CN101396989B - 车辆周边监视设备和车辆周边监视方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆周边监视设备和车辆周边监视方法，该车辆周边监视设备包括摄像装置、显示装置、盲点判断部以及处理部。摄像装置用于拍摄本车辆的后方区域的图像和本车辆的侧后方区域的图像。处理部用于当盲点判断部判断为存在跟随车辆形成的盲点区域时，将显示装置上的显示图像从第一显示图像切换为第二显示图像。第一显示图像包括本车辆的后方区域的图像，第二显示图像包括本车辆的侧后方区域的图像的至少一部分，该至少一部分包含第一显示图像缺少的跟随车辆形成的盲点区域。

Description

车辆周边监视设备和车辆周边监视方法
技术领域
本发明涉及一种车辆周边监视设备和图像显示方法，用于向驾驶员提供车辆后方区域以及车辆侧后方区域的图像。
背景技术
在传统的技术中，已经使用车载(车辆安装的)照相机来拍摄车辆后方区域以及车辆侧后方区域的图像。然后，在安装在车辆内的显示装置上显示该图像，从而使得驾驶员能准确地知道在车辆正后方以及侧后方的区域中的情况。通过在确保观看与车辆的内后视镜以及门镜的盲点相对应的区域时视向发生少量的改变，来完成这个动作。
例如，日本特开2003-81014公开了一种车辆周边监视设备，该设备使用安装在车辆后端部上的后侧照相机来拍摄车辆后方区域的图像以及使用一对安装在车辆的左门镜和右门镜上的照相机来拍摄车辆侧后方区域的图像。这个传统的车辆周边监视设备将图像显示在布置于车辆内侧的单个显示装置上。在显示装置上水平地并排显示这些图像，使得车辆后方区域的图像置于车辆侧(左侧和右侧)后方区域的图像之间。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能为本车辆(host vehicle)的驾驶员显示相对易于识别的图像的车辆周边监视设备以及图像显示方法。
鉴于上述，一种车辆周边监视设备包括摄像装置、显示装置、盲点判断部以及处理部。摄像装置用于拍摄配置有车辆周边监视设备的本车辆的后方区域的图像和本车辆的侧后方区域的图像。显示装置安装在本车辆内。盲点判断部用于当检测到表示跟随车辆阻挡本车辆的侧后方区域的一部分的参数时，判断本车辆的侧后方区域中是否存在跟随车辆形成的盲点区域。处理部用于响应于盲点判断部判断为存在跟随车辆形成的盲点区域，将显示装置上的显示图像从第一显示图像切换为第二显示图像。第一显示图像包括本车辆后方区域的图像，第二显示图像包括本车辆侧后方区域的图像的至少一部分，该至少一部分包含第一显示图像缺少的跟随车辆形成的盲点区域。
根据本发明的另一方面，一种车辆周边监视方法包括：拍摄配置有所述车辆周边监视设备的本车辆的后方区域的图像和所述本车辆的侧后方区域的图像；当检测到表示跟随车辆阻挡所述本车辆的侧后方区域的一部分的参数时，判断为所述本车辆的侧后方区域中存在所述跟随车辆形成的盲点区域；以及响应于判断为存在所述跟随车辆形成的盲点区域，将显示装置上显示的显示图像从第一显示图像切换为第二显示图像，其中，所述第一显示图像包括所述本车辆的后方区域的图像，所述第二显示图像包括所述本车辆的侧后方区域的图像的至少一部分，所述至少一部分包含所述第一显示图像缺少的所述跟随车辆形成的盲点区域。
附图说明
下面参照构成本原始公开内容的一部分的附图：
图1是示出根据第一实施例的车辆周边监视设备的构成特征的简化框图；
图2是示出用在根据第一实施例的车辆周边监视设备中的车载摄像机的布置的示例的图；
图3是示出其中跟随车辆正行驶在安装有车辆周边监视设备的车辆之后一定距离的位置时的交通状况的简化示意图；
图4是示出在图3所示的交通状况中由三个车载照相机拍摄到的图像的示例的一系列示意图(a)至(c)，其中，图(a)示出由后侧摄像机拍摄到的图像，图(b)示出由右侧摄像机拍摄到的图像，以及图(c)示出由左侧摄像机拍摄到的图像；
图5是示出在比较示例中，当图4所示的由三个车载照相机拍摄到的图像水平地并排显示在显示装置上时获得的显示图像的示意图；
