CN101081608A - 驾驶支援方法以及驾驶支援装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够显示画质良好的驾驶支援图像的驾驶支援方法以及驾驶支援装置。在车尾灯(TL)以及刹车灯(BL)的发光二极管不发光时，驾驶支援系统(1)的摄像机驱动部件(14)基于照明控制部件(25)输出的图像读取定时信号，控制设置在车辆上的后方摄像机(26)来拍摄车辆周边。图像处理器(15)对从摄像机驱动部件(14)输入的图像数据(G)进行俯瞰转换而存储在图像存储器(17)中，并在显示器(8)上显示合成了多个俯瞰数据的合成图像。

Description

驾驶支援方法以及驾驶支援装置
技术领域
本发明涉及一种驾驶支援方法以及驾驶支援装置。
背景技术
传统地，在显示器上显示通过车载摄像机拍摄的影像的车载装置是人们所熟知的。该装置由安装在车辆后端的车载摄像机输入影像信号，并将基于该影像信号的背景图像与引导线一起输出到配置在驾驶室附近的显示器。
另外，在专利文献1中提出有这样一种图像处理装置，即，在进行停车操作时，蓄积由车载摄像机输入的图像数据，并利用所蓄积的图像数据进行图像处理，从而显示俯瞰车辆周边区域的俯瞰图像。
专利文献1：JP特开2002-373327号公报
但是，在车辆后退时，车辆周边的路面和障碍物等有时会被尾灯或制动灯等照明成红色。例如，由于制动灯处于间歇点亮状态，所以即使拍摄相同的路面或者连续的路面，在制动灯处于点亮状态时拍摄到的图像数据和在处于非点亮状态时拍摄到的图像数据也会成为不同的色调或明度的数据。这样，当利用在不同的照明条件下所拍摄的各图像数据进行如上所述的图像处理，并将合成数据输出到显示器时，会显示车辆周边的路面全都红色的合成图像、或局部为红色的合成图像、明度局部不同不均匀的合成图像。因此，不仅无法显示画质良好的图像，而且可能会导致驾驶员误认为路面标记等的误解。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种能够显示画质良好的驾驶支援图像的驾驶支援方法以及驾驶支援装置。
(1)为了解决上述问题，本发明提供一种驾驶支援方法，利用设置在车辆上的拍摄装置将驾驶支援图像显示在显示装置上，使车辆灯光设备的发光体处于以规定的频率重复发光以及不发光的点亮状态，而且，当上述发光体不发光时，通过上述拍摄装置拍摄车辆周边，并对通过拍摄所生成的多个图像数据进行合成而生成合成数据，并且在显示装置上显示基于上述合成数据的驾驶支援图像。
(2)本发明提供一种驾驶支援装置，由设置在车辆上的拍摄装置取得多个图像数据，并将各个上述图像数据蓄积在图像数据存储装置中，并且将合成多个上述图像数据的驾驶支援图像输出到显示装置，具有：拍摄控制装置，其在车辆灯光设备的发光体处于以规定的频率重复发光以及不发光的点亮状态的情况下，当上述发光体不发光时控制上述拍摄装置而拍摄上述车辆周边，从而由上述拍摄装置取得上述图像数据；输出控制装置，其利用存储在上述图像数据存储装置中的多个上述图像数据生成合成数据，并在上述显示装置上显示基于上述合成数据的上述驾驶支援图像。
(3)如(2)所述的驾驶支援装置，上述拍摄控制装置在上述车辆灯光设备的发光体处于不发光的非点亮状态的情况下，每隔一定的时间间隔、或者上述车辆每移动规定距离时控制上述拍摄装置进行拍摄。
(4)如(2)或(3)所述的驾驶支援装置，在上述车辆的尾灯、制动灯以及方向指示灯中的至少一个灯的上述发光体不发光时，上述拍摄控制装置控制安装在上述车辆后端的上述拍摄装置进行拍摄。
