CN110525439A - 前方道路宽度预判系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种前方道路宽度预判系统，包括：水温传感器，安装在发动机节温器出水口附近，由封闭在金属盒内的热敏电阻组成；所述水温传感器中的热敏电阻，具有环境温度越低其电阻值越大的特性，所述水温传感器用于将发动机冷却液温度变化状态以电压信号发送给车辆的中央控制器；中央控制器，设置在车辆的前端仪表盘内，与所述水温传感器连接，用于在接收到来自所述水温传感器的、表征低温的电压信号时，增加发动机的燃油喷射量；宽窄度测量设备，与参数比对设备连接，用于对有效碎片中预设景深位置的道路宽度进行测量，以获得并输出相应的前方道路宽度。通过本发明，方便车辆使用者对前方路面情况进行准确预判。
Description
技术领域
本发明涉及车辆监控领域，尤其涉及一种前方道路宽度预判系统。
背景技术
汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险，行车辅助依靠电子传感器探测到从动轮速度低于驱动轮时(这是打滑的特征)，就会发出一个信号，调节点火时间、减小气门开度、减小油门、降挡或制动车轮，从而使车轮不再打滑。
行车辅助可以提高汽车行驶稳定性，提高加速性，提高爬坡能力。车轴上的轮速传感器，并与行车电脑连接，不断监视各轮转速，当在低速发现打滑时，立即向行车电脑发出指令，指挥发动机降速或变速器降挡，使打滑车轮不再打滑，防止车辆失控甩尾。
发明内容
为了解决现有技术中车辆使用者无法在行驶过程中对前方道路通过性进行准确判断的技术问题，本发明提供了一种前方道路宽度预判系统，利用了图像分布越均匀，图像熵值越大的特点，从图像的各个图像碎片中挑选出熵值最小的图像碎片用于后续分析，以节约分析时间；在此基础上，引入了宽窄度测量设备，用于接收有效碎片，对所述有效碎片中预设景深位置的道路宽度进行测量，以获得并输出相应的前方道路宽度，从而方便人们对前方道路的通过性进行有效的预判。
根据本发明的一方面，提供了一种前方道路宽度预判系统，所述系统包括：
水温传感器，安装在发动机节温器出水口附近，由封闭在金属盒内的热敏电阻组成；其中，所述水温传感器中的热敏电阻，具有环境温度越低其电阻值越大的特性，所述水温传感器用于将发动机冷却液温度变化状态以电压信号发送给车辆的中央控制器。
更具体地，在所述前方道路宽度预判系统中，还包括：
中央控制器，设置在车辆的前端仪表盘内，与所述水温传感器连接，用于在接收到来自所述水温传感器的、表征低温的电压信号时，增加发动机的燃油喷射量；节气门开度传感器，安装在节气门室上，与节气门轴连动。
更具体地，在所述前方道路宽度预判系统中，还包括：
进气温度传感器，安装在空气流量计内，用于将发动机进气温度变化状态以电压信号发送给车辆的中央控制器。
更具体地，在所述前方道路宽度预判系统中，还包括：
凸轮位置传感器，由曲轴转角基准位置信号正时转子、曲轴转角基准位置信号拾波线圈、曲轴转角信号正时转子和曲轴转角信号拾波线圈组成；车顶拍摄机构，设置在车辆车顶处，用于对车辆的前方道路进行拍摄动作，以获得对应的前方道路图像；第一信号处理设备，设置在车辆车顶处，与所述车顶拍摄机构连接，用于接收所述前方道路图像，对所述前方道路图像执行直方图均衡处理，以获得并输出第一处理图像；第二信号处理设备，设置在车辆车顶处，与所述第一信号处理设备连接，用于对所述第一处理图像执行伽马校正处理，以获得相应的伽马校正图像并作为第二处理图像；第三信号处理设备，与所述第二信号处理设备连接，用于对所述第二处理图像执行色彩调整处理，以获得相应的色彩调整图像并作为第三处理图像；分辨率检测设备，与所述第三信号处理设备连接，用于接收所述第三处理图像，检测并输出所述第三处理图像的即时分辨率；碎片捕获设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收所述即时分辨率，基于所述即时分辨率对所述第三处理图像进行相应大小的碎片分割，以获得多个图像碎片；参数分辨设备，与所述碎片捕获设备连接，用于接收所述多个图像碎片，对每一个图像碎片执行熵值分辨，以获得所述图像碎片的即时熵值；参数比对设备，与所述参数分辨设备连接，用于接收各个图像碎片的即时熵值，并对各个图像碎片的即时熵值进行排序，将即时熵值最小的图像碎片作为有效碎片输出；宽窄度测量设备，与所述参数比对设备连接，用于接收所述有效碎片，对所述有效碎片中预设景深位置的道路宽度进行测量，以获得并输出相应的前方道路宽度；其中，所述宽窄度测量设备包括景深分析子设备、道路识别子设备和宽度测量子设备，所述道路识别子设备分别与所述景深分析子设备和所述宽度测量子设备连接。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的前方道路宽度预判系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的前方道路宽度预判系统的实施方案进行详细说明。
