CN109501667A - 车辆的路面判定装置 - Google Patents

Abstract

本发明的汽车的路面判定装置能够容易地检测路面的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等静态的状况的变化，从而不给驾驶员带来麻烦。本发明的汽车(1)的路面判定装置(10)具备：朝向汽车(1)行驶的路面(30)或者汽车(1)的周围照射图案光的照射装置(2)，检测照射到路面(30)的图案光的检测装置(18)，基于检测到的图案光来判断路面(30)的状态的判定部(19)。照射装置(2)以使不照射图案光的期间比照射图案光的期间长的方式，间歇性且短时间地照射图案光。

Description

车辆的路面判定装置

技术领域

本发明涉及对于汽车等车辆判定行驶的路面的状态的装置。

背景技术

对于汽车等车辆，正在开发为了进行驾驶辅助而调整前照灯的照射方向的技术等。

例如，在专利文献1中，检测车辆的周围的行人，并进行聚光照射。

据此，行人的辨识性提高，能够提高夜间行驶的安全性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-069298号公报

发明内容

技术问题

然而，驾驶员在行驶中应注意的不仅是暴露于聚光的行人等移动体。

例如，还有行驶的路面的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等。

并且，为了使驾驶员容易把握像这样静态的状况变化，例如，考虑从前照灯等照射装置朝向路面和/或车辆的周围，照射例如网格图案光。认为通过在路面和/或车辆的周围描绘基于直线网格的网格图案，从而使路面的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等易于辨识为直线的弯曲。

然而，在如此使驾驶员辨识网格图案的情况下，前照灯等照射装置需要持续照射网格图案光。假设在前照灯持续照射网格图案光的情况下，为了描绘网格图案，需要使向网格线以外的路面照射的光减弱。其结果为，难以辨识在没有描绘网格线的部分处的路面的细小的凹凸等，对驾驶员而言，想要辨识没有描绘网格线的部分处的路面的细小的凹凸反而有可能成为负担，或带来麻烦等。

如此，持续照射网格图案光未必只有好处没有坏处。

而且，在通过前照灯持续照射网格图案光的情况下，整体地变暗，前照灯的照射性能有可能受到损害。

如此，对于汽车等车辆，谋求能够容易地检测路面的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等静态的状况的变化，从而不给驾驶员带来麻烦。

技术方案

本发明的车辆的路面判定装置具备：照射装置，其朝向车辆行驶的路面或者上述车辆的周围照射图案光；检测装置，其检测照射到上述路面的上述图案光；以及判定部，其基于检测到的上述图案光来判断上述路面的状态，上述照射装置以使不照射上述图案光的期间比照射上述图案光的期间长的方式，间歇性且短时间地照射上述图案光。

优选地，上述照射装置可以是前照灯，其间歇性且短时间地照射上述图案光。

优选地，上述照射装置可以以人不能识别为图案光而通过上述检测装置能够检测到图案光的方式，短时间且间歇性地照射上述图案光。

优选地，上述照射装置可以将上述图案光的照射时间设定为人不能识别的0.013秒以下。

优选地，可以具有检测上述车辆的移动速度的车速传感器，上述照射装置根据检测到的移动速度，改变上述图案光的图案、形状、大小、照射范围、颜色、照射时间、照射周期以及亮灯状态中的任一项。

优选地，在亮灯时，上述照射装置可以在照射范围内以将网格线描绘成阴影的方式照射图案光；在灭灯时，上述照射装置可以以通过照射而利用光描绘网格线的方式照射图案光。

技术效果

本发明中，在路面照射的图案光以不照射上述图案光的期间比照射上述图案光的期间长的方式，间歇性且短时间地进行照射。

因此，即使从行驶的车辆针对人进行辨识的路面的范围等照射了图案光，也难以妨碍人对路面的辨识性。人能够与没有照射图案光的情况大致同样的状态辨识路面，另外，能够根据实际的辨识恰当地把握路面的状态。

其结果为，能够以难以被人辨识到的方式针对路面照射图案光，且容易地检测路面的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等静态的状况的变化。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的汽车以及路面的一例的说明图。

