專利名稱：提供車輛的周圍環(huán)境信息的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供車輛的周圍環(huán)境信息的系統(tǒng)和方法，更具體地說，涉及準(zhǔn)確地計(jì) 算在車輛周圍的障礙物的位置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著車輛的高度智能化，使用安裝在車輛中的各種傳感器進(jìn)行各種智能 功能。有前方防碰撞系統(tǒng)、車輛間維護(hù)系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)檢測前方障礙物或移動(dòng)物體并且預(yù) 先防止與障礙物或移動(dòng)物體碰撞。
在相關(guān)技術(shù)中，使用距離測量傳感器或者圖像傳感器來檢測前方障礙物或移動(dòng)物 體及其位置。
然而，在相關(guān)方法中，在前方移動(dòng)物體或移動(dòng)物體的位置的檢測結(jié)果中存在系統(tǒng)誤差。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面已經(jīng)考慮到以上問題，并且提供了 一種提供車輛周圍環(huán)境信息 的系統(tǒng)和方法，該方法準(zhǔn)確地計(jì)算車輛周圍移動(dòng)物體或移動(dòng)物體的位置。
依照本發(fā)明的一方面，提供了一種提供車輛周圍環(huán)境信息的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以 包括以預(yù)設(shè)間距安裝在車輛中的多個(gè)圖像獲取單元；圖像獲取單元選擇器，其選擇多個(gè) 圖像獲取單元中的至少兩個(gè)圖像獲取單元，并且從所選擇的獲取單元接收圖像數(shù)據(jù)；以及 控制單元，其根據(jù)從圖像獲取單元選擇器接收的圖像數(shù)據(jù)識別障礙物，計(jì)算障礙物的位置， 并且根據(jù)車輛的車輛速度信息、控制圖像獲取單元選擇器以選擇多個(gè)圖像獲取單元中的至 少兩個(gè)圖像獲取單元。
所述控制單元可以根據(jù)障礙物的位置、對多個(gè)圖像獲取單元中的主圖像獲取單元 的圖像數(shù)據(jù)校正障礙物的位置。
所述的系統(tǒng)可以包括顯示單元，其在屏幕上顯示由控制單元校正的圖像數(shù)據(jù)。
所述控制單元可以確定，當(dāng)車輛速度是快速時(shí)控制單元確定增大基線，當(dāng)車輛速 度是慢速時(shí)控制單元確定減小基線。
所述控制單元可以控制圖像獲取單元選擇器，當(dāng)車輛低速行駛時(shí)選擇具有第一基 線的至少兩個(gè)圖像獲取單元，當(dāng)車輛中速行駛時(shí)選擇具有比第一基線更長的第二基線的至 少兩個(gè)圖像獲取單元，并且選擇具有比第二基線更長的第三基線的至少兩個(gè)圖像獲取單J Li ο
安裝多個(gè)圖像獲取單元以具有與序列相應(yīng)的不同基線。
多個(gè)圖像獲取單元可以是至少三個(gè)。
控制單元可以依照校正的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行車輛間距離控制。
控制單元可以控制圖像獲取單元選擇器，當(dāng)車輛在小路上行駛時(shí)選擇具有第一基 線的至少兩個(gè)圖像獲取單元，當(dāng)車輛在城市道路行駛時(shí)選擇具有比第一基線更長的第二基 線的至少兩個(gè)圖像獲取單元，當(dāng)車輛在高速公路行駛時(shí)選擇具有比第二基線更長的第三基 線的至少兩個(gè)圖像獲取單元。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，提供了一種提供車輛周圍環(huán)境信息的方法。所述方法可 以包括確定車輛的當(dāng)前車速；當(dāng)當(dāng)前車速小于預(yù)設(shè)的第一參考值時(shí)，在多個(gè)圖像獲取單 元中選擇具有第一基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元；當(dāng)當(dāng)前車速小于預(yù)設(shè)的第二參考值時(shí)， 在多個(gè)圖像獲取單元中選擇具有比第一基線更長的第二基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元；當(dāng) 當(dāng)前車速大于預(yù)設(shè)的第二參考值時(shí)，在多個(gè)圖像獲取單元中選擇具有比第二基線更長的第 三基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元；從所選的至少兩個(gè)圖像獲取單元接收圖像數(shù)據(jù)，并且對 接收的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理；以及根據(jù)進(jìn)行了圖像處理的圖像數(shù)據(jù)識別障礙物，并且計(jì) 算障礙物的位置。