图6示出在图3所示的交通状况中将出现在车辆后视镜中的车辆后方区域的镜面反射图像；
图7示出在根据第一实施例不存在盲点区域的状况中，显示在根据第一实施例的车辆周边监视设备的显示装置上的显示图像的示例；
图8是示出大型跟随车辆正在安装有根据第一实施例的车辆周边监视设备的车辆之后靠近地行驶的交通状况的示意图；
图9是示出在比较示例中，在图8所示的交通状况中，当车辆后方区域的图像被放大并显示在显示装置上时获得的显示图像的示意图；
图10示出在根据第一实施例存在盲点区域的状况中，显示在车辆周边监视设备的显示装置上的显示图像的示例；
图11示出在根据第一实施例存在盲点区域的情况中，显示在车辆周边监视设备的显示装置上的显示图像的另一示例；
图12是用于说明为了检测在安装有根据第一实施例的车辆周边监视设备的车辆之后靠近地行驶的跟随车辆而对由后侧照相机拍摄到的图像应用图像处理的方法的示意图；
图13是用于说明根据第一实施例判断是否存在盲点区域的方法的示例的示意图；
图14是示出在比跟随车辆更靠近安装有车辆周边监视设备的车辆的位置处存在障碍物(例如，两轮车辆)的交通状况的示意图；
图15是示出在图14所示的交通状况中显示在显示装置上的显示图像的示例的一系列图(a)至(c)，其中，图(a)示出当由右侧照相机拍摄到的盲点区域的图像仅布置成邻近由后侧照相机拍摄到的后方图像的右侧时获得的显示图像的示例，图(b)示出当由后侧照相机拍摄到的后方图像所包含的范围被放大至能识别障碍物的存在的程度时获得的显示图像的示例，以及图(c)示出根据第一实施例的当由右侧照相机拍摄到的盲点区域的图像布置成邻近由后侧照相机拍摄到的后方图像的右侧并且表示障碍物存在的图标在与障碍物被定位的位置相对应的位置处叠加在结合的显示图像上时获得的显示图像的示例；
图16是示出根据第二实施例的车辆周边监视设备的构成特征的简化框图；
图17是示出由后侧照相机拍摄到的区域与用于在根据第二实施例的车辆周边监视设备中生成显示图像的图像的部分之间的关系的示意图；
图18是示出大型跟随车辆正在安装有根据第一实施例的车辆周边监视设备的车辆之后靠近地行驶的交通状况的示意图；
图19是示出在根据第二实施例存在盲点区域的状况中显示在周边监视设备的显示装置上的显示图像的示例的示意图。
具体实施例
下面将参照附图说明本发明选定的实施例。通过本申请，本领域技术人员将明白下面关于本发明实施例的说明仅作解释用而并非用于限制本发明，本发明由所附的权利要求书及其等同物限定。
第一实施例
首先参照图1和图2，示出了根据本发明第一实施例的车辆周边监视设备。在第一实施例中，车辆周边监视设备被构造并布置成通过利用安装在采用了车辆周边监视设备的车辆(下面称之为“本车辆V”)上的多个(即，三个)车载摄像机来拍摄本车辆V的正后方以及侧后方区域的图像。图1是示出根据第一实施例的车辆周边监视设备的构成特征的简化框图。图2是示出三个车载照相机的布置的示例的示意图。
如图1所示，根据第一实施例的车辆周边监视设备具有三个车载摄像机，包括后侧摄像机1、右侧摄像机2和左侧摄像机3，它们共同构成摄像装置。如图2所示，后侧照相机1安装在本车辆V的后侧部分上，右侧照相机2安装在本车辆V的右侧部分上，且左侧照相机3安装在本车辆V的左侧部分上。车辆周边监视设备还包括被构造成利用由后侧照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的图像来生成要显示的图像(被显示的图像)的图像处理单元10以及被构造成显示由图像处理单元10生成的显示图像的显示装置(图像显示装置)4。