图2是第一实施方式的车辆的路面判定装置的构成的说明图。

图3是示出网格图案光的照射控制的一例的流程图。

图4是示出使用了网格图案光的检测判定控制的一例的流程图。

图5是示出在路面有凹凸的状态下的车辆的行驶控制的一例的说明图。

图6是示出在由于积雪等造成了道路形状变化的状态下的车辆的行驶控制的一例的说明图。

图7是示出第二实施方式中的图案光的输出控制的一例的流程图。

图8是示出根据前照灯的亮灯或灭灯而使网格图案光的颜色以反转的方式进行了改变的情况的车辆的行驶控制的一例的说明图。

符号说明

1…汽车(车辆)、2…前照灯(照射装置)、10…路面判定装置、11…亮度传感器、12…亮灯控制部、13…车速传感器、14…要否判断部、15…输出部、16…存储部、17…计时器、18…相机(检测装置)、19…判定部、20…驾驶辅助装置、21…警报装置、30…路面、31…路肩

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

图1是本发明的第一实施方式的汽车1以及路面30的一例的说明图。

在图1的汽车1中，在车身的前部设有前照灯2。汽车1基于驾驶员的操作，例如在夜间在使前照灯2亮灯的同时行驶于车道。通过使路面30被前照灯2的光照射，从而驾驶员能够确认行进方向的路面30等的状态。

然而，在汽车1中，为了进行驾驶辅助，考虑调整前照灯2的照射范围和/或照射方向。例如，考虑检测汽车1的周围的行人，并进行聚光照射。据此，行人的辨识性提高，能够提高夜间行驶的安全性。

然而，驾驶员在行驶中应注意的不仅是暴露于聚光的行人等移动体。例如，还有行驶的路面30的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等。

并且，为了使驾驶员容易把握像这样静态的状况变化，例如，如图1所示，考虑从前照灯2等照射装置朝向路面30和/或车辆1的周围，照射网格图案光。

通过在路面30和/或车辆1的周围描绘基于直线网格的网格图案，从而使路面30的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等易于辨识为网格图案的弯曲。

然而，在如此使驾驶员辨识网格图案的情况下，前照灯2等照射装置需要持续照射网格图案光。

假设在前照灯2持续照射网格图案光的情况下，为了描绘网格图案，需要使前照灯2减弱向网格线以外的路面30照射的光。

其结果为，有可能难以辨识没有描绘网格线的部分处的路面30的细小的凹凸等。在该情况下，驾驶员想要辨识没有描绘网格线的部分处的路面30的细小的凹凸。其结果为，使驾驶员持续辨识网格图案反而可能成为驾驶员的负担，或使驾驶员感到麻烦等。持续从前照灯2照射网格图案光未必只有好处没有坏处。

而且，在通过前照灯2持续照射网格图案光的情况下，照射范围整体地变暗，前照灯2的照射性能难以发挥。

如此，对于汽车1，谋求能够容易地检测路面30的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等静态的状况的变化，从而不给驾驶员带来麻烦。

图2是第一实施方式的汽车1的路面判定装置10的构成的说明图。

搭载于汽车1的图2的路面判定装置10具有：亮度传感器11、亮灯控制部12、车速传感器13、要否判断部14、输出部15、前照灯2、图案光数据存储部16、计时器17、相机18、判定部19、驾驶辅助装置20和警报装置21。

这里，亮灯控制部12、要否判断部14、输出部15、图案光数据存储部16、计时器17以及判定部19可以由单片微型计算机实现。

亮度传感器11例如是半导体光传感器，检测汽车1的周围的亮度。亮度传感器11可以设置在不易受到前照灯2等照明装置的光的影响的部位，例如前玻璃的内侧等。据此，亮度传感器11能够恰当地检测汽车1的周围的亮度。

亮灯控制部12基于驾驶员的操作等，控制前照灯2的亮灯或灭灯。亮灯控制部12也可以根据由亮度传感器11得到的周围的检测亮度，自动地控制前照灯2的亮灯或灭灯。

前照灯2能够调整例如照射范围、照射方向、照射的图案光。

车速传感器13例如是加速度传感器或GPS(Global Positioning System：全球定位系统)接收器，检测汽车1的移动速度。

要否判断部14基于输入信息判定是否需要照射图案光。输入信息例如有由亮度传感器11得到的周围的检测亮度、由亮灯控制部12控制的前照灯2的亮灭、由车速传感器13得到的汽车1的移动速度等。

存储部16存储图案光数据。图案光数据例如如图1所示，可以是将由栅格状的直线构成的网格作为阴影而描绘的图案的光数据。

输出部15基于要否判断部14的判断结果，控制来自前照灯2的图案光的照射。输出部15从存储部16读取图案光数据，使前照灯2间歇性地照射该图案光数据。

计时器17计测时间。例如，计测前照灯2照射图案光的期间以及没有照射图案光的期间。计时器17也可以计测照射图案光的周期。

相机18例如设于前玻璃的内侧等，拍摄汽车1的周围前方。拍摄范围包括由前照灯2照射的照射范围。据此，拍摄到的图像包括照射到路面30等的图案光的图像成分。相机18能够检测照射到路面30的图案光。

