[发明专利]车辆的行驶方向、车速和/或车距的测定装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于测定路面上车辆的行驶方向、车速和/或车距的装置和方法。

背景技术

车辆的行驶方向和车速的测定在交通监控及安全中对于违规逆行者的探测和对于车速限制的遵守，都具有十分重要的意义。车辆的车距的测定例如在隧道中使用，以便保持最低限度的车距，确保避免追尾撞车事故发生。

为了测定车辆的行驶方向、车速或车距，当前采用了极不同的系统，如使用光垫垒、埋置在路面中的感应回线、雷达扫描装置、激光扫描装置，等等。所有已知的系统的一个共同点就是特别复杂：感应回线要求打开路面表面，光垫垒需要安装在两个路面边缘上，雷达扫描装置或激光扫描装置是结构复杂的、成本高昂的且可能发出非所希望的电磁干扰辐射。

发明内容

本发明的目标是提供确定车辆的行驶方向、车速和/或车距的装置和方法，这些装置和方法与已知的解决方案相比可较简单地予以实现。

上述目标在按本发明的第一方面是利用这样一种装置达到的，该装置的特征在于按照光切断法工作的、对准路面的用于拍摄车辆表面轮廓的探测器和与此探测器相连的分析处理装置，该分析处理装置从在两个在时间上相继的拍摄图像中的车辆表面轮廓的位移求出车辆的行驶方向和/或车速。

在第二方面，本发明的目标是利用这样一种装置达到的，该装置的特征在于按照光切断法工作的、对准路面的区段的用于拍摄在该区段中的车辆表面轮廓的探测器以及与该探测器相连的分析处理装置，该分析处理装置从各表面轮廓求出相继的各车辆的车距。

通过这种方式，在技术上已知的光切断法首次用于车辆的行驶方向、车速和车距的测定。光切断探测器将结构光，例如单一光线(“光扇”或“光条纹”)、许多平行的光线(“光帘(Lichtfransen)”、所谓的“边缘散射投影(fringe projection)”)或者甚至一个完整的光栅，按第一个角度投射到一个待被探测的目的物上，并从一个偏离于投射方向的角度将具有投射在其上的光结构的该目的物拍摄下来，由此从所拍摄的图像中的光结构的畸变，便可求出目的物的表面轮廓。

本发明提出的装置根本不要求安装在路面中，可以只安装在路面的唯一一侧上，并且与雷达扫描设备或激光扫描设备相比，本发明提出的装置只需要很简单的光投射机构、摄像机构和图像加工处理机构。

因此，探测器包含：至少一个光图案投射器，所述光图案投射器从一个第一地点出发将光图案、优选光栅投射到路面上；以及摄像机，该摄像机从一个第二地点出发拍摄所投射的光图案并且从光图案的畸变拍摄到车辆表面轮廓，如在技术上已知的。

用于隧道中路面的车距测定装置的一种特别有利的实施形式的特征在于：在隧道的顶上依次相继安装多个光图案投射器，它们将光栅投射到路面上，该光栅被一个共同的摄像机拍摄下来。这样，遂道顶可以用来安装光图案投射器，从而一个大的区段，如果不是整个隧道的话，能够被光栅照射。

特别有利的做法是，光图案投射器是激光二极管辐射器或发光二极管辐射器，这样便可获得高的亮度。

本发明还特别开辟了一个可行的途径，即，使用现有的交通监控摄像机作为摄像机，这就大大减少了设计上的麻烦。

在第三方面，本发明达到其目标是利用一种用于测定路面上的车辆的行驶方向和/或车速的方法，其包含以下步骤：

a)将光图案、优选是光栅从一个第一地点出发投射到路面上并且从一个第二地点出发将所投射的光图案拍摄下来，借以从光图案的畸变确定车辆的表面轮廓的一个第一拍摄图像，

b)在一个较后的时间点重复步骤a)，借以确定车辆的表面轮廓的一个第二拍摄图像，

c)从在两个拍摄图像中的车辆表面轮廓的位移求出车辆的行驶方向和车速。

在第四方面，本发明提出一种用于测定路面上的车辆的车距的方法，其包含以下步骤：

从至少一个第一地点出发，将光图案、优选是光栅投射到路面的一个区段上；

从一个第二地点出发，将所投射的光图案拍摄下来，借以从光图案的畸变获取路面区段中的车辆的表面轮廓；

由所获得的车辆表面轮廓求出路面区段中相继的各车辆的车距。

关于本发明提出的方法的优点和其它特征，可参考前面述及的涉及本发明提出的装置的实施形式。

在大的交通路面上，可使用多个探测器或装置，所述探测器或装置可联合工作并跟踪车辆的运动。

附图说明

下面将参照在附图中所示的实施例对本发明做详细说明。

附图表示：

图1参照本发明提出的用于测定车辆行驶方向和/或车速的装置的示意透视图示出该装置和相应方法；