使用圖像信息的車輛駕駛輔助系統的製作方法
2023-06-26 20:02:06 1
使用圖像信息的車輛駕駛輔助系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及使用圖像信息的車輛駕駛輔助系統，並涉及不使用安裝在車輛中的高性能計算機的車輛駕駛輔助系統。在該系統中，安裝在車輛中的成像單元(11)拍攝車輛的周圍的圖像。安裝在車輛中的通信單元(15)將包括由成像單元(11)拍攝的圖像的信息傳送到車輛外部的信息處理中心(20)。包括在信息處理中心(20)中的圖像處理單元(221)對從車輛接收的圖像應用預定義的圖像處理。包括在信息處理中心(20)中的通信單元(21)將表示圖像處理單元(221)的圖像處理的結果的信息傳送到車輛。安裝在車輛中的駕駛輔助單元(16)基於表示圖像處理單元(22)的圖像處理的結果的信息來執行用於輔助駕駛車輛的操作。
【專利說明】使用圖像信息的車輛駕駛輔助系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及使用圖像信息的車輛駕駛輔助系統。
【背景技術】
[0002]如日本專利申請特開N0.2010-15248和日本專利申請特開N0.2011-253214所公開的公知的駕駛輔助系統處理由車載相機拍攝的目標車輛的周圍的圖像來檢測諸如行人等之類的對象物並將對象物的檢測結果呈現給車輛駕駛員以引起駕駛員的注意，從而輔助安全駕駛。
[0003]上述公知的系統適用於，例如，基於作為待檢測的對象物的行人的檢測，將拍攝的圖像與表示有行人存在的圖案圖像進行匹配。日本專利申請特開N0.2010-15248所公開的系統在通過圖案匹配所提取出的候選圖像中沿著預定方向對各自線的像素的總和值的分布應用頻率分析。當在頻率分析中檢測到預定義頻率的功率譜密度超過預定的閾值時，則假定拍攝的圖像包括行人，由此防止了圖案匹配期間對行人的錯誤檢測。另外，日本專利申請特開N0.2011-253214所公開的系統，在通過圖案匹配確保檢測行人的準確性的同時，根據交通狀況來改變在拍攝的圖像中搜索行人的搜索密度，從而減少圖像處理中所需的計算量。除了上述系統外，迄今為止已經提出了用於提高檢測對象物的準確性和/或減少計算量的各種技術。
[0004]然而，上述公知的系統適用於通過使用車載計算機來處理拍攝的圖像。通過使用車載計算機的圖像處理來準確地檢測對象物要求計算機具有高的處理速度和大的存儲能力。這導致了更昂貴的系統，從而阻礙這種系統的推廣。
[0005]基於上述考慮，因此期望具有能夠對拍攝的圖像進行圖像處理從而輔助駕駛車輛的駕駛員而不使用高性能的車載計算機的車輛駕駛輔助系統。
【發明內容】
[0006]根據本發明示例性的實施例，提供了一種車輛駕駛輔助系統，包括:成像單元，其安裝在車輛中並且配置為拍攝所述車輛的周圍的圖像；車輛側通信單元，其安裝在車輛中並配置為將包括由所述成像單元拍攝的所述圖像的信息傳送到所述車輛外部的信息處理中心；圖像處理單元，其包括在所述信息處理中心中並配置為對從所述車輛接收到的所述圖像應用預定義的圖像處理；中心側通信單元，其包括在所述信息處理中心中並配置為將表示通過圖像處理單元的圖像處理的結果的信息傳送到所述車輛；以及，駕駛輔助單元，其安裝在所述車輛中並配置為基於表示通過所述圖像處理單元的所述圖像處理的所述結果的所述信息來執行用於輔助駕駛所述車輛的操作。
[0007]在如上那樣配置的系統中，圖像處理不是在安裝於車輛內的計算機中執行，而是在車輛之外的信息處理中心中執行。因此，僅需要在車輛側執行:將包括圖像的信息傳送到信息處理中心，以及基於從信息處理中心接收到的圖像處理的結果來輔助駕駛的操作。
[0008]本發明是得益於最近通信網絡絡的迅猛發展。總的來說，包括圖像的信息伴隨有大量的數據。通信網絡絡最近的發展允許以高速傳送這樣大量的數據。此外，高性能計算機可以容易地安裝在信息處理中心中。使用這樣的高性能計算機的圖像處理導致檢測相對於車輛行駛而言是障礙物的對象物的較高準確性。這允許了不在車輛側使用這樣的高性能計算機的情況下而執行的駕駛車輛的實際輔助。