判定部19基于检测到的图案光的形状与照射到预先设定的平坦路面30的情况下的图案光的形状的差分来判定路面30的凹凸状态等。在检测对象的路面30平坦的情况下不产生差分。产生了差分的路面30部分可认为有凹凸等。

驾驶辅助装置20根据判定部19的判定结果来实施驾驶辅助控制，以提高汽车1的安全性。

警报装置21根据判定部19的判定结果，向驾驶员等发出警报。警报可以是通过声音和/或光产生的，也可以是通过方向盘的振动等产生的。

通过驾驶辅助装置20以及警报装置21来输出判定结果。

图3是示出网格图案光的照射控制的一例的流程图。

要否判断部14周期地执行图3的处理。

首先，要否判断部14判定是否需要照射图案光(步骤ST1)。

要否判断部14例如在亮度传感器11示出检测亮度暗的情况下，或者亮灯控制部12使前照灯2亮灯的情况下，判断为需要照射图案光。

在其以外的情况下，要否判断部14判断为不需要照射图案光。

需要说明的是，要否判断部14可以是以汽车1正在行驶的情况为前提来判断是否需要照射图案光。在该情况下，当汽车1处于停车状态时判断为不需要照射图案光。

当判断为需要照射时，要否判断部14向输出部15指示进行图案光的照射(步骤ST2)。

输出部15从存储部16读取图案光数据，并开始图案光数据的输出。

输出部15在使图案光从前照灯2照射之后，在由计时器17计测的预定的照射期间持续时，使图案光持续照射。

另外，在图案光的照射结束之后，等待由计时器17计测预定的间歇期间，其后再开始进行图案光的照射。

输出部15通过反复进行以上的控制，从而间歇性地照射图案光。

特别地，输出部15将照射期间例如设定为0.013秒，将间歇期间设定为例如0.1秒。在该情况下，在大部分的时间内，能够从前照灯2照射通常的光。并且，由于图案光以非常短的期间进行照射，因此驾驶员不能辨识图案光。

需要说明的是，在将照射期间设为比0.013秒更短的情况下也相同。

据此，如图1所示，在路面30照射有将由栅格状的直线构成的网格作为阴影而描绘的图案光。

当判断为不需要照射时，要否判断部14向输出部15指示不照射图案光(步骤ST3)。

输出部15结束图案光的照射。前照灯2能够照射通常的光。

图4是示出使用了网格图案光的检测判定控制的一例的流程图。

判定部19例如在要否判断部14判断为需要进行图案光的照射的状态下，周期地执行图4的处理。

首先，判定部19判断是否正在照射图案光(步骤ST11)。

当没有正在照射图案光时，结束图4的处理。

当正在照射图案光时，判定部19获取从相机18拍摄的图像数据(步骤ST12)。

接着，判定部19提取包含于拍摄图像的、基于图案光的网格的成分。判定部19，例如通过对拍摄图像进行边缘处理从而能够提取基于图案光的网格的成分。据此，判定部19能够检测照射到路面30的图案光的成分。

然而，相机18通常以预定的帧率(frame rate)拍摄图像。例如，在以每秒100帧进行拍摄的相机18的情况下，一个拍摄图像使用1/100秒的期间拍摄。因此，输出部15照射图案光的期间优选设定为用于该一个拍摄图像的拍摄期间以上的时间。据此，关于由相机18连续拍摄的多个图像中的一个而言，在其整个拍摄期间能够接收图案光而拍摄。其结果为，在该拍摄图像中，图案光被拍摄为最大限的清晰的像。

接着，判定部19将提取出的网格的形状与预先设定的网格的形状进行比较，将其不同的位置判断为路面30的凹凸部分(步骤ST13)。预先设定的网格的形状可以是例如基于在照射到平坦路面30的情况下拍摄的图案光的形状。

