CN101811488A

CN101811488A - 汽车控速方法及汽车控速装置

Info

Publication number: CN101811488A
Application number: CN 201010164680
Authority: CN
Inventors: 曾昭兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2010-08-25

Abstract

本发明公开了一种汽车控速方法，该方法包括：采集汽车前或后方图像信息，然后识别车牌图形，计算车牌图形面积。通过判断车牌图形面积是否大于预先设定面积值，来判断其是否小于安全间距，进而控制车速；还可以通过记录所述车牌图形面积从第一预设面积值变化到第二预设面积值时的变化时间，根据变化时间的大小来控制车速。本发明还公开了一种汽车控速装置。采用本发明可以判断汽车是否形成追尾，通过对车的速度进行自动控制来减少汽车在跟进间距小于或等于安全间距时因驾驶员反应迟缓而发生事故的机率，提高了汽车驾驶的安全性。

Description

汽车控速方法及汽车控速装置

技术领域

本发明涉及一种汽车技术领域，特别涉及到一种汽车控速方法及汽车控速装置。

背景技术

追尾是指同车道行驶的车辆尾随而行时，后车车头与前车车尾相撞的行为。主要由于跟进间距小于最小安全间距和驾驶员反应迟缓或制动系性能不良所致。

通常的汽车追尾预警装置是利用摄像头获取前一辆汽车尾灯的信号，并对尾灯信号进行处理，从而降低车速以达到减少追尾事故发生的目的。中国专利200610062090.2中揭露了一种汽车追尾预警装置及方法其利用一中央处理单元、一电喷ECU和用于拍摄前方车辆后尾灯的摄像头。采用图像识别技术，识别出前方第一辆车制动指示灯是否发亮，如果发亮则点亮制动指示灯和降低车速，从而减少追尾事故发生。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1、无法根据前后车的距离进行控速，即使两车很远也会因为前车后尾灯的发亮导致后车车速降低；

2、若遇到前车没来得及刹车的突发事件时，没有办法实现防撞保护；

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺点和不足，提供一种可以根据前后车的距离进行控速、且能根据前后车的相对速度进行控速的方法及装置。

一种汽车控速方法，包括：

采集汽车前方或后方图像信息；

识别车牌图形，计算车牌图形的面积；

当车牌图形面积大于或等于预设面积值时，控制车速；

所述车牌图形面积小于预设面积值时，对车速不做调整。

一种汽车控速方法，还包括：

采集汽车前方或后方图像信息；

识别车牌图形，计算车牌图形的面积；

当所述车牌图形面积大于或等于第一预设面积值时，开始计时；

若所述车牌图形面积大于或等于第二预设面积值时，记录对应变化时间；

根据变化时间的大小控制车速；

根据所述变化时间的大小控制车速的方法，包括：

当所述变化时间大于预定时间值时，判断面积是否大于或等于第三预设面积值，是则控制车速，否则对车速不做调整；

当所述变化时间小于或等于预定时间值时，控制车速。

所述控制车速包括对后车进行减速控制或对前车进行加速控制。

对前车加速控制的方法，包括：

当前车满足加速条件，前车加速；

当前车不满足加速条件，进行防撞保护。

一种汽车控速装置，包括：

图像采集模块，用于采集汽车前或后方图像信息；

识别处理模块，连接所述图像采集模块，用于根据所述采集信息识别车牌图形，计算车牌图形的面积，判断所述车牌图形的面积是否大于预设面积，通过对预设面积变化的时间记录得到对应变化时间，以及生成相应的控制命令；

控制模块，连接所述识别处理模块，用于接收控制命令并对车速进行相应控制；

存储模块，连接所述识别处理模块，用于存储车牌信息、预设速度值、预设面积值以及所对应的距离经验值。

所述识别处理模块还连接一加速检测模块，所述加速检测模块用于检测汽车的前方是否有障碍物以及记录当前速度；

与现有技术相比较，本发明的一种汽车控速方法在进行控速之前，采集汽车前或后方图像信息，然后识别车牌图形，计算车牌图形面积。通过判断车牌图形面积是否大于预先设定面积值，来判断其是否小于安全间距，进而控制车速；还可以通过记录所述车牌图形面积从第一预设面积值变化到第二预设面积值时的变化时间，根据变化时间的大小来控制车速。通过这种操作减少了汽车在跟进间距小于或等于安全间距时因驾驶员反应迟缓而发生事故的机率，提高了汽车驾驶的安全性。