如图2所示，后侧照相机1安装在本车辆V的后侧部分的规定位置处，例如车顶扰流器(roof spoiler)。后侧照相机1被构造并布置成拍摄位于本车辆V的正后方以及侧后方的相对大的区域的图像。图2中示出的区域A1为由后侧照相机1拍摄的区域的示例。右侧照相机2安装在本车辆V的右侧部分的规定位置处，例如，在右门镜DMR上。右侧照相机2被构造并布置成拍摄位于本车辆V右侧的侧后方的相对大的区域的图像。因此，右侧照相机2被构造并布置成从不同于后侧照相机1的视点进行拍摄。因此，后侧照相机1对应于第一摄像部，且右侧照相机2和左侧照相机3对应于第一实施例的第二摄像部和第三摄像部。图2中示出的区域A2是由右侧照相机2拍摄的区域的示例。左侧照相机3安装在本车辆V的左侧部分的规定位置处，例如，在左门镜DML上。左侧照相机3被构造并布置成拍摄位于本车辆V左侧的侧后方的相对大的区域的图像。因此，左侧照相机3被布置成从不同于后侧照相机1的视点进行拍摄。图2中示出的区域A3是由左侧照相机3拍摄的区域的示例。本车辆V的后方区域为以从本车辆V向后延伸的本车辆V的纵向中心轴线为中心的规定区域，例如与本车辆V的驾驶员可以在后视镜RM中观察到的区域相对应的区域。本车辆V的侧后方区域是指位于本车辆V后方区域的左侧外部和右侧外部的区域，且对应于例如本车辆V的驾驶员能在左门镜DML和右门镜DMR中观察到的区域。
与传统的摄像机一样，后侧照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3均被布置成具有包括透镜和例如CCD元件或CMOS元件的光接收元件的光学系统。将经过透镜并照射光接收元件的光转换为电信号并作为图像信号输出，该图像信号包括所拍摄图像的每个像素的多个值。从后侧照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3输出的图像信号由图像处理单元10接收。
图像处理单元10被构造成利用由后侧照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的图像来生成显示图像并将该生成的显示图像显示在安装于本车辆V内的显示装置4上。在第一实施例中，当在本车辆V后方行驶的跟随车辆并不靠近本车辆V时，在生成并显示在显示装置4上的显示图像中，由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方区域的图像被放大。另一方面，当在本车辆V的后方行驶的跟随车辆靠近本车辆V移动，使得在跟随车辆的侧向上形成盲点区域(跟随车辆形成的盲点区域)时，将由右侧照相机2或左侧照相机3拍摄的盲点区域的图像与由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方区域的图像结合，且将结合后的图像作为显示图像显示在显示装置4上。因此，就第一实施例而言，通过根据是否存在由于跟随车辆的接近而导致的盲点区域来切换显示在显示装置4上的显示图像，能显示出本车辆V后方区域的图像，从而使本车辆V的驾驶员能基于该图像正确地感知距离，且当由于跟随车辆接近本车辆V而存在盲点区域时能以精确的方式向本车辆V的驾驶员呈现所需的信息。
下面利用具体的交通状况作为示例来说明由图像处理单元10执行的处理的概况。
考虑如图3所示的情况，在本车辆V正行驶在行驶方向上具有三个车道的道路的中间车道上，并且跟随车辆V1正在本车辆V之后一定距离位置处行驶。图4是示出在图3所示的交通状况中由后侧照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄到的图像的示例的一系列示意图(a)至(c)。更具体地，图4中的图(a)是由后侧摄像机1拍摄到本车辆V后方区域的图像的示意图，图4中的示意图(b)是表示由右侧摄像机2拍摄到本车辆V右侧后方区域的图像的示意图，而图4中的图(c)是表示由左侧摄像机3拍摄到的本车辆V左侧后方区域的图像的示意图。图5是在比较示例中当图(a)至(c)中示出的图像被并排地布置形成与显示装置4的显示区域的大小相匹配的显示图像时，在显示装置4上显示的显示图像的示例的示意图。尽管图5中示出的显示图像使得可以向本车辆V的驾驶员呈现在横跨本车辆V的后方以及左侧和右侧后方的宽区域中存在的情况，然而在显示装置4上的显示图像中所出现的跟随车辆V1的大小小于其在后视镜RM的镜面反射图像中所出现的大小。因此，驾驶员有可能错误地感知从本车辆V到跟随车辆V1的距离。
