车辆周围环境监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种车辆周围环境监测系统，其带有人员识别装置(6)和提示信号发生器(15、16)，所述人员识别装置(6)用于检测在车辆(1)的周围环境内是否存在人员(4)，而所述提示信号发生器(15、16)用于形成至少第一类提示信号，其中，在利用所述人员识别装置(6)检测到人员(4)时，通过决策装置(10)根据所述人员(4)相对于车辆(1)的司机(5)的能见度来判断是否形成第一类提示信号。
【专利说明】车辆周围环境监测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆周围环境监测系统，该车辆周围环境监测系统带有人员识别装置和与所述识别装置共同作用的信号发生器，所述人员识别装置用于检测在车辆的周围环境内是否存在人员。
【背景技术】
[0002]文献DE 10 2009 027 911 A1描述了这种类型的车辆周围环境监测系统，其中，所述信号发生器形成在车辆外部感知的音频信号。这种传统的监测系统被建议安装在电动车辆或混合动力车辆中，用以借助音频信号确保即使处于电驱动状态下的车辆仅形成很轻的行驶噪声时也不会在不被察觉的情况下靠近人员。
[0003]在车辆的周围环境内对人员的自动检测装置不仅有利于人员对无声或低噪声靠近的车辆的接近保持警惕，不论车辆是由电驱动的还是由内燃机驱动的，都可以安装所述自动检测装置，用以使车辆司机注意到在车辆外部他可能会忽视的人员。
[0004]在绝大多数情况下，注意力集中的司机会察觉到在车辆的周围环境中横穿车辆行驶路线的人员，所述监测系统形成关于所有这些人员的提示，与其说提高了安全性，倒不如说产生了对司机的过度刺激。
【发明内容】
[0005]由此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种车辆周围环境监测系统，所述系统可以使司机警惕在车辆周围环境内的人员，并同时避免受到多余的刺激。
[0006]所述技术问题是这样解决的，车辆周围环境监测系统带有人员识别装置和提示信号发生器，所述人员识别装置用于检测在车辆周围环境内是否存在人员，而所述提示信号发生器用于形成至少第一类提示信号，所述车辆周围环境检测系统具有至少一种决策装置，用以在利用所述人员识别装置检测到人员时根据人员相对于车辆司机的能见度来决定是否形成第一类提示信号。
[0007]有的人员是清楚可见的，通过不发出有关这些清楚可见的人员的提示信号，可以显著降低警示的数量，并降低司机仅由过度提示而被干扰的风险。
[0008]所述人员识别装置可以这样配置，在检测人员是否存在时，区分人员是位于核心警示区还是位于包围核心警示区的外围警示区中，并且所述提示信号发生器可以相应地这样配置，用以在人员位于外围警示区时发出第一类提示信号，而在人员位于核心警示区时发出第二类提示信号。从而能够区别出人员在不同的警示区所面临的不同的风险级别。特别地，所述核心警示区大体相当于车辆的行驶带，也即那些由车辆行驶经过的、通过该车辆的当前路线经外推法得到的空间位置，并且随后在保持该路线不变的情况下，当在该路线上检测到人员时经计算得知会发生碰撞。相反，所述外围警示区可以沿所述行驶带的两侧延伸，以至于只有当人员穿向所述行驶带时，才计算出会与位于此处的人员发生碰撞。
[0009]在核心警示区中检测到人员应该是发出第二类提示信号的充分条件，而在外围警示区中检测到人员则仅是发出第二类提示信号的必要条件，并且如上所述，根据人员的能见度来决定是否真的形成第一类提示信号。
[0010]所述第二类提示信号应该包括声音信号，以便使司机不依赖其视线方向就能察觉到所述第二类提示信号。
[0011]所述第一类提示信号优选仅是光学信号，以便避免声音信号对司机过度刺激，并避免由此可能造成的司机对这种信号的迟钝。
[0012]为了评估在车辆周围环境内的人员对司机的能见度，可以将决策装置与用于检测司机视线方向的器件相连。这种器件、例如与司机眼部对准的照相机作为用于检测司机疲劳度的系统的部件为人们所知，并且可以利用很低的费用在根据本发明的监测系统的范畴内被付诸额外用途。
[0013]在某一方向上检测到人员，当测得的司机视线方向与该方向不一致时，那么预测人员对于司机来说是不可见的，并且应该发出提示信号。
[0014]此外，为了评估被检测人员的能见度，所述决策装置还可以与亮度传感器相连，以便考虑人员的能见度与环境亮度相关这一事实。
[0015]甚至下雨也对司机对车辆环境的感知造成不利影响。由此，为了评估被检测人员的能见度，所述决策装置还应与雨水传感器相连。
[0016]还有利的是，所述决策装置与车速表相连，因为速度越高，可供司机用来识别人员的时间就越短，并且忽视人员的可能性就相应越大。
