CN106993154A - 具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视系统及其方法。该系统提供当在车辆的侧面监视系统中发生异常时用于车辆的安全驾驶的故障安全功能，并提供当在配备有AVM系统的车辆中侧面监视系统发生异常时提供车辆的连续侧面视野的技术。另外，该系统提供一种技术，其对由AVM摄像机捕获的图像的失真进行校正，并执行图像旋转变换，以提供在与由侧视摄像机提供的角度相同的角度的由AVM摄像机捕获的图像。因此，当在侧面监视系统中发生异常时，具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视系统连续地提供与由侧视摄像机捕获的图像相同的图像。
Description
技术领域
本公开涉及车辆侧面监视系统，更具体地，涉及一种即使在车辆中用于侧面监视的部件中发生异常时也使用成像装置监视车辆的侧面以便连续且稳定地为驾驶员提供车辆的侧面图像的车辆侧面监视系统。
背景技术
随着图像获取和显示技术的最新进展，已经开发了视野确保装置以尝试取代现有的用于检查车辆的侧面和后方信息的侧视镜，即，在显示单元上显示由相机获取的侧面和后方图像信息以便驾驶者可检查该信息的监视系统。
在配备有侧面和后方监视系统的车辆中，代替现有的侧视镜，在车辆的左侧和右侧安装用于捕获车辆周围图像的小型侧视摄像机。另外，由侧视摄像机获取的图像信号通过车辆内的侧视监视器被处理和显示，于是驾驶员能够使用显示在显示单元上的图像信息来检查车辆的侧面和后方。
当该侧面和后方监视系统被应用到车辆时，可能解决由现有的侧视镜引起的盲点(例如，减少盲点)和与侧视镜相关的各种其它问题。换句话说，可能防止向车辆的左边和右边突出的侧视镜的碰撞或损坏，以解决在停车期间注意侧视镜防碰撞的需要，并解决由于侧视镜的突出结构引起的车辆外观的劣化。
尽管近来已经开发的电动侧视镜在不使用时是可折叠的，但是存在电动侧视镜保持在突出状态的问题，并且当电动侧视镜出故障时，修理较昂贵。另外，由于使用摄像机(例如，视野确保装置)的监视系统解决了由于侧视镜引起的与空气阻力、噪声产生、下雨期间的可视性差等相关的问题，其可有助于增强车辆的适销性。
然而，即使使用上述的侧面和后方监视系统，用于输出侧面和后方监视图像的部件也可能出故障。因此，当侧面和后方监视系统不具有单独的故障安全部件时，系统不能够稳定地向驾驶员提供侧面和后方信息。为了解决上述问题，名称为“安装在车辆内的双型侧面后方监视系统”的韩国专利No.10-1299120(在下文中称为“文献1”)公开了一种当在侧面和后方监视系统中发生异常时提供单独的侧视镜部件的技术。
图1示出了该系统的配置，并且该系统包括独立于根据现有技术的侧视摄像机的位于车辆内侧的镜部件。然而，由于作为文献1中公开的故障安全部件的镜部件必须作为车辆内的单独装置来提供，所以系统具有空间限制。因此，可能难以提供基本上由侧面和后方监视系统提供的宽的侧面和后方视野。因此，当侧面和后方监视系统中发生异常时，对于提供连续图像同时保持由车辆的侧视监视器提供的视野的技术存在需求。
该部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明的背景的理解，因此其可包含不构成该国家本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供一种用于在车辆的侧面监视系统中发生异常时用于车辆的安全驾驶的故障安全功能。此外，本发明在配备有环景监视(AVM)系统的车辆中的侧面监视系统中发生异常时提供车辆的连续侧面视野。在另一方面，本发明提供一种技术，其对由AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正，并执行图像旋转变换，以在与由侧视成像装置提供的角度相同的角度提供由AVM成像装置捕获的图像。各种成像装置可以是能捕获车辆周围的图像的摄像机、录像摄像机等。
本发明的另外的优点、目的和特征将部分地在下面的描述中阐述，部分地对于本领域的普通技术人员在检视以下内容时将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中被获悉。本发明的目的和其他优点可以通过在书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
上述和其它目的可以通过提供一种具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视系统及其方法来实现。在示例性实施方式中，具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视系统可包括：第一连接单元，其包括与车辆的侧视成像装置连接的成像装置控制器，所述成像装置控制器允许由侧视成像装置捕获的图像显示在设置在车辆内侧面的侧视监视器上；以及第二连接单元，其包括与AVM成像装置连接的控制器，该控制器允许由AVM成像装置捕获的图像显示在位于车辆内的AVM监视器上，其中该控制器可被配置成确定在第一连接单元中是否发生异常，当第一连接单元中发生异常时，允许在侧视监视器上显示通过第二连接单元捕获的图像，并且当通过第二连接单元在侧视监视器上显示图像时，允许在由AVM成像装置捕获的图像的失真被校正之后执行图像旋转变换。
