專利名稱：偵測(cè)車距的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車距偵測(cè)的方法與裝置，特別是涉及一種在行車時(shí)，用 以偵測(cè)本車與其他車輛距離的方法與裝置。
背景技術(shù)：
K) 由于汽車的普遍，使得路上車輛的密度越來(lái)越高，因此追撞的事故亦層出不窮，為此，許多廠商針對(duì)汽車防追撞研發(fā)了許多的設(shè)計(jì)，例如以超 音波或紅外線測(cè)量前后車的距離，或以影像擷取裝置擷取本車前后方車輛 的影像，經(jīng)分析該影像后，即可得知本車前后方車輛的距離，當(dāng)本車前后 方車輛的距離過(guò)近時(shí)，隨即驅(qū)動(dòng)一警示裝置警告駕駛?cè)恕?5 —般以影像擷取裝置偵測(cè)本車前后方車輛距離的作法，主要是針對(duì)該影像擷取裝置擷取到的影像資料進(jìn)行解析，檢知出該影像資料的整個(gè)畫面 中會(huì)影響本車行駛的障礙物，并計(jì)算出該障礙物與本車的距離，進(jìn)而判斷 該障礙物與本車的距離是否小于一臨界設(shè)定值。然上述作法有幾個(gè)缺點(diǎn)20 1.由于一般是針對(duì)每個(gè)影像資料的整個(gè)畫面進(jìn)行解析，因此必須先進(jìn)行障礙物辨識(shí)而區(qū)分障礙物與非障礙物，以避免警示裝置誤動(dòng)作，惟辨識(shí)障礙物往往是最耗時(shí)的 一環(huán)。2.由于車輛行駛的速度不一，且接近障礙物的時(shí)間會(huì)受到行車速度的快慢影響，因此若僅判斷障礙物與本車的距離是否小于臨界設(shè)定值，將25 可能造成駕駛?cè)朔磻?yīng)不及或警示裝置過(guò)度動(dòng)作。在車輛數(shù)量激增，且高速道路隨處可見的今日，對(duì)于車距判斷時(shí)間的 要求只會(huì)越加嚴(yán)格，因此如何提高影像處理的速度，進(jìn)而縮短防撞裝置對(duì) 于障礙物的判斷時(shí)間以及提高判斷的準(zhǔn)確度，尚有待進(jìn)一步的改進(jìn)方案。由此可見，上述現(xiàn)有的偵測(cè)車距的方法與裝置在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然30 仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題， 相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見適用的設(shè)計(jì) 被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是 相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的偵測(cè)車距的方法與 裝置，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。35 有鑒于上述現(xiàn)有的偵測(cè)車距的方法與裝置存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)
用，積;f及加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)i殳一種新型結(jié)構(gòu)的(新型的)偵測(cè)車距的方 法與裝置，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的偵測(cè)車距的方法與裝置，使其更具有實(shí)用 性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出 確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。5發(fā)明內(nèi)容為縮短行車距離偵測(cè)的處理速度，本發(fā)明的主要目的在于提供一種偵 測(cè)車距的方法。