[0017]此外，所述决策装置还可被这样配置，根据车辆行驶道路类型评估被检测人员的能见度。这种评估还可以与司机的转向操作相关，并且例如表明这样一个事实:较低的速度以及频繁地起步和刹车说明车辆处于封闭的路况中，相较而言，较高速度下的连续直行以及较少的转向则出现在高速公路上。由此在第一类情况下得出，一个或多个人员频繁地出现在车辆的周围环境内，并且存在这样的可能性，即司机会忽视这些人员中的一个或另一个；相较而言，在后一种情况下，通常没有人员出现在车辆的周围环境内，然而即使当出现这种情况(有人员出现在车辆的周围环境内)时，该人员也会被司机发现。当然也可由导航系统提供与判断行驶道路类型相关的信息。
[0018]此外，所述人员识别装置还应该被这样配置，以便评估被检测人员与司机之间的距离。这样，可以在决定是否形成提示信号时考虑到，与邻近车辆的人员相比，远离司机的人员更被忽视。
[0019]所述人员识别装置可以包括照相机、尤其是红外照相机。
[0020]在这种识别装置中，还应该根据由照相机发送的图片的细节丰裕量判断被检测人员的能见度，因为司机在细节丰富的车辆周围环境内忽视人员的可能性比在细节稀少的车辆周围环境内更闻。
[0021]此外，所述技术问题还是通过用于监测车辆的周围环境的方法解决的，所述方法包括以下步骤:
[0022]a)检测在车辆的周围环境内是否存在人员；
[0023]b)在检测到至少一个人员时评估所述人员相对于车辆司机的能见度；
[0024]c)当人员的能见度低于极限值时，形成提示信号。
[0025]本发明的技术方案也涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括这样的教导，在计算机上实施该计算机程序产品时，能够如上所述地运行车辆周围环境监测系统的决策装置和/或人员识别装置，或如上所述地实施所述方法。本发明的另一技术方案还涉及一种计算机可读的数据载体，其中存储有程序指令，所述程序指令能使计算机如上所述地工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]本发明的其他技术特征和有益效果是由对根据附图的实施例的描述得出的。通过这些描述和附图还得到了未在权利要求中提及的实施例的技术特征。这些技术特征也可以以不同于专门在此公开的组合方式出现。多个这种技术特征在相同的语句中或在其他类型的行文中相互提及，这一事实并不因此足以得到以下结论，所述技术特征仅能以专门公开的组合方式出现；相反，有鉴于此，基本上可以在不影响本发明功能性的情况下对多个所述技术特征进行单独剔除或转化。在附图中:
[0027]图1示出了根据本发明的车辆周围环境监测系统的一般应用情况；
[0028]图2示出了所述监测系统的框图；和
[0029]图3示出了所述监测系统的工作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030]图1示出了车辆1的示意性俯视图，所述车辆配备有根据本发明的周围环境监测系统，并且正在道路2上行驶。在道路边缘3的外侧有一人员4。只要该人员4在其位置上保持不动或平行于道路边缘3移动，就没有与车辆1发生碰撞的危险，因为车辆仅在道路2上移动。在此情况下，司机5应该可以始终直行从人员4旁路过，然而当该人员4突然向行驶路线的方向移动时，司机也要绕行。
[0031]为此必须确保司机5能察觉人员4。在此，为了有助于司机5(察觉人员4)而在车辆1上配备有车辆周围环境监测系统。
[0032]人员识别装置6包括对准车辆1前方道路2的照相机7、尤其是红外照相机和图像处理单元8、尤其是微处理系统，所述图像处理单元(或微处理系统)可以与所述照相机7 一起被包含在结构单元中，或者可以如图2所示,成为中央处理器单元9的一部分。所述图像处理单元8向决策装置10报告在照相机7的图像中所检测到的人员以及该人员相对于车辆的位置，在图2的图示中，所述决策装置10像图像处理单元8—样占用中央处理器单元9的处理容量的一部分。
[0033]为了判断被图像处理单元8识别出来的人员相对于司机5的能见度，将所述决策装置10与多种环境传感器或者说信息源相连。在图2所示的图示中，导航系统11、雨水传感器12、车速表13就属于这种环境传感器或者说信息源。而已经提到过的照相机7可以被用作亮度传感器。第二照相机14被组装在车辆内部空间中，并且指向司机，用以检测司机的视线方向。在所述监测系统的另一种配置方式中，还可以设有其他信息源，然而也可以缺少上述信息源中的一个或几个。
[0034]为了提示司机5已检测到人员，所述决策装置10与声音提示信号发生器15 (例如扩音器)以及光学提示信号发生器16相连，所述光学提示信号发生器在此呈成排光源的形式，所述成排光源在车辆仪表盘上以平视显示器的方式安装在前挡风玻璃的下边缘处。
[0035]图3显示了所述决策装置的工作方式。在步骤SI中，所述决策装置10询问所述人员识别装置6是否发出人员出现在车辆的周围环境内的提示。如图1所示，处于照相机7监测下的周围环境被划分为核心警示区17和从该核心警示区17出发位于司机5视野左右的外围警示区18。所述核心警示区17大体上与车辆I的行驶带重合，也就是说，该核心警示区17在行驶方向上沿车辆I的侧边延长线一直向前延伸。在考虑到车辆I的临时转弯和由此所导致的车辆行驶带的弯曲，也可以采用弯曲的核心警示区17，所述弯曲的核心警示区17相对于车辆的预计路线经事后调整所得。还可以通过图像处理单元8分别在由照相机7发出的图像中识别道路2的图示，并将该图示确定为核心警示区17。
