專利名稱：車輛倒車輔助裝置以及車輛倒車輔助方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在車輛進行倒車操作時用來輔助操作者的裝置和方法。
背景技術：
當要把車輛側上的耦合裝置連接到掛車的耦合裝置上時，相關技術中有一種車輛倒車輔助裝置，它可以在車輛的車后圖像上顯示一條帶有距離標記的導引線，所述的距離標記對應了到掛車耦合裝置或類似裝置的距離(參見日本公開專利No.2002-359839)。該裝置會先攝取車輛的車后圖像，測量到掛車的距離，然后將穿過車輛寬度中心的中線相對于車輛向后延長，就產(chǎn)生了所述導引線。

發(fā)明內容
在上述的相關技術的車輛倒車輔助裝置中，只要在車輛后面發(fā)現(xiàn)一個障礙物，不管它是不是掛車的耦合裝置或者類似裝置，這些倒車輔助裝置都會在車后圖像上繪制相關的線。這樣的結果就是，即使當掛車這樣的連接目標車輛并不處于主體車輛的后面，也就是說不需要顯示導引線來輔助車輛的耦合操作，導引線也會被顯示在車輛的車后圖像上。在這樣的情況下，操作者會發(fā)現(xiàn)這些多余的線分散了他們的注意力。
根據(jù)本發(fā)明的車輛倒車輔助裝置會判斷連接目標車輛是否存在于主體車輛的后面，且只有在發(fā)現(xiàn)存在連接目標車輛的情況下才會在主體車輛車后圖像上加上導引線。
根據(jù)本發(fā)明的車輛倒車輔助裝置包括一個用來拍攝主體車輛的車后圖像的圖像攝取裝置，一個判斷裝置，該判斷裝置會根據(jù)所拍攝的圖像來判斷將要與主體車輛相連接的連接目標車輛是否存在于主體車輛的后面，一個畫圖裝置，當判斷裝置判斷出將要與主體車輛連接的連接目標車輛是存在的時候，該畫圖裝置會在攝像裝置所拍攝的主體車輛的車后圖像上沿著主體車輛的耦合裝置向后畫一條導引線，以及一個顯示了主體車輛車后圖像以及加在其上的導引線的顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個車輛倒車輔助方法會拍攝主體車輛的車后圖像，根據(jù)所拍攝的圖像來判斷將要與主體車輛相連接的連接目標車輛是否存在于主體車輛的后面。接著，當判斷出將要與主體車輛連接的連接目標車輛是存在的時候，在主體車輛的車后圖像上沿著主體車輛的耦合裝置向后畫一條導引線，然后顯示主體車輛車后圖像以及加在其上的導引線。


圖1表示了裝有一個實施例中的車輛倒車輔助裝置的車倆，以及一輛連接目標車輛；圖2表示了該實施例中的車輛倒車輔助裝置所采用的結構；圖3表示了掛車登記中斷程序的流程圖；圖4是掛車耦合裝置一邊的前視圖；圖5A表示了拖掛樣式模板的一個例子，圖5B表示了具有不同形狀的拖掛樣式模板的例子，圖5C表示了一個印有內部圖樣的識別標記；圖6是具有識別標記的掛車耦合裝置一邊的前視圖；圖7表示了根據(jù)本實施例的車輛倒車輔助控制程序來執(zhí)行的車輛倒車輔助操作的流程圖；圖8A表示了主體車輛與相距7米的掛車之間的位置關系，圖8B表示了攝像頭所拍攝的對應的圖像；圖9A表示了主體車輛與相距5米的掛車之間的位置關系，圖9B表示了攝像頭所拍攝的對應的圖像；圖10A表示了主體車輛與相距3米的掛車之間的位置關系，圖10B表示了攝像頭所拍攝的對應的圖像；圖11表示了當掛車不是位于主體車輛正后方時主體車輛與掛車之間的位置關系；圖12所示的例子表示了加到攝像圖像上的掛車連接導引線、轉向指引線以及估計行駛路線；以及圖13所表示的攝像圖像中，圖12中的轉向指引線與估計行駛路線是重合在一起的。
