[发明专利]一种基于机器视觉的车速估计器、车辆及估计方法

说明书

本发明提供了一种基于机器视觉的车速估计器、车辆及估计方法，所述车速估计器嵌置于车辆的倒车镜内，由三棱镜以及摄像头、激光发射器、驱动模块、车速估计模块和通信模块组成，激光发射器发出光源照射至三棱镜，激光光源一方面经三棱镜折射后进入摄像头，另一方面经三棱镜照射到地面，地面图像信息经三棱镜反射后到达摄像头；驱动模块分别与激光发射器和摄像头信号连接，摄像头的拍摄频率与激光发射器的发射频率相同，摄像头与车速估计器信号连接；车速估计模通过通信模块与车辆ECU的实现信号通信；所述车速估计方法由图像的采集、图像的处理以及速度信息计算三部分组成。本发明能够有效解决现有车速估计困难或估计不准确等问题。

技术领域

本发明属于汽车辅助驾驶技术领域，涉及一种基于机器视觉的车速估计器、车辆及估计方法，适用于自动驾驶汽车或具备高级驾驶辅助系统的中高端乘用车辆。

背景技术

随着汽车工业的进步，汽车已经成为普通家庭能够承担得起的消费品，车辆的保有量不断的增加，一方面对交通与环境造成了严重的负担，另一方面，交通事故已经严重威胁到了人们的生命和财产安全。据调查，目前九成以上的交通事故是由于人为的失误或过失造成，为了降低人为原因造成的交通事故，各国研究人员大力研究开发高级驾驶辅助系统(ADAS)以提高驾驶的安全性。

由于高级驾驶辅助系统的日趋完善，并不断向低端市场投放，配备驾驶辅助系统的汽车保有量与日俱增，行车安全性得到了显著的提高。但是诸多驾驶辅助系统都需要车速以及车身姿态等信息作为输入量以实现辅助驾驶功能。精准的车速信息对于滑移率的评估具有重要意义，而滑移率又对诸多主动安全系统，尤其是底盘相关的主动安全系统至关重要。目前采用的方法大多是采用最大轮速法进行估计，但是这一方法对低速运行车辆的车速估计并不准确，并且现有技术中缺少一款合适的传感器对车速进行精准检测。

目前，消费级电子产品(如智能手机)的运算速度和摄像头成像质量已经有了质的飞跃。在一块小型的CPU中可以集成数十亿颗晶体管，移动终端的运算速度已经可以媲美桌面终端。并且，随着机器视觉技术的发展，小型的集成系统完全可以胜任机器视觉处理这样的高运算量任务。

所谓的机器视觉技术作为人工智能正在快速发展的一个分支，简单说来，就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；专用的图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

将机器视觉技术运用到车速估计系统中，至关重要的两个问题是图像的采集和图像的处理。目前除了自动驾驶车辆的景深双射采用高成像质量的摄像头外，其他车载摄像头在考虑成本的前提下都采用相对低端的摄像头，而相对低端的摄像头并不能满足高帧率的拍摄。图像处理技术也只有部分自动驾驶试验车和高端乘用车少量采用。所以，利用成熟的成像电路集成技术和机器视觉技术，不但能为车辆提供精准的车速信息，还能进一步实现车道线检测与盲点监测等功能。

发明内容

本发明提供了一种基于机器视觉的车速估计器、车辆及估计方法，以解决现有车速估计困难或估计不准确等问题，结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种基于机器视觉的车速估计器，所述车速估计器嵌置于车辆的倒车镜内，由三棱镜以及集成布置在一块PCB印制电路板上的摄像头、激光发射器、驱动模块、车速估计模块和通信模块组成；