基于影像的智能机动车控制系统技术方案

一种用于机动车的纵向和横向控制的系统。所述系统包括产生多个代表所述机动车前方视场的图像的摄像机，和接收所述多个图像的控制器。所述控制器探测在多个图像中的物体，从所述多个图像中提取多个特征，基于来自所述多个图像中的一个或多个图像的多个特征的产生参考特征绘图，基于来自所述多个图像中的一个的多个特征产生比较特征绘图，比较所述参考特征绘图和所述比较特征绘图，并且基于所述参考特征绘图和所述比较特征绘图之间的差异，确定所述机动车相对于所述物体的纵向位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种基于由摄像机获得的图像执行机动车的横向和纵向控制的智能机动车控制系统。
技术介绍
对于提高驾驶员的经验和降低在各种行驶条件下的压力，存在宽广范围的自动应用。这些应用使用不同的传感器技术，包括基于摄像机的智能系统。基于摄像机的智能系统(即视觉系统)向操作员提供现场图像，并且使用图像处理和图像识别算法来辅助驾驶员横向控制机动车。使用光感测，这些视觉系统探测车道并且识别车辆路径上的车辆和其他物体。相反地，机动车纵向控制辅助驾驶员保持安全的跟随距离，提供碰撞警报，辅助刹车等，这些都使用雷达或其他测距仪系统(其不依赖于感测光)完成。
技术实现思路
现在，机动车系统常使用视频图像执行横向控制，但使用除影像外的技术执行纵向控制。然而，人类能够使用视觉信息做出横向和纵向控制的复杂行驶決定。在组合其他基于影像的驾驶员辅助功能(例如横向控制)与纵向机动车控制的系统能够实现重大优点。这些优点包括降低成本、容易安装和改进功能。本专利技术的实施例包括单ー摄像机系统，其横向和纵向地控制所述机动车以在高速公路或干线道路上跟随目标机动车。行驶车道和机动车被所述系统实时探測。所述系统的人机界面(例如单个按钮、显示器、语音指令系统)能够使驾驶员确认或选择要跟随的目标机动车。一旦选定目标，所述影像系统就精确地且连续地测量从宿主机动车到目标机动车的纵向和横向位移。闭环控制系统使用測量结果(例如基于视频图像)，汽车动态特性(例如速度、横摆角速率)和其他环境变量辅助驾驶员将所述机动车维持在它的车道中，并且维持距离目标机动车的恒定和/或安全的距离。所述系统还考虑到自动机动车控制(即在驾驶员不干渉的条件下跟随目标)。在一个实施例中，本专利技术提供一种用于纵向和横向控制机动车的系统。所述系统包括产生代表机动车前方视场的多个图像的摄像机，和接收所述多个图像的控制器。所述控制器探测所述多个图像中的物体，从所述多个图像中提取多个特征，基于来自所述多个图像中的一个或多个图像的多个特征产生參考特征绘图，基于来自所述多个图像中的ー个图像的多个特征产生比较特征绘图，比较所述參考特征绘图和所述比较特征绘图，并且基于所述參考特征绘图和所述比较特征绘图之间的差异，确定所述机动车相对于所述物体的纵向位置。在另ー个实施例中，本专利技术提供了ー种使用前视摄像机控制机动车的方法。所述方法包括如下动作，即探测由摄像机产生的多个图像中的物体，从所述多个图像提取多个特征，基于来自所述多个图像中的一个或多个图像的多个特征产生參考特征绘图，基于来自所述多个图像中的一个图像的多个特征产生比较特征绘图，比较所述參考特征绘图和所述比较特征绘图，并且基于所述參考特征绘图和所述比较特征绘图之间的差异，确定所述机动车相对于所述物体的纵向位置。通过考虑所述详细描述和附图，本专利技术的其他方面将变得明显。附图说明图I是用于使用来自摄像机的图像横向和纵向控制机动车的系统的方框图； 图2是由图I的系统产生的用于选择要跟随的目标机动车的道路和机动车的示例性图像；图3A是显示图I的系统的人机界面实施例的机动车内部的平面图；图3B是图3A的人机界面的自旋按钮的实施例的俯视图和侧视图；图3C是图3A的人机界面的切换键的实施例的俯视图和侧视图；图4是跟随距离指示器的实施例；图5A和5B是目标机动车的不例性图像,显不从具有探测的映射关系的图像提取的各种特征；图6A和6B是从图5A和5B提取的映射特征产生的示例性比较特征绘图；图7是两幅图像之间比例变化的图示；图8显示用于使用来自摄像机的图像横向和纵向控制机动车的过程的实施例。