[0009]優選地，該系統可進一步包括:擁堵狀態檢測單元，其包括在所述信息處理中心中並配置為檢測所述車輛側通信單元與所述中心側通信單元之間的通信網絡的擁堵狀態；以及，傳送控制單元，其安裝在所述車輛中並配置為選擇數據量減少處理和傳送頻率，其中，將對由所述車輛側通信單元傳送的信息應用所述數據量減少處理，根據由所述擁堵狀態檢測單元檢測的所述通信網絡的所述擁堵狀態以所述傳送頻率來傳送經處理的信息。
[0010]當包括圖像的信息從車輛傳送到信息處理中心時，通信速率可以取決於車輛側通信單元和中心側通信單元之間的通信網絡的擁堵狀態來改變。例如，對於通信網絡的惡化的擁堵狀態，可能需要更長的時間段來完成信息的傳送。同時，必須沒有延遲地執行基於包括車輛的周圍的圖像的信息來輔助駕駛車輛的一系列操作。
[0011]因此，優選地，從車輛側通信單元傳送到信息處理中心的信息的內容和/或傳送頻率(或傳送時間間隔)可以根據通信網絡的擁堵狀態而改變。這允許了待傳送的信息的數據量取決於通信網絡的擁堵狀態而改變，由此防止了輔助駕駛車輛的一系列操作由於信息的傳送而被延遲。
[0012]當結合以下說明和附圖進行考慮時，將更好地體會和理解本發明的這些以及其他實施例。然而，應當理解的是，儘管以下的說明表示本發明的各個實施例及其大量的具體細節，但是以下的說明僅以例示而非限制的方式給出。在本發明的範圍內且不背離其精神的情況下，可以作出多種替換、變型、附加和/或重新布置，並且本發明包括所有這樣的替換、變型、附加和/或重新布置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]在附圖中:
[0014]圖1A示出了根據本發明第一實施例的車輛駕駛輔助系統的框圖；
[0015]圖1B示出了根據第一實施例的車載設備的控制器的功能框圖；
[0016]圖1C示出了根據第一實施例的圖像信息處理中心的計算機的功能框圖；
[0017]圖2示出了根據第一實施例的、對將被傳送的圖像應用的數據量減少處理以及它們的傳送頻率進行選擇的過程的流程圖；
[0018]圖3示出了根據第一實施例的在車載設備中所執行的數據量減少處理的流程圖；
[0019]圖4示出了車載設備根據圖2的過程的確定來將圖像傳送到圖像信息處理中心的過程的流程圖；
[0020]圖5示出了根據第一實施例在車載設備中所執行的、當的車輛存在與對象物發生碰撞的較高風險時提醒車輛駕駛員的過程的流程圖；
[0021]圖6示出了根據第一實施例的在圖像信息處理中心中所執行的過程的流程圖；
[0022]圖7示出了圖6中的碰撞風險確定過程的流程圖；
[0023]圖8示出了根據第一實施例計算用於確定碰撞風險的從車輛到對象物的距離的例子；[0024]圖9A示出了根據本發明第二實施例的車載設備的控制器的功能框圖；
[0025]圖9B示出了根據第二實施例的圖像信息處理中心的計算機的功能框圖；
[0026]圖10示出了根據第二實施例的、對將被傳送的圖像應用的數據量減少處理以及它們的傳送頻率進行選擇的過程的流程圖；以及
[0027]圖11示出了根據第二實施例的在圖像信息處理中心中所執行的過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0028](第一實施例)
[0029]參考附圖，在下文中將更詳細地描述根據本發明第一實施例的車輛駕駛輔助系統。在本實施例中，車輛駕駛輔助系統適用於以下應用，其中與對象物(例如車輛(包括摩託車)或目標車輛前方的行人)發生碰撞的風險被確定，並且隨後將經確定的碰撞風險呈現給目標車輛的駕駛員。
[0030]如下文將要描述的那樣，配置本實施例的車輛駕駛輔助系統以使得車載設備10將包括圖像的信息傳送到目標車輛外部的圖像信息處理中心20，圖像信息處理中心20對接收到的圖像應用預定義的圖像處理，並且車載設備10基於圖像處理的輸出來輔助駕駛目標車輛。因此，本發明能夠應用於基於圖像處理來輔助車輛駕駛的任何車輛駕駛輔助系統。本發明的車輛駕駛輔助系統例如可以適用於以下應用，其中車載設備10拍攝目標車輛的周圍的圖像，並且圖像信息處理中心20繼而將拍攝的圖像轉換成鳥瞰圖，從而將經轉換的圖像呈現給目標車輛的駕駛員，或者基於拍攝的圖像識別停車位，從而以自動的方式將目標車輛導航到停車位。
