DE112014007047T5

DE112014007047T5 - Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE112014007047T5
Application number: DE112014007047.5T
Authority: DE
Inventors: Takehisa Mizuguchi; Tsubasa MORITA; Yoshio Todoroki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: JP6081034B2; CN106794807B; CN106794807A; WO2016056088A1; JPWO2016056088A1; DE112014007047B4; US20170136962A1

Abstract

Eine Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 beinhaltet einen Evaluator 11 zum Evaluieren einer Bildaufnahmebedingung unter Bezugnahme auf ein durch eine Fahrzeugkamera 2 aufgenommenes Bild, einen Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 zum Bestimmen, ob das Bildaufnehmen entsprechend Evaluierungsergebnissen, die durch den Evaluator 11 erzeugt werden, fortzusetzen ist, und ein Antriebssteuerung 14 zum Ausgeben eines Antriebssignals an eine Antriebseinheit 22 der Fahrzeugkamera 2, welches die Antriebseinheit 22 veranlasst, die Fahrzeugkamera 2 zu bewegen, wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 feststellt, dass die Fahrzeugkamera 2 für die Bildaufnahme ungeeignet ist. Somit ist es möglich, die Fahrzeugkamera 2 zu einer Position zu bewegen, wo ein normales Bild aufgenommen werden kann, wenn Wischer etc. scheitern, die Bildaufnahmebedingungen zu verbessern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugkamera.
HINTERGRUND
Eine Überwachungsvorrichtung zum Überwachen der Außenseite eines Fahrzeugs ist bekannt. Die Überwachungsvorrichtung steuert eine Fahrzeugkamera, die im Fahrzeug vorgesehen ist, um eine Szene außerhalb des Fahrzeugs durch ein Fahrzeugfenster aufzunehmen. Die Überwachungsvorrichtung zum Überwachen der Außenseite des Fahrzeugs, die in Patentliteratur 1 offenbart ist, hat eine Ausfallsicherungsfunktion. Die Überwachungsvorrichtung bestimmt, ob ein aufgenommenes Bild eine Bildunschärfe aufweist, durch Verwenden einer Differenz bei Helligkeitsverteilungs-Charakteristika zwischen einem Fall, in welchem das aufgenommene Bild ein normales Bild ist und einen Fall, in welchem das aufgenommene Bild eine Bildunschärfe aufweist. Wenn das aufgenommene Bild die Bildunschärfe aufweist, wird die Ausfallsicherungsfunktion aktiviert, um die Überwachung zeitweilig zu stoppen.
ZITATELISTE
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2001-028746

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die oben erwähnte Patentliteratur 1 offenbart, dass eine Überwachungsvorrichtung zum Überwachen der Außenseite des Fahrzeugs die Bildaufnahmebedingungen durch Aktivieren von Wischern oder einem Entfroster verbessern kann, wenn die Bildunschärfe durch eine Beeinträchtigung der Bildaufnahmebedingungen aufgrund von Schmutz auf einem Fahrzeugfenster oder Windschutzscheibennebel etc. verursacht wird. Nachdem ein normales Bild wieder erhalten wird, kehrt die Überwachungsvorrichtung aus einem Ausfallzustand zu einem normalen Überwachungszustand zurück.
Wenn jedoch die Überwachungsvorrichtung daran scheitert, die Bildaufnahmebedingungen durch Aktivieren der Wischer oder des Entfrosters zu verbessern, existiert das Problem, dass die Überwachungsvorrichtung nicht zum normalen Überwachungszustand aus dem Ausfallzustand rückkehren kann.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das oben stehende Problem zu lösen, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung bereitzustellen, bei der es möglich ist, ein normales Bild zu erhalten, selbst wenn Wischer etc. ausfallen, um die Bildaufnahmebedingungen zu verbessern.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung steuert eine Fahrzeugkamera, die beweglich in einem Fahrzeug angeordnet ist, zum Aufnehmen einer Szene außerhalb des Fahrzeugs durch ein Fahrzeugfenster. Die Kamerasteuervorrichtung beinhaltet einen Evaluator zum Evaluieren von Bildaufnahmebedingungen unter Bezugnahme auf ein durch die Fahrzeugkamera aufgenommenes Bild, einen Bildaufnahme-Geeignet- bzw. Eignungs-Bestimmer zum Bestimmen, ob das Bildaufnehmen gemäß einem durch den Evaluator erzeugten Evaluierungsergebnis fortzusetzen ist, und eine Antriebssteuerung zum Ausgeben eines Antriebssignals an eine Antriebseinheit der Fahrzeugkamera, um die Fahrzeugkamera zu bewegen, wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer bestimmt, dass die Fahrzeugkamera für die Bildaufnahme ungeeignet ist.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Fahrzeugkamera bewegt, wenn festgestellt wird, dass die Bildaufnahmebedingungen für die Bildaufnahme ungeeignet sind. Somit ist es möglich, die Fahrzeugkamera zu einer Position zu bewegen, an der ein normales Bild aufgenommen werden kann, wenn Wischer etc. scheitern, die Bildaufnahmebedingungen zu verbessern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren einer Konfiguration eines Fahrassistenzsystems, das eine Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet;
2 ist ein Diagramm zum Illustrieren eines Installationsbeispiels einer Fahrzeugkamera, die in Ausführungsform 1 verwendet wird, an einem Fahrzeug;
3A bis 3F sind schematische Diagramme zum Erläutern eines Beispiels eines Prozesses, der durch die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 durchgeführt wird;
4A bis 4C sind Diagramme zum Erklären von Beispielen von Helligkeits-Schwellenwerten, die in der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 verwendet werden;
5 ist ein Flussdiagramm zum Illustrieren eines Betriebsbeispiels der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
6 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines alternativen Konfigurationsbeispiels des Fahrassistenzsystems, welches die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 verwendet;
7 ist ein Diagramm zum Illustrieren einer Referenzposition der in Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung verwendeten Fahrzeugkamera;
8 ist ein Satz von Diagrammen zum Illustrieren der Bewegung der in Ausführungsform 2 verwendeten Fahrzeugkamera, wenn das Fahrzeug gestoppt ist;
9 ist ein Diagramm zum Illustrieren eines Konfigurationsbeispiels der Fahrzeugkamera, die in Ausführungsform 2 verwendet wird;
10 ist ein Diagramm zum Illustrieren eines Beispiels einer Winkeländerung der in Ausführungsform 2 verwendeten Fahrzeugkamera;
11 ist ein Flussdiagramm zum Illustrieren eines Betriebsbeispiels der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 2;
12A und 12B sind Diagramme zum Illustrieren eines Installationsbeispiels der in Ausführungsform 3 verwendeten Fahrzeugkamera;
13 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Konfigurationsbeispiels des Fahrassistenzsystems, das eine Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 4 verwendet;
14A bis 14D sind Diagramme zum Erläutern eines Verfahrens des Bewegens von in Ausführungsform 4 verwendeten Stereokameras;
15 ist ein Flussdiagramm zum Illustrieren eines Betriebsbeispiels der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 4.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden einige Ausführungsformen im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.
Ausführungsform 1
Wie in 1 gezeigt, ist eine Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform 1 eine Fahrzeugvorrichtung, die eine Fahrzeugkamera 2 steuert. Die Fahrzeugkamera 2 ist in einem Fahrzeug beweglich angeordnet und nimmt eine Szene außerhalb des Fahrzeugs durch ein Fahrzeugfenster auf. In der Ausführungsform 1 wird die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 unter Bezugnahme auf ein Beispiel erläutert, in welchem ein Fahrassistenzsystem aus der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 und der Fahrzeugkamera 2 aufgebaut ist.