(5)本发明提供一种驾驶支援装置，具有：灯光设备控制装置，其对设置在车辆的不同位置的各个车辆灯光设备的光量进行控制；拍摄控制装置，其在上述各个车辆灯光设备的光量不同的照明条件下拍摄车辆周边；图像识别装置，其利用在互不相同的照明条件下拍摄到的各图像数据进行图像处理，从而识别车辆周边的物体或者道路。
根据上述(1)所记载的发明，在驾驶支援图像中可使用车辆灯光设备的发光体不发光时所拍摄的图像数据。驾驶支援图像能够防止因发光体的照射而导致局部变红等画质不良。因此，能够显示画质良好的驾驶支援图像。
根据上述(2)所述的发明，在驾驶支援图像中可使用车辆灯光设备的发光体不发光时所拍摄的图像数据。由此，驾驶支援图像能够防止因车辆灯光设备的照射而导致局部变红等画质不良。因此，能够显示画质良好的驾驶支援图像。
根据上述(3)所述的发明，在车辆灯光设备为非点亮状态时，每隔一定的时间、或者上述车辆每移动规定距离控制上述拍摄装置进行拍摄。因此，能够根据车辆灯光设备的状态而控制拍摄装置。
根据上述(4)所述的发明，拍摄控制装置从安装在车辆后端的拍摄装置取得发光体不发光时所拍摄的图像数据，所以当后退时显示表示车辆后方的图像的驾驶支援图像时，能够显示画质良好的图像。
根据上述(5)所述的发明，对于驾驶支援图像，可以利用多个图像数据进行图像识别，多个图像数据是指，用设置在车辆不同位置上的车辆灯光设备进行照射，从而在照明条件不同时拍摄的多个图像的数据。因此，由于在不同的条件下照射车辆周边的物体，所以能够更详细地识别物体的形状。
附图说明
图1是本实施方式的驾驶支援装置的框图。
图2是车尾灯以及刹车灯的安装位置的说明图。
图3是后方摄像机的安装位置的说明图。
图4是本实施方式的处理程序的说明图。
图5是本实施方式的处理程序的说明图。
图6是时序图，其中，(a)表示接通及断开信号，(b)表示图像读取定时信号。
图7是驾驶支援图像的说明图。
图8是其它例子的车辆的说明图。
具体实施方式
下面，根据图1～图7来说明本发明的驾驶支援装置的具体实施方式。图1是本实施方式的驾驶支援装置的框图。
如图1所示，驾驶支援系统1具有作为驾驶支援装置的控制装置2。控制装置2具有作为灯光设备控制装置以及拍摄控制装置的控制部件3、主存储器4以及ROM5。控制部件3根据存储在ROM5中的驾驶支援程序等各种程序对各种处理进行主控制。主存储器4临时存储控制部件3的运算结果，并存储用于驾驶支援的各种变量、标志(Flag)等。
在ROM5中，除了存储有各种程序之外，还存储有车辆图像数据5a。车辆图像数据5a用于将安装有驾驶支援系统1的车辆(参照图2)的图像输出到作为显示装置的显示器8。
显示器8为触摸式面板，若在该触摸式面板上进行输入操作，则经由控制装置2所具有的外部输入接口部件(以下，称为外部输入I/F部件10)，将与输入操作对应的信号输出到控制部件3。另外，若由用户对邻接设置于显示器8的操作开关9进行输入操作，则同样经由外部输入I/F部件10，将与输入操作对应的信号输出到控制部件3。
另外，控制装置2具有声音处理器11。声音处理器11具有存储音频文件的未图示的存储器和数字/模拟转换器等，并使用该音频文件而从驾驶支援系统1所具备的扬声器12输出提示音或警告音。
进而，控制装置2具有车辆侧接口部件(以下，称为车辆侧I/F部件13)。控制部件3经由该车辆侧I/F部件13而从设置在车辆C上的车速传感器20输入车速脉冲，并计算脉冲数。另外，控制部件3经由车辆侧I/F部件13而从陀螺仪21输入方位检测信号，并更新存储在主存储器4中的变量即当前方位。
另外，控制部件3经由车辆侧I/F部件13而从车辆C的空档起动开关22输入档位信号，并更新存储在主存储器4中的变量即档位。进而，控制部件3经由车辆侧I/F部件13而从转向舵角传感器23输入转向传感器信号。
