实施方式,所述路沿光阵中,每相邻两条光线投射在水平路面上的距离相等。
在上述各实施例的基础上,作为一种优选的实施方式,所述路沿矩阵中,每相邻两条光线投射在水平路面上的距离与单车道宽度相同。
在上述各实施例的基础上,作为一种优选的实施方式,所述路沿光阵中,沿竖直方向光线两侧第n条光线的在竖直方向上的偏转角为:
其中,L为单车道宽度,H为光线发射点距离路面的竖直高度。
进一步地,基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度,具体包括:
基于所述路沿光阵中各光线的偏转角判断车辆一侧的车道数量,基于车道数量及单车道宽度获取车辆一侧的道路宽度。
将位于目标光阵中的车辆模糊化为具有车辆轮廓且随测量周期持续运动的点,随着光阵中车辆的运动,光阵中将有部分光线被遮挡,且具有一定的规律。为判断目标是否为车辆,定义在目标光线簇中激光测量距离最小且没有打在目标物侧面的光线为边缘光线。利用目标光阵中的边缘光线对目标物的轮廓进行刻画,最终判断目标物是否为车辆。若为车辆,系统将做出切换远光灯为近光灯的判断。
如图5中所示,当对向车辆B1或同向车辆B2驶入当前车辆A车头中间光源o发出的红外光阵(目标光阵)中时,在R为150-250米范围内系统将判断B1或B2是否为车辆。若为车辆,则当前车辆A会提醒驾驶员切换为近光灯或自主切换为近光灯。
在上述实施例的基础上,获取当前车辆行驶过程中车辆两侧的车道宽度,具体包括:
在当前车辆车后设置红外传感器,基于所述红外传感器向当前车辆两侧发射路沿光阵,并基于人行道与车道的高度差获取当前车辆两侧的车道边界,以得到当前车辆两侧的车道宽度;所述路沿光阵中的激光阵平面为竖直平面。
在本实施例中,由于人行道与车道之间存在高度差,为探测车辆两侧的邻近车道数并确定监测范围,在车辆尾端中间设置分别向左和向右各4束激光形成路沿光阵来判断车辆的邻近车道数,由于本文着重研究直道会车情况,进而可确定道路宽度。
路沿光阵中的光线为从车辆尾端的光源点发射,可为多束光线,在本实施例中,为4束。由于人行道与车道之间存在高度差,故激光打人行道和打到车道上的不同。在光线竖直偏向角一定的情况下,可通过激光实测数据和几何关系推测邻近车道数。
如图6中,o点为路沿光阵发射起点,S1、S2、S3、S4为传感设备发散出的四条光线。
设车尾红外设备的初始高度(距地面的距离)为a0。在未打到人行道的光线中,相邻光线投射地面的间隔距离分别为A、B、C。在任意一个光阵发散周期中,需严格控制光线的偏转角度。若竖直偏转角过大,则不能检测邻近车道,若竖直偏转角过小,则多束激光可能集中在一个车道。设各光线之间的夹角分别为α,β,γ,如图7所示。
在本实施例中,如将传感设备安装在车辆尾部距地面1米处,即H=1,即a0=1。且根据道路规范,车道宽度多为3.5米,即L=3.5,故车辆中心线距旁边车道中间线的距离均为3.5米,即A=B=C=3.5m。利用三角函数关系调整各光线的竖直偏转角如下,以此使每束激光最大限度的投射在邻近道路中央。
路沿光阵的斜向距离矩阵为M=(b0 c0 d0),与M对应的斜向角度矩阵为:
竖向矩阵Q=(a0 a0 a0),则判断矩阵P=M×N-Q。若P在一定范围内,则判定有效。
由于本实施例中为直道会车,通过确定试验车辆的邻近车道数,可确定车辆两侧的道路宽度。
在上述各实施例的基础上,基于当前车辆两侧的车道宽度和预设的探测角度确定车头的探测范围,具体包括:
基于预设红外光线长度和预设探测角度,以当前车辆两侧的车道宽度为边界在当前车辆前方的车道上设置探测范围。
在本实施例中,需判断150-250米距离内目标物是否为运动的车辆,因此将前方车辆简化为对具有特定轮廓特征物体的探测,从而使得利用有限根单束激光构成的光阵探测运动车辆成为了可能。
根据本发明上述各实施例所得的车辆两侧的车道宽度,通过计算可得目标光阵的检测范围,示意图如8所示。
a,b分别为车辆两侧的道路宽度,θ1,θ2为预先设置的光线偏角(预设探测角度)。由三角函数可求得光阵边缘光线实际长度OA和OD,进而确定出两个探测范围边界点。由于本文研究直道会车情况,另根据道路安全法规定的远光灯使用最短距离,加之,预设红外光线长度为250米。光线由车头一点发射在车道上形成探测区域,附加A,D两点的约束,最终可得目标光阵的检测范围为图8中的不规则多边形OABCD。
当检测目标进入试验车的目标光阵范围内,其运动变化如图9中所示。