第一连接单元的异常可包括成像装置控制器的异常或故障、侧视成像装置的异常或故障以及第一连接单元的通信异常或失效中的至少一种。当对由AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正、然后执行图像旋转变换时，图像可以是由AVM成像装置捕获的车辆侧面和后方图像。
通过第二连接单元提供到侧视监视器的图像可以是由AVM成像装置捕获的侧面图像。另外，通过第二连接单元提供到侧视监视器的图像可以是通过采集由AVM成像装置捕获的侧面和后方图像而产生的图像(例如，将捕获的侧面和后方图像组合而得的图像)。通过第二连接单元输出到侧视监视器的图像可包括关于第一连接单元的异常的消息。第一连接单元可以设置在车辆的左右各侧。控制器可包括视频分配器模块(VDM)，并且VDM可被配置成对由AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正，然后执行图像旋转变换。
在另一个示例性实施方式中，具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视方法可包括：确定在车辆的侧视成像装置、成像装置控制器和侧视监视器中是否发生异常，以及当确定在车辆的侧视成像装置、成像装置控制器和侧视监视器中发生异常时，通过控制器在侧视监视器上显示由AVM成像装置捕获的图像，其中通过控制器在侧视监视器上显示由AVM成像装置捕获的图像可包括对由所述AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正，然后执行图像旋转变换。
确定车辆的侧视成像装置、成像装置控制器和侧视监视器中是否发生异常可包括确定是否发生成像装置控制器的异常或故障，侧视成像装置的异常或故障，以及侧视成像装置、成像装置控制器和侧视监视器之间的通信异常或失效。在对由AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正、然后执行图像旋转变换的过程中，图像可以是由AVM成像装置捕获的车辆侧面和后方图像。
在通过控制器在侧视监视器上显示由AVM成像装置捕获的图像的过程中，图像可以是由AVM成像装置捕获的侧面图像。另外，图像可以是通过采集由AVM成像装置捕获的侧面和后方图像而产生的图像。通过控制器在侧视监视器上显示由AVM成像装置捕获的图像还可包括输出包含警告消息的图像。侧视成像装置、成像装置控制器和侧视监视器可设置在车辆的左右各侧。控制器可包括VDM，并且VDM可被配置成对由AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正，然后执行图像旋转变换。
附图说明
现在将详细参考附图中示出的其示例性实施方式来描述本发明的上述和其它特征，所述附图在下文中仅以例示的方式给出，因此并不限制本发明，并且其中：
图1是示出根据现有技术的包括镜部件作为其故障安全部件的常规的侧面和后方监视系统的视图；
图2是示出根据本发明的示例性实施方式的AVM成像装置的输出图像区域的视图；
图3是示出根据本发明的示例性实施方式的具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视系统的连接配置的图；
图4是示出在根据本发明的示例性实施方式的车辆侧面和后方监视系统中发生异常时，校正AVM系统中图像的视图；
图5是示出在根据本发明的示例性实施方式的车辆侧面和后方监视系统中发生异常时，图像从AVM系统被输出到侧视监视器的视图；以及
图6是示出执行根据本发明的示例性实施方式的车辆侧面和后方监视系统的故障安全的过程的流程图。
应当理解，附图未必按比例绘制，其呈现示出本发明的基本原理的各种示例性特征的某种程度的简化表示。如本文所公开的本发明的具体设计特征，包括例如，具体尺寸、方位、位置以及形状，将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。在附图中，贯穿附图的几个图的附图标记指的是本发明的相同的或等效的部件。
具体实施方式
应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的载客车辆，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。
尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元以执行示例性处理，但应当理解，也通过一个或多个模块可执行示例性处理。另外，应当理解，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置成存储模块，并且处理器被具体地配置成执行所述模块，从而执行下面进一步描述的一个或多个处理。