若表示倒车的档位信号被输入，则控制部件3将此时的车辆位置设定为开始后退的基准位置。然后，基于该基准位置、车速脉冲以及转向传感器信号，计算出相对基准位置的相对坐标、相对舵角。
另外，控制部件3经由车辆侧I/F部件13而连接至车辆C的照明控制部件25。照明控制部件25使图3所示的车辆C的车辆灯光设备、作为尾灯的车尾灯TL、作为制动灯的刹车灯BL处于点亮状态或者非点亮状态，并使作为方向指示灯的转向灯SL闪烁。车尾灯TL在夜间等处于点亮状态，而且处于点亮状态时发出红光。刹车灯BL在踩住制动器时处于点亮状态，而且同样发出红光。在转换方向时，通过驾驶员对操纵杆的操作，使转向灯SL以规定的间隔闪烁。
车尾灯TL、刹车灯BL具有作为发光体的发光二极管。在车尾灯TL以及刹车灯BL处于点亮状态时，照明控制部件25生成接通及断开信号，并基于该接通及断开信号，使车尾灯TL、刹车灯BL的发光二极管处于以人眼不可识别的规定频率(例如大于60Hz，或者小于16毫秒的恒定周期)重复发光以及不发光的状态。因此，由步行者或其它车辆的驾驶员看起来，车尾灯TL以及刹车灯BL被点亮。
例如，若从未图示的制动器传感器输入制动信号，则照明控制部件25生成图6(a)所示的接通及断开信号，并基于该接通及断开信号，使刹车灯BL的发光二极管以高频率重复发光以及不发光。由于此时的频率超过人眼所能看见的范围，所以由步行者或其它车辆的驾驶员等看起来，刹车灯BL处于被点亮的点亮状态。在从刹车传感器没有输入制动信号时，继续使刹车灯BL的发光二极管不发光，从而使刹车灯BL处于非点亮状态。同样地，使车尾灯TL处于点亮状态时，照明控制部件25继续向车尾灯TL输出接通及断开信号。
另外，照明控制部件25经由车辆侧I/F部件13将图像读取定时信号输出到摄像机驱动部件14。具体来说，在车尾灯TL以及刹车灯BL的发光二极管重复发光以及不发光时，在接通及断开信号为断开的时刻，照明控制部件25将图6(b)所示的图像读取定时信号输出到控制部件3。
另外，在车尾灯TL以及刹车灯BL处于非点亮状态时，照明控制部件25输出周期与图6(b)的图像读取定时信号相同、且不受接通及断开信号的相位的影响的图像读取定时信号。
另外，作为拍摄控制装置的摄像机驱动部件14响应于所输入的图像读取定时信号，从而对作为图3所示的安装在车辆C后端的拍摄装置的后方摄像机26进行驱动控制。后方摄像机26具有由广角镜头和反射镜等构成的光学机构、以及CCD拍摄元件(均都未图示)，并以使光轴指向斜下方的方式安装在背门(Back Door)等上。摄像机驱动部件14响应于图像读取定时信号，从而生成用于驱动CCD拍摄元件的驱动信号、用于驱动电子快门的驱动信号，并将这些信号输出到后方摄像机26。
即，如图3所示，该后方摄像机26将车辆C的后方几米的范围作为拍摄范围Z，该拍摄范围Z与车尾灯TL的照射范围IR重叠。因此，在车辆C的车尾灯TL以及刹车灯BL处于点亮状态时，若后方摄像机26被驱动，则会拍摄到被车尾灯TL以及刹车灯BL照成红色的路面、障碍物。因此，在车尾灯TL以及刹车灯BL处于点亮状态时，在发光二极管的发光以及不发光的周期中处于不发光时，摄像机驱动部件14驱动控制后方摄像机26的电子快门进行拍摄。然后，后方摄像机26对从CCD拍摄元件输出的CCD输出信号进行A/D转换等各种处理。然后，将数字化的图像数据G输出到摄像机驱动部件14。
作为输出控制装置的图像处理器15从摄像机驱动部件14输入图像数据G，并对该图像数据G进行坐标转换，从而生成从正上方俯视拍摄区域Z的俯瞰数据G1。进而，将此时的相对于基准位置的相对位置和舵角建立关联，并将俯瞰数据G1蓄积到作为图像数据存储装置的图像存储器17中。