[0031]如圖1A所示，本實施例的車輛駕駛輔助系統包括安裝在每輛車中的車載設備10和圖像信息處理中心20，該圖像信息處理中心20配置為接收包括來自每個車載設備10的圖像的信息並執行包括預定義的圖像處理的一系列過程。
[0032]車載設備10包括成像單元11，例如電荷耦合器件(CXD)相機。成像單元11設置在目標車輛的乘客室內，朝向車輛前方並且靠近乘客室內的天花板。調節成像單元11的設置角度等，從而使得目標車輛的前端部分落入拍攝的圖像的一部分。這樣允許基於目標車輛前端部分的寬度來計算從目標車輛到對象物(例如前方車輛等)的距離。此外，在目標車輛的行駛期間，成像單元11每預定時間間隔拍攝一幀圖像並將拍攝的圖像輸出到控制器14。
[0033]控制器14除了接收來自成像單元11的圖像以外，還接收由GPS接收器12確定的表示目標車輛的位置的位置信息，通過車輛接口(Ι/F)單元13的、表示方向盤的轉向角度的轉向角度信息和制動踏板下壓信息。位置信息和轉向角度信息作為特定的信息在圖像信息處理中心20中被用來確定與對象物的碰撞風險，其中位置信息用來計算目標車輛的速度並且轉向角度信息用來預期目標車輛的行駛方向。因此，位置信息可以是速度信息，並且轉向角度信息可以是表示轉彎幅度的信息，例如橫擺率或橫向加速度。制動踏板下壓信息用來確定駕駛員是否啟動碰撞避免操作來避免與障礙物的碰撞。啟動制動踏板下壓後，可以確定碰撞風險較低。
[0034]控制器14包括:模數轉換器(ADC)，其將來自成像單元11的輸出圖像轉換成數字圖像；和存儲經轉換的圖像的圖像存儲器；以及由CPU(未示出)、R0M(未示出)、RAM(未示出)及其他構成的微型計算機。控制器14每預定的時間間隔通過車載無線電設備15將數字圖像和特定的信息傳送給圖像信息處理中心20。
[0035]車載無線電設備15作為車輛側的通信單元，通過通信網絡(例如行動電話網絡)與圖像信息處理中心20進行通信。通信網絡擁堵很可能導致包括數字圖像的信息的傳送被延遲。為了減少根據通信網絡的擁堵狀態而被傳送的圖像的數據量，控制器14可對數字圖像應用噪音去除處理和/或數據壓縮處理。噪音去除後的圖像的數據量可小於原始圖像(即，未處理圖像)的數據量。可以通過應用數據壓縮處理來進一步減少圖像的數據量。數據壓縮處理可以通過多種方式實現，所述多種方式例如，對之前傳送的圖像與待傳送的當前圖像之間的數據量的差異進行計算的差異計算處理或離散餘弦變換(DCT)。當通信網絡更加擁堵時，傳送這樣的具有減少的數據量的經處理的圖像可以防止傳送延遲的發生。
[0036]圖1B示出了控制器14的功能框圖。控制器14包括傳送控制141，其通過執行儲存在ROM等內的規定的電腦程式來實現，並且允許控制器14作為傳送控制單元。傳送控制141配置為選擇數據量減少處理和/或傳送頻率(傳送時間間隔的倒數)，並且對待傳送的圖像應用所選擇的數據量減少處理，其中，對待傳送的圖像應用該數據量減少處理，根據通信網絡的擁堵狀態以該傳送頻率傳送經處理的圖像(通過對原始圖像應用所選擇的數據量減少處理而獲得的圖像)。這將在下文中更詳細地描述。
[0037]顯示單元16，其作為駕駛輔助單元，提醒駕駛員對象物的存在。更具體地，當從信息處理中心20接收到表示與對象物的碰撞風險的大小的信息顯示目標車輛與對象物處於發生碰撞的高風險時，顯示單元16通過突出地顯示對象物或通過顯示提醒消息來提醒駕駛員。顯示對象物或提醒消息可以伴隨有語音提醒消息。進一步地，不僅提醒駕駛員，還可執行自動地制動車輛來避免與對象物發生碰撞。
[0038]圖像信息處理中心20包括與車載設備10的車載無線電設備15進行通信的通信單元21和計算機22。計算機22執行圖像處理以從接收到的圖像中提取出對其確定碰撞風險的對象物。計算機22進一步基於包括位置信息和轉向角度信息的特定的信息來確定與所提取的對象物發生碰撞的風險的大小。確定結果通過通信單元21被傳送到車載設備10。