所述方法還可以包括，使用計(jì)算的障礙物位置、對從多個(gè)圖像獲取單元中的主圖 像獲取單元獲取的圖像數(shù)據(jù)校正障礙物的位置，以及在屏幕上顯示校正的圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明又另一個(gè)方面，提供了一種提供車輛周圍環(huán)境信息的方法。所述方法 可以包括根據(jù)車輛速度可變地確定基線，在多個(gè)圖像獲取單元中選擇具有基線的至少兩 個(gè)圖像獲取單元，以及根據(jù)從所述至少兩個(gè)圖像獲取單元接收的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算障礙物的位 置。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法具有在于此合并的附圖中可以看出或者更詳細(xì)地闡明的其 它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，并且以下具體實(shí)施方式
一起用來解釋本發(fā)明的某些原理。


圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式，舉例說明提供車輛周圍環(huán)境信息的示例性系 統(tǒng)的配置框圖。
圖2是其中安裝了多個(gè)圖1的圖像獲取單元的車輛的示意圖。
圖3是舉例說明當(dāng)在圖2車輛內(nèi)安裝了多個(gè)圖像獲取單元時(shí)，圖像獲取單元之間 最佳距離的圖。
圖4是表示測量相對于基線長度的各個(gè)位移量的距離的圖表。
圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式舉例說明提供車輛周圍環(huán)境信息的示例性方 法的程序圖。
具體實(shí)施方式
在下文中，現(xiàn)在可能在本發(fā)明的各種實(shí)施方式中詳細(xì)地進(jìn)行參考，其中的范例在 附圖和下述內(nèi)容中進(jìn)行舉例說明。附圖中同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的元件。在本發(fā)明的實(shí) 施例描述中，當(dāng)確定在相關(guān)說明書中的配置或功能的詳細(xì)描述會(huì)中斷對實(shí)施例的理解時(shí)， 將省略所述詳細(xì)描述。
可以理解的是，這里所用的術(shù)語“車輛”或“車”或其它類似術(shù)語包括機(jī)動(dòng)車輛在內(nèi)，所述機(jī)動(dòng)車輛一般來說諸如包括多功能運(yùn)動(dòng)車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車的載 客汽車，包括各種小船和海船、飛行器的船舶，等等，并包括混合動(dòng)力型汽車、電動(dòng)車輛、帶 插頭接點(diǎn)的混合電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛及其它代用燃料車輛(例如從非汽油的資源得到的 燃料)?；旌蟿?dòng)力型汽車這里指的是，那些具有兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)力源的車輛，舉例來說既具有 汽油動(dòng)力又具有電動(dòng)動(dòng)力的車輛。
圖1是依照本發(fā)明示例性實(shí)施例、舉例說明提供車輛周圍環(huán)境信息的系統(tǒng)的配置 圖。
依照本發(fā)明示例性實(shí)施例，提供車輛周圍環(huán)境信息的系統(tǒng)包括圖像獲取單元110、 圖像獲取單元選擇器120、圖像處理單元130、顯示單元140以及控制單元15。
圖像獲取單元110獲取車輛前方周圍環(huán)境的圖像信息。圖像獲取單元110包括主 圖像獲取單元111和多個(gè)子圖像獲取單元112、113.......圖像獲取單元110包括照像機(jī)。
如圖2所示，在車輛的前窗上以預(yù)設(shè)間距排列并安裝了多個(gè)圖像獲取單元110?？?以安裝至少三個(gè)照像機(jī)作為多個(gè)圖像獲取單元110。如圖3中所示，預(yù)設(shè)間距表示為第一 基線、第二基線和第三基線。第一至第三基線具有通過序列(等比級數(shù)序列、等價(jià)序列)的 不對稱值。也就是說，第一至第三基線被配置為具有互相不同的值并且被設(shè)定為依照BS1、 BS2和BS3的次序而增大。圖像獲取單元111至113之間的基線的長度可以通過不對稱性 不同地組合。圖2和3舉例說明了其中安裝了三個(gè)圖像獲取單元111至113的情況，但是 本發(fā)明并不局限于此。當(dāng)獲取單元110的數(shù)目變得更高時(shí)，可以不同地設(shè)置基線長度。
第一基線表示主圖像獲取單元111與子圖像獲取單元112之間的間距BSl，第二基 線表示子圖像獲取單元112與113之間的間距BS2，第三基線表示主圖像獲取單元111與子 圖像獲取單元113之間的間距BS3。
圖像獲取單元選擇器120被控制單元150控制，以在圖像獲取單元111至113之 間選擇兩個(gè)圖像獲取單元，從選擇的圖像獲取單元接收圖像數(shù)據(jù)，并且將接收的圖像數(shù)據(jù) 發(fā)送至圖像處理單元130。