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù) 10 本發(fā)明提出的一種偵測(cè)車距的方法，其特征在于該方法應(yīng)用于一汽車內(nèi)的 處理器，該汽車另設(shè)有連接處理器的一影像擷取單元與一警示單元，其中該處理器可擷取一車速信號(hào)與一煞車信號(hào)，而該方法包括下列步驟程序啟 動(dòng)，是當(dāng)車速信號(hào)換算得知的目前車速大于一預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)；擷取影像，是 自該影像擷取單元取得影像資料；定義目標(biāo)區(qū)域，是執(zhí)行一目標(biāo)定義程序is自該影像資料中定義出一目標(biāo)區(qū)域；分析是否有障礙物，是偵測(cè)目標(biāo)區(qū)域 內(nèi)是否有障礙物；若未有障礙物，則繼續(xù)擷取影像步驟；若偵測(cè)到障礙物，則 推算障礙物距離與接近時(shí)間，是計(jì)算障礙物與本車的距離以及根據(jù)車速信 號(hào)預(yù)估接近障礙物的時(shí)間；判斷與障礙物是否過(guò)于接近，是分析接近障礙 物時(shí)間是否小于一臨界值；若接近障礙物時(shí)間大于該臨界值，則繼續(xù)擷取20 影像步驟；若接近障礙物時(shí)間小于該臨界值，則發(fā)出警告，是驅(qū)動(dòng)該警示 單元作動(dòng)警告駕駛?cè)?；判斷是否駕駛?cè)瞬壬奋?，是根?jù)該煞車信號(hào)判斷駕駛 人是否針對(duì)警示單元發(fā)出的警告做出反應(yīng)而踩煞車；若是則結(jié)束,若否則繼 續(xù)發(fā)出警告。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 25 前述的偵測(cè)車距的方法，其中所述的處理器內(nèi)建有一標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度 值，而該目標(biāo)定義程序包括下列步驟掃描影像資料，是掃描影像資料的 畫面的下半部；初步解析車道線，是自描影像資料的畫面的下半部中選取 出灰階值變化劇烈的區(qū)域；解析車道線，是自上述灰階值變化劇烈的區(qū)域 中選取灰階值較高且具細(xì)長(zhǎng)特征的部分；確認(rèn)車道線，是自上述擷取出的灰 3o 階值較高且具細(xì)長(zhǎng)特征的段落寬度與內(nèi)建標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度值進(jìn)行比對(duì)；若 上述比對(duì)結(jié)果近似，則記錄車道線，是記錄該車道線在影像資料畫面上的 座標(biāo)位置；定義目標(biāo)區(qū)域，是定義兩對(duì)應(yīng)車道線座標(biāo)之間的區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū) 域。前述的偵測(cè)車距的方法，其中所述的推算障礙物距離與接近時(shí)間步驟35中，計(jì)算障礙物與本車的距離是依一方程式 <formula>formula see original document page 6</formula> 計(jì)
算，其中Hc是影像擷取單元距地面的高度；fC是影像擷取單元的焦距； Pr是每個(gè)單位像素的高度；RHV是影像平面底端至前方車輛后輪投影點(diǎn)的 長(zhǎng)度；R是影像擷取單元所擷取畫面的縱軸長(zhǎng)度；dl是影像擷取單元與本 車車頭的距離。5 前述的偵測(cè)車距的方法，其中所述的推算障礙物距離與接近時(shí)間步驟 中計(jì)算障礙物與本車的距離是先在處理器內(nèi)建有一換算表，該換算表內(nèi)存有該影像擷取單元所擷取畫面的縱軸上各單位像素與其實(shí)際距離的對(duì)照資 料，當(dāng)偵測(cè)到有障礙物時(shí)，即可由影像平面上障礙物與地的接觸點(diǎn)的縱軸 座標(biāo)，自該換算表中取得對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離。10 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種偵測(cè)車距的裝置，其特征在于該裝置是裝設(shè)于一汽車上，包 括 一處理器，是可擷取車速信號(hào)與煞車信號(hào)；并內(nèi)建有一車距偵測(cè)程序；一 影像擷取單元，是擷取影像資料送入前述處理器； 一警示單元，是連接前 述處理器，由處理器控制發(fā)出警告予駕駛?cè)?