若图像处理器17中蓄积有规定数目的俯瞰数据G1，则图像处理器15使各俯瞰数据G1的一部分和最新的图像数据G(以下，称为当前图像数据G2)连续而生成合成数据G3，并存储到VRAM16中。然后，将合成数据G3与车辆图像数据5a等的指标一起输出到显示器8。
接着，根据图4以及图5，对本实施方式的处理步骤进行说明。在图4所示的图像数据蓄积处理中，控制部件3等待驾驶支援处理的开始触发信号的输入(步骤S1-1)。在本实施方式中，开始触发信号是来自空档起动开关22的表示倒档位置的信号，并且，若该开始触发信号被输入(步骤S1-1中为“是”)，则如上所述，将此时的车辆C的位置设定为基准位置。并且，照明控制部件25输出图像读取定时信号，该图像读取定时信号用于使后方摄像机26与车尾灯TL以及刹车灯BL同步(步骤S1-2)。
摄像机驱动部件14基于该图像读取定时信号进行图像取得处理(步骤S1-3)。即，如图6所示，在车尾灯TL或者刹车灯BL处于点亮状态时，摄像机驱动部件14在该发光二极管的发光以及不发光的周期之中处于不发光时进行拍摄，从而由后方摄像机26取得图像数据G。
若输入图像数据G，则摄像机驱动部件14将其输出到图像处理器15。图像处理器15进行公知的坐标转换，从而生成后方摄像机26从上方俯瞰拍摄区域Z的俯瞰数据G1。然后，基于控制部件3，将相对于基准位置的相对位置和此时的舵角关联到该俯瞰数据G1中，并将其存储在图像存储器17中(步骤S1-4)。
然后，控制部件3判断是否已输入结束触发信号(步骤S1-5)。在本实施方式中，结束触发信号为倒档以外的档位信号的输入。在没有输入结束触发信号时(步骤S1-5中为“否”)，返回步骤S1-2，重复上述的处理。
接着，根据图5对图像合成处理进行说明。该图像合成处理与图4所示的图像数据蓄积处理同时进行。与图像数据蓄积处理同样，控制部件3等待开始触发信号的输入(步骤S2-1)。当判断为已输入开始触发信号(在步骤S2-1中为“是”)时，图像处理器15判断是否可合成合成图像(步骤S2-2)。此时，图像处理器15取得车辆C的当前位置(相对于基准位置的相对坐标)，并判断是否存储有足够数目的、相当于当前的车辆C的后方周边的俯瞰数据G1。
当未存储有足够数目的俯瞰数据G1时，判断为不能合成合成图像(在步骤S2-2中为“否”)，图像处理器15将后方监视图像(省略图示)显示在显示器8(在步骤S2-3)上。具体来说，图像处理器15将图像取得信号输出到摄像机驱动部件14。若输入图像取得信号，则摄像机驱动部件14基于来自照射控制部件25的图像读取定时信号，驱动后方摄像机26进行拍摄，其中，上述图像读取定时信号不会受到接通及断开信号的相位的影响。摄像机驱动部件14将从后方摄像机26取得的图像数据G输出到图像处理器15，图像处理器15将该图像数据G临时存储在VRAM16中，然后将基于图像数据G的后方监视图像、和基于汽车宽度延长线或舵角的轨迹假想线等引导线显示在显示器8上。因此，后方监视图像成为被车尾灯TL或者刹车灯BL照射的车辆周边的图像，并且成为与驾驶员实际上以肉眼可识别的背景大致相同的背景。因此，在车辆C后退过程中不显示利用俯瞰数据G1的合成图像时，能够显示没有图像的闪烁、且不会使驾驶员感到不谐调的图像。
另一方面，当判断为可以合成合成图像(步骤S2-2中为“是”)时，图像处理器15从摄像机驱动部件14取得当前图像数据G2(步骤S2-4)。此时，摄像机驱动部件14在车尾灯TL以及刹车灯BL的发光二极管不发光时驱动控制后方摄像机26进行拍摄。