圖像處理單元130根據(jù)從圖像獲取單元選擇器120接收的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生位移量圖 像數(shù)據(jù)。此時(shí)，位移圖像數(shù)據(jù)表示其中在從兩個(gè)圖像獲取單元接收的兩個(gè)圖像與重疊像素 移動(dòng)的兩個(gè)圖像中移動(dòng)的重疊像素的數(shù)據(jù)是作為一個(gè)立體圖像來處理的。
控制單元150根據(jù)從圖像處理單元130接收的位移圖像數(shù)據(jù)檢測移動(dòng)物體并且分 析移動(dòng)物體的位置(距離)。此外，控制單元150校正由主圖像獲取單元111成像的圖像數(shù) 據(jù)中的移動(dòng)物體的分析的位置，并且發(fā)送校正的圖像數(shù)據(jù)至顯示單元140。
顯示單元140顯示由主圖像獲取單元111獲取的圖像數(shù)據(jù)。也就是說，顯示單元 140在屏幕上顯示由控制單元150校正的圖像數(shù)據(jù)。即使當(dāng)改變了由車輛速度選擇的圖像 獲取單元時(shí)，也不提供由選擇的圖像獲取單元成像的圖像數(shù)據(jù)。具體地說，當(dāng)主要地提供由 主圖像獲取單元111成像的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)移動(dòng)物體的計(jì)算位置校正由主圖像獲取單元 111成像的圖像數(shù)據(jù)，并且每當(dāng)根據(jù)車輛速度選擇的圖像獲取單元發(fā)生改變時(shí)、就將校正的 圖像數(shù)據(jù)提供給顯示單元140。因此，在沒有改變基礎(chǔ)屏幕的情況下，準(zhǔn)確地檢測了移動(dòng)物 體的位置信息并且提供了連續(xù)拍攝，從而提高了駕駛員的便利性。比如，在不同的位置和方 向排列子圖像獲取單元112和113，并且盡管子圖像獲取單元112和113在相同的環(huán)境成 像，但從駕駛員觀看的子圖像獲取單元112和113獲取的圖像的角度和位置是稍有不同的。因此，當(dāng)提供了選擇的圖像獲取單元的圖像時(shí)，角度和位置會(huì)連續(xù)地發(fā)生改變因而駕駛員感覺疲倦。然而，在本發(fā)明中，當(dāng)主要連貫地顯示主圖像獲取單元111的圖像時(shí)，根據(jù)從選擇的圖像獲取單元計(jì)算的位置信息來校正主圖像獲取單元111的圖像中的移動(dòng)物體的位置。因此，可以使駕駛員疲勞度減到最少。
另一方面，控制單元150控制圖像獲取單元選擇器120根據(jù)車輛速度信息來選擇多個(gè)圖像獲取單元111至113中的兩個(gè)圖像獲取單元。雖然未示出，車輛速度信息可以通過變速器、導(dǎo)航等來采集。將參考以下表I描述一種在多個(gè)圖像獲取單元111至113之間選擇兩個(gè)圖像獲取單元的方法。
(表 I)
權(quán)利要求
1.一種提供車輛的周圍環(huán)境信息的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個(gè)圖像獲取單元，其以預(yù)設(shè)的間距安裝在所述車輛中；圖像獲取單元選擇器，其選擇所述多個(gè)圖像獲取單元中的至少兩個(gè)圖像獲取單元，并且從所選擇的獲取單元接收圖像數(shù)據(jù)；以及控制單元，其根據(jù)從所述圖像獲取單元選擇器接收的圖像數(shù)據(jù)識別障礙物，計(jì)算所述障礙物的位置，并且根據(jù)所述車輛的車輛速度的信息、控制所述圖像獲取單元選擇器以選擇所述多個(gè)圖像獲取單元中的至少兩個(gè)圖像獲取單元。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元根據(jù)所述障礙物的位置、對所述多個(gè)圖像獲取單元中的主圖像獲取單元的圖像數(shù)據(jù)校正所述障礙物的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括顯示單元，其在屏幕上顯示由所述控制單元校正的圖像數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述車輛速度是快速時(shí)，所述控制單元確定增大基線，并且當(dāng)所述車輛速度是慢速時(shí)，所述控制單元確定減小基線。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述控制單元控制所述圖像獲取單元選擇器，當(dāng)所述車輛低速行駛時(shí)選擇具有第一基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元，當(dāng)所述車輛中速行駛時(shí)選擇具有比所述第一基線更長的第二基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元，并且選擇具有比所述第二基線更長的第三基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)圖像獲取單元被安裝成具有與序列相應(yīng)的不同基線。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)圖像獲取單元是至少三個(gè)。
