使用后視鏡位置的后視攝像機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于機(jī)動車輛的后視系統(tǒng)，包括：靠近車輛的前擋風(fēng)玻璃安裝的圖像顯示器；具有第一視野并獲得指向車輛外部的第一圖像的外部圖像傳感器；具有第二視野并獲得指向車輛內(nèi)部的第二圖像的內(nèi)部圖像傳感器；根據(jù)第一視野和第二視野的預(yù)定對準(zhǔn)合并第一圖像和第二圖像的圖像集成器，其中第二圖像在合并的圖像中被柔和化以便第一圖像在圖像顯示器上顯示時被突出顯示。
【專利說明】使用后視鏡位置的后視攝像機(jī)系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]不可用。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦政府資助的狀態(tài)
[0004]不可用。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明總的來說涉及駕駛員視覺系統(tǒng)，更具體地，涉及一種使用具有大視角的外部攝像機(jī)、內(nèi)部攝像機(jī)以及向駕駛員提供環(huán)境信息的顯示器的后視攝像機(jī)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0006]使駕駛員能夠監(jiān)視車輛后方和側(cè)面的環(huán)境的傳統(tǒng)視覺輔助設(shè)備包括安裝于外部的側(cè)視鏡和安裝于內(nèi)部的后視鏡。鏡的位置和形狀經(jīng)過調(diào)整以試圖將盲點(diǎn)減到最少。由于在鏡的視野、安裝位置和由其他固定車輛結(jié)構(gòu)造成的阻礙之間存在很多權(quán)衡，可能仍然會產(chǎn)生盲點(diǎn)。例如，傾向于增加頭枕的尺寸會導(dǎo)致對位于中央的后視鏡的后方視野的遮擋增力口。通過后視鏡的視野還會受到暫時位于內(nèi)部中的物體(例如后座乘客和貨物)的遮擋或受到來自其他車輛的前照燈的眩光的影響。另外，車輛尺寸和/或造型因素會導(dǎo)致使用相對較小的后窗，后視鏡通過該后窗獲得外部視野。除了窗戶尺寸，有時積聚在后窗上的污垢、霜或雪也可能會阻礙由后視鏡獲得的視野。
[0007]已開始引入倒車攝像機(jī)連同提供在儀表板或儀表盤上的實(shí)時影像顯示器以緩解這些問題。通常，來自倒車攝像機(jī)的圖像經(jīng)過水平翻轉(zhuǎn)后顯示在顯示屏上，以便向駕駛員提供鏡像圖像(即，因?yàn)轳{駛員的觀看方向與攝像機(jī)相反，所以圖像是翻轉(zhuǎn)的以使顯示的圖像中的左側(cè)和右側(cè)與駕駛員的左側(cè)和右側(cè)對應(yīng))。當(dāng)掛倒車擋時，后視顯示屏被開啟以幫助駕駛員察看在其倒車路徑上是否有任何物體，但是在向前行駛的過程中通常會關(guān)閉顯示屏，這是因?yàn)?，由于將相反的攝像機(jī)圖像整合于頭腦中的環(huán)境參考系中可能存在困難，所以視頻影像可能會分散駕駛員的注意力或者可能會迷惑駕駛員。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明配置了后視攝像機(jī)系統(tǒng)以向駕駛員呈現(xiàn)圖像，使用顯示器安裝位置和/或視覺提示改善它們用于說明顯示的圖像的參考系。
[0009]本發(fā)明的一方面提供了一種用于機(jī)動車輛的后視系統(tǒng)，其包括靠近車輛的前擋風(fēng)玻璃安裝的圖像顯示器。具有第一視野并獲得指向車輛外部的第一圖像的外部圖像傳感器。具有第二視野并獲得指向車輛內(nèi)部的第二圖像的內(nèi)部圖像傳感器。根據(jù)第一視野和第二視野的預(yù)定對準(zhǔn)合并第一圖像和第二圖像的圖像集成器，其中第二圖像在合并的圖像中被柔和化以便在圖像顯示器上顯示時突出顯示第一圖像。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，圖像顯示器位于擋風(fēng)玻璃的與傳統(tǒng)后視鏡的位置對應(yīng)的頂部、中央位置。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，內(nèi)部圖像傳感器與圖像顯示器結(jié)合在一起。