；其中該車距偵測(cè)程序是在擷15 取出的影像資料中定義一目標(biāo)區(qū)域，判斷該目標(biāo)區(qū)域中是否有障礙物接近 本車所需時(shí)間小于一臨界值，若是則驅(qū)動(dòng)該警示單元通知駕駛?cè)恕１景l(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的偵測(cè)車距的裝置，其中所述的車距偵測(cè)程序包括下列步驟程 序啟動(dòng)，是當(dāng)車速信號(hào)換算得知的目前車速大于一預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)；擷取影20 像，是自該影像擷取單元取得影像資料；定義目標(biāo)區(qū)域，是執(zhí)行一目標(biāo)定 義程序自該影像資料中定義出一目標(biāo)區(qū)域；分析是否有障礙物，是偵測(cè)目 標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否有障礙物；若未有障礙物，則繼續(xù)擷取影像步驟；若偵測(cè)到障礙物，則推算障礙物距離與接近時(shí)間，是計(jì)算障礙物與本 車的距離以及根據(jù)車速信號(hào)預(yù)估接近障礙物的時(shí)間；判斷與障礙物是否過(guò)25 于接近，是分析接近障礙物時(shí)間是否小于一臨界值；若與障礙物并未過(guò)于 接近，則繼續(xù)擷取影像步驟；若與障礙物過(guò)于接近，則發(fā)出警告，是驅(qū)動(dòng) 該警示單元作動(dòng)警告駕駛?cè)?；判斷是否駕駛?cè)瞬壬奋嚕亲栽撋奋囆盘?hào)判 斷駕駛?cè)耸欠襻槍?duì)警示單元發(fā)出的警告做出反應(yīng)而踩煞車；若是則結(jié)束,若 否則繼續(xù)發(fā)出警告。30 前述的偵測(cè)車距的裝置，其中所述的處理器內(nèi)建有一標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度值，而該目標(biāo)定義程序包括下列步驟掃描影像資料，是掃描影像資料的 畫面的下半部；初步解析車道線，是自描影像資料的畫面的下半部中選取 出灰階值變化劇烈的區(qū)域；解析車道線，是自上述灰階值變化劇烈的區(qū)域 中選取灰階值較高且具細(xì)長(zhǎng)特征的部分；確認(rèn)車道線，是自上述擷取出的灰35階值較高且具細(xì)長(zhǎng)特征的段落寬度與內(nèi)建標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度值進(jìn)行比對(duì)；若 上述比對(duì)結(jié)果近似，則記錄車道線，是記錄該車道線在影像資料畫面上的 座標(biāo)位置；定義目標(biāo)區(qū)域，是定義兩對(duì)應(yīng)車道線座標(biāo)之間的區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域。前述的偵測(cè)車距的裝置，其中所述的推算障礙物距離與接近時(shí)間步驟中計(jì)算障礙物與本車的距離是依方程式 <formula>formula see original document page 8</formula>計(jì)算，其5中Hc是影像擷取單元距地面的高度；fC是影像擷取單元的焦距；Pr是每個(gè)單位像素的高度；RHV是影像平面底端至前方車輛后輪投影點(diǎn)的長(zhǎng)度；R是影像擷取單元所擷取畫面的縱軸長(zhǎng)度；dl是影像擷取單元與本車車頭的距離。前述的偵測(cè)車距的裝置，其中所述的推算障礙物距離與接近時(shí)間步驟10中計(jì)算障礙物與本車的距離是先在處理器內(nèi)建有一換算表，該換算表內(nèi)存 有該影像擷取單元所擷取畫面的縱軸上各單位像素與其實(shí)際距離的對(duì)照資 料，當(dāng)偵測(cè)到有障礙物時(shí)，即可由影像平面上障礙物與地的接觸點(diǎn)的縱軸 座標(biāo)，自該換算表中取得對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離。前述的偵測(cè)車距的裝置，其中所述的警示單元是一蜂鳴器。15 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明偵測(cè)車距的方法與裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn)利用上述技術(shù)手段,本 發(fā)明藉由先定義出目標(biāo)區(qū)域再行偵測(cè)，因此毋需對(duì)影像資料的整個(gè)畫面進(jìn) 行解析，僅分析目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否有障礙物過(guò)于接近汽車即可，如此不但可 減少處理器運(yùn)算的時(shí)間，以增加偵測(cè)的反應(yīng)速度，且提高了準(zhǔn)確度，令警20 示單元不致誤動(dòng)作或過(guò)度動(dòng)作。