[0039]圖1C示出了圖像信息處理中心20的計算機22的功能框圖。計算機22包括:圖像處理器221，其通過執行儲存在ROM等中的規定的電腦程式來實現並允許計算機22作為圖像處理單元；以及，擁堵狀態檢測器222，其也通過執行儲存在ROM等中的規定的電腦程式來實現並允許計算機22作為擁堵狀態檢測單元。圖像處理器221配置為對從目標車輛接收到的圖像應用預定義的圖像處理。擁堵狀態檢測器222配置為檢測車載無線電設備15與中心側通信單元21之間的通信網絡的擁堵狀態。
[0040]現將參考圖2、圖4和圖5的流程圖來對在車載設備10的控制器14中所執行的過程進行解釋。
[0041]圖2示出了選擇數據量減少處理和傳送頻率的過程的流程圖，其中，將對被傳送的圖像應用該數據量減少處理，以該傳送頻率從車載設備10傳送經處理的圖像(通過對原始圖像應用所選擇的數據量減少處理而得到的圖像)。現將更加詳細地解釋該過程。
[0042]在步驟100中，從圖像彳目息處理中心20獲得通/[目網絡的擁堵度a (alpha)。擁堵度α具有一些定義，現在將按順序對其進行解釋。[0043]在第一定義中，擁堵度α是空置的時間段與預定的時間段(例如，100ms)的比率，該預定的時間段在傳送包括圖像的信息之前被確定。空置的時間段是在其中用於傳送信息的頻帶(或載體)未被使用的時間段。作為一個示例，對於IOOms的預定的時間段，當頻帶被佔用80ms時(即，空置的時間段為20ms)，則擁堵度α為80%。
[0044]在第二定義中，基於圖像信息處理中心20處的分組到達率來計算擁堵度α。包括圖像的信息被分解為多個分組，並且以分組的形式從目標車輛的車載設備10傳送到圖像信息處理中心20。已到達圖像信息處理中心20的分組的數量與從目標車輛的車載設備10所傳送的分組的數量的比率與通信網絡的擁堵狀態相關。
[0045]例如，當目標車輛的車載設備10在預定的時間段(例如，100ms)內傳送了 m個分組並從圖像信息處理中心20接收到η個確認信號(ACK信號)時，擁堵度α可通過下式來計算:
[0046]α (% ) =100 X (l_n/m)。
[0047]在第三定義中，擁堵度α在圖像信息處理中心20中被計算出並由目標車輛的車載設備10從圖像信息處理中心20接收。圖像信息處理中心20能夠通過參考通信信道分配列表來檢測通信網絡的基站擁堵到何種程度。在圖像信息處理中心20中計算出擁堵度α作為空置的通信信道數量與總的通信信道數量的比率，並被傳送到車載設備10。
[0048]在第一實施例中，擁堵度α根據第三定義在圖像信息處理中心20中被計算出，並且然後從圖像信息處理中心20被傳送到車載設備10。
[0049]隨後，在步驟SllO中確定擁堵度α是否小於10%。如果在步驟SllO中確定為擁堵度α小於10%，則過程推進到步驟S120，這裡確定為以時間間隔XO傳送原始圖像(即，未經處理的圖像)(例如，從而每秒傳送33幀圖像)。這是因為，對於小於10%的擁堵度α，通信網絡的擁堵度α可以是很小的並且包括圖像的信息的傳送可不被延遲。
[0050]如果在步驟SllO中確定擁堵度α等於或大於10%，則過程推進到步驟S130，這裡確定擁堵度α是否小於20%。如果在步驟S130中確定為擁堵度α小於20%，則過程推進到步驟S140，這裡確定將以預定的時間間隔XO傳送經處理的圖像Α。如圖3所示，經處理的圖像A是從相應的原始圖像中去除噪聲而獲得的噪音去除的圖像。在擁堵度α小於20%但等於或大於10%的情況下，通信網絡的擁堵狀態可能某種程度上較差。這是為什麼每幀傳送圖像的數據量在步驟S140中被減少的原因。
[0051]如果在步驟S130中確定擁堵度α等於或大於20%，則過程推進到步驟S150，這裡確定擁堵度α是否小於30%。如果在步驟S150中確定為擁堵度α小於30%，則過程推進到步驟S160，這裡確定將以預定的時間間隔XO傳送經處理的圖像B。如圖3所示，經處理的圖像B是通過壓縮相應的經處理的圖像A而得到的壓縮的噪音去除的圖像，其允許每一幀傳送圖像的數據量進一步減少。或者，經處理的圖像B是通過壓縮相應的原始圖像而得到的經壓縮的圖像。