当在汽车1的行进道路上判断有路面30的凹凸部分时，判定部19将与之对应的控制指示给驾驶辅助装置20以及警报装置21(步骤ST14)。

图5是示出在路面30有凹凸的状态下的车辆1的行驶控制的一例的说明图。

在图5的情况下，路面30的凹凸虽然位于汽车1的行进道路上，但是能够回避。

在该情况下，驾驶辅助装置20控制汽车1的转向装置。据此，汽车1能够以图中由虚线所示的回避行进道路行驶。

另外，警报装置21实施警告音、警告显示。据此，驾驶员能够了解由于路面30具有凹凸而进行回避控制。

图6是示出在由于积雪或路肩31的塌方等造成了道路形状变化的状态下车辆1的行驶控制的一例的说明图。

在图6的情况下，如果维持本来的车道行驶，则有可能与突出到路面30的路肩31接触。

在该情况下，驾驶辅助装置20控制汽车1的转向装置。据此，汽车1能够以图中由虚线所示的回避行进道路行驶。

另外，警报装置21实施警告音、警告显示。据此，驾驶员能够了解由于道路形状变化而进行回避控制。

以上那样，在本实施方式中，照射到路面30的图案光以不照射的期间比照射的期间长的方式间歇性地以短时间进行照射。由此，即使从行驶的汽车1针对人进行辨识的路面30的范围等照射了图案光，也难以妨碍人对路面30的辨识性。人能够以与没有照射图案光的情况大致相同的状态对路面30进行辨识，还能够通过实际地辨识来恰当地把握路面30的状态。

其结果为，能够以难以被人辨识到的方式针对路面30照射图案光，且容易地检测路面30的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等静态的状况的变化。

在本实施方式中，从前照灯2朝向汽车1行驶的路面30或者汽车1的周围照射图案光。而且，以不照射图案光的期间比照射图案光的期间长的方式，间歇性地以短时间照射图案光。因此，前照灯2在不照射图案光的期间能够照射通常的光。其结果为，驾驶员能够辨识照射有基于前照灯2的照射性能的通常的光的路面30，容易地把握路面30的状态。不会损害前照灯2的照射性能，并能够容易地判定路面30的状态。

在本实施方式中，将图案光的照射时间设为0.013秒以下。因此，图案光照射的期间非常短，图案光不会由驾驶员等辨识到。其结果为，对于驾驶员而言，能够识别为从前照灯2始终照射基于其照射性能的通常的光。驾驶员难以感觉到由于图案光的照射而造成的辨识性降低，难以感觉到麻烦。

需要说明的是，图案光的照射时间可以不一定为0.013秒以下。例如，即使将图案光的照射时间设定为0.026秒以下，驾驶员等也难以将图案光可靠地识别为图案光。认为这在例如设定为0.034秒以下的情况下也相同。

[第二实施方式]

接着，对本发明的第二实施方式进行说明。在以下的说明中，主要是对与第一实施方式不同的点进行说明。对于与第一实施方式相同的构成使用相同的符号，并省略其说明。

在本实施方式中，如在图2中以虚线示出的那样，从亮度传感器11、亮灯控制部12、车速传感器13等，向输出部15通知当前的检测信息。

图7是示出第二实施方式中的图案光的输出控制的一例的流程图。

输出部15周期地执行图7的处理。

首先，输出部15基于要否判断部14的要否判断来判断是否需要照射图案光(步骤ST21)。

当需要照射图案光时，输出部15首先从存储部16读取图案光数据(步骤ST22)。

接着，输出部15判断是否需要改变图案(步骤ST23)。

例如，输出部15根据检测到的周围的亮度、前照灯2的亮灯或者灭灯、检测到的汽车1的移动速度等来判断是否需要改变图案。

然后，在不需要改变图案的情况下，输出部15使获取的源图案光以预先设定的周期间歇性地进行照射(步骤ST24)。

在需要改变图案的情况下，输出部15实施照射的图案光的改变处理(步骤ST25)。

作为照射的图案光的改变内容，例如有图案光的图案、形状、大小、照射范围、辉度、颜色(反转)、照射时间、照射周期、亮灯状态等。

输出部15根据图案的改变原因，以使其成为适用于拍摄的图案光的方式来改变照射的图案光。

然后，输出部15使改变后的图案光进行间歇性地照射(步骤ST26)。

例如，图案光可以根据汽车1的移动速度进行改变而照射。

在汽车1的移动速度比基准速度高的情况下，可以使网格中的沿着车宽方向的横网格线的前后间隔变宽。另外，可以使照射范围的前后长度变长，以使网格描绘到更远的位置。通过对这些进行组合，不会大量增加横网格线的条数而能够沿前后方向在大范围检测路面30的状态。

