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CN105658479B - 可视化系统、车辆以及用于操作可视化系统的方法 - Google Patents

可视化系统、车辆以及用于操作可视化系统的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的可视化系统，包括至少一个视觉装置(38)，其配置为显示车辆周围的至少一部分。传感器，其配置为检测所述车辆周围的部分中的至少一个对象(14)。所述可视化系统还包括定位装置，其配置为确定车辆内的驾驶员头部的至少一部分相对于所述至少一个视觉装置(38)的位置。所述可视化系统的控制单元配置为操作可视化装置，从而使所述至少一个对象(14)在考虑到该位置的方向上可视化。本发明还公开了具有这样的可视化系统的车辆以及用于操作可视化系统的方法。

Description

可视化系统、车辆以及用于操作可视化系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的可视化系统，其包括至少一个视觉装置。该视觉装置配置为显示车辆周围的至少一部分。所述可视化系统的传感器配置为检测所述车辆周围的部分内的至少一个对象。所述可视化系统也包括用于使所述至少一个视觉装置中的至少一个对象可视化的装置。本发明还涉及一种具有该可视化系统的车辆以及用于操作车辆的可视化系统的方法。
背景技术
文献US 2013/0063598 A1描述了用于车辆的后视镜，其中集成有图像捕获单元。由图像捕获单元捕获的图像可以显示于布置在后视镜的镜面上的图像显示装置中。图像显示装置可以为液晶显示器或者发光二极管屏幕。
US 2012/0326888 A1和DE 10 2011 113 640 A1中也描述了具有显示器的侧视镜，该显示器布置在侧视镜的反射元件之后。在US2012/0326888A1中，存在于镜子的盲点中的对象和转向信号指示器显示在侧视镜中。在DE 10 2011 113 640 A1中，导航指令显示在侧视镜中。
进一步地，US 2010/0271190 A1描述了安装于道路的镜子。该镜子包括照相机和指示模块。取决于由照相机检测到的道路条件，通过指示模块可以显示例如请求减速的符号或者信息。
更进一步地，WO 2007/018145 A1描述了路面标记识别系统，其配置为确定路面标记是否损坏或者处于良好状态。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种增强道路安全性的可视化系统、车辆以及开始提到的类型的方法。
该目的通过具有下面所述特征的可视化系统、具有所述可视化系统的车辆以及具有相应特征的方法来实现。本发明的具有便利发展的有利的实施方案在下面进行详细说明。
根据本发明，可视化系统包括定位装置，其配置为确定在车辆内的驾驶员头部的至少一部分相对于至少一个视觉装置的位置。可视化系统的控制单元配置为操作可视化装置，以使至少一个对象在考虑到该位置的方向上可视化。由于考虑到驾驶员头部的位置，因此控制单元确保由传感器检测到的车辆周围的对象显示于视觉装置中的正确的位置处。这基于这样的发现，即通过这样做，对象以有助于驾驶员正确地定位车辆周围的对象的方式可以在视觉装置中被可视化。
因此，可视化系统配置为使对象在第一方向(如果驾驶员头部在相对于视觉装置的第一位置)和第二方向(如果驾驶员头部在相对于视觉装置的第二位置)可视化。因此，当使对象在视觉装置中可视化时，应该考虑到驾驶员的体型或者姿势的不同。例如，考虑到驾驶员头部是否远离或者靠近方向盘或驾驶员座椅的头枕。因此，如果驾驶员头部在车辆内移动，用于可视化的装置相应地改变显示于视觉装置中的对象的方向。由于这样有助于驾驶员了解车辆周围的对象，因此通过可视化系统提高了道路安全性。