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種偵測(cè)車距的方法與裝置，是應(yīng)用于一 汽車上，利用一影像擷取單元擷取影像資料后，由一處理器自該影像資料中 定義出 一 目標(biāo)區(qū)域,再分析該目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否具有過(guò)于接近本車的物體，若 有，則處理器驅(qū)動(dòng)一警示單元發(fā)出警告，告知駕駛?cè)擞形矬w接近本車；藉25 此免去針對(duì)影像資料的整個(gè)畫面進(jìn)行解析，僅分析目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否有物體 過(guò)于接近汽車即可，如此不但減少了處理器運(yùn)算的時(shí)間與負(fù)擔(dān)而增加偵測(cè) 速度，且更提高了準(zhǔn)確度，令警示單元不致誤動(dòng)作或過(guò)度動(dòng)作。本發(fā)明具有 上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在裝置結(jié)構(gòu)或功能上皆有較大的改進(jìn),在 技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的偵測(cè)車距30 的方法與裝置具有增進(jìn)的突出功效，從而更加適于實(shí)用，并具有產(chǎn)業(yè)的廣 泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附35 圖，詳細(xì)iJt明如下。



圖l是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的功能方塊圖。圖2是本發(fā)明中車距偵測(cè)程序的流程圖。圖3是本發(fā)明中目標(biāo)定義程序的一較佳實(shí)施例流程圖。圖4是本發(fā)明的影像擷取單元所擷取畫面的示意圖。圖5是本發(fā)明計(jì)算本車與前車距離的示意圖。圖6是本發(fā)明的影傳_擷取單元所擷取畫面的座標(biāo)示意圖。11、處理器 12、影像擷取單元13、警示單元 20、目標(biāo)區(qū)域30、前方車輛 40、第一直角三角形40，、第二直角三角形 50、影像平面具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功15 效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的偵測(cè)車距的方法與裝 置其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。關(guān)于本發(fā)明偵測(cè)車距的裝置的一較佳實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖1所示，是裝設(shè)于一汽車上，該車距偵測(cè)裝置包括一可擷取車速信號(hào)以及煞車信號(hào)的處理器ii,是內(nèi)建有一車距偵測(cè)程20 序(容后詳述)；一影像擷取單元12，是連接前述處理器ll，可依照不同應(yīng)用而擷取汽 車前方或后方的影像資料，在本實(shí)施例中，所述影像擷取單元12是擷取汽 車前方的影像資料以送入該處理器11;一警示單元13，是連接前述處理器11，由處理器ll控制啟閉，所述 25警示單元12可為蜂鳴器、警示燈或一車內(nèi)顯示器，在本實(shí)施例中，是采用 一蜂鳴器，由處理器11控制發(fā)出警報(bào)音以警告駕駛?cè)恕Ｔ撥嚲鄠蓽y(cè)程序是分析影像擷取單元12所輸出的影像資料，并定義出 一目標(biāo)區(qū)域，在該目標(biāo)區(qū)域中判斷是否有障礙物存在，若有障礙物則進(jìn)一 步判斷本車接近該障礙物的所需時(shí)間是否小于 一 臨界值，若是則驅(qū)動(dòng)該警 30示單元以通知駕駛?cè)?，?qǐng)進(jìn)一步參閱圖2所示，在本實(shí)施例中，該車距偵 測(cè)程序包括下列步驟程序啟動(dòng)300,是當(dāng)車速信號(hào)換算得知的目前車速大于一預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)；擷取影像301,是自該影像擷取單元11取得汽車前方的影像資料； 35 定義目標(biāo)區(qū)域302,是執(zhí)行一目標(biāo)定義程序，自該影像資料中定義出一目標(biāo)區(qū)域；分析是否有障礙物303,是偵測(cè)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否有障礙物； 若未有障礙物，則繼續(xù)擷取影像301步驟；
