超车可行性实时判断系统及方法

摘要

本发明涉及一种超车可行性实时判断系统，所述系统包括：纽扣抓拍机构，设置在车辆前保险杠的中央位置，用于在接收到第一解析指令时，对所述车辆前端场景执行光电感应动作，以获得对应的前端抓取画面，还用于在接收到所述第二解析指令时，停止对所述车辆前端场景执行光电感应动作；数据锐化部件，与所述纽扣抓拍机构连接，用于对接收到的前端抓取画面执行高通滤波锐化操作，以获得对应的数据锐化图像。本发明还涉及一种超车可行性实时判断方法。通过本发明，能够在获取需要超越前方最近货车的车辆的宽度参数的同时，对前方最近货车的载货宽度进行实地鉴别，并利用道路宽度进行车辆超车可行性的智能化判断，从而降低超车失败发生的概率。

说明书

技术领域

本发明涉及辅助驾驶领域，更具体地，涉及一种超车可行性实时判断系统及方法。

背景技术

超车，是指后车并道到前车的后侧方，越过前车后，并道回原车道的过程。用于超车的车道通常是内侧车道，即较靠近门路中间而离路肩较远的车道。在靠右行驶的地域，超车道为靠左的车道；在靠左行驶的地域，超车道为靠右的车道。超车是汽车在行驶中不可避免的一种比较危险的行为。需掌握熟练的技术和技巧，并遵守交通法规，防止意外和事故发生。现有技术中，在高速公路的行驶环境中，经常遇见的场景是货车车辆混行的通行场景，由于货车载货较重，车辆较轻，更重要的是货车行驶对安全性和稳定性要求更高，因此货车通行速度普遍低于车辆，车辆超越货车已经成为常见场景，然而，不同类型车辆宽度不同，不同类型货车宽度以及载货宽度也不同，导致在剩余宽度不足时强行超车会引起较为严重的车辆事故。

发明内容

为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种超车可行性实时判断系统及方法，能够在获取需要超越前方最近货车的车辆的宽度参数的同时，对前方最近货车的载货宽度进行实地鉴别，并利用道路宽度进行车辆超车可行性的智能化判断，从而降低超车失败发生的概率。

为此，本发明至少需要具备以下几处重要的发明点：

(1)引入包括多个图像处理部件构成的定制识别机制对车辆前方需要超越的货车的载货宽度进行识别，并将通行道路宽度减去载货宽度后与车辆最大宽度比较，以判断车辆是否能够完成超车动作，从而为驾驶员的超车的判断提供关键数据；

(2)采用实时测距模式对前方障碍物到车辆的距离进行测量，以仅仅在前方障碍物过近时方启动后续的货车参数智能化识别动作以及超车安全判断动作，从而提升现场动作的有效性。

根据本发明的一方面，提供了一种超车可行性实时判断系统，所述系统包括：

纽扣抓拍机构，设置在车辆前保险杠的中央位置，用于在接收到第一解析指令时，对所述车辆前端场景执行光电感应动作，以获得对应的前端抓取画面。

更具体地，在所述超车可行性实时判断系统中：

所述纽扣抓拍机构还用于在接收到所述第二解析指令时，停止对所述车辆前端场景执行光电感应动作。

更具体地，在所述超车可行性实时判断系统中，还包括：

数据锐化部件，与所述纽扣抓拍机构连接，用于对接收到的前端抓取画面执行高通滤波锐化操作，以获得对应的数据锐化图像；

信号增强部件，与所述数据锐化部件连接，用于对接收到的数据锐化图像执行直方图均衡化操作，以获得对应的信号增强图像；

内容去噪部件，与所述信号增强部件连接，用于对接收到的信号增强图像执行统计排序滤波操作以及最大值滤波操作，以获得对应的内容去噪图像；

对象识别部件，与所述三次操作部件连接，用于识别所述内容去噪图像中的各个货车对象分别所在的各个图像区域，并将所述各个图像区域中最大面积的图像区域作为待分析区域输出；

宽度解析部件，与所述对象识别部件连接，用于基于所述待分析区域的景深值以及所述待分析区域占据的像素列的数量确定所述待分析区域对应的最近货车对象的载货宽度；

安全判断部件，与所述宽度解析部件连接，用于将车辆当前通行道路的宽度减去所述待分析区域对应的最近货车对象的载货宽度以获得剩余宽幅，并在所述剩余宽幅大于车辆的最大宽幅时，发出超车安全指令，以及在所述剩余宽幅小于等于车辆的最大宽幅时，发出超车危险指令；