在有利的实施方案中，定位装置包括配置为确定驾驶员的至少一只眼睛的位置的单元。这进一步提高了当以正确方向显示对象时的准确性。同时，这样的单元例如像照相机这样的眼动追踪装置是现成的、可靠的，并且在可视化系统中能够容易地实施。
进一步地已被证明为有利的是，如果所述定位装置包括配置为确定关于水平轴线和/或关于所述至少一个视觉装置的竖直轴线的倾斜度的单元。因此，改变视觉装置的倾斜度使得控制单元以考虑到视觉装置的倾斜度的变化的方式操作用于可视化的装置。这尤其使得该可视化系统灵活、精确。
相对于显示在至少一个视觉装置中的其他元件，用于使至少一个对象可视化的装置可以配置为突出显示该至少一个对象。然后驾驶员在驾驶时能够以非常简单的方式区分该对象与其它元件从而考虑该对象。所述突出显示可以通过增强显示于视觉装置中的对象的亮度或者该对象的轮廓线的亮度来实现。作为替代地或者额外地，该对象或其轮廓可以被扩大，或者可以利用醒目的颜色来使该对象或该对象的轮廓可视化。这种对对象改进的视觉感知的突出显示措施通过驾驶员观看视觉装置来实现。
如果用于可视化的装置配置为在至少一个视觉装置中突出显示例如车道标志的路面标志，这是特别有帮助的。尤其是在具有多条车道的道路上，很难区分周围汽车行驶在哪条车道上。这在夜间行驶时或者由于雾气等使视线受限时是特别真实的。因此，当行驶在具有多条车道的道路上时，使突出显示的车道标志可视化提高了道路安全性。
所述至少一个视觉装置可以设计为具有反射元件的车镜。此处用于使对象可视化的装置设计为布置在车镜内的显示器。尤其是当驾驶员观看车镜时，为使对象显示在准确的位置处，驾驶员头部的位置对对象应该被可视化的方向具有影响。因此，如果包括车镜，则提供了可视化系统的特别有用的实施。
优选地，所述至少一个车镜设计为后视镜和/或侧视镜。尤其是当驾驶员利用后视镜或者侧视镜调查车辆周围时，对象在后视镜或者侧视镜内的正确的方向上的可视化是非常有帮助的。例如，它可以使驾驶员容易地区分周围的另一车辆是否将要超车或者仅仅是跟随该具有可视化系统的车辆。这有助于驾驶员对交通状况保持清晰的概观。
显示器可以设计为由反射元件所覆盖的液晶显示器(LCD)和/或薄膜晶体管(TFT)显示器，其中，所述反射元件对由显示器产生的光信号为透射的。这种显示器在反射元件之后的布置使额外覆盖的信息以正确的方向并在正确的位置处尤其较好地显示于反射元件上。
同样已被证明为有利的是，如果所述至少一个视觉装置设计为显示器，其配置为显示由照相机捕获的图像并显示车辆周围的至少一部分。本文中的显示器进一步配置为用代表所述至少一个对象的至少一个元件覆盖图像。这样的显示器在用特别简单的方式以正确的方向显示车辆周围和对象的方面是便利的。进一步地，如果利用显示器代替位于车辆的乘客舱外侧的车镜，则可以改善车辆的空气动力学性能。
根据本发明的车辆具有根据本发明的可视化系统。通过这样的车辆可以提高道路安全性。
在用于操作根据本发明的车辆的可视化系统的方法中，至少一个视觉装置显示了车辆周围的至少一部分。所述车辆周围的部分中的至少一个对象由传感器来检测。所述至少一个对象在至少一个视觉装置中被可视化。车辆内的驾驶员头部的至少一部分相对于所述至少一个视觉装置的位置由定位装置确定。所述至少一个对象以考虑到该位置的方向在视觉装置中被可视化。
当使对象可视化时，通过考虑车辆内的驾驶员头部的位置，能够确保对象以有助于驾驶员获取对车辆周围的对象位置的实际感知的方式显示给驾驶员。由于驾驶员拥有了关于对象的方向和位置的实际信息，这导致提高了道路安全性。
关于可视化系统和车辆及其优点所呈现的优选实施方案相应地适用于操作可视化系统的方法，反之亦然。
上面描述中提到的特征和特征组合以及在下面附图的描述中提到的和/或单独显示在附图中的特征和特征组合是可用的，不仅可用在各自指定的组合中，而且也可用在其他组合或者单独的特征中，而不脱离本发明的范围。
附图说明
从发明内容以及下述基于附图的优选实施方案的描述中，本发明进一步的优点、特征和细节是显而易见的。其中显示：
