[發明專利]用于機動車安全應用的圖像系統

有效

• 申請號: 201410407679.6
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104423021B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 樂嘉良;馬諾哈普拉薩德·K·拉奧;亞歷克斯·莫里斯·米勒
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: G02B15/14
• 分類號: G02B15/14;H04N5/225;H04N5/232
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

改進的基于視覺的系統生成對應于基于車輛速度的不同觀察區域的物體檢測。在較低的車輛速度下該系統覆蓋較寬的視野和近區，而在較高的車輛速度下該系統覆蓋標準的或更窄的視野和遠區。該系統包括帶有可移動透鏡、圖像傳感器和圖像變換器的透鏡包(lens package)。可移動透鏡在代表廣角視角的第一位置和代表標準角視角的第二位置之間是可移動的。這些視角的每一個生成圖像，使得廣角視角生成廣角圖像，標準角視角生成標準角圖像。廣角視角與車輛的被動安全系統相關聯而標準角視角與車輛的主動安全系統相關聯。

技術領域

本發明構思總體上涉及用于機動車安全應用的基于視覺的感測系統。尤其是，本發明構思涉及耦接到光學系統的視覺傳感器，該光學系統產生對應于基于車輛速度的不同觀察區域的物體檢測，并且因此能夠感測近區的寬視野(wide field of view)和遠區的窄視野(narrow field of view)。

背景技術

很多現代車輛包括某些類型的基本的碰撞避免系統。一些車輛包括諸如自適應巡航控制和前向碰撞警報這樣的更復雜的系統。

盡管很多這樣的系統是基于傳感器的和依賴例如雷達、光雷達系統、紅外測距儀、聲音導航等等時，但由于基于視覺的傳感系統的更高的圖像生成精確度，用于機動車安全應用的基于視覺的傳感系統的最近使用變得很受歡迎。

不管所使用的傳感器布置如何，現今的用于安全應用的感測系統面對共同的挑戰，就是要把主動的和被動的應用結合到單一安全系統中。主動安全系統設計用于諸如自適應巡航控制、前向碰撞警告、車道保持援助等等這樣的應用，并因此需要帶有相對窄的視野的遠距離覆蓋(達到大約160米的距離)。相反地，被動安全系統設計用于感測距車輛更本地的物體，比如行人。被動安全系統因此需要帶有相對寬的視野的近距離覆蓋(達到大約30米的距離)。

如果單一的基于視覺的感測系統是有效的，可以用于主動和被動安全應用并且可以適應不同的距離和覆蓋領域要求，那么這因此將是有利的。這樣的系統將克服車輛設計者和制造商現今認識到的問題。因此，現有技術需要這樣的系統。

發明內容

本發明構思克服了與已知的基于視覺的車輛安全系統有關的問題。尤其是，本發明構思涉及改進的基于視覺的系統，該系統生成對應于基于車輛速度的不同觀察區域的物體檢測。除了車輛速度外，確定視野改變所依賴的其它輸入可以包括車輛偏航角速度、縱向加速度、數字制圖等等。

在較低的車輛速度下，本發明構思的基于視覺的系統最好覆蓋更寬的視野和近區，而在較高的車輛速度下，該系統最好覆蓋標準的或更窄的視野和遠區。控制器耦接到視覺傳感器來為被動和主動安全系統生成安全系統信號。

本發明構思的基于視覺的系統包括透鏡包(lens package)，其包括可移動透鏡、圖像傳感器和圖像變換器。該透鏡包(lens package)的可移動透鏡在代表廣角視角的第一位置和代表標準角視角的第二位置之間是可移動的。這些視角的每一個生成一幅圖像，也就是說，廣角視角生成廣角圖像，標準角視角生成標準角圖像。廣角視角與車輛的被動安全系統相關聯，而標準角視角與車輛的主動安全系統相關聯。

該系統進一步包括用于接收廣角和標準角圖像的圖像傳感器和用于將圖像的物體變換成廣角視角或標準視角的圖像變換器。

本發明構思的基于視覺的系統進一步包括有效地與透鏡包(lens package)、圖像傳感器、圖像變換器和車輛相關聯的控制模塊。輸入端連接到控制模塊，這樣的輸入端包括但不限于速度傳感器、偏航角速度傳感器和縱向加速度傳感器。其它的輸入端可以向控制模塊提供關于透鏡包(lens package)所捕獲的物體的范圍、速度和方位角的信息。