[0036]所述外围警示区18通常包括道路边缘3、也即尤其是人行道，人员应该出现在该人行道上。
[0037]当所述图像处理单元8报告在车辆的周围环境内检测到人员时，在步骤S2进行匹配，即相关人员是出现在核心警示区17中还是出现在外围警示区18中。当人员出现在核心警不区17中时,贝U有发生碰撞的危险，并通过声音提不信号发生器15向司机5发出声音警示信号(S3)，以便进行刹车或开始改变行驶方向。
[0038]当检测到的人员处于外围警示区18中时，则没有直接的危险，而在此时形成提示信号是完全多余的，因为司机(可能)已经察觉了该人员，而且在转向时已经考虑到了该人员的存在。在步骤S4和S5中决定是否提不司机存在人员。所述决定可以考虑多种因素和信息源。当车辆I的监测系统包括以上所提到的照相机14时，步骤S4的部分决定功能在于，根据由照相机14发出的图像判断司机5的视线方向，当如图1所示，司机看向不同于人员4的其他方向时，则认为司机没有发觉该人员，并发出有关人员4的提示信号(S6)。
[0039]当不存在照相机14时，或当司机的视线方向没有表现出接收的动机，即司机没有察觉人员4，可以引入其他判断标准。
[0040]对所述判断标准的考虑可以这样进行，向被检测的人员分配点数，并且随后利用不同的影响值对该点数进行加权，用以得到所涉及的人员相对于司机5的能见度的量化值。所述点数可以是预先确定的，或者可以是人员相对于车辆的距离的函数，从而计算得出这一结论，即离得较远的人员的能见度更差。为简单起见，在以下描述中采取的分配规则是，更高的点数代表较差的能见度；显然也可以进行反向分配，即更低的点数代表较好的能见度。
[0041]人员图像的大小也可能与该人员的距离有关。在给定距离的情况下，较小的人员图像可能说明该人员是孩子，或该人员被部分遮挡。这两者由于较差的能见度都足以增加点数，这可以通过加上固定值或乘以加权系数来完成。
[0042]被监测的周围环境的亮度可以由照相机7的图像检测，或由单独的亮度传感器发送。由此推导出的加权系数越低，则环境的亮度越高。当超过亮度的极限值时，加权系数在明亮的日光下可以是零。
[0043]对于司机5来说，在细节丰富的环境中识别人员比在细节稀少的环境中更难。为了判断细节丰裕量，可以使用由照相机7发出的图像的地点频率变换(Ortsfrequenztransformat1n),在人员识别的阶段可能就已经形成了所述地点频率变换。在地点频率变化中的高频比例越高，则图像的细节越丰富，相应的加权系数也就越高。
[0044]其他可能的加权系数是与车速表13成正比发出的速度测量值，从而计算得出这一事实，即车辆I的速度越高，可供司机5用来识别人员的时间越短。
[0045]由雨水传感器12也可以推导出加权系数，从而计算得出下雨对视野的不利影响。所述雨水传感器可以直接发送代表车辆的车身积雨量的信号，然而也可以采用间接的传感器，所述间接的传感器仅检测司机5对积雨量的反应，这是通过所述间接的传感器询问车窗玻璃雨刷开关的位置而得到的。
[0046]通过类似的方式还考虑到了雾天:所述照相机7被用作用于雾天的传感器；在由照相机7所发出的图像中，较高比例的不饱和色调和较弱的对比度表明雾天的存在，并且构成较高的加权系数；然而根据雾灯开关的位置可以更可靠地得到雾天存在与否的结论。
[0047]行驶经过的道路2的类型也成为另一种加权标准。所述道路的类型可以由司机的转向操作判断，然而更可靠地还可以通过由导航系统11发送的数据判断。用于封闭路况内部的道路的普通加权系数例如可以是1，相较而言，根据导航系统11的数据所知，在学校或幼儿园附近采用较高的加权系数，而对于封闭路况外部的道路则采用较低的加权系数。在高速公管路上的加权系数可以为零(这实际上相当于关闭车辆周围环境监测系统)。车辆I的速度过低可能说明车辆处于交通堵塞中；在此情况下，即使在高速公路上也应该运行所述车辆周围环境监测系统。
[0048]在步骤S4中，通过多种加权系数为被检测的人员计算出点数，所述点数在步骤S5中与极限值进行比较。当低于极限值时可以得出，所涉及的人员对于司机5来说足够安全，并且不必对司机发出提示。当超出极限值时则在步骤S6中发出提示。
[0049]不论具体计算得出多少点数，这种对于代表人员相对于司机能见度的量化值的计算都具有这样的好处，使得司机5能够根据其自身情况进行调整，并进而使司机获得提示的频率与其个人习惯相适应。
[0050]在步骤S6中发出的提示信号可以和步骤S3的信号一样是有声的；优选是纯粹的光学信号、例如通过光学提示信号发生器16发出的闪光。