8.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元根據(jù)校正的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行車輛間距離的控制。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元控制所述圖像獲取單元選擇器，當(dāng)所述車輛在小路上行駛時(shí)選擇具有第一基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元，當(dāng)所述車輛在城市道路行駛時(shí)選擇具有比所述第一基線更長的第二基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元，當(dāng)所述車輛在高速公路行駛時(shí)選擇具有比所述第二基線更長的第三基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元。
10.一種提供車輛的周圍環(huán)境信息的方法，所述方法包括確定所述車輛的當(dāng)前車輛速度；當(dāng)所述當(dāng)前車輛速度小于預(yù)設(shè)的第一參考值時(shí)，在多個(gè)圖像獲取單元中選擇具有第一基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元；當(dāng)所述當(dāng)前車輛速度小于預(yù)設(shè)的第二參考值時(shí)，在所述多個(gè)圖像獲取單元當(dāng)中選擇具有比所述第一基線更長的第二基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元；當(dāng)所述當(dāng)前車輛速度大于預(yù)設(shè)的第二參考值時(shí)，在所述多個(gè)圖像獲取單元當(dāng)中選擇具有比所述第二基線更長的第三基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元；從所選的至少兩個(gè)圖像獲取單元接收圖像數(shù)據(jù)，并且對接收的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理；以及根據(jù)進(jìn)行了圖像處理的圖像數(shù)據(jù)識別障礙物，并且計(jì)算所述障礙物的位置。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括使用計(jì)算的所述障礙物位置，對從所述多個(gè)圖像獲取單元中的主圖像獲取單元獲取的圖像數(shù)據(jù)校正所述障礙物的位置；以及在屏幕上顯示校正的圖像數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述基線按照序列設(shè)定。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述多個(gè)圖像獲取單元是至少三個(gè)。
14.一種提供車輛的周圍環(huán)境信息的方法，所述方法包括根據(jù)車輛速度可變地確定基線； 在多個(gè)圖像獲取單元中選擇具有所述基線的至少兩個(gè)圖像獲取單元；以及 根據(jù)從所述至少兩個(gè)圖像獲取單元接收的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算障礙物的位置。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述根據(jù)車輛速度可變地確定基線的步驟包括，當(dāng)所述車輛速度是快速時(shí)確定增大基線，以及當(dāng)所述車輛速度為慢速時(shí)確定減小基線。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述多個(gè)圖像獲取單元是至少三個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于提供車輛的周圍環(huán)境信息的系統(tǒng)和方法的技術(shù)，所述系統(tǒng)和方法準(zhǔn)確地計(jì)算車輛周圍的障礙物的位置。所述系統(tǒng)包括以預(yù)設(shè)的間距安裝在所述車輛中的多個(gè)圖像獲取單元，選擇多個(gè)圖像獲取單元的至少兩個(gè)圖像獲取單元、并且從所選擇的獲取單元選擇接收圖像數(shù)據(jù)的圖像獲取單元選擇器，以及控制單元，其根據(jù)從圖像獲取單元選擇器接收的圖像數(shù)據(jù)識別障礙物，計(jì)算障礙物的位置，并且根據(jù)車輛的車輛速度的信息、控制圖像獲取單元選擇器以選擇多個(gè)圖像獲取單元中的至少兩個(gè)圖像獲取單元。
文檔編號H04N7/18GK102997899SQ20121002139
公開日2013年3月27日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者黃載弼, 沈性輔, 鄭義潤 申請人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社