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，圖像顯示器包括IXD屏幕。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，圖像集成器包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第一圖像和第二圖像包括各自的像素，并且第二圖像的柔和化包括降低第二圖像的像素作用于合并的圖像上的強(qiáng)度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第一圖像和第二圖像包括各自的像素，并且第二圖像的柔和化包括降低第二圖像的像素的飽和度。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第二圖像的柔和化程度可調(diào)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第二圖像的柔和化包括使部分第二圖像變成透明的。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，圖像集成器在第二圖像中識別選定物體，并且透明的部分包括第二圖像中不含被識別物體的所有部分。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第一視野和第二視野是固定的。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第一視野相對于車輛可轉(zhuǎn)向，第一視野限定了將在圖像顯示器上示出的可見區(qū)域，第二視野映射到第一視野上以將第二圖像與第一圖像合并。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該系統(tǒng)還包括:提供集合視野的多個外部圖像傳感器；以及用于在集合視野中選擇第一視野的用戶HMI。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該系統(tǒng)還包括:提供集合視野的多個外部圖像傳感器；以及用于響應(yīng)于車輛的駕駛狀態(tài)確定集合視野中的第一視野的自動視野選擇器。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，圖像集成器修改第一圖像、第二圖像或合并的圖像中的一個，以編碼關(guān)于在上述圖像中的一個中檢測到的物體的信息。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，圖像集成器將位置參考標(biāo)記覆蓋在合并的圖像中。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種將后視信息顯示給車輛的駕駛員的方法，該方法包括:獲得指向駕駛員后方的車輛內(nèi)部圖像；獲得指向車輛后方的車輛外部圖像；根據(jù)預(yù)定對準(zhǔn)合并上述圖像；以及將合并的圖像顯示在安裝用于駕駛員觀察的顯示器上。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，顯示器靠近車輛的前擋風(fēng)玻璃安裝。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該方法還包括步驟:柔和化合并的圖像中的內(nèi)部圖像，以便在合并的圖像中突出顯示外部圖像。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，內(nèi)部圖像和外部圖像包括各自的像素，并且內(nèi)部圖像的柔和化包括:降低內(nèi)部圖像的像素作用于合并的圖像的強(qiáng)度。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，圖像顯示器位于擋風(fēng)玻璃的與傳統(tǒng)后視鏡的位置對應(yīng)的頂部、中央位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1描述了朝向前擋風(fēng)玻璃和后視鏡的駕駛員視野；
[0031]圖2描述了駕駛員在后視鏡中看到的圖像；
[0032]圖3是由外部后視攝像機(jī)拍攝的實(shí)時拍攝影像；
[0033]圖4示出了合并的內(nèi)部拍攝影像和外部拍攝影像；
[0034]圖5是示出了本發(fā)明的一個優(yōu)選裝置的框圖；