具體實施例方式
圖1表示了裝有實施例中的車輛倒車輔助系統(tǒng)的車輛以及一部連接目標車輛。裝在車輛1后部的一個CCD攝像頭2會攝取車輛的后視圖像。為了掌握車輛后部的一個較寬的范圍，該CCD攝像頭2包括了一個廣角(水平120°或更大)攝像鏡頭。需要注意的是，除了CCD攝像頭以外，攝像頭2還可以是一個CMOS攝像頭。
一個耦合裝置(這以后將被稱為車輛拖掛裝置)3被安裝在車輛1后部的中央。該車輛拖掛裝置3與掛車(例如旅行掛車)4的拖掛裝置(這以后將被稱為掛車拖掛裝置)5連接在一起。
圖2表示了該實施例的車輛倒車輔助裝置所使用的結構。上述CCD攝像頭2所拍攝的車輛后面的圖像CS被輸入到圖像處理控制裝置6。該圖像處理控制裝置6會對攝像圖像CS作多種類型的圖像處理，并且還會通過在攝像圖像CS和下面將要詳述的導航圖像之間實現(xiàn)切換來輸出圖像VS。在安裝于車輛儀表板或其它類似部分的顯示器7中，來自圖像處理裝置6的圖像VS會被顯示出來。連接到圖像處理控制裝置6上的還有一個導航裝置8、一個反向開關9、一個轉向角度傳感器10、一個車輛速度傳感器11、一個設定開關12以及類似的裝置。
所述導航裝置8包括一個檢測車輛當前位置的GPS接收器以及一個存有道路地圖的存儲裝置，并且還會輸出一個指示了車輛在道路地圖上當前位置的導航圖像NS。所述反向開關9會檢測出傳動裝置(沒有示出)被換成倒檔的情況。所述轉向角度傳感器10檢測了轉向系統(tǒng)的轉向角。所述車輛速度傳感器11會在車輛每行使一定距離的時候產(chǎn)生一個脈沖信號，然后根據(jù)產(chǎn)生脈沖信號之間的間隔來檢測車輛速度，同時通過對信號脈沖的計數(shù)來檢測車輛行駛的距離。所述設定開關12被用來登記一個掛車拖掛樣式模板，選擇登記區(qū)域以及類似的內容。
下面將要解釋圖像處理裝置6的內部結構。圖像處理裝置6包括一個圖像輸入/輸出單元6a、一個圖像處理器6b、一個圖像存儲器6c、一個程序存儲器6d、一個CPU 6e、一個I/O單元6f、一個圖像切換單元6g以及類似的其它裝置。圖像輸入/輸出單元6a所進行的處理是為了將模擬形式的攝像圖像CS通過解碼轉換成數(shù)字圖像CS，以及為了將所處理的數(shù)字圖像CS編碼來重新轉換成原先的模擬圖像CS。圖像處理器6b是一個專用的圖像處理器，它所執(zhí)行的高速圖像處理包括在像素水平上對數(shù)字攝像圖像CS的算術操作、邏輯操作、二進制轉換操作、濾波處理以及幾何轉換。
所述圖像存儲器6c被用來存儲原始輸入圖像，同時也在圖像處理的過程中被作為工作存儲器，在所述圖像存儲器中存儲有以獨立幀為單元的多組圖像數(shù)據(jù)。本實施例中的車輛倒車輔助控制程序被記錄在程序存儲器6d中。在本實施例中，CPU 6e是一個執(zhí)行車輛倒車輔助處理的微型計算機。I/O單元6f是一個接口，向它輸入的信號來自反向開關9、轉向角度傳感器10、車輛速度傳感器11以及設定開關12。圖像切換單元6g將通過在攝像圖像CS和導航圖像NS之間進行切換所獲得的圖像作為輸出圖像VS輸出到顯示器7上。