Die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 besteht beispielsweise aus einer Elektroniksteuereinheit (ECU) und fungiert als sowohl Evaluator 11, Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12, Fahrassistenzinformationsgenerator 13 und eine Antriebssteuerung 14 durch Ausführen eines in einem internen Speicher gespeicherten Programms.
Die Fahrzeugkamera 2 beinhaltet ein Kameragehäuse 21 und eine Antriebseinheit 22. Das Kameragehäuse 21 weist einen Bildgeber wie etwa eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD, Charge Coupled Device) auf. Die Antriebseinheit 22 besteht beispielsweise aus einem Motor.
Wenn Schmutz etc. an einem Fensterglas anhaftet, verdeckt es ein Sichtfeld der Fahrzeugkamera 2 und wird in einem Bild aufgenommen. Als Ergebnis existiert ein Fall, in welchem die Fahrzeugkamera 2 scheitert, die Szene außerhalb des Fahrzeugs aufzunehmen. Somit evaluiert der Evaluator 11 "Bildaufnahmebedingungen", das heißt der Evaluator 11 evaluiert, ob Schmutz im Bild erfasst ist. Der Evaluator 11 erhält ein aufgenommenes Bild aus dem Kameragehäuse 21 und evaluiert die Bildaufnahmebedingungen, basierend auf den Helligkeitswerten des aufgenommenen Bilds. Dann bestimmt der Evaluator 11 eine Bewegungsrichtung des Kameragehäuses 21, basierend auf dem Evaluierungsergebnis. Der Evaluator 11 gibt an dem Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 das Evaluierungsergebnis der Bildaufnahmebedingungen und die Kamerabewegungsinformation, welche die Bewegungsrichtung des Kameragehäuses 21 angibt, aus.
Der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, basierend auf den durch den Evaluator 11 erzeugten Evaluierungsergebnissen, dass ein Bildaufnehmen fortgesetzt werden kann, falls kein Schmutz im Bild aufgenommen ist, und dass die Bildaufnahme nicht fortgesetzt werden kann, falls Schmutz im Bild aufgenommen ist. Der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 gibt an den Fahrassistenzinformationsgenerator 13 die Bestimmungsergebnisse davon aus, ob oder ob nicht eine kontinuierliche Bildaufnahme geeignet ist. Wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 feststellt, dass die kontinuierliche Bildaufnahme ungeeignet ist, gibt der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 auch an die Antriebssteuerung 14 eine Kamerabewegungsinformation aus, welche durch den Evaluator 11 festgelegt ist. Die Kamerabewegungsinformation wird zum Bewegen der Fahrzeugkamera 2 zu einer Position verwendet, wo die Bildaufnahme geeignet ist.
Wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, dass die Bildaufnahme geeignet ist, bestimmt der Fahrassistenzinformationsgenerator 13, dass eine normale Fahrassistenz anhand des aufgenommenen Bilds ausführbar ist. In diesem Fall erzeugt der Fahrassistenzinformationsgenerator 13 mit der Fahrassistenz korrelierte Information, basierend auf dem aus dem Kameragehäuse 21 erhaltenen, aufgenommenen Bild und gibt die Information an Vorrichtungen einschließlich einer Head-up-Anzeige (HUD) einer Drosselsteuervorrichtung und einer Bremssteuervorrichtung oder dergleichen aus. Wenn andererseits der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 feststellt, dass die Bildaufnahme ungeeignet ist, bestimmt der Fahrassistenzinformationsgenerator 13, dass die normale Fahrassistenz unausführbar ist. In diesem Fall erzeugt der Fahrassistenzinformationsgenerator 13 weder die Fahrassistenzinformation (einen Ausfallzustand), noch gibt er sie aus.
Wenn beispielsweise ein Hindernis oder eine Person basierend auf dem aufgenommenen Bild detektiert wird, erzeugt der Fahrassistenzinformationsgenerator 13 die Fahrassistenzinformation zur Anzeige einer Alarmnachricht auf dem HUD oder erzeugt die Fahrassistenzinformation zum Hervorheben des Hindernisses oder dergleichen auf dem aufgenommenen Bild. Weiter detektiert beispielsweise der Fahrassistenzinformationsgenerator 13 ein Fahrzeug voraus, basierend auf dem aufgenommenen Bild, welches die Szene vor dem Anwendereigenfahrzeug repräsentiert, und erzeugt die Fahrassistenzinformation zum Steuern einer Drossel und einer Bremse für den Zweck eines adaptiven Fahrens (d.h. Autopilot). Es ist anzumerken, dass das aufgenommene Bild nicht nur für die Fahrassistenz wie etwa Selbstfahren verwendet werden kann, sondern auch für automatische Fahrsteuerung.
Die Antriebssteuerung 14 erzeugt ein Antriebssignal zum Antreiben der Antriebseinheit 22 gemäß der aus dem Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 gesendeten Kamerabewegungsinformation und gibt das Antriebssignal an die Antriebseinheit 22 aus. Das Antriebssignal beinhaltet Information, wie etwa Bewegungsrichtung des Kameragehäuses 21 und eine Bewegungsdistanz des Kameragehäuses 21.
Die Antriebseinheit 22 bewegt das Kameragehäuse 21 basierend auf dem aus der Antriebssteuerung 14 empfangenen Antriebssignal.
Das Kameragehäuse 21 nimmt die Szene außerhalb des Fahrzeugs durch das Fenster auf und gibt das aufgenommene Bild an die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 aus.
2 ist ein Diagramm zum Illustrieren eines Installationsbeispiels der Fahrzeugkamera 2 in einem Fahrzeug. 2 ist eine Ansicht von innerhalb des Fahrzeugs zur Windschutzscheibe 3 hin.
Wie in 2 gezeigt, ist beispielsweise eine Zahnstange 25 an der Oberseite einer Fahrzeugkarosserie 4 installiert und ist das Kameragehäuse 21 so installiert, dass das Kameragehäuse 21 in der Links-Rechts-Richtung beweglich ist, das heißt in der Horizontalrichtung längs der Zahnstange 25. Die Antriebseinheit 22 beinhaltet den Motor 23 als eine Antriebsleistungsquelle und ein Zahnritzel 24, das mit der Zahnstange 25 in Eingriff ist und als Kraftübertragungselement dient. Wenn der Motor 23 das Zahnritzel 24, basierend auf dem Antriebssignal, rotiert, bewegt sich das Kameragehäuse 21 in der Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Zahnritzels 24.
Im in 2 gezeigten Beispiel ist die Fahrzeugkamera 2 auf der Windschutzscheibe 3 angeordnet und nimmt die Szene vor dem Fahrzeug auf. Jedoch ist diese Ausführungsform nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Die Fahrzeugkamera 2 kann an einem Seitenfenster des Fahrzeugs oder einem Heckfenster des Fahrzeugs angeordnet sein, um eine Szene an der Seite des Fahrzeugs oder eine Szene hinter dem Fahrzeug aufzunehmen.
Weiter kann eine Mehrzahl von Fahrzeugkameras 2 so angeordnet sein, dass sie zu einem Fenster weisen. Alternativ kann eine Mehrzahl von Fahrzeugkameras 2 so angeordnet sein, dass sie jeweils zu einer Mehrzahl von Fenstern weisen.
Im oben beschriebenen Beispiel ist die Fahrzeugkamera 2 konfiguriert, in Links-Rechts-Richtung, das heißt horizontale Richtung beweglich zu sein. Jedoch ist diese Ausführungsform nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann die Fahrzeugkamera 2 konfiguriert sein, in der Auf-Ab-Richtung, das heißt der vertikalen Richtung, beweglich zu sein.