实时检测器件，设置在车辆的前端，用于对车辆前方障碍物进行距离检测，以获得最近障碍物的实时距离；

命令提取器件，分别与所述纽扣抓拍机构以及所述实时检测器件连接，用于在接收到的最近障碍物的实时距离小于等于预设距离阈值时，发出第一解析指令，以及在接收到的最近障碍物的实时距离大于所述预设距离阈值时，发出第二解析指令；

LED显示器件，设置在车辆内，用于接收并显示与超车安全指令或者超车危险指令对应的提示字符串；

其中，获取构成所述待分析区域的各个像素点的各个景深值，将所述各个景深值的中间值作为所述待分析区域的景深值；

其中，针对所述待分析区域的景深值以及所述待分析区域占据的像素列的数量这两个参数，在另一参数不变时，剩余参数的数值与确定的载货宽度单调正向关联；

其中，所述实时检测器件包括多个超声收发单元，设置在车辆的前端，用于采用超声测距模式对车辆前方障碍物进行距离检测，以获得最近障碍物的实时距离包括：所述多个超声收发单元并排设置且位于同一水平面内。

根据本发明的另一方面，还提供了一种超车可行性实时判断方法，所述方法包括：

使用纽扣抓拍机构，设置在车辆前保险杠的中央位置，用于在接收到第一解析指令时，对所述车辆前端场景执行光电感应动作，以获得对应的前端抓取画面。

更具体地，在所述超车可行性实时判断方法中：

所述纽扣抓拍机构还用于在接收到第二解析指令时，停止对所述车辆前端场景执行光电感应动作。

更具体地，在所述超车可行性实时判断方法中，还包括：

使用数据锐化部件，与所述纽扣抓拍机构连接，用于对接收到的前端抓取画面执行高通滤波锐化操作，以获得对应的数据锐化图像；

使用信号增强部件，与所述数据锐化部件连接，用于对接收到的数据锐化图像执行直方图均衡化操作，以获得对应的信号增强图像；

使用内容去噪部件，与所述信号增强部件连接，用于对接收到的信号增强图像执行统计排序滤波操作以及最大值滤波操作，以获得对应的内容去噪图像；

使用对象识别部件，与所述三次操作部件连接，用于识别所述内容去噪图像中的各个货车对象分别所在的各个图像区域，并将所述各个图像区域中最大面积的图像区域作为待分析区域输出；

使用宽度解析部件，与所述对象识别部件连接，用于基于所述待分析区域的景深值以及所述待分析区域占据的像素列的数量确定所述待分析区域对应的最近货车对象的载货宽度；

使用安全判断部件，与所述宽度解析部件连接，用于将车辆当前通行道路的宽度减去所述待分析区域对应的最近货车对象的载货宽度以获得剩余宽幅，并在所述剩余宽幅大于车辆的最大宽幅时，发出超车安全指令，以及在所述剩余宽幅小于等于车辆的最大宽幅时，发出超车危险指令；

使用实时检测器件，设置在车辆的前端，用于对车辆前方障碍物进行距离检测，以获得最近障碍物的实时距离；

使用命令提取器件，分别与所述纽扣抓拍机构以及所述实时检测器件连接，用于在接收到的最近障碍物的实时距离小于等于预设距离阈值时，发出第一解析指令，以及在接收到的最近障碍物的实时距离大于所述预设距离阈值时，发出第二解析指令；

使用LED显示器件，设置在车辆内，用于接收并显示与超车安全指令或者超车危险指令对应的提示字符串；

其中，获取构成所述待分析区域的各个像素点的各个景深值，将所述各个景深值的中间值作为所述待分析区域的景深值；

其中，针对所述待分析区域的景深值以及所述待分析区域占据的像素列的数量这两个参数，在另一参数不变时，剩余参数的数值与确定的载货宽度单调正向关联；

其中，所述实时检测器件包括多个超声收发单元，设置在车辆的前端，用于采用超声测距模式对车辆前方障碍物进行距离检测，以获得最近障碍物的实时距离包括：所述多个超声收发单元并排设置且位于同一水平面内。

本发明的超车可行性实时判断系统及方法结构紧凑、应用广泛。由于能够在获取需要超越前方最近货车的车辆的宽度参数的同时，对前方最近货车的载货宽度进行实地鉴别，并利用道路宽度进行车辆超车可行性的智能化判断，从而降低超车失败发生的概率。