[0052]如果在步驟S150中確定擁堵度α等於或大於30%，則過程推進進到步驟S170，這裡確定擁堵度α是否小於50%。如果在步驟S170中確定擁堵度α小於50%，則過程推進到步驟S180，這裡確定將以預定的時間間隔Xl傳送原始圖像(例如，從而每秒傳送10幀圖像)。將傳送間隔增加到Xl允許了每幀傳送圖像的數據量大大地減少。或者，為了進一步減少每一幀被傳送的圖像的數據量，可以確定為以預定的時間間隔Xl傳送經處理的圖像A或經處理的圖像B。如果在步驟S170中確定擁堵度α等於或大於50%，則過程推進到步驟S190，這裡確定將以預定的時間間隔Χ2傳送原始圖像(例如，從而每秒傳送5幀圖像)。執行步驟S190的操作是因為通信網絡的擁堵度變得糟糕得多。或者，如在步驟S180中那樣，為了進一步減少每一幀被傳送的圖像的數據量，可以確定以預定的時間間隔Χ2傳送經處理的圖像A或經處理的圖像B。
[0053]在圖2的流程圖中所示的上述過程允許了根據通信網絡的擁堵狀態而被確定的合適的數據量減少處理和合適的傳送頻率，其中，將對被傳送的圖像應用該合適的數據量減少處理，以該合適的傳送頻率傳送經處理的圖像。儘管在步驟S110、S130、S150和S170中使用了特定的標準，其他標準可以用於確定通信網絡的擁堵狀態。此外，可以更加精細或更加粗略地劃分通信網絡的擁堵度的整個範圍。
[0054]圖4示出了在車載設備10中所執行的過程的流程圖，其中車載設備10根據圖2的過程的確定結果將包括圖像的信息傳送到圖像信息處理中心20。
[0055]首先，在步驟S200中，控制器14以對應於最小傳送時間間隔的時間間隔通過成像單元11、GPS接收器12、車輛接口單元13及其它單元來獲得圖像(原始圖像)和特定的信息。在步驟S210中，確定是否需要處理圖像來減少它們的數據量。基於圖2的過程的確定結果來執行該操作。更具體地，如果確定將傳送原始圖像，則確定無需對原始圖像進行處理。如果確定為將傳送經處理的圖像A或經處理的圖像B，則確定需要對原始圖像進行相應的處理(去除噪聲和/或數據壓縮)。在步驟S220中，執行原始圖像的相應的處理從而獲得經處理的圖像A或經處理的圖像B。
[0056]在步驟S230中，基於在圖2的過程中所確定的傳送時間間隔(或傳送頻率)，確定是否達到傳送時間。如果達到傳送時間，則原始的或經處理的圖像和特定的信息在步驟S240被傳送到圖像信息處理中心20。如果尚未達到傳送時間，則過程結束。
[0057]圖5示出了一過程的流程圖，其中，車載設備10接收基於來自圖像信息處理中心20的圖像處理的結果的、表示與對象物的碰撞風險大小的信息，並且當接收到的信息顯示為目標車輛處於與對象物發生碰撞的較高風險時提醒駕駛員對象物的存在。
[0058]在步驟S300中，車載設備10接收基於來自圖像信息處理中心20的圖像處理的結果的、表示與對象物發生碰撞的風險大小的信息。該信息包括用於在來自車載設備10的圖像中指定對象物的特定的信息。當目標車輛與多個對象物存在較高的碰撞風險時，從圖像信息處理中心20所接收的信息包括關於各個對象物的信息。
[0059]在步驟S310中，基於從圖像信息處理中心20所接收的信息，車載設備10確定目標車輛是否處於與對象物發生碰撞的較高的風險。如果確定目標車輛處於與對象物發生碰撞的較高的風險，則過程推進到步驟S320，這裡車載設備10通過顯示單元16來提醒駕駛員對象物的存在。
[0060]現在將參照圖6和圖7的流程圖對在圖像信息處理中心20中所執行的過程進行解釋。
[0061]圖6示出了一過程的流程圖，其中，圖像信息處理中心20從車載設備10接收包括圖像的信息，通過對包含在接收到的信息中的圖像進行處理來確定與對象物的碰撞風險的大小，並且將確定結果傳送到車載設備10。
[0062]首先，在步驟S400中，圖像信息處理中心20從車載設備10接收一請求以接收包括圖像的信息(下文中稱為接收請求)。也就是說，車載設備10在傳送包括圖像的信息之前向圖像信息處理中心20發出請求。隨後，在步驟S410中，圖像信息處理中心20基於空置的通信信道的列表來計算擁堵度α從而將擁堵度α傳送給車載設備10。這允許了車載設備10獲得表示通信網絡的擁堵狀態的擁堵度α。