若偵測(cè)到障礙物，則推算障礙物距離與接近時(shí)間304，是計(jì)算障礙物與 本車的距離以及根據(jù)車速信號(hào)預(yù)估本車接近障礙物的時(shí)間11;判斷與障礙物是否過(guò)于接近305,是分析接近障礙物時(shí)間tl是否小于 一臨界值t2; s 若tl大于t2，則繼續(xù)擷取影像301步驟；若tl小于t2,則發(fā)出警告306，是驅(qū)動(dòng)該警示單元13作動(dòng)以警告駕 駛?cè)擞姓系K物接近；判斷是否駕駛?cè)瞬壬奋?07,是根據(jù)該煞車信號(hào)判斷駕駛?cè)耸欠襻槍?duì)警 示單元13發(fā)出的警告做出反應(yīng)而踩煞車； io 若是則結(jié)束308，若否則繼續(xù)發(fā)出警告306。由上述可知，本發(fā)明由于先定義一 目標(biāo)區(qū)域再在該區(qū)域中偵測(cè)有無(wú)障 礙物，因此相較于掃描整個(gè)影像資料畫面，本發(fā)明可用較短的時(shí)間便能完 成偵測(cè)；如此一來(lái)，不但令本發(fā)明較習(xí)用汽車防追撞設(shè)計(jì)具有較佳的運(yùn)算 反應(yīng)速度，亦降低警示單元發(fā)生誤動(dòng)作或過(guò)度動(dòng)作的機(jī)會(huì)。 15 另關(guān)于該目標(biāo)定義程序的一較佳實(shí)施例，是利用比對(duì)車道線作為定義基礎(chǔ)，定義車道線內(nèi)的區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域，因此該處理器11內(nèi)建有一判斷比 對(duì)用的標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度值，請(qǐng)進(jìn)一步參閱圖3、圖4所示，該目標(biāo)定義程序 包括下列步驟掃描影像資料400,是掃描影像資料畫面的下半部，僅掃描下半部的原 2o因在于， 一般水平裝設(shè)的影像擷取單元20擷取畫面時(shí)，地平線如同一橫向 中心線般將畫面切割成上下兩部分，因此車道線是集中于畫面的下半部(如 圖4所示)；初步解析車道線401，是自掃描影像資料的畫面的下半部中選取出灰階 值變化劇烈的細(xì)長(zhǎng)區(qū)域，此舉主要是由于車道線多為長(zhǎng)條形狀且灰階值較 25 高的白色或黃色，而道路則多為灰階值較低的黑色，因此在車道線與道路 緊鄰之處，畫面的灰階值必有較大的變化；解析車道線402，是自上述灰階值變化劇烈的區(qū)域中選取灰階值較高的 具細(xì)長(zhǎng)特征的部分，此灰階值較高的長(zhǎng)條部分即可能是車道線；確認(rèn)車道線403，是自上述灰階值較高且具細(xì)長(zhǎng)特征的段落的寬度d與 30內(nèi)建標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度值進(jìn)行比對(duì)；若上述比對(duì)結(jié)果近似，則記錄車道線404,是記錄該車道線在影像資料 畫面上的座纟示4立置；定義目標(biāo)區(qū)域405,是定義兩對(duì)應(yīng)車道線座標(biāo)之間的區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域 20 (如圖4所示)。35 此外，關(guān)于該預(yù)估接近障礙物時(shí)間tl的一計(jì)算方式實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖5所示，假設(shè)影像擷取單元12與一正前方車輛30后輪的水平距離是D,而 影像擷取單元12與本車車頭的距離是dl,影像擷取單元12距地面的高度 是Hc,影像擷取單元12的焦距是fc，另本車速度是V，因此將影像擷取單