在图3所示的交通状况中，驾驶员将在本车辆V的后视镜RM中观察到的本车辆V后方区域的镜面反射图像将例如如图6中所示一样出现。由于本车辆V的驾驶员习惯于观察后视镜RM的镜面反射图像，因此驾驶员趋向于根据镜面反射图像中的物体大小来确定到物体的距离。因此，如果出现在显示装置4上的显示图像中的跟随车辆V1的大小小于在后视镜RM的镜面反射图像中出现的大小，则当本车辆V的驾驶员在显示装置4上的显示图像中观察跟随车辆V1时，驾驶员将错误地断定跟随车辆V1比其实际情况更远。
为了出现避免这种问题，一种切实有效的方式是在显示装置4上仅显示由后侧照相机1拍摄到的后方图像并将由后侧照相机1拍摄到的图像放大，使得在显示装置4上显示的显示图像的大小大致等于如图7中所示在后视镜RM中观察到的镜面反射图像的大小。这样，驾驶员能更容易地感知本车辆V与跟随车辆V1之间的间隔距离。这种方法有利的原因还在于，与观察从多个视点(例如，后侧照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3)拍摄并以图5所示的方式显示的图像相比，从单个视点观察图像能更容易地掌握存在于本车辆V后方的状况。然而，利用与图7中所示的那个相类似的显示图像，在不同的交通状况下会产生不同的问题，从而使得车辆周边监视设备不能以适当的方式向本车辆V的驾驶员呈现所需的信息。
例如，在图8所示的交通状况下，大型跟随车辆V2(例如，卡车)正接近本车辆V的后方，且另一跟随车辆V3在本车辆V正行驶的车道右侧的相邻车道中正与跟随车辆V2并排行驶。由于跟随车辆V2的接近，后侧照相机1不能拍摄到的盲点区域(跟随车辆形成的盲点区域)存在于跟随车辆V2的侧面，如图8所示。尽管在图8中仅示出了在本车辆V的右侧后方区域中的盲点区域，然而该盲点区域也可由于跟随车辆V2的存在而形成于本车辆V的左侧后方区域中。在图8所示的交通状况中，对于本车辆V的驾驶员，跟随车辆V3正在右侧相邻车道上行驶的事实是非常重要的信息，以判断将车道变换为右侧相邻车道是否安全。然而，如果如图9所示，在显示装置4上仅显示了由后侧照相机1拍摄的图像作为第一显示图像，则本车辆V的驾驶员将不能在显示装置4上的显示图像中清楚地认识到跟随车辆V3的存在。因此，驾驶员可能作出关于变换车道的错误的决定。
因此，在第一实施例的车辆周边监视设备中，图像处理单元10被构造并布置成，判断由于跟随车辆靠近本车辆V而在跟随车辆的侧向是否存在后侧照相机1不能拍摄的盲点区域。当不存在盲点区域时，由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方区域的图像显示在显示装置4上，使得其被放大至大小与后视镜的镜面反射图像(如图6所示)相等的图像。另一方面，如果判断为存在盲点区域，则由右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的盲点区域的图像与由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方区域的图像相结合，以生成例如如图10或图11所示的要显示在显示装置4上的显示图像(第二显示图像)。在图10所示的示例中，分别由右侧照相机2和左侧照相机拍摄到的盲点区域的图像R2和R3在大致与盲点区域所处位置相对应的位置叠加在由后侧照相机拍摄的图像R1上。在图11所示的示例中，由右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的盲点区域的图像R2和R3布置在邻近由后侧照相机1拍摄的后方图像R1的右侧和左侧。
再参照图1，将更详细地说明为了生成显示图像而由图像处理单元10执行的处理。如图1所示，图像处理单元10包括图像输入部11、盲点判断部(判断装置)12、显示图像生成部(处理部)13和图像输出部14。