附图说明

图1是本发明汽车控速方法的实施例1流程图。

图2是本发明汽车控速方法的实施例2流程图A；

图3是本发明汽车控速方法的实施例2流程图B；

图4是本发明一种前车控速的方法的实施例流程图；

图5是本发明一种汽车控速装置结构示意图A；

图6是本发明一种汽车控速装置结构示意图B

具体实施方式

以下以具体实施例的方式对本发明方案进行详细阐述。

请参阅图1，一种汽车控速方法的实施例1，其包括以下步骤：

S101、采集汽车前方图像信息；

在汽车前部设置摄像头，并利用摄像头采集前方图像信息；

S102、识别车牌图像，计算车牌图像的面积S；

根据采集到的图像，判断是否有具有车牌特征的图形，是则计算出车牌图形面积S。

论文《基于数字图像处理的车牌识别关键技术研究》(陈扬，2009-武汉理工大学：控制理论与控制工程)论述的一种车牌图像定位提取算法分析，其运用了车牌的规格及特征对车牌的边界进行确定。而通过对边界的确定可以进一步对图像进行分割，最后得出车牌图像在拍摄图像中的面积(像素个数)。论文《基于灰度图像的车牌定位及字符分割算法研究》(孟杰，2008-长安大学：交通信息工程及控制)论述了一种车牌区域倾斜校正的方法，采用图像旋转来校正车牌图像中的角度倾斜。若前车或后车出现角度倾斜时，通过这种方法可以得到一个校正面积值。

S103、当车牌图形面积S大于或等于预设面积值S₀时，降低车速；

两车距离的大小决定了采集到车牌图像的面积S的大小，即两车距离越大，对应的车牌图像的面积S则越小，反之亦然；所述预设面积值S₀对应着两车之间的安全间距L₀，当两车的距离小于安全间距L₀时，控制车速；

所述安全间距L₀为距离经验值，是通过多次采集同一车牌类型的在同一面积值时所测量的距离值L的平均值。

S104、当所述车牌图形面积S小于预设面积值S₀时，即两车距离大于安全间距，对车速不做调整。

目前国内使用的车牌主要是1992式号牌，其相应标准为GA36-1992《中华人民共和国机动车号牌》。该标准规定了各种车牌的尺寸、颜色、适用范围等要求。而在具体的例子中，由于车牌面积会因为车牌类型的不同而不同，所以其预设面积值S₀所对应的两车之间的安全间距L₀也会有所不同。针对这种情况，可以取为S₀定值，L₀随不同车牌类型的变化而取不同的距离经验值；同时，也可取L₀为定值，S₀随不同车牌类型的变化而取不同的面积经验值。

所述距离经验值为通过多次采集同一车牌类型的在同一面积值时，所测量距离L的平均值；所述面积经验值为通过多次采集同一车牌类型的在同一距离时的测量面积S的平均值。通过采用经验值的方法，可以是同一车牌类型在同一距离下所拍摄的面积趋于相等，从而减少误差。

然而，不同车牌类型的车牌面积在实际的差别不会太大，其预设面积值S₀与安全间距L₀对应值的差别也不会太大，故用一固定的预设面积值S₀对应固定的安全间距L₀也可以取得较理想的效果。同时，在本实施例中使用一种车牌类型，在固定的安全间距时对应相同的面积经验值。这样，多种车牌类型则对应，在固定的安全间距时对应多种的面积经验值，可以减少误差。

本实施例只采用后方汽车对前方汽车的车牌信息进行采集和处理的方式。在实际生活中，也可采用前方汽车对后方汽车的车牌信息进行采集和处理的方式，若为了保持安全间距，前车判断是否满足加速条件，是则加速，否则进行防撞保护。

所述加速条件是利用毫米波雷达或红外激光雷达探测识别运动车辆前方的障碍物，若判定没有障碍物，则满足加速条件。

所述防撞保护是指汽车驱动防撞体伸出，保护汽车。

专利号为03276392.1《汽车自动化防撞保护装置》中公开了一种汽车自动化防撞保护装置，其在储油罐上设置有阀门，所述阀门由前置驱动器及后置驱动器控制，所述前置驱动器和后置驱动器与中央处理器连接；所述中央处理器分别与显示器及其驱动电路、信号发送装置和信号接收装置连接；所述中央处理器根据发送装置和接收装置提供的信号控制阀门的开启和闭合，以使储油罐中的液体充满分配缸，驱动防撞体伸出，保护汽车，并将车辆的动态信息送到显示器。