元12、前方車輛30的后輪以及影像擷取單元12對(duì)應(yīng)于地面的位置三點(diǎn)相 連，可得一第一直角三角形40，其中該第一直角三角形40的底邊長(zhǎng)度即是 D，垂直邊長(zhǎng)度即是Hc;當(dāng)影像擷取單元12擷取畫面后，等同于該影像擷 取單元12后方距離fc處所產(chǎn)生一假想影像平面50投影，請(qǐng)配合參閱圖55 與圖6,由于假想影像平面50投影的影像是與實(shí)際影像的方向恰好相反，因 此若以該假想影像影平面50的縱軸下緣作為座標(biāo)原點(diǎn)，則在圖6中所示的 畫面中，該座標(biāo)原點(diǎn)是在畫面上方，其中該假想影像平面50的縱軸長(zhǎng)度是 R個(gè)單位像素，自畫面平面底端至前方車輛后輪投影點(diǎn)的長(zhǎng)度是Rhv個(gè)羊位 像素，因此將影像擷取單元12、影像平面中點(diǎn)以及前方車輛后輪的投影點(diǎn)三io點(diǎn)相連，可得一第二直角三角形40，，且該第一與第二直角三角形40、 40，是為相似三角形，因此可由公式A'/1>]"*^_"/2)求得影像擷取單元12與前方車輛30后輪的水平距離"=C i /2),其中pr是每個(gè)單位像素的高度，此外，由于影像擷取單元12與本車車頭的距離是dl，故由 此可得知，本車車頭至前方車輛30后輪的水平距離是d2-D-dl，配合本車i5 速度V則可運(yùn)算出4妄近障礙物時(shí)間tl=d2/V。又關(guān)于該預(yù)估接近障礙物時(shí)間tl的另一計(jì)算方式實(shí)施例，是先于處理 器內(nèi)建有一換算表，該換算表內(nèi)存有該影像平面50的縱軸上各單位像素與 其實(shí)際距離的對(duì)照資料，當(dāng)偵測(cè)到有障礙物時(shí)，即可由影像平面上障礙物 與地的接觸點(diǎn)的縱軸座標(biāo)，自該換算表中取得對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離，再將實(shí)際20距離除以本車車速，即是接近障礙物時(shí)間tl。由上述可知，本發(fā)明除利用在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行障礙物偵測(cè)可以較短的 時(shí)間完成障礙物偵測(cè)，且更可利用該障礙物接近時(shí)間的計(jì)算方式，而輕易簡(jiǎn) 單地估算出障礙物接近本車所需的時(shí)間以提高本發(fā)明的運(yùn)算反應(yīng)速度，且 由于本發(fā)明配合前車距離與本車行車速度計(jì)算出障礙物接近本車所需的時(shí)25間，使判斷障礙物是否過(guò)于接近本車的條件更為嚴(yán)謹(jǐn)，不但可提高判斷的 準(zhǔn)確度，且更可減少警示單元誤動(dòng)作或過(guò)度動(dòng)作的機(jī)會(huì)。惟本發(fā)明雖已在前述實(shí)施例中所揭露，但并不僅限于前述實(shí)施例中所提及的內(nèi)容，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的任何變化與修改，均 屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。 30 以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明， 任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用 上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡 是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所35作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種偵測(cè)車距的方法，其特征在于該方法應(yīng)用于一汽車內(nèi)的處理器，該汽車另設(shè)有連接處理器的一影像擷取單元與一警示單元，其中該處理器可擷取一車速信號(hào)與一煞車信號(hào)，而該方法包括下列步驟程序啟動(dòng)，是當(dāng)車速信號(hào)換算得知的目前車速大于一預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)；擷取影像，是自該影像擷取單元取得影像資料；定義目標(biāo)區(qū)域，是執(zhí)行一目標(biāo)定義程序自該影像資料中定義出一目標(biāo)區(qū)域；分析是否有障礙物，是偵測(cè)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否有障礙物；若未有障礙物，則繼續(xù)擷取影像步驟；若偵測(cè)到障礙物，則推算障礙物距離與接近時(shí)間，是計(jì)算障礙物與本車的距離以及根據(jù)車速信號(hào)預(yù)估接近障礙物的時(shí)間；判斷與障礙物是否過(guò)于接近，是分析接近障礙物時(shí)間是否小于一臨界值；若接近障礙物時(shí)間大于該臨界值，則繼續(xù)擷取影像步驟；若接近障礙物時(shí)間小于該臨界值，則發(fā)出警告，是驅(qū)動(dòng)該警示單元作動(dòng)警告駕駛?cè)?