現(xiàn)在將要描述在裝置中將對應于連接目標車輛的圖像樣式進行登記的操作。圖3表示了掛車登記中斷過程。當通過設定開關進行圖像樣式登記操作時，一個中斷會被送到CPU 6e，然后CPU 6e就會對此做出響應，執(zhí)行圖3中所示的中斷過程。
在步驟S201中會判斷車輛速度傳感器11所檢測到的車速是否等于或小于一個預設的值，也就是判斷車輛是否處于停止的狀態(tài)，這里所述的預設值被設成接近0。由于在車輛行駛的過程中難以獲得用于圖像樣式登記的理想掛車圖像，所以該操作會在車輛被認為正在行駛的時候一直處于準備狀態(tài)，直到確認車輛進入停止狀態(tài)為止。一旦判斷出車輛是處于停止狀態(tài)，操作就會進行到步驟S202。在步驟S202中，攝像頭2所拍攝的車后部分的圖像會被顯示在顯示器7上。
在緊隨步驟S202的S203中，攝像圖像CS會被數(shù)字化，該數(shù)字圖像會被輸入到圖像處理控制裝置6中。需要注意的是，在攝像頭拍攝圖像之前，操作者會將車輛1停止，以使得掛車4處于主體車輛后面一個預定的距離，例如5米，從而就可以確保拍攝到掛車4上裝有掛車拖掛系統(tǒng)5的一邊。
接著，操作者會在監(jiān)視顯示在顯示器7上的掛車圖像時，通過操作設定開關12來設定一個矩形區(qū)域Rt(圖4中包含在虛線以內的部分)，該區(qū)域包括了作為拖掛樣式登記區(qū)域的掛車拖掛裝置5。在緊隨步驟S203的步驟S204中，通過設定開關12所選擇的矩形區(qū)域被輸入，且被設定為拖掛樣式登記區(qū)域。在緊隨步驟S204的步驟S205中，所選擇區(qū)域Rt中的圖像被存儲在圖像存儲器6c中，且被作為掛車4的拖掛樣式的模板圖像而登記。
圖5A表示了拖掛樣式模板圖像的一個例子。模板圖像是一個具有像素單元分辨率的密度可變圖樣，該圖樣是圍繞著掛車拖掛裝置5的一個矩形，所述矩形從圖像的起始點(Xs，Ys)一直延伸到終點(Xe，Ye)。該矩形區(qū)域的大小是根據(jù)掛車拖掛裝置5被投影到圖像的高度，也就是根據(jù)攝像頭2到掛車拖掛裝置5的距離來確定的，所述矩形區(qū)域在水平方向上包括X1個像素，在豎直方向上包括Y1個像素。例如，圖5A中的模板圖像就是當距離為5米時所拍攝的圖像。
圖5B中的例子表示了具有不同形狀的掛車拖掛裝置5的模板圖像。其中的矩形區(qū)域在水平方向包括X2個像素，在豎直方向包括Y2個像素。盡管攝像頭2到掛車拖掛裝置5的距離與圖5A中的相同，但圖像中矩形區(qū)域Rt的大小還是會被調整以達到與掛車拖掛裝置5以及周圍區(qū)域相一致。
在圖3的步驟S206中會執(zhí)行一個確認操作以確定是否要登記其它的拖掛樣式。如果已經(jīng)通過設定開關12執(zhí)行了登記操作，那么就會認為會有另一個拖掛樣式會被登記，從而操作就會回到步驟S201來重復執(zhí)行上述的過程。另一方面，如果登記操作還沒有被執(zhí)行，那么就認為沒有拖掛樣式要被登記，從而操作就會進行到步驟S207。
這種情況下登記的其它拖掛樣式可以是沿著對角方向對同一輛掛車4的拖掛裝置5所拍攝得到的多個樣式中的任何一個，而不是能夠連接到車輛1上的其它掛車4的掛車拖掛裝置。如果登記了其它掛車的拖掛樣式，那么該車輛就可以被連接到不同類型的掛車上，而如果登記的是從對角方向所拍攝的同一掛車拖掛裝置的另一樣式，那么即使當車輛1和掛車4之間在連接操作之前的位置關系發(fā)生偏離，掛車4的存在也會以更高的可靠性而得到確認。