[0051]因为图像处理单元8不仅可以测量距离，还可以判断人员4在由照相机7提供的图像中的位置，则该图像处理单元还可以计算从司机5的方面看来人员4会以何种角度被看见。为了对司机发出提示，根据第二类根据本发明的变形方式装配了决策装置10，用以选择在提示信号发生器16中那个或那些紧邻车辆5与人员4之间的假想连接线19的提示信号发生器16’，用以选择性地使信号发生器16’发亮。司机5由此不仅得到有人员存在的提示，而且还被提示该人员位于何处，这使司机明显更容易地识别人员，并且关注该人员可能的移动。
[0052]附图标记清单
[0053]I 车辆
[0054]2 道路
[0055]3边缘或者说道路边缘
[0056]4 人员
[0057]5 司机
[0058]6人员识别装置
[0059]7照相机
[0060]8图像处理单元
[0061]9处理器单元
[0062]10决策装置
[0063]11导航系统
[0064]12雨水感应器
[0065]13车速表
[0066]14照相机
[0067]15声音提不信号发生器
[0068]16光学提不信号发生器
[0069]17核心警示区
[0070]18外围警示区
[0071]19假想连接线
【权利要求】
1.一种车辆周围环境监测系统，其带有人员识别装置(6)和提示信号发生器(15.16),所述人员识别装置(6)用于检测在车辆(1)的周围环境内是否存在人员(4),而所述提示信号发生器(15.16)用于形成至少第一类提示信号，其特征在于，在利用所述人员识别装置(6)检测到人员(4)时，通过决策装置(10)根据所述人员(4)相对于车辆(1)的司机(5)的能见度来决定是否形成第一类提示信号。
2.根据权利要求1所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，所述人员识别装置(6)被这样配置，当检测到存在人员(4)时，区别所述人员(4)是处于核心警示区(17)还是处于围绕所述核心警示区(17)的外围警示区(18),并且所述提示信号发生器(15.16)被这样配置，当检测到所述人员(4)处于外围警示区(18)时发出所述第一类提示信号，而当检测到所述人员(4)处于核心警示区(17)时发出第二类提示信号。
3.根据权利要求2所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，在核心警示区(17)中检测到人员是发出第二类提示信号的充分条件。
4.根据权利要求2所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，所述第二类提示信号包括声音信号和/或所述第一类提示信号是光学信号。
5.根据上述权利要求中任一项所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，所述决策装置(10)与检测所述司机(5)的视线方向的器件(14)相连。
6.根据上述权利要求中任一项所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，所述决策装置(10)为评估被检测到的人员(4)的能见度而与亮度传感器(7)相连。
7.根据上述权利要求中任一项所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，所述决策装置(10)为评估被检测到的人员(4)的能见度而与雨水传感器或雾天传感器(12)相连。
8.根据上述权利要求中任一项所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，所述决策装置(10)为了评估被检测到的人员(4)能见度而与车速表(13)相连。
9.根据上述权利要求中任一项所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，所述决策装置(10)被这样配置，根据由所述车辆行驶经过的道路类型来评估被检测到的人员(4)的能见度。
10.根据上述权利要求中任一项所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，所述人员识别装置(6)被这样设置，用以估算被检测到的人员⑷相对于所述车辆⑴的距离。
11.根据上述权利要求中任一项所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，所述人员识别装置(6)包括照相机(7)。
12.根据权利要求11所述的车辆周围环境监测系统，其特征在于，根据由所述照相机(7)提供的图像的细节丰裕量来评估被检测到的人员(4)的能见度。
13.一种用于监测车辆的周围环境的方法，所述方法包括以下步骤: 幻检测在车辆的周围环境内是否存在人员； 幻在检测到至少一个人员时评估所述人员相对于车辆司机的能见度； 0)当人员的能见度低于极限值时，形成提示信号。
【文档编号】G08B21/02GK104299400SQ201410336197
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】J.胡思, G.施密特 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司