图像处理单元10优选包括具有图像处理控制程序的微型计算机，该图像处理控制程序控制如下所述的图像输入部11，盲点判断部12，显示图像生成部13和图像输出部14。图像处理单元10还可包括其他传统的构件，诸如输入接口电路、输出接口电路、以及诸如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存储器)装置的存储装置。图像处理单元10的微型计算机被设计成控制车辆周边监视设备的显示装置4和其他构件。存储电路存储处理结果和控制程序，该控制程序为诸如用于由处理器电路运行的盲点确定操作和图像转换操作的控制程序。图像处理单元10以传统的方式与后侧照相机1、右侧照相机2、左侧照相机3和显示装置4操作地连接。
图像处理单元10的图像输入部11被构造成分开地接收由三个车载照相机即后侧照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的图像。图像输入部11包括三个输入图像帧存储器21、22和23，每个存储器均包括RAM。输入图像帧存储器21对应于后侧照相机1，输入图像帧存储器22对应于右侧照相机22，且输入图像帧处理器23对应于左侧照相机3。由后侧照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的图像根据输入图像的帧大小均被转换为数字信号并分别逐帧地存储在输入图像帧存储器21、22和23中。
图像处理单元10的盲点判断部12被构造成，判断由于跟随车辆靠近本车辆V在跟随车辆的侧向是否存在后侧照相机1不能拍摄到的盲点区域(跟随车辆形成的盲点区域)。更具体地，盲点判断部12被构造成，当检测到表示跟随车辆阻挡本车辆V侧后方区域的一部分的参数时，判断为在本车辆的侧后方区域中存在跟随车辆形成的盲点区域。例如，盲点判断部12被构造成，对由后侧照相机1拍摄的并存储在图像输入部11的输入图像帧存储器21中的图像应用诸如边缘检测和图案识别的传统的图像处理技术，以检测与本车辆V处于相同车道中的、正在本车辆V之后紧密靠近的跟随车辆。当检测到跟随车辆在本车辆V之后紧密靠近时，盲点判断部12被构造成用矩形框F近似跟随车辆的形状，如图12所示。然后，盲点判断部12被构造成基于由后侧照相机1拍摄的图像中的框F的位置和大小来计算跟随车辆的位置和大小。更具体地，根据后侧照相机1的安装位置和角度以及后侧照相机的视角，能以唯一的方式确定跟随车辆在本车辆V后方区域中的实际位置与跟随车辆在由后侧照相机1拍摄的图像中建立的坐标系中的位置之间的关系。因此，可根据框F的下边缘在由后侧照相机1拍摄的图像中的位置，计算跟随车辆在本车辆V的后方区域中的位置(即，本车辆V与跟随车辆之间的间隔距离)。然后，根据跟随车辆的计算位置，可基于框F在由后侧照相机1拍摄的图像中的水平宽度，计算跟随车辆的大小(车辆宽度)。
尽管在第一实施例中，通过对由后侧照相机1拍摄的后方图像执行图像处理来计算跟随车辆的位置和大小，然而如果在本车辆V上安装有传统的车载物体检测装置(例如，毫波(milliwave)雷达15或激光雷达)，则也可以基于由这种物体检测装置检测到的信息来计算跟随车辆的大小和位置。也可以基于对由后侧照相机1拍摄的图像应用图像处理所获得的结果以及由车载物体检测装置检测到的信息来计算跟随车辆的大小和位置。
基于跟随车辆的计算位置和大小，盲点判断部12被构造成确定跟随车辆的接近是否已经产生了不能被后侧照相机1拍摄到从而在同一跟随车辆的侧向形成的盲点区域。考虑例如这种情况，本车辆V正在三车道道路的中间车道中行驶，且跟随车辆V2(例如，卡车)在本车辆V之后行驶，如图13所示。在图13所示的状况下，根据上述的过程检测从本车辆V到跟随车辆V2的距离L1以及跟随车辆V2的宽度W。然后，将从安装有后侧照相机1的本车辆V的边缘部分沿本车辆V的横向方向延伸的线与相邻车道的中心线C相交的位置设定为假设点M1，并且将从后侧照相机1延伸从而接触跟随车辆V2的边缘部分的线L3与中心线C相交的位置设定为假设点M2。