3A und 3B sind schematische Diagramme zum Erläutern eines Beispiels eines durch die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 durchgeführten Prozesses.
In 3A verdeckt Schmutz 100 auf der Windschutzscheibe 3 das Aufnehmen einer Szene durch die Fahrzeugkamera 2. In 3B wird ein Bild 101 illustriert. Das Bild 101 wird durch die Fahrzeugkamera 2 unter in 3A gezeigten Bedingungen aufgenommen. Das Bild 101 weist den aufgenommenen Schmutz 100 im linken Bereich auf und somit scheitert die Fahrzeugkamera daran, die Szene vor dem Fahrzeug aufzunehmen.
Die Evaluierungseinheit 11 führt einen Digitalisierungsprozess am aufgenommenen Bild 101 durch und weist jedem Pixel des aufgenommenen Bilds 101 einen Helligkeitswert von Null (schwarz) oder Eins (weiß) zu, basierend auf dem Helligkeitsschwellenwert.
4A bis 4C sind Diagramme zum Erläutern von Beispielen von Helligkeits-Schwellenwerten. In den Histogrammen von 4A bis 4C repräsentiert die horizontale Achse den Helligkeitswert (0 bis 255) und repräsentiert die vertikale Achse die kumulative Anzahl von Pixeln. Im in 4A bis 4C gezeigten Beispiel wählt der Evaluator 11 einen Helligkeitsschwellenwert t so aus, dass er abhängig von der Tageszeit unterschiedlich ist.
Tagsüber bestimmt der Evaluator 11 den Helligkeitsschwellenwert t so, dass das Verhältnis der Anzahl von weißen Pixeln im aufgenommenen Bild nach der Digitalisierung zur Anzahl von schwarzen Pixeln im aufgenommenen Bild nach der Digitalisierung 5:5 wird, wie in 4B gezeigt.
Nachts, da es um das Fahrzeug herum im Vergleich zum Tag dunkel ist, nehmen die Helligkeitswerte im aufgenommenen Bild während der Nacht ab. Somit bestimmt der Evaluator 11 den Helligkeitsschwellenwert t so, dass das Verhältnis der Anzahl von weißen Pixeln im aufgenommenen Bild nach der Digitalisierung zur Anzahl von schwarzen Pixeln im aufgenommenen Bild nach der Digitalisierung 3:7 wird, wie in 4A gezeigt.
Da es am frühen Morgen dämmrig ist, werden die Helligkeitswerte im aufgenommenen Bild im Vergleich zu Tagsüber niedriger, werden sie jedoch höher im Vergleich zur Nachts. Somit bestimmt der Evaluator 11 am frühen Morgen den Helligkeitsschwellenwert t so dass das Verhältnis der Anzahl von weißen Pixeln im aufgenommenen Bild nach der Digitalisierung zur Anzahl von schwarzen Pixeln im aufgenommenen Bild nach der Digitalisierung 4:6 wird, wie in 4C gezeigt.
Es ist anzumerken, dass das in 4 gezeigte Beispiel lediglich ein Beispiel ist. Das Verfahren des Bestimmens des Helligkeitsschwellenwerts t ist nicht auf das oben beschriebene Verfahren beschränkt.
Wenn beispielsweise das Helligkeitswert-Histogramm zwei Spitzen (das heißt zwei Klassen) aufweist, kann der Evaluator 11 den Helligkeitsschwellenwert t so berechnen, dass der Helligkeitsschwellenwert t ein Tal zwischen zwei Spitzen ist, und so, dass die Zwischenklassenvarianz mittels diskriminanter Analysetechniken maximiert wird.
Zusätzlich kann der Evaluator 11 Rauschen des aufgenommenen Bildes unter Verwendung eines Glättungsfilters vor der Digitalisierung glätten.
3C ist ein Bild 102, welches durch Durchführen der Digitalisierung am aufgenommenen Bild 101 basierend auf dem Helligkeitsschwellenwert t durchgeführt wird. Der Evaluator 11 unterteilt das digitalisierte Bild 102 in zwei Rahmen, nämlich einen linken Rahmen L und einen rechten Rahmen R, unter Verwendung einer gestrichelten Linie M, die eine vertikale Linie ist, die das Zentrum des Bildes 102 passiert, als eine Referenzlinie.
Als Nächstes berechnet der Evaluator 11 die Anzahl von Pixeln, die zum linken Rahmen L gehören und deren Helligkeitswert Null (schwarz) ist und berechnet die Anzahl von Pixeln, die zum linken Rahmen L gehören und deren Helligkeitswert Eins (weiß) ist. Ähnlich berechnet der Evaluator 11 die Anzahl von Pixeln, die zum rechten Rahmen R gehören und deren Luminanzwert Null (schwarz) ist und berechnet die Anzahl von Pixeln, die zum rechten Rahmen R gehören, und deren Helligkeitswert Eins (weiß) ist.
Der Evaluator 11 gibt an den Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 die Anzahl von Pixeln aus, die zum linken Rahmen L gehören und deren Luminanzwert Null (schwarz) ist, die Anzahl von Pixeln, die zum linken Rahmen L gehören und deren Luminanzwert Eins (weiß) ist, die Anzahl von Pixeln, die zum rechten Rahmen R gehören und deren Helligkeitswert Null (schwarz) ist, und die Anzahl von Pixeln, die zum rechten Rahmen R gehören und deren Helligkeitswert Eins (weiß) ist, als Evaluierungsergebnisse der Bildaufnahmebedingungen.
Darüber hinaus vergleicht der Evaluator 11 die Anzahl von Pixeln, die zum linken Rahmen L gehören und deren Helligkeitswert Eins (weiß) ist, mit der Anzahl von Pixeln, die zum rechten Rahmen R gehören und deren Helligkeitswert Eins (weiß) ist. Der Rahmen, der die größere Anzahl von weißen Pixeln enthält, ist heller als der andere Rahmen und wird als eine kleinere Fläche, die durch den Schmutz 100 verdeckt ist, aufweisend angesehen. Somit bestimmt der Evaluator 11 eine Richtung zum Rahmen mit der größeren Anzahl weißer Pixel als die Bewegungsrichtung der Fahrzeugkamera 2.
In dem in 3D gezeigten Fall zeigt das Verhältnis der Anzahl von Pixeln, deren Helligkeitswert Eins (weiß) im rechten Rahmen R ist, größer als das Verhältnis der Anzahl von Pixeln, deren Helligkeitswert Eins (weiß) im linken Rahmen L ist. Somit wird die Bewegungsrichtung der Fahrzeugkamera 2 als die Richtung nach rechts bestimmt.
Der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, ob die Bildaufnahme fortzusetzen ist, basierend auf den durch den Evaluator 11 erzeugten Evaluierungsergebnissen. Wenn beispielsweise das Verhältnis der Pixel, deren Helligkeitswert Null (schwarz) im linken Rahmen L ist, größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert (z.B. 90%) oder das Verhältnis der Anzahl von Pixeln, deren Helligkeitswert Null (schwarz) im rechten Rahmen R ist, größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, bestimmt der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12, dass der Schmutz 100 das Sichtfeld der Fahrzeugkamera 2 verdeckt und dass die Bildaufnahme ungeeignet ist (d.h. Fahrassistenz nicht ausführbar ist). Wenn andererseits sowohl das Verhältnis der schwarzen Pixel im linken Rahmen L als auch das Verhältnis der schwarzen Pixel im rechten Rahmen R gleich oder kleiner einem vorbestimmten Schwellenwert sind, bestimmt der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12, dass das Bildaufnehmen geeignet ist (d.h. Antriebsassistenz ausführbar ist).