当已取得当前图像数据G2时，图像处理器15生成合成数据G3(步骤S2-5)。具体来说，提取存储在图像存储器17中、且相当于当前的车辆C的后方周边的各俯瞰数据G1的一部分。另外，如图7所示，沿着与车辆C的后退方向大致平行的方向，以使图像连续的方式合成所提取的数据，并且这样进行配置：将合成了所提取的数据的图像显示在显示器8的显示区域8Z的上方。另外，对当前图像数据G2进行俯瞰转换，并将基于当前图像数据G2的合成图像显示在显示区域8Z的下方，并将该图像配置为与基于各俯瞰数据G1的提取数据连续。然后，将由各俯瞰数据G1以及当前图像数据G2组成的合成数据G3临时存储在VRAM16中。
若生成了合成数据G3，则图像处理器15将合成图像描画在显示器8上(步骤S2-6)。此时，如图7所示，图像处理器15将基于车辆图像数据5a的车辆图像31重叠在合成图像30的上方的规定位置，其中，将该合成图像30作为基于合成数据G3的驾驶支援图像。并且，描画车辆C的车辆宽度延长线等的引导线32。其结果，在显示器8上显示图7所示的辅助图像35。此时，基于连续显示的俯瞰数据G1的图像相当于当前的车辆C的后方周边。另外，由于使用了在车尾灯TL以及刹车灯BL的发光二极管不发光时所拍摄的图像数据G，所以照明条件变得恒定，而且不会产生局部变红等画质不良，从而获得良好的画质。驾驶员通过肉眼识别该补助图像35，从而确认停车目标区域和车辆C的相对位置。然后，驾驶支援系统1重复进行上述处理，直到停车结束为止。
当结束停车，并从空档起动开关22输入了倒档以外的档位信号时，控制部件3判断为已输入了结束触发信号(在步骤S1-5、步骤S2-7中为“是”)，并结束处理。
根据上述实施方式，能够得到如下的效果。
(1)在上述实施方式中，摄像机驱动部件14基于照明控制部件25所输出的图像读取定时信号，在车尾灯TL以及刹车灯BL的发光二极管不发光时，驱动控制后方摄像机26拍摄车辆C的后方。另外，将所生成的图像数据G作为俯瞰数据G1而存储在图像存储器17中，并将俯瞰数据G1用于合成图像30。另外，用于合成图像30的当前图像数据G2也基于图像读取定时信号，在发光二极管不发光时进行拍摄。因此，合成图像30不会因车尾灯TL或者刹车灯BL的照射而变成局部变红、或明度不均的图像。另外，由于不会形成车辆周边的整个路面变红的图像，所以能够获得良好的画质。
(2)在上述实施方式中，照明控制部件25使车尾灯TL以及刹车灯BL的发光二极管以人类肉眼不能识别的频率点亮以及不点亮。因此，即使为了取得图像数据G而使发光二极管重复点亮以及不点亮，周围的步行者和其它车辆的驾驶员也不产生误会。
(3)在上述实施方式中，控制装置2将从安装在车辆C的后端的后方摄像机26输入的图像数据G用于图像合成处理。因此，在进行停车操作时，能够显示画质良好的合成图像30。
(4)在上述实施方式中，在车尾灯TL以及刹车灯BL处于非点亮状态时，照明控制部件25输出不受接通及断开信号的相位影响的图像读取定时信号。因此，能够根据车尾灯TL以及刹车灯BL的状态进行图像数据G的取得处理。
此外，对上述实施方式，也可以进行如下变更。
在上述实施方式中，照明控制部件25生成接通及断开信号而驱动控制车尾灯TL以及刹车灯BL，但也可以由控制装置2(例如控制部件3或图像处理器15)生成接通及断开信号而驱动控制车尾灯TL以及刹车灯BL。此时，由控制装置2(例如控制部件3或图像处理器15)输出图像读取定时信号。
在上述实施方式中，在车尾灯TL以及刹车灯BL处于非点亮状态时，摄像机驱动部件14基于不受接通及断开信号的相位影响的图像读取定时信号进行了拍摄。但除此之外，根据控制部件3的主控制，车辆C每后退规定距离就驱动后方摄像机26进行拍摄也可。
图像处理器15对图像数据G进行坐标转换而生成俯瞰数据G1，然后将其存储到图像存储器17中，但是，将未进行坐标转换的图像数据G蓄积在图像存储器17中，并在合成时进行坐标转换也可。
在上述实施方式中，使各俯瞰数据G1和当前图像数据G2连续而进行了合成，但也可以用其它方法进行合成。