如果不需要登記更多的拖掛樣式，那么掛車登記標記就會被設定，掛車登記中斷就會在操作執(zhí)行返回之前的S207被終止。
需要注意的是，盡管上述模板圖像登記中所登記的是掛車拖掛裝置5的圖像，但也還可以登記除了拖掛樣式圖像以外的圖像。例如，如圖6所示的印有內部圖樣的識別標記20可以被安裝在掛車4上，那么被登記成模板區(qū)域Rt的矩形就可以是從起始點(Xs，Ys)到終點(Xe，Ye)且包含水平方向上的X3個像素和豎直方向上的Y3個像素(見圖5C)的這樣一個范圍。在這種情況下，識別標記20必須被放置在掛車拖掛裝置5正上方的一個附近的位置上。由于使用識別標記可以使得所登記的模板圖像極其明顯，所以對掛車4存在性進行確認的可靠性就進一步得到了提高，這將在下文中詳細講述。
下面將要解釋在本實施例中所執(zhí)行的車輛倒車輔助操作。圖7表示了對應于本實施例中所使用的車輛倒車輔助控制程序來執(zhí)行的過程的流程圖。一旦車輛1的點火開關(沒有示出)被開啟，圖像處理控制裝置6中的CPU 6e就會開始執(zhí)行該控制程序。
在步驟S101中，圖像切換單元6g會選擇導航裝置8處所產(chǎn)生的路標(roadmap)圖像，然后該被選的圖像會被顯示在顯示器7上。在緊隨S101的步驟S102中，程序會根據(jù)反向開關9所輸入的信號來判斷傳動裝置(沒有示出)是否被設定在倒檔。如果發(fā)現(xiàn)傳動裝置沒有處在倒檔，那么該操作就會假設傳動裝置被設定在駕駛(D)檔或停車(P)檔，從而返回到步驟S101來連續(xù)顯示導航圖像NS。另一方面，如果發(fā)現(xiàn)傳動裝置是處在倒檔位置，那么操作就會進行到步驟S103。
在步驟S103中，圖像切換單元6g會實現(xiàn)從導航圖像NS到攝像圖像CS的切換，從而車后區(qū)域的圖像會被顯示在顯示器7上。在緊隨S103的步驟S104中，程序會判斷是否已經(jīng)設定了掛車登記標記，也就是說掛車4的拖掛樣式是否已經(jīng)被作為一個模板圖像而被登記。如果發(fā)現(xiàn)還沒有設定掛車登記標記，那么操作就會回到步驟S102來重復上述過程。另一方面，如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)設定了掛車登記標記，那么操作就會進行到步驟S105。
在步驟S105中，圖像輸入/輸出單元6a會將攝像圖像CS轉換成數(shù)字圖像，然后該數(shù)字圖像會被存儲在圖像存儲器6c中。在緊隨S105的步驟S106中，程序會為存儲在圖像存儲器6c中的攝像圖像CS進行模板匹配，從而在攝像圖像CS中發(fā)現(xiàn)掛車拖掛樣式。
現(xiàn)在將詳細講述模板匹配過程。如上所述，組成模板圖像的是一個矩形區(qū)域內的像素所組成的密度可變的圖樣，所述矩形包括掛車拖掛裝置5或者識別標記20(見圖5A-5C)。通過模板匹配處理，攝像圖像數(shù)據(jù)會被搜索以發(fā)現(xiàn)一個能夠與模板圖像實現(xiàn)很高的相關值的區(qū)域。例如，如果模板圖像是在5米遠的距離拍攝的，那么當掛車4的距離為5米時，攝像圖像中就一定會存在一個與模板圖像具有基本相同的尺寸和基本相同樣式的區(qū)域，該區(qū)域可以在模板匹配過程中達到最大相關值。在這種情況下，掛車4被判斷處在5米遠的地方。