；判斷是否駕駛?cè)瞬壬奋?，是根?jù)該煞車信號(hào)判斷駕駛?cè)耸欠襻槍?duì)警示單元發(fā)出的警告做出反應(yīng)而踩煞車；若是則結(jié)束，若否則繼續(xù)發(fā)出警告。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的偵測(cè)車距的方法，其特征在于其中所述的處 理器內(nèi)建有一標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度值，而該目標(biāo)定義程序包括下列步驟掃描影^象資料，是掃描影像資料的畫面的下半部； 25 初步解析車道線，是自描影像資料的畫面的下半部中選取出灰階值變化劇烈的區(qū)域；解析車道線，是自上述灰階值變化劇烈的區(qū)域中選取灰階值較高且具 細(xì)長(zhǎng)特征的部分；確認(rèn)車道線，是自上述擷取出的灰階值較高且具細(xì)長(zhǎng)特征的段落寬度 so 與內(nèi)建標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度值進(jìn)行比對(duì)；若上述比對(duì)結(jié)果近似，則記錄車道線，是記錄該車道線在影像資料畫 面上的座標(biāo)位置；定義目標(biāo)區(qū)域，是定義兩對(duì)應(yīng)車道線座標(biāo)之間的區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偵測(cè)車距的方法，其特征在于其中所述 35的推算障礙物距離與接近時(shí)間步驟中，計(jì)算障礙物與本車的距離是依一方 He是影像擷取單元距地面的高度； fC是影像擷取單元的焦距； Pr是每個(gè)單位像素的高度；RHV是影像平面底端至前方車輛后輪投影點(diǎn)的長(zhǎng)度； 5 R是影像擷取單元所擷取畫面的縱軸長(zhǎng)度；dl是影像擷取單元與本車車頭的距離。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偵測(cè)車距的方法，其特征在于其中所述 的推算障礙物距離與接近時(shí)間步驟中計(jì)算障礙物與本車的距離是先在處理器內(nèi)建有一換算表，該換算表內(nèi)存有該影像擷取單元所擷取畫面的縱軸上 10 各單位像素與其實(shí)際距離的對(duì)照資料，當(dāng)偵測(cè)到有障礙物時(shí)，即可由影像 平面上障礙物與地的接觸點(diǎn)的縱軸座標(biāo)，自該換算表中取得對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離。
5、 一種偵測(cè)車距的裝置，其特征在于該裝置是裝設(shè)于一汽車上，包括 一處理器，是可擷取車速信號(hào)與煞車信號(hào)，并內(nèi)建有一車距偵測(cè)程序；—影像擷取單元，是擷取影像資料送入前述處理器；一警示單元，是連接前述處理器，由處理器控制發(fā)出警告予駕駛?cè)?；其中該車距偵測(cè)程序是在擷取出的影像資料中定義一 目標(biāo)區(qū)域，判斷該目 標(biāo)區(qū)域中是否有障礙物接近本車所需時(shí)間小于一臨界值，若是則驅(qū)動(dòng)該警20 示單元通知駕駛?cè)恕?br> 6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的偵測(cè)車距的裝置，其特征在于其中所述的車 距偵測(cè)程序包括下列步驟程序啟動(dòng)，是當(dāng)車速信號(hào)換算得知的目前車速大于一預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)； 擷取影像，是自該影像擷取單元取得影像資料； 25 定義目標(biāo)區(qū)域，是執(zhí)行一目標(biāo)定義程序自該影像資料中定義出一目標(biāo)區(qū)域；分析是否有障礙物，是偵測(cè)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否有障礙物； 若未有障礙物，則繼續(xù)擷取影像步驟；若偵測(cè)到障礙物，則推算障礙物距離與接近時(shí)間，是計(jì)算障礙物與本 3o 車的距離以及才艮據(jù)車速信號(hào)預(yù)估接近障礙物的時(shí)間；判斷與障礙物是否過(guò)于接近，是分析接近障礙物時(shí)間是否小于一臨界值；若與障礙物并未過(guò)于接近，則繼續(xù)擷取影像步驟； 若與障礙物過(guò)于接近，則發(fā)出警告，是驅(qū)動(dòng)該警示單元作動(dòng)警告駕駛 人；判斷是否駕駛?cè)瞬壬奋嚕亲栽撋奋囆盘?hào)判斷駕駛?cè)耸欠襻槍?duì)警示單 元發(fā)出的警告做出反應(yīng)而踩煞車；若是則結(jié)束，若否則繼續(xù)發(fā)出警告。