请参阅图2、图3，一种汽车控速方法的实施例2，包括以下步骤：

S201、采集汽车前方图像信息；

S202、识别车牌图形，计算车牌图形面积S；

S203、当所述车牌图形面积S大于或等于第一预设面积值S₁时，开始计时，若所述车牌图形面积S变化到大于或等于第二预设面积值S₂时，记录对应变化时间ΔT；

由于两车距离的大小决定了采集到车牌图形的面积S的大小。当所述面积S大于或等于第一预设面积值S₁时，即两车的小于第一安全间距L₁，开始计时。若两车的距离继续缩小到第二安全间距L₂，使得所述面积S等于第二预设面积值S₂时，记录对应变化时间ΔT，此时可以得出这段时间内两车的相对速度ΔV＝(L₁-L₂)/ΔT；

S204、根据变化时间ΔT的大小控制车速；

根据所述变化时间ΔT的大小控制车速的方法，包括：

S2041、当所述变化时间ΔT大于预定时间值T₁时，判断车牌图像面积S是否大于或等于第三预设面积值S₃，若是，降低车速；

由于L₁、L₂是预先设定的定值，当ΔT大于预定时间值T₁时，两车的相对速度ΔV比较小，保持车速，但由于两车还是有一个相对速度，当其到达第三安全间距L₃时，降低车速；

S2042、当所述变化时间ΔT小于或等于预定时间值T₁时，降低车速；

本实施例实施于两车越来越靠近的时候，此时所述第一预设面积S₁＜第二预设面积值S₂＜第三预设面积值S₃，所述L₁＞L₂；

本实施例可以用后车检测前车车牌信息也可以用前车检测后车车牌信息，所以所述控制车速包括对后车减速或前车加速；若多辆车行驶时都采用本实施例的方法，则可以同时利用其对车辆前后车的距离或相对速度进行检测，同时对多辆车进行连锁控制，从而达到较佳的控制效果；

请参阅图4，一种前车控速的方法的实施例3，包括以下步骤：

S301、采集汽车后方图像信息；

S302、识别车牌图形，计算车牌图形面积S；

S303、当车牌图像面积S大于或等于预第四预设面积值S₄，是则进入S304，否则返回S302；

S304、判断是否满足加速条件，是则前车加速，否则进行防撞保护；

所述加速条件还包括判断前车速度是否超过预设速度V₀，是则不满足加速条件，前车不加速，否则满足加速条件；

所述防撞保护是指汽车驱动防撞体伸出，保护汽车。

所述的预设速度值是***预先设置的数值，主要是为了防止前车的速度过高时还进行加速的情况；

由于前车加速是属于被动加速，在实际操控中可能会产生危险，所以必须判断是否满足加速条件的，这样就可以减少很多由于后车无法刹车或刹车不及时产生的隐患。

此外，实施例2中若是前车检测后车车牌信息，则也要判断是否满足加速条件，进而再对前车进行相应的控制。

如图5所示，一种汽车控速装置结构示意图A，其包括：

图像采集模块包括图像传感器、A/D转换器，所述图像传感器和A/D转换器是采用模拟信号采集和A/D转换集为一体的CMOS摄像头，用于采集汽车前方或后方图像信息；

识别处理模块连接所述图像采集模块，其包括处理器，处理器采用嵌入式的ARM9处理器芯片或DSP芯片，用于根据所述采集信息识别车牌图形，计算车牌图形的面积S，并通过对预设面积变化的时间记录，得到对应变化时间ΔT，并(根据汽车控速方法)生成相应的控制命令；

存储模块采用存储芯片，存储芯片采用Flash、SRAM、SDRAM芯片中的一种或多种。其连接所述识别处理模块，用于存储车牌信息、预设速度值、各个预设面积值以及所对应的距离经验值等信息；