In dem in 3D gezeigten Fall ist das Verhältnis der Anzahl von Pixeln, deren Helligkeitswert Null (schwarz) im rechten Rahmen R ist, kleiner als 90%. Jedoch ist das Verhältnis der Anzahl von Pixeln, deren Helligkeitswert Null (schwarz) ist, im linken Rahmen L größer als 90%. Daher bestimmt der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12, dass das Bildaufnehmen ungeeignet ist.
Wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, dass das Bildaufnehmen ungeeignet ist, gibt die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal zum Antreiben der Antriebseinheit 22 der Fahrzeugkamera 2 basierend auf der Bewegungsrichtung der Fahrzeugkamera, die durch den Evaluator 11 bestimmt ist, aus.
In dem in 3D gezeigten Fall, da die Bildaufnahme als ungeeignet bestimmt wird und die Bewegungsrichtung der Fahrzeugkamera 2 nach rechts ist, rotiert der Motor 23 der Antriebseinheit 22 in der Richtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung, wie in 3E gezeigt. Somit rotiert auch das Zahnritzel 24 entsprechend dem Motor 23 und bewegt sich die Fahrzeugkamera 2, um nach rechts zu gleiten. Als Ergebnis wird das Sichtfeld der Fahrzeugkamera 2 frei vom Schmutz 100. In 3F ist ein Bild 103 illustriert. Das Bild 103 wird durch die Fahrzeugkamera 2 unter in 3E gezeigten Bedingungen aufgenommen. In diesem Fall ist das Bild 103 frei vom aufgenommenen Schmutz 100. Daher, wenn die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 das Bild 103 evaluiert, wird die Bildaufnahme als geeignet bestimmt, so dass es möglich ist, zu einem Zustand zurückzukehren, in welchem die Fahrassistenz ausführbar ist, vom Ausfallzustand, in welchem die Fahrassistenz nicht ausführbar ist.
Im in den 3A bis 3F gezeigten Beispiel ist die Fahrzeugkamera 2 in der Links-Rechts-Horizontalrichtung beweglich. Daher wird das aufgenommene Bild nach der Digitalisierung in zwei Rahmen unterteilt, nämlich den linken Rahmen und den rechten Rahmen. Wenn angenommen wird, dass die Fahrzeugkamera 2 in der Auf-Ab-Vertikalrichtung beweglich ist, wird das aufgenommene Bild nach der Digitalisierung in zwei Rahmen unterteilt, nämlich einen oberen Rahmen und einen unteren Rahmen. In diesem Fall kann der Evaluator 11 die Bewegungsrichtung der Fahrzeugkamera aus einer Aufwärtsrichtung oder einer Abwärtsrichtung wählen.
5 ist ein Flussdiagramm zum Illustrieren eines Betriebsbeispiels der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform 1.
Im Schritt ST1 ermittelt der Evaluator 11 Fahrzeuginformation aus dem Fahrzeug. Die Fahrzeuginformation beinhaltet ein EIN/AUS-Signal eines Fahrzeugzündschalters (IGN) und Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation.
Im Schritt ST2 erhält der Evaluator 11 das aufgenommene Bild aus der Fahrzeugkamera 2.
Im Schritt ST3 führt der Evaluator 11 den Digitalisierungsprozess am aus der Fahrzeugkamera erhaltenen, aufgenommenen Bild durch.
In Schritt ST4 unterteilt der Evaluator 11 das aufgenommene Bild nach der Digitalisierung in zwei Rahmen, während die das Zentrum des Bildes passierende vertikale Linie als eine Grenze von zwei Rahmen verwendet wird, um den linken Rahmen L und den rechten Rahmen R einzustellen.
Im Schritt ST5 vergleicht der Evaluator 11 die Helligkeitswerte des linken Rahmens L mit jenen des rechten Rahmens R und bestimmt die Bewegungsrichtung der Fahrzeugkamera 2.
Im Schritt ST6 bestimmt der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12, ob die Bildaufnahme fortzusetzen ist (d.h. ob die Fahrassistenz ausführbar ist), basierend auf den Helligkeitswerten des linken Rahmens L und den Helligkeitswerten des rechten Rahmens R.
Wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, dass das Bildaufnehmen ungeeignet ist (Schritt ST6 "NEIN"), unterbricht der Fahrassistenzinformationsgenerator 13 die Fahrassistenz. Im nachfolgenden Schritt, das heißt im Schritt ST7, erzeugt die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal, basierend auf der durch den Evaluator 11 im Schritt ST5 bestimmten Bewegungsrichtung und gibt das Antriebssignal an die Antriebseinheit 22 aus. Dann kehrt der Prozess zum Schritt ST2 zurück. Die Antriebseinheit 22 bewegt das Kameragehäuse 21 anhand des Antriebssignals.
Es ist anzumerken, dass die Bewegungsdistanz der Fahrzeugkamera 2 eine vorbestimmte Distanz sein kann, beispielsweise ein Schritt von 4 cm in einer Einzelbewegung. Durch Wiederholen von Schritt ST2 bis Schritt ST7, bis das Bildaufnehmen geeignet wird, bewegt sich die Fahrzeugkamera 2 wiederholt um die vorbestimmte Distanz, um eine Position zu erreichen, in welcher der Schmutz auf dem Fenster nicht aufgenommen wird.
Das Zeitintervall zwischen zwei zu wiederholenden Prozessen kann konstant sein oder kann gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert werden. Beispielsweise kann die Antriebssteuerung 14 die in der durch den Evaluator 11 erhaltenen Fahrzeuginformation enthaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation verwenden und das Zeitintervall verkürzen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt, und das Zeitintervall verlängern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, ist die Fahrunterstützung sehr erforderlich. Somit wird es bevorzugt, dass sich die Fahrzeugkamera 2 unmittelbar zu der Position bewegt, in welcher das Sichtfeld der Kamera 2 nicht verdeckt ist, wenn das Kameraerfassen unausführbar wird. Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, ist die Fahrassistenz weniger erforderlich. Daher kann das Zeitintervall für das bei niedriger Geschwindigkeit fahrende Fahrzeug länger als das Zeitintervall für das bei hoher Geschwindigkeit fahrende Fahrzeug sein.
Wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, dass das Bildaufnehmen geeignet ist (Schritt ST6 "JA"), bewegt sich die Fahrzeugkamera 2 nicht (Schritt ST8) und setzt im nachfolgenden Schritt ST9 der Fahrassistenzinformationsgenerator 13 die Fahrassistenz fort.
Im Schritt ST10 bestimmt der Evaluator 11, ob der Fahrzeugzündschalter (IGN) aus ist, basierend auf dem im Schritt ST1 erhaltenen Fahrzeugsignal.
Wenn der Evaluator 11 feststellt, dass IGN aus ist (Schritt ST10 "JA"), wird eine Reihe von Prozessen beendet. Wenn andererseits der Evaluator 11 feststellt, dass der IGN Ein ist (Schritt ST10 "NEIN"), kehrt der Prozess zum Schritt ST1 zurück.
Gemäß einem solchen Prozess, wenn der IGN aus wird, hat die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 die Fahrzeugkamera 2 bereits zu der Position bewegt, in welcher das Bildaufnehmen geeignet ist (d.h. Fahrassistenz ausführbar ist). Dann wird der Prozess beendet. Somit, wenn der IGN wieder EIN wird, kann die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 unmittelbar die Fahrassistenz starten.