[0035]圖6示出了用于本發(fā)明的一些在車輛上的可能的攝像機(jī)位置；
[0036]圖7是由外部側(cè)視攝像機(jī)拍攝的實(shí)時拍攝影像；
[0037]圖8示出了內(nèi)部攝像機(jī)和多個外部攝像機(jī)的集合視野；
[0038]圖9示出了集合視野中的顯示給駕駛員的選定視野。

【具體實(shí)施方式】
[0039]在本發(fā)明的一個主要的實(shí)施例中，傳統(tǒng)的(視角相對狹窄的)后視鏡由LCD屏幕替代，其中，LCD屏幕顯示來自后視攝像機(jī)和/或側(cè)視攝像機(jī)的180°或更大角度的后方圖像。能夠獲得足夠?qū)挼囊曇?，這能夠允許除去安裝于車門的側(cè)視鏡。例如，樞轉(zhuǎn)地安裝具有與傳統(tǒng)的后視鏡相似的尺寸、形狀和位置的平板顯示屏，并且平板顯示屏提供車后和/或車輛側(cè)面的實(shí)時拍攝圖像。這提供了不會被后排乘客、車座頭枕或車頂立柱遮擋的圖像。在寒冷氣候中，對攝像機(jī)鏡頭清潔/除冰會比對整個后窗清潔/除冰快得多。此外，本發(fā)明降低了會存在于鏡系統(tǒng)中的與后方視野/遮蔽相關(guān)的造型限制。
[0040]除了來自安裝于外部的后視攝像機(jī)的無遮擋的圖像以外，本發(fā)明還通過在內(nèi)部攝像機(jī)圖像中顯示后排頭枕、D或C車頂立柱和/或存在的乘客來向駕駛員提供車輛參考。在一個實(shí)施例中，使用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)將來自內(nèi)部后視攝像機(jī)的后排頭枕、立柱和/或乘客的半透明的覆蓋層或陰影提供到外部攝像機(jī)圖像上，以產(chǎn)生“透視”效果。
[0041]外部圖像傳感器和內(nèi)部圖像傳感器可包括標(biāo)準(zhǔn)的日間攝像機(jī)、夜視攝像機(jī)、盲點(diǎn)檢測傳感器、橫向交通警報(bào)傳感器或者這些的結(jié)合。一個或多個攝像機(jī)可以選擇地基于駕駛員的控制或者自動控制提供可調(diào)的焦距(光學(xué)地或者通過圖像的數(shù)字處理)。當(dāng)使用多個外部攝像機(jī)提供較寬的視野時，將單獨(dú)的圖像進(jìn)行后處理以使得側(cè)面圖像與后方圖像無縫拼接在一起。在拖車拖拽的情況下，可在拖車的后部安裝補(bǔ)充攝像機(jī)系統(tǒng)，以獲得無遮擋的后方觀察。
[0042]圖像顯示設(shè)備可優(yōu)選地包括安裝于后視鏡所在的位置或位于其他合適的觀察位置的一個或多個LCD屏幕、LED面板或類似的像素化設(shè)備?？蛇x地，可使用平視顯示器(HUD)將圖像投射在擋風(fēng)玻璃上或投射到安裝于與后視鏡相似的位置上的反射鏡上。
[0043]內(nèi)部圖像傳感器或攝像機(jī)優(yōu)選地安裝在客廂內(nèi)的后視顯示器上或后視顯示器附近以產(chǎn)生作為參照系的后座乘客、后排頭枕或車頂立柱的圖像。內(nèi)部圖像以使其呈半透明的方式覆蓋在后視圖像上。因此，向駕駛員呈現(xiàn)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，該增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中顯示了與傳統(tǒng)后視鏡相似的圖像，駕駛員可透過該圖像中的內(nèi)部遮擋物看到全部的外部圖像，同時仍可觀察到內(nèi)部物體以輔助距離的判斷和將它們結(jié)合在一個參考系中。
[0044]現(xiàn)參照圖1，示出了在擋風(fēng)玻璃13的頂部、中央?yún)^(qū)域通過臂11安裝至內(nèi)部車頂內(nèi)飾板12的傳統(tǒng)后視鏡10。駕駛員直接通過擋風(fēng)玻璃13看到道路14的前方景象，以及在鏡10中看到車輛后方物體的圖像15。圖2示出了在后視鏡中看到的典型圖像15，該圖像15包括透過后窗17看到的尾隨的車輛16。車頂立柱18和后座乘客19也是可見的，并且他們遮擋了駕駛員的部分后視視野。
[0045]圖3示出了來自安裝于車輛外部的攝像機(jī)的后視攝像機(jī)圖像20，該圖像提供了清晰的且無遮擋的車輛后方的景象的實(shí)時畫面。圖像20經(jīng)過水平翻轉(zhuǎn)以與駕駛員將會看到的鏡像圖像相對應(yīng)。使用多個圖像傳感器和/或廣角鏡頭可以獲得寬的視野。檢測到的外部圖像的全部或僅一部分可以在顯示屏上再現(xiàn)(例如，根據(jù)駕駛員的選擇)。