此外，本发明的控制逻辑可以实现为包含可由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、快闪驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在连接网络的计算机系统中，以便，例如通过远程信息处理(telematics)服务器或控制器局域网(CAN)以分布式模式存储和执行计算机可读介质。
本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该(a、an、the)”也意在包括复数形式，除非上下文中另外清楚指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括(comprises和/或comprising)”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。
下文将具体参考本发明的各种示例性实施方式，其示例在附图中被示出，并且在下文中被描述。虽然将结合示例性实施方式描述本发明，但应当理解，本说明书并不旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖各种替代方案、修改方案、等效形式以及其它示例性实施方式，其可包括在由随附权利要求限定的精神和范围内。
应当理解，当元件被提及为“联接”或“连接”到另一个元件时，它可以直接联接或连接到另一个元件，或者也可以存在中间元件。相比之下，当元件被提及为“直接联接”或“直接连接”到另一元件时，不存在中间元件。在本发明的说明书中使用的诸如“部件”、“单元”、“模块”等的术语是指处理至少一个功能或操作的单元，并且这些单元可以由硬件、软件或其组合来实现。
此外，在本发明的说明书中使用的包括诸如第一和/或第二的表述的术语可用来描述本发明的各种元件。然而，本发明的元件不应受本发明的说明书中使用的术语限制。换句话说，这些术语将仅仅用来将一个元件与本发明的其它元件区分开。
图2示出了在根据本发明示例性实施方式的配备有环景监视(AVM)系统的车辆中由AVM系统提供的车辆的前、后、左、右视野。换句话说，AVM系统可包括至少一个AVM成像装置(例如，摄像机、录像摄像机等)301，以及被配置成在AVM监视器303上显示由AVM成像装置301捕获的图像的控制器302。AVM成像装置301可设置在车辆的前、后、左和右。
被配置成操作AVM系统的控制器302可包括被配置成采集由AVM成像装置301捕获的多个图像的存储器。存储器可被配置成存储用于单元的基本数据，用于单元的操作控制的控制数据，以及输入/输出数据。存储器可以是各种存储装置，诸如ROM、RAM、EPROM、闪存驱动器和硬盘驱动器。另外，存储器可以被配置成存储由AVM成像装置301获取的车辆周围图像，并且存储在控制器中产生的AVM图像。存储器还可以被配置成存储用来合成由AVM成像装置301获取的单个图像的查找表。查找表是存储合成图像的一个像素与原始的四个图像的任何像素之间的对应关系的表。AVM成像装置301可安装在车辆外部，以获取车辆周围的图像。具体地，包括在AVM成像装置中的每个摄像机可以是具有180°或更大视角的超广角摄像机。
图3示出根据本发明示例性实施方式的具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视系统的连接配置。具体地，侧面和后方监测系统可包括第一连接单元100。第一连接单元100可各自包括被配置成捕获车辆的侧面图像的侧视成像装置101和201，设置在车辆内左侧和右侧用于显示由侧视成像装置101和201捕获的图像的侧视监视器103和203，以及被配置成控制侧视成像装置101和201以及侧视监视器103和203的成像装置控制器102和202。第一连接单元100可分别设置在车辆的左侧和右侧。
因此，侧视成像装置101和201，侧视监视器103和203，以及成像装置控制器102和202可被配置成监视车辆的外侧(例如，车辆的周围外部)，并且这些部件可以被配置成经由控制器局域网(CAN)通信而彼此通信。此外，侧面和后方监视系统还可以包括第二连接单元300，其包括AVM系统。AVM系统可包括至少一个AVM成像装置301，以及被配置成在AVM监视器303上显示由AVM成像装置301捕获的图像的控制器302。在本发明的示例性实施方式中，控制器可以经由作为其部件的视频分配器模块(VDM)304连接到侧视监视器103和203。
AVM系统的控制器302可被配置成确定在作为第一连接单元100的部件的成像装置控制器102和202以及侧视成像装置101和201中是否发生异常、失效或故障，以及在第一连接单元100的通信中是否发生异常或失效。当在第一连接单元100的配置和连接关系中检测到异常时，由AVM系统的AVM成像装置301捕获的图像可显示在侧视监视器103和203上。另外，当控制器在侧视监视器103和203上显示由AVM的侧视摄像机捕获的图像时，VDM 304可被配置成校正由AVM成像装置301捕获的图像的失真，并执行图像旋转变换。
