安全距离与碰撞时间权衡风险的单摄像头汽车防撞方法

摘要

本发明涉及一种安全距离与碰撞时间权衡风险的单摄像头汽车防撞方法。本发明首先单一摄像头每隔Δt时间拍摄一帧图像，对获得的图像帧进行图像分割和目标识别，得到车轮与道路的分界线。其次计算车间距离D、前车与本车的相对速度v和碰撞时间T。然后根据D、v_f、T、v，计算碰撞时间风险函数f₁和安全距离风险函数f₂。最后根据相对车速v的大小折衷权衡风险，当v大于某个阈值v₀时取风险函数f₁，否则取风险函数f₂。本发明采用安全距离和碰撞时间相结合权衡风险的方法，控制更加准确。采用单一摄像头获取车间距离、相对速度和碰撞时间的参数，简化了传感器设置，大大降低了成本，非常方便实用。

主权项

安全距离与碰撞时间权衡风险的单摄像头汽车防撞方法，该方法首先用单一摄像头每隔Δt时间拍摄一帧图像，对获得的图像帧进行图像分割和目标识别，得到车轮与道路的分界线，得到前车车身上两个特征点在感光屏上的投影距离l；其次计算车间距离D、前车与本车的相对速度v和碰撞时间T，具体是：$D=\frac{H}{h}f$其中f为摄像头的透镜焦距，H为摄像头安装位置距离地面的高度，h为车轮与道路的分界线在感光屏上的投影与焦距中心之间的距离高度；$v=\frac{\Delta D}{\Delta t}=\frac{D_1-D_0}{t_1-t_0}$其中t₀时刻的图像计算车间距离为D₀，t₁时刻的图像计算车间距离为D₁；其特征在于：由前车车身上两个特征点在感光屏上的投影距离l，得到碰撞时间T；由霍尔车速传感器测量得到本车车速v_f；然后根据D、v_f、T、v，计算碰撞时间风险函数f₁:f₁＝D+vT‑v_fT_p其中，T_p为对车速的补偿时间，本车车速v_f越高，补偿时间T_p越大；计算安全距离风险函数f₂:$f_2=D-\frac{{(v+v_f)}^2}{2a_l}+\frac{v_f^2}{2a_f}-v_f{T}_r+d_0$其中，a_l和a_f分别为前车和本车减速度，T_r为驾驶员及制动机构反应时间，d₀为缓冲距离；根据相对车速v的大小折衷权衡风险，当v大于某个阈值v₀时取风险函数f₁，否则取风险函数f₂；当风险函数f₁或f₂<0时，为碰撞风险超阈值，需采取告警或刹车措施，输出信号至声光告警单元或紧急制动单元。