图1为用于车辆的可视化系统的部件，其中，可视化系统配置为在考虑到驾驶员眼睛相对于车镜的位置的方向上使车道标志显示于车镜中。
图2为车辆的乘客侧的侧视镜以及显示于侧视镜中的车道标志；
图3为车辆的驾驶员侧的侧视镜以及显示于侧视镜中的车道标志。
具体实施方式
图1显示了用于车辆的可视化系统10的部件。可视化系统10包括光学传感器，例如照相机12，其捕获道路部分的图像。照相机12包括对象识别单元，其配置为检测对象，特别是捕获图像中的车道标志14。
可视化系统10也包括具有第一单元18的定位装置16，第一单元18配置为确定在车辆内驾驶员的眼睛的位置20。第一单元18可以为眼动追踪器，其提供驾驶员眼睛的位置20。
定位装置16还包括第二单元22，其配置为确定车镜例如侧视镜26(见图2)的位置24和倾斜度。关于车道标志14、驾驶员眼睛的位置20以及镜子位置24的信息在可视化系统10的控制单元28中进行处理。
控制单元28控制显示器30，显示器30配置为使侧视镜26中的车道标志14可视化。控制单元28考虑到侧视镜26的位置24和关于水平轴线(即关于车辆的横向方向)的倾斜度，以及关于侧视镜26的竖直轴线的倾斜度。控制单元28也考虑到车辆内的驾驶员眼睛的位置20。由此确定了驾驶员眼睛相对于侧视镜26的位置20。通过该信息以及车道标志14自身的信息，控制单元28能够以这样的方式操作显示器30，即：车道标志14在考虑到该相对位置的方向上显示于侧视镜26中。
图2显示了车辆的乘客侧的侧视镜26。侧视镜26包括壳体32和反射层34。反射层34为透射的，也就是说，其对于由显示器30产生的光信号为半透性的。显示器30布置在反射层34之后，并且其可配置为液晶显示屏幕(LCD-screen)和/或薄膜晶体管屏幕(TFT-screen)。为了能够在侧视镜26中的多种不同方向和位置显示车道标志14，显示器30的尺寸优选为基本上等于反射层34的尺寸。特别是当行驶在具有多条车道的道路上时，对于驾驶员来说，重要的是知道周围的汽车行驶在哪条车道上。通过该信息，驾驶员可以评估车辆周围的汽车36(见图2)是否正在超车或者仅是跟车。由于这在夜间行驶或者视野受限驾驶时尤其困难，因此将车辆标识14显示于侧视镜26上有助于驾驶员区分在侧视镜26中看到的周围汽车36实际上行驶在哪条车道上。
由于在侧视镜26中突出显示了车道标志14，这为驾驶员提供了更好的方向。由于控制单元28考虑到驾驶员眼睛的位置20以及侧视镜26的位置24和倾斜度，所以车道标志14以正确的方向并在恰当的位置处显示于侧视镜26中。
图3显示了位于车辆的驾驶员侧的另一个侧视镜38。侧视镜38也包括壳体32和反射层34，反射层34对于由显示器30产生的光信号为透射的。在考虑到驾驶员眼睛相对于车辆的驾驶员侧的侧视镜38的位置20的方向上，显示器30相应地显示了由照相机12检测到的车道标志14。
相对于在侧视镜26、38的反射层34中的其它可见元件，在侧视镜26、38中显示的车道标志14或者这种额外覆盖的信息被突出显示。因此，即使在视野受限的条件下，对于驾驶员来说，观看侧视镜26、38中的每一个，车道标志14均清晰可见。
显示器30可以自动激活，例如取决于车辆周围的能见度条件。显示器30也可以根据需要激活，从而使车道标志在正确的位置处并以正确的方向显示于侧视镜26、38中。例如，驾驶员可以发出对应的命令使控制单元28相应地操作显示器30。
通过操作显示器30而使车道标志14以正确的方向进行显示也可以在车辆的后视镜(未显示)中完成。因此，在这样的车镜中，如果驾驶员眼睛相对于后视镜或者这样的车镜的位置20变化，则由显示器30显示的车道标志14的方向也变化。
也可以由屏幕来代替车镜(例如侧视镜26、38)的反射层34，该屏幕显示由照相机12捕获的图像。在这样的屏幕或显示器上，由于控制单元28考虑到驾驶员眼睛相对于车镜的位置20，因此车道标志14可以在恰当的位置处并以正确的方向显示。