在緊隨步驟S106的S107中，程序會通過模板匹配過程來判斷是否已經(jīng)檢測到拖掛樣式。如圖8A所示，如果沒有檢測到拖掛樣式，那么就會認為要么不存在掛車4，要么掛車4的距離還很遠，然后操作就會返回到步驟S102來反復執(zhí)行上述過程。圖8B表示了當掛車4處于7米遠的位置時所拍攝的攝像圖像CS。
另一方面，如果已經(jīng)檢測到一個拖掛樣式，那么就說明車輛1與掛車4之間的位置關系就是圖9A中所描述的情況，也就是說具有登記的拖掛樣式的一輛掛車4正位于車輛1后面5米遠的地方。如果在步驟S107已經(jīng)檢測到拖掛樣式，那么操作就會進行到步驟S108。
在步驟S108中會產(chǎn)生一個如圖9B所示的掛車連接導引線30，該導引線從安裝在車輛1后面的拖掛裝置3直接向后延伸等同于5米的距離，并且，這樣所產(chǎn)生的掛車連接導引線30會在顯示器7中的攝像圖像CS上表示出來。需要注意的是，可以通過已知的全局坐標系統(tǒng)與攝像坐標系統(tǒng)之間的轉換關系來將道路表面的坐標轉換成圖像表面的坐標。一旦該導引線30被疊加到了攝像圖像CS上，操作就會進行到步驟S109。
在步驟S109中，程序會判斷掛車拖掛裝置5是否是在車輛1的正后方。實現(xiàn)這一判斷的方法在于確認掛車拖掛裝置5或者位于掛車拖掛裝置5正上方附近的識別標志20是否處于攝像圖像CS的中心。如果確認掛車拖掛裝置5是處在車輛1的正后方，那么操作就會進行到步驟S110。
在步驟S110中，程序會暫停顯示下文將要詳述的轉向指引線和估計的行駛路線。在緊跟步驟S110的步驟S111中，程序會判斷由車輛速度傳感器11所探測的行駛距離是否等于一個預設的值。如果檢測出的行駛距離已經(jīng)等于預設值，那么操作就會進行到步驟S112，而如果檢測出的距離還不等于預設值，那么操作就會進行到步驟S113。
在步驟S112中顯示了一條縮短的掛車連接導引線30。例如，讓我們假設車輛已經(jīng)從檢測到掛車4的地點移動了2米，所以如圖10A所示，車輛1到掛車4的距離就被減小到3米(＝5米-2米)。在這種情況下，掛車連接導引線30就會被縮短到與3米距離所等價的長度，該縮短的掛車連接導引線會如圖10B所示被加到攝像圖像CS上。一旦該縮短的導引線30被顯示出來，操作就會進行到步驟S113。
在步驟S113中，程序會根據(jù)通過反向開關9所輸入的信號來判斷傳動裝置是否處于倒檔的位置。如果檢測出傳動裝置是出于倒檔位置，那么操作就會返回到步驟S109，而如果檢測出傳動裝置不是出于倒檔位置，那么操作就會返回到步驟S101，并且，在這兩種情況下都會重復的執(zhí)行上述的過程。
接下來將要描述的是當步驟S109發(fā)現(xiàn)車輛1的正后方?jīng)]有掛車拖掛裝置5時的過程。例如，如果車輛1和掛車4之間的位置關系是圖11所示的情況，那么掛車拖掛裝置5就不是位于車輛1的正后方。在這種情況下，車輛1就不能通過直線倒車來與掛車4實現(xiàn)連接，也就是說車輛1需要邊轉向邊倒車。
