利用数字图像传感器的紧急车辆检测.pdf

本发明涉及利用数字图像传感器的紧急车辆检测。一种车辆的显示系统，包括安装在车辆客舱内的显示器，和安装到车辆并且至少部分地面向后方的至少一个摄像机。该显示器示出由(一个或多个)摄像机记录的图像，并为车辆的驾驶员提供后视。ECU可控地连接到显示屏和至少一个摄像机以分析来自至少一个摄像机的图像，以检测何时图像中的物体是紧急车辆；以及当检测到紧急车辆时，激活显示器上的警告。

权利要求书
1.  一种车辆的显示系统，包括：
显示器，安装在车辆的客舱内以使得车辆的驾驶员能看到显示屏；
至少一个摄像机，安装到车辆并且至少部分地面向后方，其中摄像机包括镜头和图像传感器；
ECU，可控地连接到显示屏和至少一个摄像机以分析来自至少一个摄像机的图像，以检测何时图像中的物体是紧急车辆；并且
其中，当检测到紧急车辆时，ECU激活显示器上的警告。

2.  如权利要求1所述的显示系统，其中根据ECU对来自至少一个摄像机的图像的分析，显示屏上的图像被ECU改变。

3.  如权利要求2所述的显示系统，其中通过突显图像的选定部分来改变显示屏上的图像。

4.  如权利要求1所述的显示系统，其中ECU使用图像分析连同麦克风一起来检测紧急车辆。

5.  如权利要求4所述的显示系统，其中麦克风是外部麦克风。

6.  如权利要求5所述的显示系统，其中麦克风信息由车辆音响系统播放。

7.  如权利要求1所述的显示系统，其中ECU使用地图数据以减少至少一个摄像机的感兴趣区域。

8.  如权利要求1所述的显示系统，其中ECU确定检测到的紧急车辆的类型。

9.  如权利要求1所述的显示系统，其中ECU包括多种不同类型的紧急车辆的脉冲频率和灯的颜色的参数。

10.  一种提供车辆的后视图像的方法，包括：
用至少部分面向后方的至少一个摄像机来记录车辆的后视；
分析图像以确定物体是否为紧急车辆；和
当检测到紧急车辆时，在显示器上显示驾驶员能看到的警告。