Wie oben beschrieben, enthält gemäß Ausführungsform 1 die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 der Evaluator 11 zum Evaluieren der Bildaufnahmebedingungen unter Bezugnahme auf das durch die Fahrzeugkamera 2 aufgenommene Bild, den Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 zum Bestimmen, ob das Bildaufnehmen fortzusetzen ist, basierend auf den durch den Evaluator 11 erzeugten Evaluierungsergebnissen und die Antriebssteuerung 14, die das Antriebssignal an die Antriebseinheit 22 der Fahrzeugkamera 2 ausgibt, die Fahrzeugkamera 2 zu bewegen, wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, dass die Fahrzeugkamera 2 für das Bildaufnehmen ungeeignet ist. Dadurch ist es möglich, die Fahrzeugkamera 2 zu der Position zu bewegen, wo das normale Bild aufgenommen werden kann, wenn die Windschutzscheibenwischer etc. daran scheitern, die schlechten Bildaufnahmebedingungen zu verbessern. Somit, wenn die Fahrassistenz basierend auf dem Kameraerfassen durchgeführt wird, ist es möglich, unmittelbar zu dem Zustand zurückzukehren, in welchem die Fahrassistenz ausführbar ist, von dem gescheiterten Zustand, der durch schlechte Bildaufnahmebedingungen verursacht wird.
Gemäß der Ausführungsform 1 bestimmt der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12, ob das Bildaufnehmen fortzusetzen ist, durch Vergleichen des Evaluierungswerts für den linken Rahmen L, welcher das Verhältnis der Anzahl von Pixeln, deren Helligkeitswert Null (schwarz) ist, zu der Gesamtanzahl von Pixeln in linken Rahmen L ist, mit dem vorbestimmten Schwellenwert, oder durch Vergleichen des Evaluierungswerts für den rechten Rahmen R, welches das Verhältnis der Anzahl von Pixeln, deren Helligkeitswert Null (schwarz) ist, zur Gesamtanzahl von Pixeln im rechten Rahmen R ist, mit dem vorbestimmten Schwellenwert. Dadurch ist es möglich, genau zu bestimmen, ob der Schmutz auf dem Fenster das Sichtfeld der Fahrzeugkamera 2 verdeckt.
Es ist anzumerken, dass die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 und die Fahrzeugkamera 2 über Drahtverbindung in Ausführungsform 1 kommunizierbar verbunden sind. Jedoch können die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 und die Fahrzeugkamera 2 über Funkverbindung kommunizierbar verbunden sein.
6 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Konfigurationsbeispiels, in welchem die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 und die Fahrzeugkamera 2 über Funkverbindung kommunizierbar verbunden sind. Im in 6 gezeigten Konfigurationsbeispiel sind die Funkschnittstellen (I/F)-Einheiten 15, 26, die als Schnittstellen zur Funkkommunikation dienen, zusätzlich in der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 bzw. der Fahrzeugkamera 2 vorgesehen. Das aufgenommene Bild und das Antriebssignal werden zwischen der Funkschnittstellen(I/F)-Einheit 15 und der Funk-I/F-Einheit 26 gesendet.
Weiter, obwohl die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 eine einzelne Fahrzeugkamera 2 in Ausführungsform 1 steuert, kann sie zwei oder mehr Fahrzeugkameras steuern. In diesem Fall evaluiert der Evaluator 11 die jeweiligen Bildaufnahmebedingungen entsprechender Fahrzeugkameras 2 unter Bezugnahme auf durch die entsprechenden Fahrzeugkameras 2 aufgenommenen Bildern. Der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, ob jedes Bildaufnehmen fortzusetzen ist, das durch die entsprechende Fahrzeugkamera 2 durchgeführt wird, basierend auf dem Evaluierungsergebnis für die entsprechende Fahrzeugkamera 2, das durch den Evaluator 11 erzeugt wird. Wenn der Evaluator 11 bestimmt, dass eine Fahrzeugkamera 2 für das Bildaufnehmen ungeeignet ist, gibt die Antriebssteuerung 14 ein Antriebssignal an die entsprechende Antriebseinheit 22 aus. Dadurch ist es möglich, jede aus der Mehrzahl der Fahrzeugkameras 2 zu einer Position zu bewegen, wo das normale Bild aufgenommen werden kann.
Ausführungsform 2
In der oben erwähnten Ausführungsform 1 ist das Timing des Bewegens der Fahrzeugkamera 2 nicht beschränkt. In Ausführungsform 2 ist das Timing des Bewegens der Fahrzeugkamera 2 beschränkt.
Weiter wird in der oben erwähnten Ausführungsform 1 der Winkel der Fahrzeugkamera 2 unverändert gelassen, wenn sich die Fahrzeugkamera 2 bewegt. In Ausführungsform 2 wird der Winkel der Fahrzeugkamera 2 auch verändert, wenn sich die Fahrzeugkamera 2 bewegt.
Die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 und die Fahrzeugkamera 2 gemäß Ausführungsform 2 weisen dieselbe Konfiguration wie die in 1 gezeigte Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 bzw. die in 2 gezeigte Fahrzeugkamera 2 auf, wenn sie in Zeichnungen repräsentiert werden. Daher werden 1 und 2 auch als die Zeichnungen verwendet, welche die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 und die Fahrzeugkamera 2 gemäß Ausführungsform 2 illustrieren.
7 ist ein Diagramm zum Illustrieren einer Referenzposition der Fahrzeugkamera 2. 8 ist ein Diagramm zum Illustrieren der Bewegung der Fahrzeugkamera 2, wenn das Fahrzeug angehalten ist. Die Referenzposition wird so eingestellt, dass sie einer Position entspricht, an welcher eine Bildermöglichungs-Normal-Fahrassistenz aufgenommen werden kann oder einer Position entspricht, an welcher die Fahrzeugkamera nicht die Sicht des Fahrers behindert. In 7, da die Position eines oberen zentralen Bereichs der Windschutzscheibe 3 die angemessenste Position ist, wird sie als die Referenzposition A eingestellt. Wie in 8 gezeigt, nachdem das Fahrzeug anhält, wenn die Fahrzeugkamera 2 an einer anderen Position als der Referenzposition A ist, kehrt die Fahrzeugkamera 2 zur Referenzposition A zurück.
9 ist ein Diagramm zum Illustrieren eines Konfigurationsbeispiels der Fahrzeugkamera 2, die in Ausführungsform 2 verwendet wird. Die gestrichelten Linien zeigen die Bildaufnahmeregion (Sichtfeld) des Kameragehäuses 21. In 9 beziehen sich, bezugnehmend auf 1 und 2, dieselben Bezugszeichen auf dieselben Elemente und wird wegen der Kürze die wiederholte Beschreibung derselben Elemente weggelassen.
In Ausführungsform 2 wird ein Motor 27 hinzugefügt, um den Winkel des Kameragehäuses 21 zu verändern. Die Antriebseinheit 22 treibt den Motor 27 gemäß einem aus der Antriebssteuerung 14 der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 gesendeten Antriebssignal an. Dadurch rotiert (d.h. schwingt) die Fahrzeugkamera 2, wie in 10 gezeigt. Nachdem sich das Kameragehäuse 21 bewegt, um zu gleiten, rotiert der Motor 27 das Kameragehäuse 21, um den Winkel des Kameragehäuses 21 zu verändern. Dadurch wird das Kameragehäuse 21 so geleitet, dass die Bildgebungszielregion des Kameragehäuses 21 nahe an der Bildgebungszielregion des Kameragehäuses 21 vor seiner Bewegung wird und es ist möglich, die Differenz zwischen der Bildgebungszielregion des Kameragehäuses 21 nach seiner Bewegung und der Bildgebungszielregion des Kameragehäuses 21 vor seiner Bewegung zu reduzieren.