由图可得,在t时刻,y1=y2=y3=y4=D0且y5>D0;在t′时刻,y′2=y′3=y′4=y′5=D0′且y′1>D0′。
设当前车辆的车速为v,若v(t′-t)=D0-D′0,说明目标为静止物体,否则为运动物体。当目标为运动物体,且临界光束存在相应变化规律时,可判断目标为运动车辆,随后对当前车辆作出远光灯切换提醒并进行自主切换。
在上述各实施例的基础上,在所述探测范围内发射目标光阵,具体包括:
在所述探测范围内发射等夹角的若干根目标光线,以形成目标光阵;每根目标光线的辐射距离为150~250m,辐射宽度为10~18m;所述目标光阵的发射周期为30~60ms。
为判断目标物是否是运动车辆,设置目标光阵于车辆前方,在本实施例中,目标光阵中光线数量为40,具体的为p1、p2...p40。共40根蓝色光线组成目标光阵,每条光线之间的夹角为0.1°。光束最远辐射距离为250米,辐射宽度为14m,光阵发射周期为50ms,根据大量实验得知,光阵在此周期内可完成数据的收集、处理与输出。
在上述各实施例的基础上,基于所述目标光阵的边缘光线获取探测范围内各目标物的轮廓和状态,具体包括:
获取所述目标光阵中的临界光束,所述临界光束为目标光阵的光线簇中测量距离最小且没有打在目标物侧面的光线;
基于所述临界光束对目标物的轮廓进行刻画,若判断获知所述目标物为车辆,则控制当前车辆切换为近光灯。
在本实施例中,两车在直道相会时,试验车辆车身发射目标光阵,对向车辆将进入此光阵中,如图10中所示。根据上述各实施例中所得的车辆所在车道与确定边界范围,车辆前方的部分目标光线将被目标物阻挡。为判断目标物的类别,定义临界光束为在目标光线簇中激光测量距离最小且没有打在目标物侧面的光线。利用目标光阵中的临界光束对目标物的轮廓进行刻画,进而判断此目标物是否为车辆。若为车辆,且位于距离试验车150-200米的范围内,系统将做出切换远光灯为近光灯的判断。
目标光阵中一旦有车辆进入,就会有多条光线受阻,随着车辆不断靠近,部分受阻光线将不受阻。通过追踪目标光束中的临界光束,对目标物进行分类。
临界光束为p临界,p1~p40(除去p临界)为目标光阵,对象车辆经历的与边缘阻碍光线相交、相切、相离的过程。由于激光发射周期为50ms,按照两车相对速度为最大值计算,即240km/h,则在单个周期内,两车的相对运动距离为2×0.05×120/3.6=3.33m,故边缘阻碍光线可以捕捉到侧面长度大于等于3.33m的目标物。
在上述各实施例的基础上,获取所述目标光阵中的临界光束,具体包括:
获取探测范围内每根光线在无目标物情况下的既定距离,以及有目标物时的实测距离,若判断获知所述既定距离与所述实测距离相等,则将对应的光线划分为受阻挡光线;
获取所述目标光阵中的过渡节点,以将所述目标光阵分为多个光阵子区间,所述过渡节点为光线从受阻挡状态变为非阻挡状态的光线节点;
将多个所述光阵子区间中沿当前车辆行驶方向分量相等的光线作为临界光束。
在本实施例中,目标物会阻碍多条连续的光线,根据描述的各条光线目标状态,可找出目标光线簇。
在同一水平面上,将光线从左至右编号为1,2,3...,40,得编号矩阵N=(1 2 …40)。以单向3车道为例,试验车位于中间车道,邻近车道判定结果为左右各1车道,则目标光阵仅对这2两个车道之间的范围(共3个车道)进行探测。记θi为第i根光线的水平偏转角。
每条光线的理论到达距离为F,实测距离为G,则
其中:
即在测量范围内每根光线在无目标物情况下的暨定距离。
水平偏转角矩阵:
以传感设备为原点,则光线长度的竖直分量矩阵L=G×K。设判断矩阵T=(λ1 λ2… λn)。
若λi=1,在测量范围内该光线受到目标物阻挡;若λi=0,则未受阻挡。
运动车辆的目标光线簇和其他目标物的目标光线簇有所不同。若目标物为车,在它的目标光线簇中,大多数目标光线所对应的竖直分量应相等,仅有小部分光线会打在车辆侧面。
为分辨临界光束,引入变量Uj=λj-1+λj+1。若Uj=1,则可判定该光线附近有光线从阻碍光线状态变为非阻碍光线状态,并将其定义为过渡节点。
过渡节点将光阵分为多个区间,筛选区间可得有效的目标物区间。假设目标物区间的光线编号为m-n,求解光线m到n之间的光线的所对应的竖直分量的众数R。临界光束的判据如下:
其中,k0为临界光束所对应的编号。
在上述各实施例的基础上,若判断获知所述目标物为车辆后,还包括:
基于不同时刻所述临界光束测得的距离与当前车辆的行驶速度判断车辆是否为运动车辆,若获知所述车辆为运动车辆,则控制当前车辆切换为近光灯。
在本实施例中,若光束目标光线簇的y值相同光线满足下式,则判定目标为静止物体,否则为运动物体。
t时刻:y1=y2=y3=y4=D0且y5>D0;
t′时刻:y′2=y′3=y′4=y′5=D0且y′1>D0
v(t′-t)=D0-D′0,
在上述各实施例的基础上,本实施例基于上述算法在C语言中建立仿真环境,输入试验车的速度、目标车的速度,设两车都是匀速运动且起始时相距1000m。利用试验车与目标的相对位置求出相对速度从而判断目标是否运动,通过临界光速和目标光束簇的变化规律判断是否具有车辆轮廓。若目标既是运动物体又具有车辆轮廓,则对试验车作出提醒并自动切换远光灯为近光灯。随机产生9组速度,试验数据如表1所示。从表1中可以看出在150-250米的范围内,本算法总能作出判断,且准确率为100%。
表1试验数据
综上,本实施例中,基于红外测距激光阵研发了夜间行车场景下的道路宽度测定及前方车辆检测方法。利用在车头和车尾设置的激光测距装置,基于激光阵对目标物的距离测定实现直线道路宽度测定;通过分析目标物与激光阵的相对位置变化,建立目标物轮廓识别方法,据此实现前方车辆检测。基于车辆运动状态及相对距离测定进行夜间会车安全性评估,并实现远光灯主动预防控制。在相对距离150-250米范围内,通过判定试验车与前方目标的相对位置关系识别目标是否为运动车辆,若满足会车条件,则启动远光灯主动预防控制系统,从根源上避免短距离会车时远光灯滥用。
本发明实施例还提供了一种基于红外传感的远光灯主动预防控制系统,包括:
第三模块,用于获取当前车辆行驶过程中车辆两侧的车道宽度,基于当前车辆两侧的车道宽度和预设探测角度确定车头的探测范围;
第四模块,用于在所述探测范围内发射目标光阵,基于所述目标光阵的边缘光线获取探测范围内各目标物的轮廓和状态,若判断获知所述目标物为运动车辆,则控制当前车辆切换为近光灯。
在本实施例中,基于车载单片机及红外接收器、L298N电机驱动模块、测距传感单片机、红外测距传感模块等主要部件设计了实物模型,通过激光信号采集处理、前方车辆检测、模型车辆灯光切换来模拟夜间会车远光灯预防控制。
选用单片机作为演示模型的核心,把传感设备获取的数据与监控视频处理后的数据传输到单片机里,利用单片机里的相应程序对数据进行处理,具体如图11中所示。当接收到的模拟信号满足强制关闭远光灯条件的时候,可以实现主动控制,减少远光灯带来的危害。
本实施例中,还提供了一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测系统,包括:
第一模块,用于向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;
第二模块,用于基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度。
图12为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图,如图12所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840,其中,处理器810,通信接口820,存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储在存储器830上并可在处理器810上运行的计算机程序,以执行上述各实施例提供的基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法,例如包括:
S01、向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;
S02、基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度。
此外,上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法,例如包括:
S01、向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;
S02、基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度。