另外，也可以使照射周期变短。据此，每次的照射时刻提前，在以高速移动时能够提前检测出较远的路面30的变化而进行应对。

相反地，例如在汽车1的移动速度比基准速度慢的情况下，可以使网格中的沿前后方向的纵网格线的左右间隔变宽。另外，可以使照射范围的左右宽度变大，以使网格描绘到左右更远的位置。通过对这些进行组合，不会大量增加纵网格线的条数而能够沿左右方向在宽的范围检测路面30的状态。

在不需要照射图案光的情况下，输出部15不进行图案光的照射(步骤ST27)。

图8是示出根据前照灯2的亮灯或灭灯而使网格图案光的亮度以反转的方式进行了改变的情况的车辆1的行驶控制的一例的说明图。

例如，在周围明亮的情况下，或者在前照灯2灭灯的情况下，输出部15反转形成将读取的网格作为阴影的图案光。据此，生成仅对照射范围中的网格线进行照射的图案的光数据。

输出部15使前照灯2照射以该反转的方式进行了改变的图案光。

然后，判定部19提取相机18的拍摄图像中所包含的基于图案光的网格的成分，并判定路面30的凹凸部分等。

驾驶辅助装置20控制汽车1的转向装置，实施汽车1的行进道路的回避控制，以避开路面30的凹凸部分等。

另外，警报装置21实施警告音、警告显示。

如上，在本实施方式中，检测汽车1的移动速度等，根据检测到的移动速度等来改变图案光的图案、形状、大小、照射范围、颜色(反转)、照射时间、照射周期、亮灯状态等。据此，能够使用与速度等相应的恰当的图案光来容易地检测路面30的凹凸、由塌方或积雪造成的道路形状的变化等静态的状况的变化。

在本实施方式中，前照灯2在亮灯时，以在照射范围内以网格线形成阴影的方式照射图案光，在灭灯时，以通过照射来描绘网格线的方式照射图案光。因此，无论周围的亮度如何，基于网格线的图案容易被相机18识别。并且，在亮灯时照射图案光的情况下，针对网格线以外的部分也能够照射光，因此能够不太损害整体的可辨识性。

上述的实施方式是本发明的优选实施方式的例子，但本发明并不限定于此，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变形和改变。

例如，在上述实施方式中，通过前照灯2使图案光间歇性地照射。另外，除此之外，例如，也可以通过雾灯等辅助灯来间歇性地照射图案光。

在上述实施方式中，通过前照灯2间歇性地照射可见光的图案光。除此之外，例如，也可以通过专用的灯，通过可见光以外的波长，例如红外线或紫外线的光来照射图案光。对人来说不能辨识可见光以外的波长的光，因此能够延长照射期间。也可以根据情况连续地照射图案光。

在上述的实施方式中，作为图案光而使用一种数据。除此之外，例如，也可以使用与各种检测对应的多种图案光。多种图案光可以选择一种，也可以同时选择多种而顺序使用。

Claims (6)

1.一种车辆的路面判定装置，其特征在于，具备：

照射装置，其朝向车辆行驶的路面或者所述车辆的周围照射图案光；

检测装置，其检测照射到所述路面的所述图案光；以及

判定部，其基于检测到的所述图案光来判断所述路面的状态，

所述照射装置以使不照射所述图案光的期间比照射所述图案光的期间长的方式，间歇性且短时间地照射所述图案光。

2.如权利要求1所述的车辆的路面判定装置，其特征在于，

所述照射装置是前照灯，其间歇性且短时间地照射所述图案光。

3.如权利要求1或2所述的车辆的路面判定装置，其特征在于，

所述照射装置以人不能识别为图案光而通过所述检测装置能够检测到图案光的方式，短时间且间歇性地照射所述图案光。

4.如权利要求1～3任一项所述的车辆的路面判定装置，其特征在于，

所述照射装置将所述图案光的照射时间设定为人不能识别的0.013秒以下。

5.如权利要求1～4任一项所述的车辆的路面判定装置，其特征在于，具有检测所述车辆的移动速度的车速传感器，

所述照射装置根据检测到的移动速度，改变所述图案光的图案、形状、大小、照射范围、颜色、照射时间、照射周期以及亮灯状态中的任一项。

6.如权利要求1～5任一项所述的车辆的路面判定装置，其特征在于，

在亮灯时，所述照射装置在照射范围内以将网格线描绘成阴影的方式照射图案光；

在灭灯时，所述照射装置以通过照射而利用光描绘网格线的方式照射图案光。