此外，当控制器在侧视监视器103和203上显示AVM成像装置301的图像时，VDM 304可被配置成采集AVM的侧视成像装置和AVM后视成像装置的图像，以校正所采集的图像的失真，并且执行图像旋转变换。换句话说，VDM 304可被配置成组合由各个成像装置采集的图像，以形成提供车辆的侧视图和后视图的一个单个图像。如上所述，VDM 304可被配置成校正由AVM成像装置301与侧视成像装置101和201捕获的图像之间的差异引起的失真的图像，这是由于其不同的附接位置而引起的，并且校正其中通过作为广角摄像机的AVM成像装置301使对象的透视图极度失真的图像。因此，控制器包括允许由AVM的侧视成像装置和AVM后视成像装置中的至少一个捕获的图像与由侧视成像装置101和201捕获的图像一致的部件。换句话说，失真校正的处理将不同图像中的视图对齐，以针对车辆上的成像装置的不同安装位置加以补偿。因此，控制器的VDM 304可被配置成采集从AVM成像装置301的成像装置接收的图像。
图4示出了AVM监视器303上的侧面图像区域和由侧视成像装置101和201所捕获的图像区域之间的比较。AVM成像装置301的侧视成像装置可以是具有180°或更大视角的超广角成像装置，并且可被配置成捕获比在AVM监视器303上显示的图像区域更宽的区域。可由AVM成像装置301捕获的图像区域可包括可由侧视成像装置101和201捕获的图像区域。因此，在检测到侧视成像装置(101和201)和成像装置控制器(102和202)的异常以及侧视成像装置(101和201)与控制器之间的通信异常时，AVM成像装置301的部分区域可以被校正，并显示在侧视监视器103和203上。另外，在侧视成像装置101和201的图像区域偏离了AVM成像装置301的侧视成像装置的图像区域时，AVM成像装置301的侧视成像装置的图像区域和AVM成像装置301的后视成像装置的图像区域可被采集，并显示在侧视监视器103和203上。
图5示出了当在第一连接单元100中检测到异常时，由AVM成像装置301捕获的图像被显示在侧视监视器103和203上。当通过控制器将图像提供到侧视监视器103和203时，控制器可被配置成经由侧视监视器103和203输出关于第一连接单元100异常的警告消息，并且输出图像连同警告消息。
在本发明的示例性实施方式中，当通过控制器检测到设置在左侧和右侧的第一连接单元100的异常时，可在侧视监视器103和203上显示包括第一连接单元100的异常位置和配置的警告消息。换句话说，如附图中所示，当经过校正和旋转变换的AVM成像装置301的图像被输出到侧视监视器103和203时，在侧视监视器103和203各自的中心下端处可显示包括异常位置和配置的警告消息。
图6是示出根据本发明的示例性实施方式的具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视方法的流程图。在监视车辆的侧面和后方的步骤S10中，控制器可被配置成确定第一连接单元100中是否发生异常(S20)。第一连接单元100的异常可包括侧视成像装置101和201的异常、成像装置控制器102和202的异常、以及第一连接单元100之间的通信异常中的至少一者。
然而，当在第一连接单元100中未检测到异常时，可以通过控制器(例如，在监视器上显示)连续输出侧视成像装置101和201的图像(S60)。当通过控制器检测到侧视成像装置101和201的异常、成像装置控制器102和202的异常、以及第一连接单元100之间通信异常中的至少一者时，可由控制器输出用于将由AVM成像装置301捕获的图像输出到侧视监视器103和203的命令(S30)。控制器的VDM 304可被配置成响应于用于将由AVM成像装置301捕获的图像输出到侧视监视器103和203的命令，校正AVM图像的失真，并执行图像旋转变换(S40)。
使用由AVM成像装置301的侧视成像装置捕获的图像，或者使用由AVM成像装置301的侧视和后视成像装置捕获的图像，可执行AVM图像失真校正和图像旋转变换。当从AVM成像装置301输出的经校正和变换的图像显示在侧视监视器103和203上时，第一连接单元100异常的警告消息可包括在图像中，并且可被输出到侧视监视器103和203中每一个的中心下端(S50)。此外，警告消息可以包括第一连接单元100的异常位置和配置。
从上述描述显而易见，本发明通过示例性实施方式中部件的配置、组合和使用关系可获得以下效果。可能通过车辆的侧视监视器提供车辆的连续侧面视野。另外，由于即使在通过车辆的侧视成像装置将图像发送到侧视监视器时发生异常时，也可以使用AVM(环景监视)系统提供连续的侧面图像，能够安全地驾驶不具有侧视镜的车辆。此外，由于即使在通过侧视成像装置将图像发送到侧视监视器时发生异常时，在没有单独的附加侧视镜的情况下也可提供图像，能够在没有附加的部件的情况下提供故障安全监视系统。