控制模块，连接所述识别处理模块，其包括速度控制器，用于根据控制命令对车速进行相应控制；

所述控制模块还包括一前置驱动器和一后置驱动器，用于驱动防撞体伸出，以保护汽车；

所述车牌信息包括：车牌类型、车牌图形以及对应车牌的车牌面积S；

所述的变化面积ΔS是指由于前后两车的距离发生变化而导致拍摄的车牌面积的变化；

在实施例1中所述图像采集模块采集汽车前方信息，将信息传输给识别处理模块。识别处理模块判断图像是否具有车牌特征，是则计算出车牌图形的面积，判断所述车牌图形的面积是否大于预设面积，再生成相应的控制命令并将控制命令传送到控制模块，控制模块根据识别处理模块的控制命令进行控速；

在实施例2中所述图像采集模块采集汽车前方信息，并将信息传输给识别处理模块。识别处理模块判断图像是否具有车牌特征，是则计算出车牌图形的面积。接着识别处理模块将所得面积与存储模块中的数据相比较，并提取存储模块中的预设面积值以及所对应的距离经验值等信息，通过计时的方法得出变化时间，再计算出两车的相对速度和两车的距离。识别处理模块根据两车的相对速度和两车的距离生成相应的控制命令并传送给控制模块，控制模块根据识别处理模块的控制命令进行控速；

如图6所示，一种汽车控速装置结构示意图B，还包括：所述识别处理模块还连接一加速检测模块，(识别处理模块)接收加速检测模块的检测数据并判断是否对前车进行加速，是则将数据传送给控制模块，最后由控制模块对车速进行控制；所述加速检测模块，主要用于检测汽车的前方是否有障碍物以及记录当前速度，采用毫米波雷达或红外激光雷达探测和识别运动车辆前方的障碍物，并用一测速器记录当前速度。

在实施例3中所述图像采集模块采集汽车后方信息，并将信息传输给识别处理模块。识别处理模块判断图像是否具有车牌特征，是则计算出车牌图形的面积，并判断所述车牌图形的面积是否大于预设面积，若是，加速检测模块检测汽车的前方是否有障碍物以及记录当前速度，再由识别处理模块接收加速检测模块的检测数据并判断是否符合加速条件，最后识别处理模块根据检测到的数据生成相应控制命令并传送给控制模块，控制模块根据控制命令进行控速。

所述加速条件是指识别处理模块判断前方无障碍物，且所记录汽车的当前速度不大于预设速度值；

在实施例2中若是前车检测后车车牌信息，在判断前车是否能加速时，也可采用加速检测模块检测汽车的前方是否有障碍物以及是否记录当前速度，再由识别处理模块接收加速检测模块的检测数据并判断是否符合加速条件，最后识别处理模块根据检测到的数据生成相应控制命令并传送给控制模块，控制模块根据控制命令进行控速。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种汽车控速方法，包括：

采集汽车前方或后方图像信息；

识别车牌图形，计算车牌图形面积；

当检测到车牌图形的面积大于或等于预设面积值时，控制车速；

当所述车牌图形的面积小于预设面积值时，对车速不做调整。

2.一种汽车控速方法，还包括：

采集汽车前方或后方图像信息；

识别车牌图形，计算车牌图形面积；

当所述车牌图形面积大于或等于第一预设面积值时，开始计时，当所述车牌图形的面积大于或等于第二预设面积值时，记录对应变化时间；

根据变化时间的大小控制车速。

3.根据权利要求2所述根据变化时间的大小控制车速的方法，其特征在于，包括：

当所述变化时间大于预定时间值时，判断车牌图形的面积是否大于或等于第三预设面积值，是则控制车速，否则对车速不做调整；

当所述变化时间小于或等于预定时间值时，控制车速。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种汽车控速方法，其特征还在于，所述控制车速还包括对后车进行减速控制或对前车进行加速控制。

5.根据权利要求4所述的对前车加速控制的方法，其特征在于，包括：

当前车满足加速条件，则前车加速；

当前车不满足加速条件，进行防撞保护。

6.根据权利要求5所述的对前车加速控制的方法，其特征在于，所述加速条件是利用毫米波雷达或红外激光雷达探测和识别运动车辆前方的障碍物，若判定没有障碍物，则满足加速条件；所述加速条件还包括对判断前车速度是否超过预设速度。

7.一种汽车控速装置，其包括：

图像采集模块，用于采集汽车前或后方图像信息；

8.根据权利要求7所述一种汽车控速装置，其特征还在于，所述识别处理模块还连接一加速检测模块，所述加速检测模块用于检测汽车的前方是否有障碍物以及记录当前速度。