周边监视装置及程序的制作方法_2

文档序号:9292083阅读:来源:国知局
车体2)中设置有多个(在本实施方式中,作为一例,四个)摄像部16(16a?16d)。摄像部16例如是内置CCD (charge coupled device ;电荷親合器件)或 CIS (CMOS image sensor ;CM0S 图像传感器)等摄像元件的数码摄像头。摄像部16能以给定的帧频来输出图像数据(运动图像数据、帧数据)。摄像部16分别具有广角透镜,能在水平方向上拍摄140°?220°的范围(视野角)。另外,摄像部16的光轴被设定为朝向下方(斜下方)。由此,摄像部16拍摄包含车辆I所能移动的路面在内的车体2的周边的外部的环境。
[0045]在本实施方式中,作为一例,摄像部16a位于车体2的前侧(车辆前后方向的前方侧)的端部2c (俯视下的端部),设置于前保险杠等。摄像部16b位于车体2的左侧(车宽方向的左侧)的端部2d,设置于左侧的车门后视镜2g(突出部)。摄像部16c位于车体2的后侧(车辆前后方向的后方侧)的端部2e,设置于后备箱的车门2h的下方的壁部。摄像部16d位于车体2的右侧(车宽方向的右侧)的端部2f,设置于右侧的车门后视镜2g(突出部)。此外,本实施方式不限制摄像头的车载方法,只要设置为摄像部16a能获取车辆的前方的图像数据,摄像部16b、16d能获取车辆的左右侧方的图像数据,摄像部16c能获取车辆的后方的图像数据即可。
[0046]周边监视ECU14能基于由多个摄像部16得到的图像数据来执行运算处理或图像处理,并将执行该图像处理而得到的图像数据显示于显示装置8。
[0047]另外,在本实施方式中,作为一例,如图3所示,在周边监视系统100中,除了周边监视E⑶14、监视器装置11、前轮转向系统12、后轮转向系统13等之外,还经由车内网络23 (电气通信回线)电连接有刹车系统18、转向角传感器19(角度传感器)、油门传感器
20、位移传感器21、车轮速传感器22、加速度传感器26等。车内网络23作为一例,构成为CAN (controller area network ;控制器局域网)。周边监视EQJ14通过车内网络23来发送控制信号,从而能控制前轮转向系统12、后轮转向系统13、刹车系统18等。另外,周边监视E⑶14能经由车内网络23来接受扭矩传感器12b、轮胎角传感器13b (后轮3R用)、刹车传感器18b、转向角传感器19(前轮3F用)、油门传感器20、位移传感器21、车轮速传感器
22、加速度传感器26等的检测结果、以及操作输入部10等的指示信号(控制信号、操作信号、输入信号、数据)。
[0048]在本实施方式中,在车辆I设置有2个加速度传感器26 (26a,26b)。此外,本实施方式将车辆I作为ESC(electronic stability control ;电子稳定控制)搭载车辆。然后,在ESC(electronic stability control)搭载车辆中使用从以往搭载的加速度传感器26(26a,26b)。此外,本实施方式不限于加速度传感器,只要是能检测车辆I的左右方向的加速度的传感器即可。在本实施方式中,导出前后方向的加速度以及左右方向的加速度。
[0049]周边监视ECU14 作为一例,具有:CPU14a (central processing unit;中央处理单元)、R0M14b (read only memory ;只读存储器)、RAM14c (random access memory ;随机存取存储器)、显示控制部14d、声音控制部14e、SSD14f (solid state drive,闪速存储器)等。CPU14a例如执行与显示装置8中显示的图像关联的图像处理、车辆I的移动路径的运算以及对物体的干扰的有无的判断等各种运算处理。CPU14a读出R0M14b等非易失性的存储装置中所存储的(安装的)程序,并遵照该程序来执行运算处理。
[0050]RAM14c临时存储CPU14a中的运算所使用的各种数据。另外,显示控制部14d在周边监视ECU14的运算处理当中主要执行利用由摄像部16得到的图像数据的图像处理、显示装置8中所显示的图像数据的图像处理(作为一例,合成等)等。另外,声音控制部14e在周边监视ECU14的运算处理当中主要执行由声音输出装置9输出的声音数据的处理。另夕卜,SSD14f是能改写的非易失性的存储部,在周边监视ECU14的电源断开的情况下也能存储数据。此外,CPU14a、R0M14b、RAM14c等能集成在同一封装体内。另外,周边监视E⑶14可以构成为不使用CPU14a而使用DSP (digital signal processor ;数字信号处理器)等其他逻辑运算处理器或逻辑电路等。另外,既可以取代SSD14f而设置HDD(hard disk drive ;硬盘驱动器),也可以与周边监视E⑶14分开独立地设置SSD14f或HDD。
[0051]图4是表示在本实施方式所涉及的周边监视E⑶14内实现的周边监视部400的构成的框图。构成为图3的周边监视E⑶14的CPU14a通过执行R0M14b(计算机可读的记录介质)内存放的软件,来实现图4所示的获取部401、角度计算部402、保存处理部403、受理部405以及显示处理部406。此外,软件(程序)可以通过计算机可读的其他记录介质来提供。周边监视部400在RAM14c上实现环形缓冲区404。