尽管已经参考多个例示性示例性实施方式描述了示例性实施方式，但是应当理解，本领域技术人员可以设计出落入示例性实施方式的内在方面的许多其它修改和应用。更具体地，可以对示例性实施方式的具体组成元件进行各种变化和修改。另外，应当理解，与变化和修改相关的差异落入所附权利要求中限定的本公开的精神和范围内。
Claims (16)
1.一种具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视系统，其包括：
第一连接单元，其包括与车辆的侧视成像装置连接的成像装置控制器，所述成像装置控制器被配置成在布置在所述车辆内侧面的侧视监视器上显示由所述侧视成像装置捕获的图像；以及
第二连接单元，其包括与环景监视(AVM)成像装置连接的控制器，所述控制器被配置成在位于所述车辆内的AVM监视器上显示由所述AVM成像装置捕获的图像，
其中所述控制器被配置成确定在所述第一连接单元中是否发生异常，当在所述第一连接单元中发生异常时，在所述侧视监视器上显示通过所述第二连接单元捕获的图像，并且当通过所述第二连接单元在所述侧视监视器上显示图像时，在对由所述AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正之后执行图像旋转变换。
2.根据权利要求1所述的车辆侧面和后方监视系统，其中所述第一连接单元的异常包括选自所述成像装置控制器的异常、所述侧视成像装置的异常以及所述第一连接单元的通信异常的至少一种。
3.根据权利要求1所述的车辆侧面和后方监视系统，其中当对由所述AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正并执行图像旋转变换时，所述图像是由所述AVM成像装置捕获的车辆侧面和后方图像。
4.根据权利要求1所述的车辆侧面和后方监视系统，其中通过所述第二连接单元提供到所述侧视监视器的图像是由所述AVM成像装置捕获的侧面图像。
5.根据权利要求1所述的车辆侧面和后方监视系统，其中通过所述第二连接单元提供到所述侧视监视器的图像是通过采集由所述AVM成像装置捕获的侧面和后方图像而产生的图像。
6.根据权利要求1所述的车辆侧面和后方监视系统，其中通过所述第二连接单元输出到所述侧视监视器的图像包括关于所述第一连接单元的异常的消息。
7.根据权利要求1所述的车辆侧面和后方监视系统，其中所述第一连接单元布置在所述车辆的左右各侧。
8.根据权利要求1所述的车辆侧面和后方监视系统，其中所述控制器包括视频分配器模块(VDM)，其被配置成对由所述AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正，并执行图像旋转变换。
9.一种具有故障安全功能的车辆侧面和后方监视方法，其包括以下步骤：
通过控制器确定在车辆的侧视成像装置、成像装置控制器和侧视监视器中是否发生异常；以及
当在所述车辆的所述侧视成像装置、所述成像装置控制器和所述侧视监视器中检测到异常时，通过所述控制器在所述侧视监视器上显示由环景监视(AVM)成像装置捕获的图像，
其中在所述侧视监视器上显示由所述AVM成像装置捕获的图像的步骤包括通过所述控制器对由所述AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正以及执行图像旋转变换。
10.根据权利要求9所述的车辆侧面和后方监视方法，其中确定在车辆的侧视成像装置、成像装置控制器和侧视监视器中是否发生异常的步骤包括：
通过所述控制器确定是否发生所述成像装置控制器的异常，所述侧视成像装置的异常，以及在所述侧视成像装置、所述成像装置控制器和所述侧视监视器之间的通信异常。
11.根据权利要求9所述的车辆侧面和后方监视方法，其中在对由所述AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正以及执行图像旋转变换的步骤中，所述图像是由所述AVM成像装置捕获的车辆侧面和后方图像。
12.根据权利要求9所述的车辆侧面和后方监视方法，其中在所述侧视监视器上显示由所述AVM成像装置捕获的图像的步骤中，所述图像是由所述AVM成像装置捕获的侧面图像。
13.根据权利要求9所述的车辆侧面和后方监视方法，其中在所述侧视监视器上显示由所述AVM成像装置捕获的图像的步骤中，所述图像是通过采集由所述AVM成像装置捕获的侧面和后方图像而产生的图像。
14.根据权利要求9所述的车辆侧面和后方监视方法，其中所述侧视监视器上显示由所述AVM成像装置捕获的图像的步骤包括通过所述控制器输出包括警告消息的图像。
15.根据权利要求9所述的车辆侧面和后方监视方法，其中所述侧视成像装置、所述成像装置控制器和所述侧视监视器布置在所述车辆的左右各侧。
16.根据权利要求9所述的车辆侧面和后方监视方法，其中所述控制器包括视频分配器模块(VDM)，其被配置成对由所述AVM成像装置捕获的图像的失真进行校正，并执行图像旋转变换。
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