11.  如权利要求10所述的方法，其中，改变图像是改变图像的一部分和图像的特征之一。

12.  如权利要求10所述的方法，还包括根据ECU对图像的分析，改变来 自摄像机的图像。

13.  如权利要求10所述的方法，其中分析图像还包括使用光点过滤器和光波长过滤器。

14.  如权利要求10所述的方法，其中分析图像还包括，还使用以下至少一个：车辆的运动真实性检测、图像信号的脉冲检测和过滤、以及附加车辆和紧急车辆特性的检测。

说明书利用数字图像传感器的紧急车辆检测
相关申请的交叉引用
本发明要求2013年12月11日提交的美国临时申请第61/914,572号为优先权，并以引用的方式合并于此。
技术领域
本公开涉及汽车，并且特别涉及汽车的驾驶员辅助装置。
背景技术
后视镜用于在倒车时辅助驾驶员，并且观察位于车辆后面的车辆。典型地，后视镜固定在挡风玻璃区域的顶部中间，以方便驾驶员。但是，该镜子可能会被窗口中柱、乘客、行李、头枕、视频监视器及其它位于车辆客舱中的物体部分或全部遮挡。另外，诸如自行车或轮胎架之类的物体可能会阻挡车辆的后窗，从而也会部分或全部地遮挡后视镜。汽车技术中的新趋势是除后视镜外，还使用面向后面的摄像机及显示监视器，或者用面向后面的摄像机及显示监视器代替后视镜。
本文的背景介绍仅仅是为了表述本公开的背景。目前所谓的发明人的工作，在该背景技术部分中以及在说明书中原本在提交时不作为现有技术的各方面描述的意义上，既不明确地也不隐含地承认作为对抗本公开的现有技术。
发明内容
一种车辆的显示系统，包括安装在车辆的客舱内的显示器，和安装到车辆并且至少部分地面向后方的至少一个摄像机。该显示器示出由(一个或多个)摄像机记录的图像以为车辆的驾驶员提供后视。ECU可控地连接到显示屏和至少一个摄像机以分析来自至少一个摄像机的图像，以检测何时图像中的物体是紧急车辆；并且当检测到紧急车辆时，激活显示器上的警告。
为车辆提供后视图像的方法包括，用至少部分地面向后方的至少一个摄像机记录车辆的后视以及分析图像以确定物体是否为紧急车辆。当检测到紧急车辆时，示出警告以在驾驶员能看到的显示器上突显紧急车辆。
根据之后提供的详细描述，本公开的应用的更多方面将变得清晰。应当明 白，该详细描述及具体示例-虽然指出是本公开的优选实施例-旨在仅用于描述的目的，而不是为了限制本公开的范围。
附图说明
通过详细的描述和附图，本公开将被更充分地理解，其中：
图1是具有本发明的显示系统的车辆的示意图；
图2是车辆的显示系统的第一实施例的示意图；及
图3是图1-2的车辆的显示系统的控制程序的示意图。
具体实施方式
接下来的描述实质上仅是示例性的，而不意在对其公开、应用或者使用进行限制。为了清楚起见，在附图中将使用相同的附图标记标识相似的部件。图1-3图示了具有紧急车辆检测的显示系统12及车辆10的第一实施例。在本申请中，从始至终，相对的方向如前和后均是参考车辆10的驾驶员在驾驶车辆10时主要面对的方向。显示系统12包括安装到车辆10的供驾驶员观察的易接近位置的显示屏14。
显示屏14与安装到车辆10的后部的至少一个摄像机16连接。摄像机16也可以是广角摄像机，这样可以观察到更大的区域。摄像机16和显示屏14连接到ECU18，ECU18控制显示屏14和摄像机16。摄像机16包括镜头20和图像传感器22。其它传感器24也可以连接到ECU18。例如，音频传感器、雷达传感器、远程信息处理传感器等。另外，车辆10的GPS系统也可以被连接以向ECU18提供信息。其它车辆信息25也可以被ECU18使用，包括声音、档位选择、(一个或多个)踏板位置等。
ECU18具有用于图像处理及特定图像检测的能力。在这里所述的实施例中，ECU18可以处理图像以检测被摄像机16的图像捕捉到的紧急车辆28。当检测到紧急车辆28时，ECU18将信号32、44发送到显示器14，以警告驾驶员。该警告可以是使示出车辆10的后视图像的显示屏14的一部分突显32。例如，当用摄像机16和显示器14组件代替后视镜时，或者通过将来自面向后方的摄像机的图像显示在车辆10的导航屏幕上时。可选地，该信号能够是显示器14上的警告，显示器14可以是车辆10的仪表板。
显示屏14可以安装在传统的后视镜位置，接近挡风玻璃的上部中心。也可以考虑将显示屏14安装在其它位置。显示屏14可以被设置为主要示出来自摄 像机16的图像。但是，显示系统12的一个特征是，还为驾驶员提供关于车辆10的后视的附加信息。ECU18控制显示屏14上的图像24及(一个或多个多个)摄像机16的位置。由于提供给驾驶员的后视图像24是由(一个或多个多个)摄像机16提供的，所以客舱内的物体不会遮挡视野。ECU18能够控制显示屏14以提供附加信息。ECU18可以也用于使显示屏14上的特征或物体32突显。例如，紧急车辆、摩托车可能难以看到，或者错过的转弯，如果导航系统已经被编程的话。突显32特征或物体28可以通过照亮显示器的该部分或者用突显的颜色对物体画圆圈或描画轮廓来实现。
摄像机16可以被车辆10的其它系统使用，如车辆10的倒车系统、泊车辅助、及提供车辆10的顶视。附加的特征20，如其它系统的传感器或摄像机可以连接到ECU18并发送可以被显示或者被系统12使用的信息。
对机动车的驾驶员来说，当紧急车辆28(警车、救护车、消防车)从后方接近时，对于驾驶员有如下需要或者期望，1)注意到该紧急车辆28并且它正在接近并超车，以及2)采取适当的动作以使紧急车辆28快速且安全地通过，如减速、移到路肩。通常，驾驶员可能注意不到从后方接近的紧急车辆28以及它们发送的正常信号(闪灯、汽笛、醒目的图形)。
图2中示出该算法的一种实现方式。通过对视频图像信号27应用数字处理算法19，向后观察的摄像机16被用来针对可能的紧急车辆28连续监视后方的交通区域。图像信号27被从摄像机16发送到ECU18。其它信息，包括另外的传感器信息24、和/或车辆信息25也可以被ECU接收或者使用。ECU执行图像处理和物体检测19以识别感兴趣的物体，如紧急车辆28。如果识别出紧急车辆28，信号32、44被发送到HMI装置，以主动地提醒驾驶员在他/她后方有紧急车辆28。附加信号46也能够被发送到其它车辆，以向附近的车辆提供警告。
图3图示了由ECU18执行的数字处理及检测的一个实施例。ECU18也可以使用位于车内或车外的麦克风24。由麦克风检测到声音可以与数字处理19结合在一起，以帮助检测正在接近的紧急车辆28。另外，外部麦克风的信息也可以被车辆音响系统44播放，以为驾驶员提供检测到的紧急车辆28的警报。ECU18还可以使用地图数据24以减少摄像机16的感兴趣区域。也就是说，帮助将数字分析19聚焦在感兴趣区域，并且因此更快地处理信息。高速时可以减少感兴趣区域，以减少计算能量或将其集中到更小视野。ECU18的分析也可以将紧急 车辆(消防、警车等)28的类型进行分类，并且也可以将其可视化。在不同的州和国家，紧急车辆特性可能是不同的，所以ECU18可以使用脉冲频率及灯的颜色这样的参数来帮助识别检测到的车辆的类型。
通过利用典型的紧急车辆28的闪光灯或脉冲灯的信息，功能性例程寻找正确的颜色(通过波长过滤)，在30示出，并且局部强度(对比、大小、形状)，在32示出。如果潜在的“点”通过了过滤器，它将被识别和追踪34。然后ECU评估闪光特性38，且识别其是否位于标准紧急车辆灯光的范围内。可以通过评估追踪点的运动来进行附加的真实性检测40。该步骤可以通过利用可用的车辆运动信息来另外增强，36。
ECU18也可以进行信号仲裁42以确定信号输出。如果识别出紧急车辆28，则系统12可以提供信号32以突显显示器14的区域。另外，或者可替换地，信号44被发送到HMI装置以主动地通知驾驶员，有紧急车辆28在他/她后面，如通过车辆音响系统的嗽叭发声。附加信号46能够被发送到其它车辆，以向附近的车辆提供警告。
虽然已经详细描述了实现本发明的最佳模式，但并不如此限定本公开的真实范围，因为对本发明相关技术熟悉的人将意识到在附属的权利要求的范围内的用于实现本发明的各种可替换的设计和实施例。