11 ist ein Flussdiagramm zum Illustrieren eines Operationsbeispiels der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 2. Da der Prozess von Schritt ST1 bis Schritt ST10 in 11 derselbe ist wie der Prozess von Schritt ST10 in 5, wird eine wiederholte Beschreibung für die Schritte aus Gründen der Kürze weggelassen.
In Schritt ST6 bestimmt der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12, ob die Bildaufnahme fortzusetzen ist (d.h., ob die Fahrassistenz ausführbar ist), basierend auf dem Helligkeitswert des linken Rahmens L und den Helligkeitswerten des rechten Rahmens R.
Wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 feststellt, dass die Bildaufnahme ungeeignet ist (Schritt ST6, "NEIN"), erzeugt die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal, basierend auf der durch den Evaluator 11 bestimmten Bewegungsrichtung und gibt das Antriebssystem an die Antriebseinheit 22 aus (Schritt ST7). Nachdem sich das Kameragehäuse 21 bewegt, erzeugt die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal zum Ändern des Winkels des Kameragehäuses 21 derart, dass das Kameragehäuse 21 sich nach der Bewegung durch das Kameragehäuse 21 vor Bewegung zu aufzunehmenden Szene dreht, und gibt das Antriebssignal an die Antriebseinheit 22 aus (Schritt ST11). Dann kehrt der Prozess zu Schritt ST2 zurück. Die Antriebseinheit 22 treibt den Motor 27 gemäß dem Antriebssignal an und rotiert das Kameragehäuse 21.
Wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, dass das Bildaufnahme geeignet ist (Schritt ST6 "JA"), bestimmt die Antriebssteuerung 14, ob das Fahrzeug angehalten ist, und bestimmt, ob die Fahrzeugkamera 2 an einer Referenzposition A ist (Schritt ST12).
Die Antriebssteuerung 14 bestimmt, dass das Fahrzeug gestoppt ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h ist, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, welche im Schritt ST1 durch den Evaluator 11 ermittelt wird. In anderen Fällen bestimmt die Antriebssteuerung 14, dass das Fahrzeug nicht angehalten ist.
Zusätzlich weist die Antriebssteuerung 14 Koordinatenwerte der Referenzposition A in einer Datenbank auf und vergleicht die Koordinatenwerte der Referenzposition A mit Koordinatenwerten der Fahrzeugkamera 2, nachdem die Antriebssteuerung 14 die Fahrzeugkamera 2 bewegt. Dann bestimmt die Antriebssteuerung 14, ob die Fahrzeugkamera 2 an der Referenzposition ist, basierend auf dem Vergleichsergebnis.
Weiter wird ein Schalter an der Referenzposition A angeordnet. Der Schalter wird gedrückt, wenn die Fahrzeugkamera 2 an der Referenzposition A ist und der Schalter wird rausragend gehalten, wenn die Fahrzeugkamera 2 von der Referenzposition A weg ist. Somit ist es möglich, zu bestimmen, ob die Fahrzeugkamera 2 an der Referenzposition A ist, auch indem ein Hardwaremittel verwendet wird.
Wenn die Antriebssteuerung 14 bestimmt, dass das Fahrzeug gestoppt ist und die Fahrzeugkamera 2 an einer anderen Position ab der Referenzposition A ist (Schritt ST12 "JA"), erzeugt die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal zum Rückkehren der Fahrzeugkamera 2 zur Referenzposition A. Dann gibt die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal an die Antriebseinheit 22 aus (Schritt ST13) und kehrt der Prozess zu Schritt ST1 zurück. Die Antriebseinheit 22 treibt den Motor 23 gemäß dem Antriebssignal an, um das Kameragehäuse 21 zur Referenzposition A zu bewegen.
Wenn die Antriebssteuerung 14 feststellt, dass das Fahrzeug nicht gestoppt ist, oder dass die Fahrzeugkamera 2 an der Referenzposition A ist (Schritt ST12 "NEIN"), geht der Prozess zum Prozess von Schritt ST8 zum Schritt ST10.
Wenn die Fahrzeugkamera 2 zur Referenzposition A zurückkehrt und der Schmutz etc. im Bild nicht durch die Fahrzeugkamera 2, die eine Referenzposition A ist, aufgenommen wird, wird die Fahrzeugkamera 2 nachfolgend an der Referenzposition A gehalten. Somit ist es möglich, das Aufnehmen der Szenen mit der Fahrzeugkamera 2 an der angemessensten Position fortzusetzen.
Wie oben beschrieben, bewegt gemäß Ausführungsform 2 die Antriebssteuerung 14 die Fahrzeugkamera 2 zu einer vorbestimmten Referenzposition, wenn das Fahrzeug gestoppt wird. Dadurch ist es möglich, die Fahrzeugkamera 2 zu einer angemessenen Position zu bewegen. Darüber hinaus ist das Timing, in welchem die Fahrzeugkamera 2 zur Referenzposition zurückkehrt, auf die Zeit beschränkt, wenn das Fahrzeug gestoppt ist. Somit verdeckt die Bewegung der Fahrzeugkamera Fahrmanöver durch den Fahrer nicht, selbst wenn die Fahrzeugkamera 2 aus einer Position weit weg von der Referenzposition zur Referenzposition zurückkehrt.
Weiter, gemäß Ausführungsform 2, bestimmt der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12, ob die Bildaufnahme fortzusetzen ist, durch Vergleichen des Evaluierungswerts der Bildaufnahmebedingungen, der unter Bezugnahme auf das aufgenommene Bild berechnet wird, wenn die Fahrzeugkamera an der Referenzposition ist, mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, dass die Bildaufnahme in der Referenzposition geeignet ist, wenn der Evaluierungswert kleiner ist als der Schwellenwert. Dadurch kann die angemessene Position für das Bildaufnehmen gehalten werden, wenn nicht Schmutz etc. an der Referenzposition existiert. Somit ist es möglich, das Fahrassistenzsystem mit dem angemessendsten Bild für die Fahrassistenz zu versorgen.
Darüber hinaus gibt gemäß Ausführungsform 2 die Antriebssteuerung 14 an die Antriebseinheit 22 das Antriebssignal zum Ändern des Winkels der Fahrzeugkamera 2 so aus, dass die Fahrzeugkamera 2 sich nach dem Bewegen zu der durch die Fahrzeugkamera 2 vor dem Bewegen aufzunehmende Szene dreht. Dadurch ist es möglich, den Einfluss der Bewegung der Fahrzeugkamera 2 zu reduzieren.
Ausführungsform 3
In Ausführungsform 3 steht die Fahrzeugkamera 2 in Kontakt mit einem Fahrzeugfenster, während sich die Fahrzeugkamera 2 bewegt. 12A ist ein Diagramm zum Illustrieren eines Zustands, in welchem die Fahrzeugkamera 2 auf dem Fahrzeugfenster angeordnet ist. Die Antriebseinheit 22 der Fahrzeugkamera 2 weist eine Vakuumpumpe und Räder auf, die in 12A nicht gezeigt sind. Ein Spalt zwischen der Fahrzeugkamera 2 und der Windschutzscheibe 3 wird durch ein Dichtelement geschlossen. Die Antriebseinheit 22 treibt die Vakuumpumpe an, um eine Saugkraft so zu erzeugen, dass die Fahrzeugkamera 2 in Kontakt mit dem Fenster gehalten wird. In einem solchen Zustand treibt die Antriebseinheit 22 an, um die Räder zu drehen. Dadurch bewegt sich die Fahrzeugkamera 2 auf dem Fahrzeugfenster. Somit ist die Fahrzeugkamera 2 in der Lage, sich in eine frei ausgewählte Richtung zu bewegen, während sie mit der inneren Oberfläche der Windschutzscheibe 3 durch Saugen in Kontakt steht. Die Fahrzeugkamera 2 und die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 senden und empfangen das aufgenommene Bild und das Antriebssignal zueinander unter Verwendung von beispielsweise der Funkkommunikation, wie in 6 gezeigt.