[0046]如上面的描述，圖3所示的再現(xiàn)的圖像缺乏與在使用后視鏡時固有地提供給駕駛員的相同的自動參考系。本發(fā)明通過使用如圖4所示的結(jié)合的圖像來提供這樣的參考系，其中，除了從一個或多個外部圖像傳感器獲得外部圖像20以外，同時還通過內(nèi)部圖像傳感器獲得了車輛內(nèi)部圖像21，內(nèi)部圖像傳感器優(yōu)選地安裝在傳統(tǒng)后視鏡的位置或者后視鏡附近。內(nèi)部圖像21中的可見物體包括后窗22、車頂立柱23、車頂面板24、乘客19以及后排座椅和頭枕25。諸如后座乘客或頭枕(未示出)的其他內(nèi)部物體和諸如車輛的行李箱蓋、道路或附近的車輛(未示出)的外部物體也會通過內(nèi)部圖像傳感器感測到。如下所述，如需要，可通過修剪將一些感測到的物體從內(nèi)部車輛圖像上移除。內(nèi)部圖像21經(jīng)水平翻轉(zhuǎn)以準(zhǔn)備與水平翻轉(zhuǎn)的外部后視攝像機(jī)圖像結(jié)合。
[0047]在與外部圖像20重疊之前，內(nèi)部圖像21進(jìn)一步經(jīng)柔和化修改，以此方式突顯在顯示設(shè)備上顯示的合并的圖像中的外部圖像。特別地，圖像20和圖像21各自均包括相應(yīng)的像素。在合并步驟中，內(nèi)部圖像21的至少一些像素映射到外部圖像20的相應(yīng)的像素并與外部圖像20的相應(yīng)的像素聚合。柔和化可包括在將內(nèi)部圖像中的每個像素添加到外部圖像中的相應(yīng)的像素之前降低內(nèi)部圖像中的每個像素的強(qiáng)度。在另一實(shí)施例中，內(nèi)部圖像的每個像素的色彩飽和度被降低以柔和化內(nèi)部圖像在最終的合并圖像26中的作用。
[0048]內(nèi)部圖像的柔和或“重影”程度可由設(shè)計(jì)確定或是可設(shè)定的。在一個實(shí)施例中，其可經(jīng)由駕駛員通過諸如按鈕、觸摸屏或聲控開關(guān)的人機(jī)界面(HMI)手動調(diào)整。因此，例如，駕駛員可以根據(jù)正在進(jìn)行的對話或?qū)和M(jìn)行監(jiān)視的需要使乘客的可見度增大或減小?？蛇x地，柔和的程度可以自動變化，例如:1)使得內(nèi)部圖像或者內(nèi)部圖像的一部分的可見度響應(yīng)于后座乘客正在講話的檢測(例如，通過麥克風(fēng))而增大；或2)當(dāng)顯示與外部物體(諸如在碰撞軌跡上的另一車輛)相關(guān)的可見警報(bào)或增強(qiáng)的外部圖像時進(jìn)一步抑制內(nèi)部圖像。
[0049]除了內(nèi)部圖像的柔和化，將內(nèi)部圖像覆蓋在外部圖像上的步驟還包括配準(zhǔn)步驟，其中，外部圖像傳感器和內(nèi)部圖像傳感器的視野根據(jù)預(yù)定對準(zhǔn)相匹配以使視野匹配。因此，呈現(xiàn)在合并的圖像26上的覆蓋層27在外部圖像20上具有正確的定位，以便外部圖像20中的諸如汽車28的物體相對于后窗開口 22在與其在傳統(tǒng)后視鏡中呈現(xiàn)的位置相同的位置被示出。在內(nèi)部圖像21包括看到的車輛后方的物體的情況下，這些物體的柔和化后的圖像同樣會被放在合并的圖像中以與該物體的在外部圖像中的圖像相重合。通過觀察外部攝像機(jī)圖像中的物體與相對于通過包含內(nèi)部圖像物體所確定的視線的相對位置，駕駛員對于主車輛與合并的圖像中的所有物體的相對位置具有更好的認(rèn)知。
[0050]圖5示出了本發(fā)明的裝置的一個優(yōu)選的實(shí)施例。后視系統(tǒng)30包括一個或多個外部圖像傳感器或攝像機(jī)31以及內(nèi)部圖像傳感器或攝像機(jī)32，外部圖像傳感器或攝像機(jī)31和內(nèi)部圖像傳感器或攝像機(jī)32中的每一個均與圖像集成模塊33連接。模塊33優(yōu)選地包括微控制器，該微控制器配置用于執(zhí)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，其中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用是可使用諸如ARToolKit和開放源代碼的ATOMIC Authoring Tool、以及可向“LimitlessComputing, Inc”公司購買的VYZAR的公知的可用工具進(jìn)行開發(fā)的類型。