行车辅助采用超强防抖摄像，影像更清晰，为满足本机移动工况的要求，机内所有硬件与接插件均采用防振和加固处理。专业抗震结构设计，对机器提供超强的缓冲和抗震性保护，结合电子抗震及软件抗震技术，有效解决车辆的冲击和震动问题。视频采用修正式MJPEG+压缩格式，高清晰，支持30FPS录影速度。视频文件可以通过连接DVD，导航仪，独立显示器实时显示。支持四路同步录像、录音、存储、放影与实时显示功能。行使过程中，操控方便，可以根据行使状态，自动切换所需要的画面，(如车右转时，LCD显示图像只显示右侧摄像头录取的画面。)也可以强制切换画面。采用电池供电或车载供电，采用先进技术处理实现了低功耗。利用本机USB接口备份，通过电脑USB接口进行播放、备份或取证。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种前方道路宽度预判系统，能够有效解决相应的技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的前方道路宽度预判系统的结构示意图，所述系统包括车顶拍摄机构1和车体2，还包括：
水温传感器，安装在发动机节温器出水口附近，由封闭在金属盒内的热敏电阻组成；
其中，所述水温传感器中的热敏电阻，具有环境温度越低其电阻值越大的特性，所述水温传感器用于将发动机冷却液温度变化状态以电压信号发送给车辆的中央控制器。
接着，继续对本发明的前方道路宽度预判系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述前方道路宽度预判系统中，还包括：
中央控制器，设置在车辆的前端仪表盘内，与所述水温传感器连接，用于在接收到来自所述水温传感器的、表征低温的电压信号时，增加发动机的燃油喷射量；
节气门开度传感器，安装在节气门室上，与节气门轴连动。
在所述前方道路宽度预判系统中，还包括：
进气温度传感器，安装在空气流量计内，用于将发动机进气温度变化状态以电压信号发送给车辆的中央控制器。
在所述前方道路宽度预判系统中，还包括：
凸轮位置传感器，由曲轴转角基准位置信号正时转子、曲轴转角基准位置信号拾波线圈、曲轴转角信号正时转子和曲轴转角信号拾波线圈组成；
所述车顶拍摄机构设置在车辆车顶处，用于对车辆的前方道路进行拍摄动作，以获得对应的前方道路图像；
第一信号处理设备，设置在车辆车顶处，与所述车顶拍摄机构连接，用于接收所述前方道路图像，对所述前方道路图像执行直方图均衡处理，以获得并输出第一处理图像；
第二信号处理设备，设置在车辆车顶处，与所述第一信号处理设备连接，用于对所述第一处理图像执行伽马校正处理，以获得相应的伽马校正图像并作为第二处理图像；
第三信号处理设备，与所述第二信号处理设备连接，用于对所述第二处理图像执行色彩调整处理，以获得相应的色彩调整图像并作为第三处理图像；
分辨率检测设备，与所述第三信号处理设备连接，用于接收所述第三处理图像，检测并输出所述第三处理图像的即时分辨率；
碎片捕获设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收所述即时分辨率，基于所述即时分辨率对所述第三处理图像进行相应大小的碎片分割，以获得多个图像碎片；
参数分辨设备，与所述碎片捕获设备连接，用于接收所述多个图像碎片，对每一个图像碎片执行熵值分辨，以获得所述图像碎片的即时熵值；
参数比对设备，与所述参数分辨设备连接，用于接收各个图像碎片的即时熵值，并对各个图像碎片的即时熵值进行排序，将即时熵值最小的图像碎片作为有效碎片输出；
宽窄度测量设备，与所述参数比对设备连接，用于接收所述有效碎片，对所述有效碎片中预设景深位置的道路宽度进行测量，以获得并输出相应的前方道路宽度；
其中，所述宽窄度测量设备包括景深分析子设备、道路识别子设备和宽度测量子设备，所述道路识别子设备分别与所述景深分析子设备和所述宽度测量子设备连接。
在所述前方道路宽度预判系统中：所述参数比对设备由熵值接收子设备、排序子设备和碎片输出子设备组成。
在所述前方道路宽度预判系统中：在所述参数比对设备中，所述熵值接收子设备用于接收各个图像碎片的即时熵值，所述排序子设备与所述熵值接收子设备连接，用于对各个图像碎片的即时熵值进行排序，所述碎片输出子设备与所述排序子设备连接，用于将即时熵值最小的图像碎片作为有效碎片输出。
在所述前方道路宽度预判系统中：在所述碎片捕获设备中，所述即时分辨率越低，基于所述即时分辨率对所述第三处理图像进行相应大小的碎片分割所获得的图像碎片的数量越少。
在所述前方道路宽度预判系统中：所述分辨率检测设备、所述碎片捕获设备和所述参数比对设备都为采用VHDL语言设计的可编程逻辑器件。