附图简要说明

本领域技术人员通过参考附图可更好理解本发明的众多优点，其中：

图1是依照本发明的超车可行性实时判断系统及方法所使用的纽扣抓拍机构的内部结构图。

具体实施方式

以不影响其他车辆正常行驶为基本原则，合理选择超车时机。其要点如下：1、是在前车前方交通、道路状况良好时超车，前车前方没有禁止超车的标志，在超车距离内，没有迫使前方车向左侧变更行驶方向的可能，没有阻碍本车在道路左侧正常行驶的任何障碍；2、是在对面来车不影响超车时超车，在超车前，可见到的对方车辆远在超车距离以外，当超过前车时，不会因对面来车影响正常行驶；3、是在前车的行驶速度较低时超车，被超越车辆的行驶速度比本车的速度慢，本车能以最高速以下的车速快速超过，而不至于本车以最大功率、最高车速久超不过。现有技术中，在高速公路的行驶环境中，经常遇见的场景是货车车辆混行的通行场景，由于货车载货较重，车辆较轻，更重要的是货车行驶对安全性和稳定性要求更高，因此货车通行速度普遍低于车辆，车辆超越货车已经成为常见场景，然而，不同类型车辆宽度不同，不同类型货车宽度以及载货宽度也不同，导致在剩余宽度不足时强行超车会引起较为严重的车辆事故。

现在，将针对公开的主题对本发明进行具体的说明。

根据本发明实施方案示出的超车可行性实时判断系统包括：

纽扣抓拍机构，内部结构如图1所示，设置在车辆前保险杠的中央位置，用于在接收到第一解析指令时，对所述车辆前端场景执行光电感应动作，以获得对应的前端抓取画面。

接着，继续对本发明的超车可行性实时判断系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述超车可行性实时判断系统中：

所述纽扣抓拍机构还用于在接收到所述第二解析指令时，停止对所述车辆前端场景执行光电感应动作。

所述超车可行性实时判断系统中还可以包括：

数据锐化部件，与所述纽扣抓拍机构连接，用于对接收到的前端抓取画面执行高通滤波锐化操作，以获得对应的数据锐化图像；

信号增强部件，与所述数据锐化部件连接，用于对接收到的数据锐化图像执行直方图均衡化操作，以获得对应的信号增强图像；

内容去噪部件，与所述信号增强部件连接，用于对接收到的信号增强图像执行统计排序滤波操作以及最大值滤波操作，以获得对应的内容去噪图像；

对象识别部件，与所述三次操作部件连接，用于识别所述内容去噪图像中的各个货车对象分别所在的各个图像区域，并将所述各个图像区域中最大面积的图像区域作为待分析区域输出；

宽度解析部件，与所述对象识别部件连接，用于基于所述待分析区域的景深值以及所述待分析区域占据的像素列的数量确定所述待分析区域对应的最近货车对象的载货宽度；

安全判断部件，与所述宽度解析部件连接，用于将车辆当前通行道路的宽度减去所述待分析区域对应的最近货车对象的载货宽度以获得剩余宽幅，并在所述剩余宽幅大于车辆的最大宽幅时，发出超车安全指令，以及在所述剩余宽幅小于等于车辆的最大宽幅时，发出超车危险指令；

实时检测器件，设置在车辆的前端，用于对车辆前方障碍物进行距离检测，以获得最近障碍物的实时距离；

命令提取器件，分别与所述纽扣抓拍机构以及所述实时检测器件连接，用于在接收到的最近障碍物的实时距离小于等于预设距离阈值时，发出第一解析指令，以及在接收到的最近障碍物的实时距离大于所述预设距离阈值时，发出第二解析指令；

LED显示器件，设置在车辆内，用于接收并显示与超车安全指令或者超车危险指令对应的提示字符串；

其中，获取构成所述待分析区域的各个像素点的各个景深值，将所述各个景深值的中间值作为所述待分析区域的景深值；

其中，针对所述待分析区域的景深值以及所述待分析区域占据的像素列的数量这两个参数，在另一参数不变时，剩余参数的数值与确定的载货宽度单调正向关联；

其中，所述实时检测器件包括多个超声收发单元，设置在车辆的前端，用于采用超声测距模式对车辆前方障碍物进行距离检测，以获得最近障碍物的实时距离包括：所述多个超声收发单元并排设置且位于同一水平面内。

所述超车可行性实时判断系统中还可以包括：

数据存储卡，设置在所述宽度解析部件和所述安全判断部件的中间，用于存储所述宽度解析部件和所述安全判断部件的输入信号和输出信号，所述数据存储卡为FPM DRAM芯片、FLASH存储卡、MMC存储卡以及TF存储卡中的一种。