在上述实施方式中，与车尾灯TL以及刹车灯BL同步而进行了拍摄，但也可以与转向灯SL同步而进行拍摄。此时，照明控制部件25使转向灯SL以人类的肉眼能够识别的周期闪烁，摄像机驱动部件14在该闪烁周期中转向灯SL的发光二极管不发光时进行拍摄。这样一来，也能够显示画质良好的合成图像30。
也可以使上述实施方式所记载的灯以外的具有发光二极管的灯和摄像机的拍摄定时一致。例如，如图8所示，在作为图像识别装置的图像处理器15利用前方监视摄像机40进行图像识别等的情况下，在头灯HL、前方的转向灯SL的发光二极管不发光时，也可以驱动前方监视摄像机40进行拍摄，其中，上述前方监视摄像机40是安装在车辆C的前方的拍摄装置。另外，在利用设置在车辆C的两侧后视镜41的盲角摄像机42进行图像合成或图像识别时，若在两侧后视镜41上设置有转向灯或者拍摄用辅助照明灯等灯43，则在该灯43的发光二极管不发光时使盲角摄像机42进行曝光也可。
控制部件3也可以这样进行控制，即，例如使车辆C的左侧和右侧的车尾灯TL交替闪烁等，从而在同一时刻使左侧和右侧的车尾灯TL等的光量不同。例如，在左侧的车尾灯TL点亮时，通过后方摄像机26进行拍摄而生成第一图像数据G。另外，在右侧的车尾灯TL点亮时，通过后方摄像机26进行拍摄而生成第二图像数据G。然后，对第一图像数据G以及第二图像数据G进行公知的边缘提取，从而进行图像识别而检测出车辆周边的物体。此时，由于第一图像数据G以及第二图像数据G是在相互不同的照明条件下所拍摄到的图像，所以所检测出的边缘也不同。通过综合该检测出的边缘而详细判别物体的形状。因此，在这样不同的照明条件下拍摄车辆周边而生成多个图像数据，并综合各图像数据的图像数据结果，从而能够更准确且详细地识别车辆周边的物体或者道路等的形状。

Claims (5)

1.一种驾驶支援方法，利用设置在车辆上的拍摄装置将驾驶支援图像显示在显示装置上，其特征在于，
使车辆灯光设备的发光体处于以规定的频率重复发光以及不发光的点亮状态，而且，当上述发光体不发光时，通过上述拍摄装置拍摄车辆周边，并对通过拍摄所生成的多个图像数据进行合成而生成合成数据，并且在显示装置上显示基于上述合成数据的驾驶支援图像。
2.一种驾驶支援装置，由设置在车辆上的拍摄装置取得多个图像数据，并将各个图像数据蓄积在图像数据存储装置中，并且将合成多个上述图像数据的驾驶支援图像输出到显示装置，其特征在于，具有：
拍摄控制装置，其在车辆灯光设备的发光体处于以规定的频率重复发光以及不发光的点亮状态的情况下，当上述发光体不发光时控制上述拍摄装置拍摄上述车辆周边，从而由上述拍摄装置取得上述图像数据；
输出控制装置，其利用存储在上述图像数据存储装置中的多个上述图像数据生成合成数据，并在上述显示装置上显示基于上述合成数据的上述驾驶支援图像。
3.如权利要求2所述的驾驶支援装置，其特征在于，
上述拍摄控制装置在上述车辆灯光设备的发光体处于不发光的非点亮状态的情况下，每隔一定的时间间隔或者上述车辆每移动规定距离时，控制上述拍摄装置进行拍摄。
4.如权利要求2或3所述的驾驶支援装置，其特征在于，
在上述车辆的尾灯、制动灯以及方向指示灯中的至少一个灯的上述发光体不发光时，上述拍摄控制装置控制安装在上述车辆后端的上述拍摄装置进行拍摄。
5.一种驾驶支援装置，其特征在于，具有：
灯光设备控制装置，其对设置在车辆的不同位置的各个车辆灯光设备的光量进行控制；
拍摄控制装置，其在上述各个车辆灯光设备的光量不同的照明条件下拍摄车辆周边；
图像识别装置，其利用在互不相同的照明条件下拍摄到的各图像数据进行图像处理，从而识别车辆周边的物体或者道路。
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