當操作在步驟S109作出否定判斷后，操作會進行到步驟S114，在S114中，程序會計算出車輛1所需要轉過的角度θ，該角度θ是車輛1到掛車拖掛裝置5所需要轉過的與車輛1正后方方向所成角度。需要注意的是，下文中將會詳細講述一種可以被用來計算車輛正后方方方向與掛車拖掛裝置5所成角度θ的方法。
在步驟S115中會產(chǎn)生一條轉向指引線31和一條估計的行駛路線32，如圖12所示，這些線會與前面所述的掛車連接導引線30一起被加到攝像圖像CS上。所述轉向指引線31表示了車輛在道路上按步驟S114所計算的轉向角θ來進行倒車的軌跡，所述估計行駛路線32表示了車輛在道路上按照當前轉向角將會行駛的軌跡。在掛車連接導引線30、轉向指引線31和估計行駛路線32都被顯示在顯示器7上之后，操作就會進行到步驟S111。
在步驟S111中，程序會判斷車輛速度傳感器11所探測的行駛距離是否等于一個預設的值。如果檢測出的行駛距離等于預設的值，那么操作就會進行到步驟S112來顯示一個與掛車拖掛裝置5的距離相對應的縮短了的掛車連接導引線30。此時，轉向指引線31以及估計行駛線路32的長度也會對應拖車拖掛裝置5的距離而減小。
現(xiàn)在將要描述用來計算角度θ的方法，該角度是車輛正后方方向與掛車拖掛裝置5的方向之間所形成的夾角。當掛車拖掛裝置5在圖像中被檢測出來時，拖掛裝置5在圖像平面上的坐標(u，v)就會被確定。我們用Hc來代表攝像頭2的安裝高度，用φ來代表攝像頭2的光軸與道路表面所形成的角度(俯視角)，全局坐標系統(tǒng)(X，Y，Z)與攝像坐標系統(tǒng)(x，y，z)之間的關系就可以是如下形式。
y＝Z·sinφ+(Y-Hc)·cosφ(1)z＝Z·sinφ-(Y-Hc)·sinφ(2)在上述的表達式中，X代表了在車輛寬度方向上的坐標軸，Y代表了與道路垂直的、在車輛高度方向上的坐標軸，而Z代表了在車輛長度方向上的坐標軸。此外，x代表了攝像頭2水平面方向上的坐標軸，y代表了攝像頭2垂直面方向上的坐標軸，而z代表了攝像頭2的光軸方向上的坐標軸。
此外，我們用f來代表攝像頭2的焦距，那么設想平面(圖像攝取平面)坐標系統(tǒng)(u，v)與攝像坐標系統(tǒng)(x，y，z)之間的關系就如下面的(3)和(4)所示。
u＝f·x/z(3)v＝f·y/z(4)從表達式(3)和(4)可以看出，當X＝x時，圖像平面的水平坐標u上所投影的圖像對應道路表面上的一個位置，該位置與目標車輛位置在水平方向上的距離為X＝u/f·(Zt cosφ-(Yt-Hc)sinφ)(5)在上述的表達式中，Yt表示了從道路表面測量的掛車拖掛裝置5的高度，Zt表示了通過模板匹配而測得的到掛車拖掛裝置5的距離。
根據(jù)表達式(1)、(2)以及(4)，圖像平面上的豎直坐標v可以用(6)來表示。
v＝f·(Z sinφ+(Yt-Hc)cosφ)/(Zt cosφ-(Yt-Hc)sinφ)(6)通過修改表達式(6)，掛車拖掛裝置5的高度Yt可以用(7)來表示。
Yt＝((v/f·Zt+Hc)cosφ+(v/f·Hc-Zt)sinφ)/(cosφ+v/f·sinφ)(7)這樣，通過將表達式(7)代入表達式(5)，掛車拖掛裝置5的水平位置X就可以被計算出來。一旦確定了水平位置X，車輛1正后方方向與掛車拖掛裝置5的方向所成的角度θ就可以用表達式(8)來計算。