[0063]在步驟S420中，圖像信息處理中心20從車載設備10接收包括圖像和特定信息的信息。隨後，在步驟S430中，圖像信息處理中心20對接收到的圖像進行處理從而提取對其確定碰撞風險的對象物。在該圖像處理中，表示非目標車輛的車輛或行人的接收到的圖像的一部分可能通過公知的圖案匹配等從整個圖像中提取出來，或者通過使用用於提取或描述圖像特徵的技術(例如尺度不變特徵轉換(SIFT))來識別圖像中的對象物。
[0064]優選地，在步驟S430中，圖像信息處理中心20可以在從圖像中提取對象物之前，通過使用作為特定信息的轉向角度信息來縮小在其中可能存在用於確定碰撞風險的對象物的圖像的一部分，並且可以對經縮小的圖像部分應用圖像處理。或者，圖像信息處理中心20可以從通過圖像處理所提取出的對象物中基於轉向角度信息來排除可能不出現在目標車輛的行駛方向上的對象物，並在後續過程中僅對沒有被排除的對象物進行討論。這樣可以在圖像信息處理中心20中，降低處理負載並提高處理速度。
[0065]總地說來，在圖像中提取並識別用於確定碰撞風險的對象物需要極大的計算量。然而，相較於車載設備10，高性能計算機更易於安裝在圖像信息處理中心20中。因此，允許以極高的速度執行上述圖像處理。此外，上述配置實現了將新且高效的技術結合到所使用的圖像處理技術中。
[0066]在步驟S440，執行碰撞風險確定過程。在步驟S430中存在從圖像所提取的多個對象物的情況下，對於每個所提取的對象物確定碰撞風險。將參考圖7在下文中更詳細地解釋碰撞風險確定過程。
[0067]最後，在步驟S450中，圖像信息處理中心20將在步驟S440中作出的確定結果傳送給車載設備10。
[0068]現將參考圖7的流程圖對碰撞風險確定過程進行解釋。
[0069]首先，在步驟S500中，從目標車輛到對象物的距離dt計算如下。
[0070]如圖8所示，當針對其確定碰撞風險的對象物為行駛在目標車輛的前方的車輛(以下簡稱為前方車輛)時，前方車輛的寬度L2(例如，小型車是1.5m，中型車是1.8m)是已知的。通過將寬度LI預先登錄到圖像信息處理中心20或通過將包括寬度LI的特定信息傳送到圖像信息處理中心20，對於圖像信息處理中心20而言目標車輛的寬度LI同樣會是已知的。
[0071]從圖8可見，可以滿足下式。
[0072]d2/dl=L2/Ll (I)
[0073]通過下式可以表示從目標車輛到對象物的距離dt。
[0074]dt=dl-d2=(l-L2/Ll)dl (2)
[0075]在以上等式中，通過從成像單元11到遠焦點的距離d0減去從成像單元11到目標車輛的前端的距離來獲得從目標車輛的前端到遠焦點的距離dl。通過實驗可以確定從成像單元11到遠焦點的距離d0。也可以預先已知從成像單元11到目標車輛的前端的距離。因此，從目標車輛的前端到遠焦點的距離dl也是已知的，這就允許了根據式(2)來計算從目標車輛的前端到對象物的距離dt。當目標車輛裝配有雷達單元時，可以將從目標車輛到在目標車輛的前方檢測到的障礙物的距離傳送到圖像信息處理單元20。傳送的距離可被用作從目標車輛到對象物的距離。
[0076]隨後，在步驟S510中，基於作為特定信息的從車載設備10接收到的GPS位置信息的歷史來計算目標車輛的速度V。在步驟S520中，確定從目標車輛到對象物的距離dt是否小於距離閾值Dth，即dt〈Dth，以及距離dt除以目標車輛的速度V是否小於時間閾值Tth，即dt/v〈Tth。如果在步驟S520中確定dt〈Dth且dt/v〈Tth,貝U過程推進到步驟S540,這裡確定目標車輛處於與對象物發生碰撞的較高風險。如果在步驟S520中確定從目標車輛到對象物的距離dt等於或大於距離閾值Dth，即dt ^ Dth,或者距離dt除以目標車輛的速度V等於或大於時間閾值Tth，即dt/v ^ Tth，則過程推進到步驟S530，這裡確定為目標車輛處於與對象物發生碰撞的較低風險。
[0077]當從作為特定信息的制動踏板下壓信息中識別出目標車輛的駕駛員已經開始踩下制動踏板，即使在步驟S520中確定dt〈Dth且dt/v〈Tth的情況下，也可以確定目標車輛處於與對象物發生碰撞的較低風險。