模塊33通過車輛配電和電控系統(tǒng)35連接于圖像顯示設(shè)備34。例如，顯示設(shè)備34可包括位于傳統(tǒng)后視鏡位置的LED顯示器。也可使用其他種類的顯示器(例如LCD顯示器或投影顯示器)和/或其他位置(例如在儀表板上、在前擋風(fēng)玻璃區(qū)域中的其他位置、或在側(cè)視鏡位置)。圖像集成模塊33和/或電控系統(tǒng)35可通過觸摸屏HMI37和/或用戶激活開關(guān)38與用戶或駕駛員36相互作用以選擇和/或調(diào)節(jié)后視系統(tǒng)的各個參數(shù)或功能。也可監(jiān)控車輛點(diǎn)火開關(guān)39以根據(jù)車輛是否在運(yùn)轉(zhuǎn)而啟用或停用某些調(diào)節(jié)或功能。
[0051]通過圖像集成模塊33執(zhí)行的功能之一是計(jì)算和圖像處理，圖像處理包括水平翻轉(zhuǎn)、圖像配準(zhǔn)以匹配視野、處理像素值以柔和化內(nèi)部圖像、檢測物體以移除或突出顯示、以及將具有不同視野的單獨(dú)的攝像機(jī)圖像拼接在一起成為集合視野。
[0052]在上述提及的圖像修剪中，圖像集成模塊33識別內(nèi)部圖像中的選定物體以及使內(nèi)部圖像中不含識別的物體的所有部分變成透明的。選定物體優(yōu)選地可包括諸如車頂立柱和頭枕的車輛內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及后座乘客，后座乘客保持可見以使駕駛員可以與乘客維持眼神交流。
[0053]車輛45中的多個攝像機(jī)的布局在圖6中示出。圖像顯示設(shè)備46安裝于擋風(fēng)玻璃47的頂部、中間的與傳統(tǒng)后視鏡的位置對應(yīng)的位置。內(nèi)部圖像傳感器48可與設(shè)備46實(shí)體地結(jié)合在一起，或者內(nèi)部圖像傳感器48可位于設(shè)備46上或位于設(shè)備46附近，以根據(jù)內(nèi)部視野50獲得車輛內(nèi)部圖像。盡管可以使用諸如頂置控制臺或前座頭枕的后側(cè)的其他位置，但是傳感器48的位置距離傳統(tǒng)后視鏡位置越近，給予駕駛員的參考系就越好。
[0054]第一外部圖像傳感器51設(shè)置于車輛45后部的中央位置以獲得外部視野52。為了提供更大覆蓋范圍的集合視野，可在車輛46的后角設(shè)置附加的外部圖像傳感器53和54，從而根據(jù)視野55和56獲得單獨(dú)的外部圖像。使用安裝于側(cè)視鏡或車門的外部傳感器57和58可進(jìn)一步增加側(cè)面的外部視野，其中，外部傳感器57和58具有相應(yīng)的視野60和61。圖7示出了又一來自安裝于側(cè)面的外部圖像傳感器的向外側(cè)定向的視野，以產(chǎn)生外部圖像62。然后外部圖像62可例如通過圖像集成模塊與來自其他圖像傳感器的其他外部圖像拼接在一起。
[0055]圖8示出了一個實(shí)施例，其中，居中的、外部視野65對應(yīng)于安裝于中央的外部攝像機(jī)，區(qū)域66和67對應(yīng)于來自安裝于后角的外部傳感器的左視野和右視野。傳感器可布置成使得視野之間在區(qū)域68和69處存在重疊部分。虛線框70示出了基于內(nèi)部圖像傳感器的特定位置，安裝于內(nèi)部的圖像傳感器的視野與視野65-67相重合的位置。在內(nèi)部圖像傳感器安裝于活動的顯示器(類似于可調(diào)節(jié)的后視鏡)以便改變其觀察方向的情況下，可提供多種方法以確定內(nèi)部視野70的相對于外部傳感器的視野65-67的對應(yīng)位置。
[0056]在最簡單的實(shí)施例中，可以固定所有圖像傳感器并且來自每個圖像傳感器的圖像始終映射到顯示設(shè)備上的同一位置。在其他的實(shí)施例中，顯示的內(nèi)容可進(jìn)行搖拍或者縮放以追蹤感興趣的區(qū)域。因此，如圖9所示，所有圖像傳感器的可得到的集合視野中的可見區(qū)域71可被識別，用于在圖像顯示設(shè)備上再現(xiàn)。選定部分71可通過駕駛員使用圖5中示出的HMI來確定；或者可通過在后視系統(tǒng)或另一車輛電控系統(tǒng)中的控制器根據(jù)當(dāng)如駕駛情況自動地確定。選定的圖像和相應(yīng)的駕駛狀態(tài)可包括I)倒車時的中央圖像；2)檢測到變換車道時的左轉(zhuǎn)向圖像或右轉(zhuǎn)向圖像；以及3)寬度可變(例如，放大)的圖像，其中，視野角度隨著前進(jìn)速度的增加變得越來越窄。