[0052]图5是表示本实施方式所涉及的车辆I的摄像部16a的摄像区域的图。如图5所示,摄像部16a对车辆I的行进方向的路面、以及从该路面起上方(重力方向的相反方向)的至少包含地平线的区域进行摄像。然而,车辆I的前轮3F附近的路面501未包含于摄像部16a当前摄像的摄像区域502。另外,因车辆I的保险杠的配置等的影响(车辆I的构造上的影响),难以使摄像区域还将前轮3F附近的底盘包含在内。
[0053]故而,驾驶者即使视觉辨识出当前摄像的摄像图像数据,也难以确认在车辆I的前轮3F附近是否存在障碍物等。为此,本实施方式所涉及的周边监视部400应驾驶者的要求,能显示摄像部16a过去摄像得到的摄像图像数据。过去摄像得到的摄像图像数据,换言之,是指在比车辆I的当前的位置靠后方的位置摄像得到的摄像图像数据。
[0054]例如,考虑由周边监视部400将对摄像区域503进行摄像而得到的摄像图像数据作为在车辆I的后方的位置由摄像部16a摄像得到的摄像图像数据提示给驾驶者。由于在摄像区域503中含有路面501,因此驾驶者能确认前轮3F附近的路面501。由此,驾驶者能在确认路面501的状况的基础上进行驾驶,因此能减轻驾驶的负担。接下来,回到图4,说明周边监视部400的构成。
[0055]获取部401从车辆I所具备的各种传感器等获取各种信息。本实施方式所涉及的获取部401获取从设置于车辆I并对该车辆I的周边进行摄像的摄像部16a?16d输出的摄像图像数据、以及从设置于该车辆I的加速度传感器26a、26b输出的加速度数据。获取部401将获取到的信息输出至角度计算部402以及保存处理部403。
[0056]另外,获取部401将摄像的时刻与检测到加速度的时刻大致一致的摄像图像数据,与加速度数据建立对应。
[0057]角度计算部402基于由加速度传感器26a、26b获取到的加速度数据来计算车辆I的倾斜角度(俯仰角以及侧倾角)。此外,俯仰角是指,表示绕车辆I的左右轴倾斜的角度,侧倾角是指,绕车辆I的前后轴倾斜的角度。
[0058]另外,角度计算部402将根据加速度数据计算出的侧倾角以及俯仰角与该加速度数据所对应的摄像图像数据建立对应。由此能识别对摄像图像数据进行摄像时的车辆I的侧倾角以及俯仰角。
[0059]保存处理部403具备旋转控制部411、鸟瞰图图像生成部412、光流计算部413、位置估计部414以及保存部415,生成并保存用于在显示装置8中显示的摄像图像数据。
[0060]旋转控制部411对由摄像部16a摄像出的摄入了车辆I的前方(行进方向)周边的摄像图像数据进行旋转校正。
[0061]本实施方式所涉及的旋转控制部411以与摄像部16a摄像中使用的透镜的中心对应的、摄像图像数据在显示区域内的位置座标为原点,进行与该摄像图像数据所对应的侧倾角相应的旋转校正。此外,旋转校正的对象不限于由摄像部16a摄像出的摄像图像数据,例如可以是由摄像部16c摄像出的摄入了车辆I的后方周边的摄像图像数据。
[0062]鸟瞰图图像生成部412基于经旋转控制后的摄像图像数据来生成从上方俯瞰车辆I的行进方向的地面亦即该车辆I周边的地面的鸟瞰图图像数据。此外,根据摄像图像数据来生成鸟瞰图图像数据的手法使用何种手法均可,例如可以使用映射表进行变换。
[0063]每当获取摄像图像数据时就进行鸟瞰图图像数据的生成。换言之,鸟瞰图图像生成部412在基于由旋转控制部411进行旋转控制后的第I摄像图像数据生成了第I鸟瞰图图像数据后,基于在拍摄了该第I摄像图像数据而车辆I移动后由摄像部16摄像且由旋转控制部411进行旋转控制后的第2摄像图像数据,来生成第2鸟瞰图图像数据。
[0064]光流计算部413基于由鸟瞰图图像生成部412计算出的鸟瞰图图像数据来计算光流。光流设为以矢量来表示鸟瞰图图像数据中摄入的物体的运动的信息。通过计算光流,能估计车辆I的移动量。
[0065]本实施方式所涉及的光流计算部413将由鸟瞰图图像生成部412生成的鸟瞰图图像数据与前次更新时用到的鸟瞰图图像数据进行比较,来计算光流。
[0066]然而,若以鸟瞰图图像数据全体进行比较,则处理负担变大。为此,本实施方式所涉及的光流计算部413针对由鸟瞰图图像生成部412生成的鸟瞰图图像数据内的预定区域来进行比较。
[0067]具体而言,本实施方式所涉及的光流计算部413从前次更新时用到的第I鸟瞰图图像数据以及在第I鸟瞰图图像数据之后生成的第2鸟瞰图图像数据之中,分别切出预定的区域(显示范围),来计算光流。
[0068]图6是表示由光流计算部413计算的光流的概念的图。将图6的(A)作为从前次更新时用到的第I鸟瞰图图像数据之中以预定的显示范围切出的图像数据,并将图6的(B)作为从本次鸟瞰图图像生成部412生成的第2鸟瞰图图像数据之中以预定的显示范围切出的图像数据。
[0069]然后,光流计算部413计算在图6的㈧所示的图像数据与图6的⑶所示的图像数据之间以矢量表示所显示的物体(的特征点)的转移的光流。图6的(C)示出了计算出的光流的例子。在图6的(C)所示的例子中,示出了图6的㈧内所
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