θ＝tan-1(X/Zt)(8)既然我們可以通過車輛的參數(shù)來唯一的計算出車輛的轉向角θ與轉向弧度之間的關系，所以車輛1沿著方向θ所要轉過的量也可以被確定出來。在圖13所表示的情形中，估計行駛路線32與轉向指引線31是一致的，這里只顯示了轉向指引線31。操作者(駕駛員)可以通過操作方向盤將估計行駛路線32與轉向指引線31對齊，從而將車輛盡可能的與掛車拖掛裝置5相靠近。
下面將要總結本實施例中車輛倒車輔助裝置所執(zhí)行的過程。首先會預先存儲攝像頭2所拍攝的一個連接目標掛車4的拖掛裝置5到主體車輛的模板圖像，或者存儲一個攝像頭2所拍攝的位于拖掛裝置正上方附近位置上的識別標記20，然后就會判斷攝像頭2所拍攝的主體車輛后面的圖像是否包括了與模板圖像相匹配的一個圖像區(qū)域。如果檢測出該圖像包括與模板圖像相匹配的一個區(qū)域，那么就會在所顯示的主體車后圖像上加上一條從主體車輛1的拖掛裝置5向正后方延伸的掛車連接導引線30。這樣，該導引線30就只會在主體車輛1后面存在連接目標掛車4的情況下才會被顯示出來。也就是說，由于在沒有連接目標掛車4的情況下就不會顯示任何導引線30，所以駕駛員就不會被顯示器上不必要的線所分散精力。
此外，該車輛倒車輔助裝置還會對應于確認了一個圖像區(qū)域與模板區(qū)域匹配之后車輛所行駛的距離，來顯示一條縮短掛車連接導引線30，所以操作者就不會被一條不必要的長的導引線30所分散精力。
此外，本實施例中的車輛倒車輔助裝置計算了連接目標掛車4上的拖掛裝置5或者位于拖掛裝置5正上方附近位置的識別標記20的方向與主體車輛1正后方方向所成的角度θ，根據(jù)所計算的方向θ產(chǎn)生轉向指引線31，以及將轉向指引線31顯示在主體車輛的車后圖像上。這樣的結果就在于，即使掛車拖掛裝置5現(xiàn)在沒有處于主體車輛1的正后方，操作者也可以知道主體車輛1到掛車拖掛裝置1所需要轉過的量，從而主體車輛1可以被準確而輕易的連接到掛車4上。
本發(fā)明并不限于上述的實施例。例如，掛車連接導引線30、轉向指引線31以及估計行駛線32可以被顯示成用來強調的紅色、或點線、虛線(chain line)或粗線，從而提高它們的可視性。
盡管在上述的描述中，掛車拖掛裝置5的高度是基于圖像平面的坐標來計算的，但該掛車拖掛裝置5的高度也可以在模板登記的過程中通過設定開關12來直接輸入。在這種情況下，用來計算掛車拖掛裝置5的高度的過程就可以被省略。
此外，盡管在上述的例子中是通過顯示導引線來將車輛導引到掛車4的，但車輛所需要轉向的量還可以通過其它方式來確定，例如通過音頻信息。在這種情況下，主體車輛1也可以被準確且輕易的連接到掛車4上。
下面所述的具有優(yōu)先權的申請的公開在這里被作為參考2003年10月2日提交的日本專利申請No.2003-344708。
權利要求
1.一個車輛倒車輔助裝置包括一個用來拍攝主體車輛的車后圖像的圖像攝取裝置；一個判斷裝置，該判斷裝置會根據(jù)圖像攝取裝置所拍攝的圖像來判斷將要與主體車輛相連接的連接目標車輛是否存在于主體車輛的后面；一個畫圖裝置，當判斷裝置判斷出將要與主體車輛連接的連接目標車輛存在的時候，該畫圖裝置會在攝像裝置所拍攝的主體車輛的車后圖像上沿著主體車輛的耦合裝置向后畫一條導引線；以及一個顯示了主體車輛車后圖像以及加在其上的導引線的顯示裝置。