在上述的可视化系统10中，由控制单元28进行处理的信息包括驾驶员眼睛的位置、车镜的位置24和倾斜度以及由照相机12本身捕获的图像中的车道标志14的位置。对象识别单元(其检测由照相机12捕获的图像中的对象)也可以集成在控制单元28中。然后控制单元28基于该信息操作显示器30，并且使车道标志14以精确的位置和方向显示于例如侧视镜26、38的车镜中。

Claims (10)

1.一种用于车辆的可视化系统，包括：至少一个视觉装置(26、38)，其配置为显示车辆周围的至少一部分；传感器(12)，其配置为检测所述车辆周围的部分中的至少一个对象(14)；以及使所述至少一个对象(14)在所述至少一个视觉装置(26、38)中可视化的装置(30)，其特征在于：
所述可视化系统(10)还包括：定位装置(16)，其配置为确定车辆内的驾驶员头部的至少一部分相对于所述至少一个视觉装置(26、38)的位置；以及控制单元(28)，其配置为操作所述可视化的装置(30)，从而使所述至少一个对象(14)在考虑到所述位置的方向上可视化；
所述至少一个视觉装置(26、38)设计为具有反射元件(34)的车镜，其中，用于使所述至少一个对象(14)可视化的所述装置设计为布置在所述车镜中的显示器(30)。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的可视化系统，其特征在于：
所述定位装置(16)包括配置为确定驾驶员的至少一只眼睛的位置(20)的单元(18)。
3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的可视化系统，其特征在于：
所述定位装置(16)包括配置为确定关于水平轴线和/或所述至少一个视觉装置(26、38)的竖直轴线的倾斜度的单元(22)。
4.根据权利要求1或2所述的用于车辆的可视化系统，其特征在于：
用于使所述至少一个对象可视化的装置(30)配置为突出显示所述至少一个对象(14)，相对于显示在所述至少一个视觉装置(26、38)中的其他元件(36)。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的可视化系统，其特征在于：
所述至少一个对象是至少一个路面标志。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的可视化系统，其特征在于：
所述至少一个路面标志是车道标志。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的可视化系统，其特征在于：
所述至少一个车镜设计为后视镜和/或侧视镜(26、38)。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的可视化系统，其特征在于：
所述显示器(30)设计为由所述反射元件(34)所覆盖的液晶显示器和/或薄膜晶体管显示器，所述反射元件(34)对于由所述显示器(30)产生的光信号为透射的。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有根据权利要求1至7中任意一项所述的可视化系统(10)。
10.一种用于操作车辆的可视化系统(10)的方法，其中，至少一个视觉装置(26、38)显示车辆周围的至少一部分，所述车辆周围的部分中的至少一个对象(14)由传感器(12)来检测，并且所述至少一个对象(14)在所述至少一个视觉装置(26、38)中被可视化，其特征在于：
车辆内的驾驶员头部的至少一部分相对于所述至少一个视觉装置(26、38)的位置由定位装置(16)来确定，并且所述至少一个对象(14)在考虑到所述位置的方向上被可视化；
所述至少一个视觉装置(26、38)设计为具有反射元件(34)的车镜，其中，用于使所述至少一个对象(14)可视化的所述装置设计为布置在所述车镜中的显示器(30)。
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