[0057]在配準(zhǔn)步驟中，外部圖像傳感器和內(nèi)部圖像傳感器的視野可被固定。在此情況下，圖像的配準(zhǔn)或圖像的預(yù)設(shè)對準(zhǔn)可包括存儲在圖像集成模塊33中的固定映射。在有可選擇的或者可轉(zhuǎn)向的來自外部圖像傳感器的所需視覺圖像的視野的情況下，則內(nèi)部圖像傳感器的視野恰當(dāng)?shù)赜成湓谒璧目梢妳^(qū)域上以用于合并內(nèi)部圖像和外部圖像。
[0058]圖像集成模塊33也可配置為將位置參考標(biāo)記覆蓋于合并的圖像上。因此，如圖9所示，參考標(biāo)記72映射至合并的圖像上的一個位置以與車輛中央后方的固定距離對應(yīng)。這為駕駛員提供了更加精確的參考系。
[0059]如上所描述的后視系統(tǒng)可與其他車輛系統(tǒng)結(jié)合以獲得附加的益處。例如，可以應(yīng)用碰撞警報(bào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過監(jiān)測附近車輛的速度和軌跡檢測處于主車輛的碰撞路徑上的其他車輛?？赡芘鲎驳能囕v會在合并的圖像上突出顯示。也可以以聲音警示的方式向駕駛員報(bào)警。
[0060]后視系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的另一功能是車道變換“進(jìn)行/不進(jìn)行”系統(tǒng)。當(dāng)駕駛員開始執(zhí)行車道變換時，通過圖像處理器檢查來自外部攝像機(jī)的圖像以確定是否目標(biāo)道路空間無車輛阻礙(包括接近該道路空間的車輛的行駛路線)。如果駕駛員輸入(方向盤角、車體轉(zhuǎn)向角度、車速等)被計(jì)算以使車輛駛?cè)胛幢砻鳠o阻礙的道路空間，那么將啟動不同程度的駕駛員反饋，例如在顯示器上將任何可能妨礙變換車道的車輛突出顯示(例如增加輪廓、警告箭頭或閃爍的圖像)。
[0061]本發(fā)明可優(yōu)選地包括減少眩光的功能。在夜間駕駛過程中，可檢測前照燈眩光并局部地變暗，同時能夠保持圖像的其余部分盡可能可見，而不是將整個圖像變暗。也可使用基于局部化的假像的其他圖像處理功能，例如糾正由雨滴引起的失真。
[0062]夜間駕駛也可包括夜視功能?？墒褂靡挂晹z像機(jī)(例如，紅外線攝像機(jī))以提供比日間攝像機(jī)更好的圖片，或結(jié)合使用以增強(qiáng)圖像。因此，外部圖像可能本身為合成圖像，該合成圖像使用來自多個傳感器(例如日間攝像機(jī)、熱成像攝影機(jī)和/或紅外攝像機(jī))的重疊圖像以增加外部景象的可見性。
[0063]本發(fā)明可包括快速清潔功能以去除外部攝像機(jī)鏡頭上的濕氣、雪和冰。由于需要清潔或除霜的表面更小了，所以可以非常快速地恢復(fù)后部圖像。用于清潔鏡頭的機(jī)械裝置包括清潔器、微型雨刷和加熱元件。此外，攝像機(jī)可以安裝于車輛的空氣動力學(xué)自然地保持鏡頭更干凈的位置。
[0064]盡管本發(fā)明已經(jīng)描述為代替駕駛員的后視鏡，其也可與用于其他車輛乘客(例如后座乘客)的外部觀察系統(tǒng)結(jié)合使用。用于后座乘客的外部圖像可來自前視攝像機(jī)或后視攝像機(jī)(并且內(nèi)部圖像可優(yōu)選地指向相同方向)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動車輛的后視系統(tǒng)，包括: 安裝用于駕駛員觀察的圖像顯示器； 具有第一視野并用于獲得指向所述車輛外部的第一圖像的外部圖像傳感器； 具有第二視野并用于獲得指向所述車輛內(nèi)部的第二圖像的內(nèi)部圖像傳感器；以及 