2.根據(jù)權利要求1的一個車輛倒車輔助裝置，還包括一個存儲裝置，該存儲裝置在存儲器中存儲連接目標車輛上的一個耦合裝置圖像和靠近耦合裝置的一個識別標記圖像中的至少一個，所述耦合裝置圖像與識別標記圖像是事先由圖像攝取裝置作為模板圖像來拍攝的，其中如果圖像攝取裝置所拍攝的圖像包括了與存儲在存儲裝置中的模板相匹配的一部分，那么判斷裝置就會認為將要與主體車輛相連接的連接目標車輛正處于主體車輛的后面。
3.根據(jù)權利要求1的車輛倒車輔助裝置，還包括一個用來檢測主體車輛所行駛的距離的距離檢測裝置，其中在判斷裝置確認了將要連接到主體車輛的連接目標車輛存在之后，畫圖裝置會根據(jù)距離檢測裝置所檢測出的行駛距離來縮短導引線的長度。
4.根據(jù)權利要求2的車輛倒車輔助裝置，還包括一個用來檢測主體車輛所行駛的距離的距離檢測裝置，其中在判斷裝置確認了將要連接到主體車輛的連接目標車輛存在之后，畫圖裝置會根據(jù)距離檢測裝置所檢測出的行駛距離來縮短導引線的長度。
5.根據(jù)權利要求1-4中任何一條的車輛倒車輔助裝置，還包括一個方向計算裝置，該裝置會計算出連接目標車輛上的耦合裝置和位于耦合裝置附近的識別標記之一相對于主體車輛正后方所成的方向，其中畫圖裝置會根據(jù)方向計算裝置所計算的方向來產(chǎn)生一條轉向指引線，然后將轉向指引線添加到圖像攝取裝置所拍攝的主體車輛的車后圖像上，所述轉向指引線被用來使主體車輛上的耦合裝置靠近連接目標車輛上的耦合裝置。
6.根據(jù)權利要求5的一個車輛倒車輔助裝置，還包括一個轉向導引裝置，該裝置會根據(jù)方向計算裝置所計算的方向來提供音頻轉向導引，以使得主體車輛上的耦合裝置靠近連接目標車輛上的耦合裝置。
7.根據(jù)權利要求1的車輛倒車輔助裝置，其中所述顯示裝置會著重顯示導引線。
8.權利要求1中的車輛倒車輔助裝置，其中所述畫圖裝置會使用點線、虛線或粗線來繪制導引線。
9.一個車輛倒車輔助方法，包括拍攝主體車輛的車后圖像；根據(jù)所拍攝的圖像來判斷將要與主體車輛相連接的連接目標車輛是否存在于主體車輛的后面；當判斷出將要與主體車輛連接的連接目標車輛存在的時候，在主體車輛的車后圖像上沿著主體車輛的耦合裝置向后畫一條導引線；以及顯示主體車輛車后圖像以及加在其上的導引線。
全文摘要
一輛連接目標車輛上的耦合裝置的圖像或者位于耦合裝置附近的識別標記的圖像會被作為模板圖像存儲在存儲器中。攝像頭所拍攝的主體車輛的車后圖像會被判斷是否包括與模板圖像相匹配的部分。如果發(fā)現(xiàn)主體車輛的車后圖像中包含有與模板圖像相匹配的部分，那么就會畫一條從主體車輛耦合裝置正后方延伸出來的導引線，該導引線會被顯示在主體車輛車后圖像上。
文檔編號B60R1/00GK1604645SQ20041008317
公開日2005年4月6日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權日2003年10月2日
發(fā)明者河合昭夫 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社