另外，VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体(可以是一个元件，一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分)，既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。
VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。VHDL还支持各种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。
采用本发明的前方道路宽度预判系统，针对现有技术中车辆前方道路宽窄度分析全凭人工肉眼观察的技术问题，利用了图像分布越均匀，图像熵值越大的特点，从图像的各个图像碎片中挑选出熵值最小的图像碎片用于后续分析，以节约分析时间；在此基础上，引入了宽窄度测量设备，用于接收有效碎片，对所述有效碎片中预设景深位置的道路宽度进行测量，以获得并输出相应的前方道路宽度，从而方便人们对前方道路的通过性进行有效的预判。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种前方道路宽度预判系统，其特征在于，包括：
水温传感器，安装在发动机节温器出水口附近，由封闭在金属盒内的热敏电阻组成；
其中，所述水温传感器中的热敏电阻，具有环境温度越低其电阻值越大的特性，所述水温传感器用于将发动机冷却液温度变化状态以电压信号发送给车辆的中央控制器。
2.如权利要求1所述的前方道路宽度预判系统，其特征在于，所述系统还包括：
中央控制器，设置在车辆的前端仪表盘内，与所述水温传感器连接，用于在接收到来自所述水温传感器的、表征低温的电压信号时，增加发动机的燃油喷射量；
节气门开度传感器，安装在节气门室上，与节气门轴连动。
3.如权利要求2所述的前方道路宽度预判系统，其特征在于，所述系统还包括：
进气温度传感器，安装在空气流量计内，用于将发动机进气温度变化状态以电压信号发送给车辆的中央控制器。
4.如权利要求3所述的前方道路宽度预判系统，其特征在于，所述系统还包括：
凸轮位置传感器，由曲轴转角基准位置信号正时转子、曲轴转角基准位置信号拾波线圈、曲轴转角信号正时转子和曲轴转角信号拾波线圈组成；
车顶拍摄机构，设置在车辆车顶处，用于对车辆的前方道路进行拍摄动作，以获得对应的前方道路图像；
第一信号处理设备，设置在车辆车顶处，与所述车顶拍摄机构连接，用于接收所述前方道路图像，对所述前方道路图像执行直方图均衡处理，以获得并输出第一处理图像；
第二信号处理设备，设置在车辆车顶处，与所述第一信号处理设备连接，用于对所述第一处理图像执行伽马校正处理，以获得相应的伽马校正图像并作为第二处理图像；
第三信号处理设备，与所述第二信号处理设备连接，用于对所述第二处理图像执行色彩调整处理，以获得相应的色彩调整图像并作为第三处理图像；
分辨率检测设备，与所述第三信号处理设备连接，用于接收所述第三处理图像，检测并输出所述第三处理图像的即时分辨率；
碎片捕获设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收所述即时分辨率，基于所述即时分辨率对所述第三处理图像进行相应大小的碎片分割，以获得多个图像碎片；
参数分辨设备，与所述碎片捕获设备连接，用于接收所述多个图像碎片，对每一个图像碎片执行熵值分辨，以获得所述图像碎片的即时熵值；
参数比对设备，与所述参数分辨设备连接，用于接收各个图像碎片的即时熵值，并对各个图像碎片的即时熵值进行排序，将即时熵值最小的图像碎片作为有效碎片输出；
宽窄度测量设备，与所述参数比对设备连接，用于接收所述有效碎片，对所述有效碎片中预设景深位置的道路宽度进行测量，以获得并输出相应的前方道路宽度；
其中，所述宽窄度测量设备包括景深分析子设备、道路识别子设备和宽度测量子设备，所述道路识别子设备分别与所述景深分析子设备和所述宽度测量子设备连接。
5.如权利要求4所述的前方道路宽度预判系统，其特征在于：
所述参数比对设备由熵值接收子设备、排序子设备和碎片输出子设备组成。
6.如权利要求5所述的前方道路宽度预判系统，其特征在于：
在所述参数比对设备中，所述熵值接收子设备用于接收各个图像碎片的即时熵值，所述排序子设备与所述熵值接收子设备连接，用于对各个图像碎片的即时熵值进行排序，所述碎片输出子设备与所述排序子设备连接，用于将即时熵值最小的图像碎片作为有效碎片输出。
7.如权利要求6所述的前方道路宽度预判系统，其特征在于：
在所述碎片捕获设备中，所述即时分辨率越低，基于所述即时分辨率对所述第三处理图像进行相应大小的碎片分割所获得的图像碎片的数量越少。
8.如权利要求7所述的前方道路宽度预判系统，其特征在于：
所述分辨率检测设备、所述碎片捕获设备和所述参数比对设备都为采用VHDL语言设计的可编程逻辑器件。
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