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的偵測(cè)車距的裝置，其特征在于其中所述的處 理器內(nèi)建有一標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度值，而該目標(biāo)定義程序包括下列步驟掃描影像資料，是掃描影像資料的畫面的下半部； 初步解析車道線，是自描影像資料的畫面的下半部中選取出灰階值變 化劇烈的區(qū)域；解析車道線，是自上述灰階值變化劇烈的區(qū)域中選取灰階值較高且具 細(xì)長(zhǎng)特征的部分；確認(rèn)車道線，是自上述擷取出的灰階值較高且具細(xì)長(zhǎng)特征的段落寬度 與內(nèi)建標(biāo)準(zhǔn)車道線寬度值進(jìn)行比對(duì)；若上述比對(duì)結(jié)果近似，則記錄車道線，是記錄該車道線在影像資料畫 面上的座一示4立置；定義目標(biāo)區(qū)域，是定義兩對(duì)應(yīng)車道線座標(biāo)之間的區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的偵測(cè)車距的裝置，其特征在于其中所述 的推算障礙物距離與接近時(shí)間步驟中計(jì)算障礙物與本車的距離是依方程式/Pr*(iV_i /2)—"、十算，其中Hc是影像擷取單元距地面的高度； fC是影像擷取單元的焦距； 20 Pr是每個(gè)單位像素的高度；RHV是影像平面底端至前方車輛后輪投影點(diǎn)的長(zhǎng)度； R是影像擷取單元所擷取畫面的縱軸長(zhǎng)度； dl是影像擷取單元與本車車頭的距離。
9、根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的偵測(cè)車距的裝置，其特征在于其中所述 25的推算障礙物距離與接近時(shí)間步驟中計(jì)算障礙物與本車的距離是先在處理 器內(nèi)建有一換算表，該換算表內(nèi)存有該影像擷取單元所擷取畫面的縱軸上 各單位像素與其實(shí)際距離的對(duì)照資料，當(dāng)偵測(cè)到有障礙物時(shí)，即可由影像 平面上障礙物與地的接觸點(diǎn)的縱軸座標(biāo)，自該換算表中取得對(duì)應(yīng)的實(shí)際距 離。
10、根據(jù)權(quán)利要求5所述的偵測(cè)車距的裝置，其特征在于其中所述的警示單元是一蜂鳴器。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種偵測(cè)車距的方法與裝置，是應(yīng)用于一汽車上，利用一影像擷取單元擷取影像資料后，由一處理器自該影像資料中定義出一目標(biāo)區(qū)域，再分析該目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否具有過(guò)于接近本車的物體，若有，則處理器驅(qū)動(dòng)一警示單元發(fā)出警告，告知駕駛?cè)擞形矬w接近本車；藉此免去針對(duì)影像資料的整個(gè)畫面進(jìn)行解析，僅分析目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否有物體過(guò)于接近汽車即可，如此不但減少了處理器運(yùn)算的時(shí)間與負(fù)擔(dān)而增加偵測(cè)速度，且更提高了準(zhǔn)確度，令警示單元不致誤動(dòng)作或過(guò)度動(dòng)作。
文檔編號(hào)B60W40/00GK101161524SQ20061014991
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2006年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者劉景富, 吳瑞鴻, 廖學(xué)隆 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人車輛研究測(cè)試中心