根據(jù)所述第一視野和所述第二視野的預(yù)定對準(zhǔn)合并所述第一圖像和所述第二圖像的圖像集成器，其中，所述第二圖像在合并的圖像中被柔和化以便所述第一圖像在所述圖像顯示器上顯示時被突出顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像顯示器位于擋風(fēng)玻璃的與傳統(tǒng)后視鏡的位置對應(yīng)的頂部、中央位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)部圖像傳感器與所述圖像顯示器結(jié)合在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像顯示器包括IXD屏幕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像集成器包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一圖像和所述第二圖像包括各自的像素，并且所述第二圖像的柔和化包括降低所述第二圖像的像素作用于所述合并的圖像的強(qiáng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一圖像和所述第二圖像包括各自的像素，并且所述第二圖像的柔和化包括降低所述第二圖像的像素的飽和度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二圖像的柔和化程度可調(diào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二圖像的柔和化包括使部分所述第二圖像變成透明的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像集成器在所述第二圖像中識別選定物體，并且透明的部分包括所述第二圖像中不含被識別物體的所有部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一視野和所述第二視野是固定的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一視野相對于所述車輛可轉(zhuǎn)向，所述第一視野限定了將在所述圖像顯示器上示出的可見區(qū)域，所述第二視野映射到所述第一視野上以將所述第二圖像與所述第一圖像合并。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括: 提供集合視野的多個外部圖像傳感器；以及 用于在所述集合視野中選擇所述第一視野的用戶HMI。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括: 提供集合視野的多個外部圖像傳感器；以及 用于響應(yīng)于所述車輛的駕駛狀態(tài)確定所述集合視野中的所述第一視野的自動視野選擇器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像集成器修改所述第一圖像、所述第二圖像或所述合并的圖像中的一個，以編碼關(guān)于在該圖像中檢測到的物體的信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像集成器將位置參考標(biāo)記覆蓋在所述合并的圖像中。
17.一種將后視信息顯示給車輛的駕駛員的方法，包括: 獲得指向所述駕駛員后方的車輛內(nèi)部圖像； 獲得指向所述車輛后方的車輛外部圖像； 根據(jù)預(yù)定對準(zhǔn)合并這些圖像；以及 將合并的圖像顯示在安裝用于所述駕駛員觀察的顯示器上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述顯示器靠近所述車輛的前擋風(fēng)玻璃安裝。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括步驟: 柔和化所述合并的圖像中的所述內(nèi)部圖像，以便在所述合并的圖像中突出顯示所述外部圖像。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述內(nèi)部圖像和所述外部圖像包括各自的像素，并且所述內(nèi)部圖像的柔和化包括:降低所述內(nèi)部圖像的像素作用于所述合并的圖像的強(qiáng)度。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述圖像顯示器位于擋風(fēng)玻璃的與傳統(tǒng)后視鏡的位置對應(yīng)的頂部、中央位置。
【文檔編號】B60R1/04GK104163133SQ201410174627
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】馬克·G.·沃伊塔塞克, 邁克爾·J.·米勒, 卡拉·A.·蓋爾, 理查德·A.·克雷德爾, 瑪麗·C.·斯皮思 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司