[0078]或者，在步驟S520中，計算直至碰撞的時間。通過從目標車輛到對象物的距離dt除以目標車輛相對於對象物的速度V給出直至碰撞的時間，其中，可以由圖像上對象物位置的變化來確定對象物的速度。然後，可以確定直至碰撞的時間是否小於時間閾值Tth。
[0079]在步驟S550中，將在步驟S530或S540中作出的確定結果傳送給車載設備10。
[0080]在上述的本實施例的車輛駕駛系統中，圖像處理並未在車載設備10中執行，而是在目標車輛外部的圖像信息處理中心20中執行。採用這樣的配置，車載設備10僅需能夠傳送包括圖像的信息並基於從圖像信息處理中心20接收到的信息提醒目標車輛的駕駛員碰撞風險。此外，高性能計算機易於安裝在圖像信息處理中心20中。使用高性能計算機來執行圖像處理可導致對可能與目標`車輛發生碰撞的對象物的快速且準確的檢測。也就是說，在車載設備10中不使用高性能計算機的情況下，實際的駕駛輔助成為可能。
[0081](第二實施例)
[0082]現將參考附圖對本發明的第二實施例進行解釋。將僅對第二實施例與第一實施例的不同之處進行解釋。
[0083]圖9A示出了控制器14的功能框圖。控制器14包括:傳送控制141，其通過執行儲存在ROM等中的規定的電腦程式來實現並允許控制器14用作傳送控制單元；以及擁堵狀態檢測器142，其也通過執行儲存在ROM等中的規定的電腦程式來實現並允許控制器14用作擁堵狀態檢測單元。傳送控制141配置為選擇數據量減少處理和/或傳送頻率，並且對待傳送的圖像應用所選擇的數據量減少處理，其中，該數據量減少處理將應用於待傳送的圖像，根據通信網絡的擁堵狀態以該傳送頻率來傳送經處理的圖像(通過對原始圖像應用選擇的數據量減少處理而獲得的圖像)。擁堵狀態檢測器142配置為檢測車載無線電設備15與中心側通信單元21之間的通信網絡的擁堵狀態。
[0084]圖9B示出了圖像信息處理中心20的計算機22的功能框圖。計算機22包括圖像處理器221，其通過執行儲存在ROM等中的規定的電腦程式來實現並允許計算機22用作圖像處理單元。圖像處理器221配置為對從目標車輛接收到的圖像應用預定義的圖像處理。[0085]圖10示出了一過程的流程圖，在該過程中選擇數據量減少處理和傳送頻率，其中，對待傳送的圖像應用該數據量減少處理，以該傳送頻率從車載設備10傳送經處理的圖像(通過對原始圖像應用所選擇的數據量減少處理而獲得的圖像)。在本實施例中，根據擁堵度α的第一或第二定義在車載設備10中計算通信網絡的擁堵度α。除了以下方面之外圖10的過程與圖2的過程類似，在步驟S1000中，在車載設備10中計算通信網絡的擁堵度α。圖10的過程的後續操作與圖2的流程的操作相同。
[0086]圖11示出了一過程的流程圖，在該過程中，圖像信息處理中心20從車載設備10接收包括圖像的信息，通過對包含在接收到的信息中的圖像應用圖像處理來確定與對象物的碰撞風險的大小，並且將確定結果傳送給車載設備10。在本實施例中，除了沒有執行步驟S400、S410中的操作以外，圖11的過程與圖6的過程類似。
[0087]在第二實施例中，在車載設備10中計算通信網絡的擁堵度α，除此以外，第二實施例與第一實施例類似。因此，第二實施例能夠提供與第一實施例相似的優點。採用第二實施例的配置，車載設備10僅需能夠計算通信網絡的擁堵度α，傳送包括圖像的信息，並基於從圖像信息處理中心20接收到的信息提醒目標車輛的駕駛員碰撞風險。
[0088](其他實施例)
[0089]現在將對不背離本發明的精神和範圍的情況下可被設計出的其他實施例進行解釋。將僅對與上述實施例的不同之處進行解釋。
[0090]在上述實施例中，距離閾值Ddth和時間閾值Tth是時間的常數。或者，因為車載設備10和圖像信息處理中心20相互通信所需要的通信時間可以隨著取決於通信網絡的擁堵狀態的時間而變化，所以距離閾值Ddth和時間閾值Tth可以根據通信網絡的擁堵狀態而隨著時間改變。更具體地，距離閾值Ddth和時間閾值Tth隨著通信網絡的擁堵狀態的惡化而增加。這樣即使當車載設備10與圖像信息處理中心20之間的通信時間有所增加時，也能夠防止提醒駕駛員的時間被延遲。
【權利要求】