在所述超车可行性实时判断系统中：

所述数据存储卡的选型包括：所述数据存储卡的最大容量基于所述宽度解析部件和所述安全判断部件的输入信号和输出信号中出现的峰值信号的数据量。

根据本发明实施方案示出的超车可行性实时判断方法包括：

使用纽扣抓拍机构，内部结构如图1所示，设置在车辆前保险杠的中央位置，用于在接收到第一解析指令时，对所述车辆前端场景执行光电感应动作，以获得对应的前端抓取画面。

接着，继续对本发明的超车可行性实时判断方法的具体步骤进行进一步的说明。

在所述超车可行性实时判断方法中：

所述纽扣抓拍机构还用于在接收到第二解析指令时，停止对所述车辆前端场景执行光电感应动作。

所述超车可行性实时判断方法还可以包括：

使用数据锐化部件，与所述纽扣抓拍机构连接，用于对接收到的前端抓取画面执行高通滤波锐化操作，以获得对应的数据锐化图像；

使用信号增强部件，与所述数据锐化部件连接，用于对接收到的数据锐化图像执行直方图均衡化操作，以获得对应的信号增强图像；

使用内容去噪部件，与所述信号增强部件连接，用于对接收到的信号增强图像执行统计排序滤波操作以及最大值滤波操作，以获得对应的内容去噪图像；

使用对象识别部件，与所述三次操作部件连接，用于识别所述内容去噪图像中的各个货车对象分别所在的各个图像区域，并将所述各个图像区域中最大面积的图像区域作为待分析区域输出；

使用宽度解析部件，与所述对象识别部件连接，用于基于所述待分析区域的景深值以及所述待分析区域占据的像素列的数量确定所述待分析区域对应的最近货车对象的载货宽度；

使用安全判断部件，与所述宽度解析部件连接，用于将车辆当前通行道路的宽度减去所述待分析区域对应的最近货车对象的载货宽度以获得剩余宽幅，并在所述剩余宽幅大于车辆的最大宽幅时，发出超车安全指令，以及在所述剩余宽幅小于等于车辆的最大宽幅时，发出超车危险指令；

使用实时检测器件，设置在车辆的前端，用于对车辆前方障碍物进行距离检测，以获得最近障碍物的实时距离；

使用命令提取器件，分别与所述纽扣抓拍机构以及所述实时检测器件连接，用于在接收到的最近障碍物的实时距离小于等于预设距离阈值时，发出第一解析指令，以及在接收到的最近障碍物的实时距离大于所述预设距离阈值时，发出第二解析指令；

使用LED显示器件，设置在车辆内，用于接收并显示与超车安全指令或者超车危险指令对应的提示字符串；

其中，获取构成所述待分析区域的各个像素点的各个景深值，将所述各个景深值的中间值作为所述待分析区域的景深值；

其中，针对所述待分析区域的景深值以及所述待分析区域占据的像素列的数量这两个参数，在另一参数不变时，剩余参数的数值与确定的载货宽度单调正向关联；

其中，所述实时检测器件包括多个超声收发单元，设置在车辆的前端，用于采用超声测距模式对车辆前方障碍物进行距离检测，以获得最近障碍物的实时距离包括：所述多个超声收发单元并排设置且位于同一水平面内。

所述超车可行性实时判断方法还可以包括：

使用数据存储卡，设置在所述宽度解析部件和所述安全判断部件的中间，用于存储所述宽度解析部件和所述安全判断部件的输入信号和输出信号，所述数据存储卡为FPMDRAM芯片、FLASH存储卡、MMC存储卡以及TF存储卡中的一种。

以及在所述超车可行性实时判断方法中：

所述数据存储卡的选型包括：所述数据存储卡的最大容量基于所述宽度解析部件和所述安全判断部件的输入信号和输出信号中出现的峰值信号的数据量。

另外，在所述超车可行性实时判断系统及方法中，FPM DRAM(Fast Page ModeRAM)：快速页面模式内存。是一种在486时期被普遍应用的内存(也曾应用为显存)。72线、5V电压、带宽32bit、基本速度60ns以上。他的读取周期是从DRAM阵列中某一行的触发开始，然后移至内存地址所指位置，即包含所需要的数据。第一条信息必须被证实有效后存至系统，才能为下一个周期作好准备。这样就引入了“等待状态”，因为CPU必须傻傻的等待内存完成一个周期。FPM之所以被广泛应用，一个重要原因就是它是种标准而且安全的产品，而且很便宜。

最后，通过对上述各种实施方式中的任意的实施方式适当地进行组合，可以有效发挥各自具有的效果。