本发明实施例还提供本实施例公开一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行如上述的基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法,例如包括:
S01、向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;
S02、基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度。
综上所述,本发明实施例提供一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法和系统,通过人行道与车道之间存在高度差,为探测车辆两侧的邻近车道数并确定监测范围,在车辆尾端中间设置分别向左和向右各多束激光形成路沿光阵来判断车辆的邻近车道数,进而可确定道路宽度。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测方法,其特征在于,包括:
向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;
记θi为第i根光线的水平偏转角;
每条光线的理论到达距离为F,实测距离为G,则
其中:
即在测量范围内每根光线在无目标物情况下的暨定距离;
水平偏转角矩阵:
以传感设备为原点,则光线长度的竖直分量矩阵L=G×K;设判断矩阵T=(λ1 λ2 …λn);
若λi=1,在测量范围内该光线受到目标物阻挡;若λi=0,则未受阻挡;
基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度;
向车辆两侧发射路沿光阵,具体包括:
在车辆行驶过程中,沿垂直于车辆行驶方向向车辆两侧发射垂直于行驶路面的路沿光阵;
所述路沿光阵中,每相邻两条光线投射在水平路面上的距离相等;
所述路沿矩阵中,每相邻两条光线投射在水平路面上的距离与单车道宽度相同;
所述路沿光阵中,沿竖直方向光线两侧第n条光线的在竖直方向上的偏转角为:
其中,L为单车道宽度,H为光线发射点距离路面的竖直高度;
基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度,具体包括:
基于所述路沿光阵中各光线的偏转角判断车辆一侧的车道数量,基于车道数量及单车道宽度获取车辆一侧的道路宽度。
2.一种基于路沿光阵的道路宽度几何检测系统,其特征在于,包括:
第一模块,用于向车辆两侧发射路沿光阵,以基于所述路沿光阵中的光线对道路进行检测;若相邻两条光线检测的路面存在高度差,则判断相邻两条光线中竖直偏转角大的光线检测的为人行道,竖直偏转角小的光线检测的为车道;
记θi为第i根光线的水平偏转角;
每条光线的理论到达距离为F,实测距离为G,则
其中:
即在测量范围内每根光线在无目标物情况下的暨定距离;
水平偏转角矩阵:
以传感设备为原点,则光线长度的竖直分量矩阵L=G×K,设判断矩阵T=(λ1 λ2 …λn);
若λi=1,在测量范围内该光线受到目标物阻挡;若λi=0,则未受阻挡;
第二模块,用于基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度;
向车辆两侧发射路沿光阵,具体包括:
在车辆行驶过程中,沿垂直于车辆行驶方向向车辆两侧发射垂直于行驶路面的路沿光阵;
所述路沿光阵中,每相邻两条光线投射在水平路面上的距离相等;
所述路沿矩阵中,每相邻两条光线投射在水平路面上的距离与单车道宽度相同;
所述路沿光阵中,沿竖直方向光线两侧第n条光线的在竖直方向上的偏转角为:
其中,L为单车道宽度,H为光线发射点距离路面的竖直高度;
基于所述路沿光阵中各光线的偏转角及单车道宽度获取道路宽度,具体包括:
基于所述路沿光阵中各光线的偏转角判断车辆一侧的车道数量,基于车道数量及单车道宽度获取车辆一侧的道路宽度。
3.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1所述方法的步骤。
4.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述方法的步骤。
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