1.一種車輛駕駛輔助系統,包括: 成像單元(11)，其安裝在車輛中並且配置為拍攝所述車輛的周圍的圖像； 車輛側通信單元(15)，其安裝在所述車輛中並配置為將包括由所述成像單元(11)拍攝的所述圖像的信息傳送到所述車輛外部的信息處理中心(20)； 圖像處理單元(221)，其包括在所述信息處理中心(20)中並配置為對從所述車輛接收到的所述圖像應用預定義的圖像處理； 中心側通信單元(21)，其包括在所述信息處理中心(20)中並配置為將表示通過圖像處理單元(22)的圖像處理的結果的信息傳送到所述車輛；以及 駕駛輔助單元(16)，其安裝在所述車輛中並配置為基於表示通過所述圖像處理單元(22)的所述圖像處理的所述結果的所述信息來執行用於輔助駕駛所述車輛的操作。
2.如權利要求1所述的系統，進一步包括: 擁堵狀態檢測單元(222，S410)，其包括在所述信息處理中心(20)中並配置為檢測所述車輛側通信單元(15)與所述中心側通信單元(21)之間的通信網絡的擁堵狀態；以及 傳送控制單元(141，S110-S190)，其安裝在所述車輛中並配置為選擇數據量減少處理和傳送頻率，其中，將對由所述車輛側通信單元(15)傳送的信息應用所述數據量減少處理，根據由所述擁堵狀態檢測單元(222，S410)檢測的所述通信網絡的所述擁堵狀態、以所述傳送頻率來傳送經處理的信息。
3.如權利要求1所述的系統，進一步包括: 擁堵狀態檢測單元(142，S1000)，其安裝在所述車輛中並配置為檢測所述車輛側通信單元(15)與所述中心側通信單元(21)之間的通信網絡的擁堵狀態；以及 傳送控制單元(141，S110-S190)，其安裝在所述車輛中並配置為選擇數據量減少處理以及傳送頻率，其中，將對由所述車輛側通信單元(15)傳送的信息應用所述數據量減少處理，根據由所述擁堵狀態檢測單元(142，S1000)檢測的所述通信網絡的所述擁堵狀態、以所述傳送頻率來傳送所述經處理的信息。
4.如權利要 求2或3所述的系統，其中，所述傳送控制單元(141，S110-S190)配置為選擇將對由所述車輛側通信單元(15)傳送的所述信息應用的數據量減少處理，從而使得包括在所述信息中的所述圖像的數據量隨著惡化的擁堵狀態而減少。
5.如權利要求4所述的系統，其中，通過從包括在所述信息中的圖像去除噪聲來減少包括在所述信息中的所述圖像的所述數據量。
6.如權利要求4所述的系統，其中，通過壓縮包括在所述信息中的所述圖像來減少包括在所述信息中的所述圖像的數據量。
7.如權利要求4所述的系統，其中，通過從包括在所述信息中的所述圖像去除噪聲並隨後壓縮經噪音去除的圖像來減少包括在所述信息中的所述圖像的數據量。
8.如權利要求2或3所述的系統，其中，所述傳送控制單元(141，S110-S190)配置為確定將由所述車輛側的通信單元(15)傳送的所述信息的傳送頻率，從而使得所述傳送頻率隨著惡化的擁堵狀態而減小。
9.如權利要求1所述的系統，其中 從所述車輛側通信單元(15)傳送到所述信息處理中心(20)的所述信息進一步包括:表示所述車輛的駕駛狀況的信息，所述圖像處理單元(221)配置為:基於從所述車輛接收的所述圖像和所述車輛的駕駛狀況，指定可能與所述車輛發生碰撞的障礙物，並且確定與所述障礙物的碰撞風險是高或低，並且 所述駕駛輔助單元(16)配置為:當確定與所述障礙物的碰撞風險是高時，輔助駕駛所述車輛從而避免與所述障礙物的碰撞。
10.如權利要求9所述的系統，進一步包括: 擁堵狀態檢測單元(222，S410)，其包括在所述信息處理中心(20)中並配置為檢測所述車輛側通信單元(15)與所述中心側通信單元(21)之間的通信網絡的擁堵狀態； 其中，所述圖像處理單元(221)配置為改變用於根據由所述擁堵狀態檢測單元(222，S410)檢測的所述通信網絡的所述擁堵狀態來確定與所述對象物的碰撞風險為高或低的標準。
【文檔編號】H04N7/18GK103813140SQ201310757009
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2012年10月17日
【發明者】難波秀彰 申請人:株式會社電裝