Die Fahrzeugkamera 2 gemäß der Ausführungsform 3 kann sich überall hin auf dem Fahrzeugfenster bewegen. Wenn jedoch die Fahrzeugkamera 2 auf der Windschutzscheibe 3 angeordnet ist, wird es bevorzugt, dass die Bewegung so beschränkt ist, dass sich die Fahrzeugkamera 2 nicht zu einer Position bewegen kann, wo die Fahrzeugkamera 2 das Sichtfeld des Fahrers verdeckt. Beispielsweise wie in 12B gezeigt, kann eine Kamerabewegungs-Hemmfläche B, die dem Sichtfeld des Fahrers entspricht, in der Windschutzscheibe 3 eingestellt werden. Die verbleibende Fläche wird als eine Kamerabeweglichkeitsfläche C eingestellt. Wenn die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal für die Antriebseinheit 22 gemäß der durch den Evaluator 11 bestimmten Bewegungsrichtung erzeugt, wird das Antriebssignal so erzeugt, dass die Bewegung der Fahrzeugkamera 2 zu der Kamerabewegungs-Hemmfläche B vermieden wird.
Wenn andererseits der Fahrassistenzinformationsgenerator 13 automatisch Antriebssteuerung anstelle der Fahrassistenz durchführt, ist der Fahrer von den Fahrmanövern befreit. Somit ist es für die Fahrzeugkamera 2 gestattet, das Sichtfeld des Fahrers zu verdecken. In diesem Fall ist es nicht notwendig, die bewegliche Fläche der Fahrzeugkamera 2 zu beschränken. Zusätzlich können zwei oder mehr Fahrzeugkameras auf der Windschutzscheibe 3 angeordnet werden.
Ausführungsform 4
In Ausführungsform 4 werden Stereokameras verwendet. 13 ist ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Konfigurationsbeispiels der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 in einem Fall, bei dem Stereokameras verwendet werden. Die Stereokameras bestehen aus einer Fahrzeugkamera 2 und einer Fahrzeugkamera 5. Die Fahrzeugkamera 5 weist dieselbe Konfiguration wie die Fahrzeugkamera 2 auf und beinhaltet ein Kameragehäuse 51 und eine Antriebseinheit 52.
14A bis 14D sind Diagramme zum Erläutern eines Verfahrens zum Bewegen der Fahrzeugkameras 2, 5, welche die Stereokameras bilden. In 14A bis 14D ist ein Zustand illustriert, in welchem zwei Fahrzeugkameras 2, 5 beweglich auf dem Fahrzeugfenster angeordnet sind, während eine detaillierte Struktur wie etwa die Antriebseinheit 22 nicht illustriert ist. Wenn die Distanz zwischen den zwei Fahrzeugkameras 2, 5 zu kurz ist, können zwei Fahrzeugkameras 2, 5 nicht als die Stereokameras fungieren. Somit ist es erforderlich, dass die Distanz zwischen den zwei Fahrzeugkameras größer als eine vorbestimmte Distanz D ist.
Im in 14A gezeigten Zustand sind die Bildaufnahmebedingungen sowohl der Fahrzeugkamera 2 als auch der Fahrzeugkamera 5 gut, das heißt, es gibt keinen Schmutz 100 auf dem Fahrzeugfenster.
In 14B sei angenommen, dass die Bildaufnahmebedingungen der Fahrzeugkamera 2 sich verschlechtern und dass der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 bestimmt, dass die Bildaufnahme ungeeignet ist. Wie in 14B gezeigt, weist ein linker Bereich der Fahrzeugkamera 2 zum Schmutz 100 hin. Wenn das in Ausführungsform 1 erläuterte Verfahren verwendet wird, bestimmt der Evaluator 11, dass die Bewegungsrichtung der Fahrzeugkamera 2 die Richtung nach rechts ist und die Antriebssteuerung 14 bewegt die Fahrzeugkamera 2 nach rechts.
Wenn jedoch die Fahrzeugkamera 2 nach rechts bewegt wird, ist es unmöglich, die Distanz zwischen zwei Fahrzeugkameras 2, 5 auf gleich oder größer als die Distanz D zu halten. Daher modifiziert die Antriebssteuerung 14 die Bewegungsrichtung der Fahrzeugkamera 2 zu der Richtung nach links, wie in 14C gezeigt, um die durch die Stereokameras durchgeführte Kameraerfassung fortzusetzen.
Alternativ kann die Antriebssteuerung 14 die Fahrzeugkamera 5, die als für die Bildaufnahme geeignet bestimmt ist, zusätzlich zur Fahrzeugkamera 2, die als für das Bildaufnehmen ungeeignet bestimmt ist, bewegen, um die Distanz zwischen den zwei Fahrzeugkameras 2, 5 auf einer Distanz gleich oder größer als die Distanz D zu halten
15 ist ein Flussdiagramm zum Illustrieren eines Betriebsbeispiels der Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 4. Die, Schritten ab Schritt ST1 bis ST6 und ab Schritt ST1 bis Schritt ST10, angezeigt in 15, entsprechenden Prozesse sind dieselben wie, Schritten ab Schritt ST1 bis Schritt ST6 und ab Schritt ST8 bis Schritt ST10, angezeigt in 5, entsprechende Prozesse. Jedoch werden in dieser Ausführungsform diese Schritte für sowohl das durch die Fahrzeugkamera 2 aufgenommene Bild als auch das durch die Fahrzeugkamera 5 aufgenommene Bild durchgeführt.
Wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 feststellt, dass zumindest eine der Fahrzeugkamera 2 und der Fahrzeugkamera 5 für das Bildaufnehmen ungeeignet ist (Schritt ST6 "NEIN"), nimmt die Antriebssteuerung 14 die folgende Bestimmung vor. Die Antriebssteuerung 14 bestimmt nämlich, ob eine Relativpositionsbeziehung zwischen den zwei Fahrzeugkameras aufrecht zu erhalten ist (d.h. die Distanz zwischen den zwei Fahrzeugkameras hat gleich oder größer als die in den 14A und 14D gezeigte Distanz D zu sein) (Schritt ST21), nachdem die Antriebssteuerung zumindest eine der Fahrzeugkameras 2, 5, die als für die Bildaufnahme durch den Evaluator 11 ungeeignet bestimmt worden ist, bewegt.
Wenn die Relativpositionsbeziehung als aufrecht zu erhalten bestimmt wird (Schritt ST21 "JA"), erzeugt die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal, basierend auf der durch den Evaluator 11 bestimmten Bewegungsrichtung und gibt das Antriebssignal an zumindest einer der Antriebseinheiten 22, 52 aus (Schritt ST23). Dann kehrt der Prozess zum Schritt ST2 zurück. Wenn zumindest eine der Antriebseinheiten 22, 52 das Antriebssignal empfängt, bewegt sie die entsprechenden Kameragehäuse 21, 51 entsprechend dem Antriebssignal.
Wenn die Relativpositionsbeziehung als nicht aufrechterhalten bestimmt wird (in Schritt ST21 "NEIN"), modifiziert die Antriebssteuerung 14 die Bewegungsrichtung, die durch den Evaluator 11 bestimmt wird, zu einer modifizierten Bewegungsrichtung, in welcher die Relativpositionsbeziehung so aufrechterhalten ist, dass die zwei Fahrzeugkameras die Funktion der Stereokameras aufrechterhalten (Schritt ST22). Dann erzeugt die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal und gibt das Antriebssignal an zumindest eine der Antriebseinheiten 22, 52 aus (Schritt ST23). Als Weg der Modifikation der Bewegungsrichtung gibt es den oben unter Bezugnahme auf 14C erläuterten Weg oder den oben unter Bezugnahme auf 14D erläuterten Weg.