具体实施例方式在详细解释本专利技术的任何实施例之前，应当理解本专利技术在它的应用方面不限于下面的描述所阐明的或附图所图示的结构的细节和部件的设置。本专利技术能够是其他实施例和以其他方式实践或执行。图I显示合并了本专利技术的实施例的系统100的方框图。系统100包括控制器105、摄像机110、人机界面(HMI) 115、车道改变辅助系统120、转向控制器125和速度控制器130。在一些实施例中，摄像机110是执行合适的光接收技术的单目摄像机(例如CMOS或CCD )。根据光接收技术的类型，摄像机110捕捉在可见和/或红外光谱中的彩色图像或灰度图像。彩色图像基于物体顔色的差异进行分析，而黑白图像基于灰度进行分析。可见光谱中的图像利用具有人眼可见的频率的反射光来探測。替代地，在近红外光谱中的图像具有比人眼可见的那些光谱的频率更高的频率，并且能够在夜间增加前视距离。不同的摄像机探测ー个或多个这些图像。系统100能够使用由摄像机110提供的这些图像中的ー个或多个来分析物体。在一些实施例中，摄像机110安装在机动车的挡风玻璃后面的小室中，并产生机动车前面区域的图像。控制器105包括多个模块，其中包括自动目标选择模块(例如基于规则的专家系统)、车道标识探测模块、物体/机动车探测模块、特征提取模块、特征绘图产生模块、基于曲线的特征绘图跟踪模块和车道改变目标跟随模块。机动车控制系统100通过跟踪目标机动车进行操作。系统100控制机动车以跟随目标机动车并且維持所述机动车与目标机动车相距设定的距离。为了实现这些功能，系统100必须知道哪辆机动车是目标机动车。自动目标选择用于识别在所述机动车前方的最相关的潜在目标机动车。系统100基于从所述摄像机接收的信息(例如车道标识、物体探測)和关于机动车和驾驶员的信息起作用。关于所述机动车的信息从所述机动车上的传感器或机动车中的传感器获得并且标示例如机动车的速度、机动车的横摆角、车轮的转向角等情况。驾驶员信息包括所述驾驶员是否正在启动或致动转向灯、加速器和/或制动器以及驾驶员视线上的信息(例如驾驶员正在检查侧视镜)使用这个信息，系统100确定所述驾驶员是否正在保持机动车在目前的车道上，移动到另ー车道，維持速度和/或改变速度。使用基于规则的专家系统，系统100选择在摄像机图像中的最可能是目标机动车的机动车。例如，在图2，如果系统100确定所述驾驶员正在维持机动车在它目前的车道上，系统100识别机动车200作为潜在的目标机动车。如果系统100确定机动车100正在改变到左侧车道，一旦完成车道改变，系统100识别机动车205作为潜在的目标机动车。使用摄像机图像能够识别车道标识并因而精确地确定所述机动车占用的车道和车道上的每个潜在目标机动车中的每ー辆，允许比至少ー些基于雷达的系统更精确地获得目标。一旦识别了潜在的目标机动车，系统100在显示器上强调所述潜在的目标机动车(例如通过显示围绕所述潜在的目标机动车的方框)，所述显示器还显示来自摄像机110的图像。然后，所述驾驶员能够选择被强调的机动车作为目标机动车并且能 够自动控制。作为选择，所述驾驶员能够选择显示的其他机动车中的一辆作为目标机动车进行自动控制。作为又ー选项，所述驾驶员不能选择任何机动车作为目标机动车，而是维持手动控制所述机动车。HMI 115允许系统100和机动车的操作员交换信息(例如目标选择、跟随距离等)。所述信息以语音(例如话音、哗哗声等)、视觉(例如影像、光等)或者触觉(例如方向盘震动)方式被提供给操作员。影像显示器定位在机动车中的ー个或多个位置上。例如，影像显示器能够定位在机动车的仪表板上，方向盘上或控制台上。在一些实施例中，影像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·罗，D·赫特泽，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：