Wie oben erwähnt, gibt gemäß Ausführungsform 4 die Antriebssteuerung 14 das Antriebssignal an zumindest eine der Antriebseinheiten 22, 52 aus, welche die durch die zwei Fahrzeugkameras 22, 52 gebildeten Stereokameras bewegt. Dadurch ist es möglich, zumindest eine der Fahrzeugkameras 2, 5 zu der Position zu bewegen, wo das normale Bild aufgenommen werden kann, wenn der Windschutzscheibenwischer etc. ausfällt, um die Bildaufnahmebedingungen in einem System mit den Stereokameras zu verbessern.
Weiter bewegt gemäß Ausführungsform 4 die Antriebssteuerung 14 Fahrzeugkameras 2, 5 unter den Bedingungen, das die relative Positionsbeziehung zwischen zwei Fahrzeugkameras 2, 5 wie in 14D gezeigt, aufrechterhalten wird. Als Ergebnis ist es möglich, die Fahrzeugkameras 2, 5 zu den Positionen zu bewegen, wo die normalen Bilder aufgenommen werden können, während die Funktion als Stereokameras bewahrt bleibt.
Alternativ, wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer 12 feststellt, dass eine der zwei Fahrzeugkameras 2, 5 für die Bildaufnahme ungeeignet ist, kann die Antriebssteuerung eine von zwei Fahrzeugkameras 2, 5, die als ungeeignet bestimmt ist, in einer Richtung weg von der anderen der zwei Fahrzeugkameras 2, 5 bewegen, wie in 14C gezeigt. Auch in diesem Fall ist es möglich, eine der Fahrzeugkameras 2, 5 zu der Position zu bewegen, wo das normale Bild aufgenommen werden kann, während die Funktion als Stereokameras bewahrt wird.
In dieser Offenbarung versteht es sich, dass eine frei ausgewählte Kombination von zwei oder mehr der oben erwähnten Ausführungsformen vorgenommen werden kann, verschiedene Änderungen in einer frei ausgewählten Komponente in irgendeiner der oben erwähnten Ausführungsformen vorgenommen werden kann und jegliche Komponente in irgendeiner der oben erwähnten Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung weggelassen werden kann.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Eine Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Fahrzeugkamera zu einer Position bewegen, an der ein normales Bild aufgenommen werden kann, selbst wenn Schmutz auf einer Windschutzscheibe oder dergleichen ein Sichtfeld der Fahrzeugkamera verdeckt und Wischer etc. scheitern, den Schmutz etc. zu entfernen. Somit ist die Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung für ein Fahrassistenzsystem geeignet, das Fahrassistenz oder automatische Antriebssteuerung basierend auf Kameraerfassungen durchführt.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung
2, 5: Fahrzeugkamera
3: Windschutzscheibe
4: Fahrzeugkarosserierahmen
11: Evaluator
12: Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer
13: Fahrassistenzinformationsgenerator
15: Funk-(I/F)-Einheit
21, 51: Kameragehäuse
22, 52: Antriebseinheit
23: Motor
24: Zahnritzel
25: Zahnstange
26: Funk-I/F-Einheit
27: Motor

Claims

Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung zum Steuern zumindest einer Fahrzeugkamera, die beweglich in einem Fahrzeug angeordnet ist, zum Aufnehmen einer Szene außerhalb des Fahrzeugs durch ein Fahrzeugfenster, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Evaluator zum Evaluieren einer Bildaufnahmebedingung unter Bezugnahme auf ein durch die zumindest eine Fahrzeugkamera aufgenommenes Bild; einen Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer zum Bestimmen, ob das Bildaufnehmen fortzusetzen ist, entsprechend einem durch den Evaluator erzeugten Evaluierungsergebnis; und eine Antriebssteuerung zum Ausgeben eines Antriebssignals an eine Antriebseinheit der zumindest einen Fahrzeugkamera, um die zumindest eine Fahrzeugkamera zu bewegen, wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer bestimmt, dass die zumindest eine Fahrzeugkamera für das Bildaufnehmen ungeeignet ist.
Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die zumindest eine Fahrzeugkamera eine Mehrzahl von Fahrzeugkameras enthält, die eine selbe Szene außerhalb des Fahrzeugs aufnehmen, und der Evaluator die Bildaufnahmebedingung jeder der Mehrzahl von Fahrzeugkameras unter Bezugnahme auf das durch jede der Mehrzahl von Fahrzeugkameras aufgenommene Bild evaluiert; wobei der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer bestimmt, ob das Bildaufnehmen durch jede der Mehrzahl von Fahrzeugkameras fortzusetzen ist, basierend auf dem durch den Evaluator erzeugten Evaluierungsergebnis; und wobei die Antriebssteuerung das Antriebssignal zum Bewegen einer Fahrzeugkamera aus der Mehrzahl von Fahrzeugkameras, die durch den Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer als für das Bildaufnehmen ungeeignet bestimmt wird, ausgibt.
Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer einen Evaluierungswert der Bildaufnahmebedingung, berechnet durch den Evaluator, mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht, um zu bestimmen, ob das Bildaufnehmen fortzusetzen ist.
Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebssteuerung ein Antriebssignal zum Bewegen der Fahrzeugkamera zu einer vorbestimmten Referenzposition ausgibt, wenn das Fahrzeug die Bewegung stoppt.
Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer einen Evaluierungswert der Bildaufnahmebedingung mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht, wobei der Evaluierungswert unter Bezugnahme auf das durch die Fahrzeugkamera aufgenommene Bild berechnet wird, wenn die Fahrzeugkamera an der vorbestimmten Referenzposition ist, und wobei der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer bestimmt, dass die Fahrzeugkamera für die Bildaufnahme an der vorbestimmten Referenzposition geeignet ist, wenn der Evaluierungswert kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebssteuerung ein anderes Antriebssignal an die Antriebseinheit ausgibt, um einen Winkel der Fahrzeugkamera so zu ändern, dass sich die Fahrzeugkamera nach Bewegen zu der durch die Fahrzeugkamera vor dem Bewegen aufzunehmenden Szene dreht.
Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebssteuerung das Antriebssignal an die Antriebseinheit ausgibt, wobei die Antriebseinheit die Fahrzeugkamera zum Aufrechterhalten eines Zustands, in welchem die Fahrzeugkamera in Kontakt mit dem Fahrzeugfenster steht, bewegt.
Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebssteuerung das Antriebssignal an die Antriebseinheit zum Bewegen von Stereokameras, die aus zwei Kameras bestehen, die in der zumindest einen Fahrzeugkamera enthalten sind, ausgibt.
Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Antriebssteuerung das Antriebssignal zum Bewegen der Stereokameras ausgibt, während eine Relativpositionsbeziehung zwischen einer Kamera und der anderen Kamera der zwei Fahrzeugkameras aufrechterhalten wird.
Fahrzeugkamera-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei, wenn der Bildaufnahme-Geeignet-Bestimmer bestimmt, dass eine der zwei Fahrzeugkameras für die Bildaufnahme ungeeignet ist, die Antriebssteuerung das Antriebssignal so ausgibt, dass die eine der zwei Fahrzeugkameras, die als ungeeignet bestimmt ist, sich von der anderen der zwei Fahrzeugkameras weg bewegt.