如果两个点M1和M2之间的距离L2等于或小于规定的阈值，则盲点判断部12被构造成判断为在跟随车辆V2的侧向存在盲点。更具体地，如果跟随车辆V2在行驶的同时相对于本车辆V保持一定距离，则距离L2相对长，并且不会产生盲点。相反，如果跟随车辆V2已经行驶接近本车辆V，则距离L2将缩短，并且很有可能存在盲点。盲点判断部12还能被构造成，当本车辆V与跟随车辆V2之间的间隔距离L1等于或小于规定的阈值时，简单地判断为在跟随车辆V2的侧向存在盲点区域。只要当跟随车辆存在于本车辆V之后时就会产生不能被后侧照相机1拍摄的一定程度的盲点，但是从监视本车辆V的周边的观点出发，轻微的盲点可以忽略。在第一实施例中，术语“盲点区域”是指足够大以至于实质上阻挡在相邻车道中行驶的其他跟随车辆或两轮车辆的盲点。
利用上述方法，盲点判断部12被构造，判断由于跟随车辆的接近而在跟随车辆的侧向上是否存在不能被后侧照相机1拍摄到的盲点区域。如果盲点判断部12判断为存在盲点区域，则盲点判断部12被构造成向显示图像生成部13传送表示存在盲点区域的信息。
只要没有从盲点判断部12接收到表示存在盲点区域的信息，显示图像生成部13就被构造成利用由后侧照相机1拍摄的图像来生成显示图像，其中本车辆V后方区域的图像被放大成大小与后视镜RM的镜面反射图像相等的图像，例如如图7中所示。如果显示装置4的显示区域足够大，可以生成这样的显示图像，在该显示图像中包括本车辆V后方区域的图像之外的本车辆V侧后方区域的图像。
更具体地，显示图像生成部13被构造成，通过获取由后侧照相机1拍摄的并以帧的形式存储在图像输入部11的输入图像帧存储器21中的图像的像素数据，并基于定义表(definitiontable)将该像素数据重新设置到图像输出部14的输出图像帧存储器24中，来生成显示图像。对于将由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方区域的图像放大至与后视镜RM的镜面反射图像的大小相等的图像的情况，这里使用的定义表规定了存储在输出图像帧存储器24中的每个像素与输入图像帧存储器21的坐标系(照相机坐标系)之间的对应关系，即，每个像素在坐标系中的位置。
可选择地，后侧照相机1可具有放大/缩小功能，从而通过以规定的放大比例放大本车辆V的规定后方区域来拍摄具有与后视镜RM的镜面反射图像相对应的图像大小的图像，来获得显示图像。
当盲点判断部12传送表示存在盲点区域的信息时，显示图像生成部13被构造成，将显示装置4上的显示图像从本车辆V后方区域的图像(第一显示图像)切换为包括本车辆侧后方区域的图像的至少一部分的显示图像，其中，该本车辆V后方区域的图像被放大至大小与后视镜RM的镜面反射图像相等的图像，例如图9中所示，以及该至少一部分包含图9中示出的显示图像中缺少的盲点区域。更具体地，显示图像生成部13被构造成，将由右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的盲点区域的图像与由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方区域的图像结合，以生成与例如图10和图11中所示类似的显示图像(第二显示图像)。如图10和图11所示，该显示图像包括本车辆V侧后方区域的图像的至少一部分，该至少一部分包含图9中示出的显示图像缺少的盲点区域。更具体地，显示图像生成部13被构造成，通过例如利用上述定义表将由后侧照相机1拍摄的图像的像素数据重新设置到图像输出部14的输出帧存储器24中，并从由右侧照相机2拍摄并存储在输入图像帧存储器22中的图像以及由左侧照相机3拍摄并存储在输入图像帧存储器23中的图像中提取出与盲点区域对应的部分图像的像素数据，来生成显示图像。然后将所提取的与盲点区域相对应的像素数据复制到图像输出部14的输出图像帧存储器24中的规定位置。
与从由右侧照相机2拍摄的图像或者由左侧照相机3拍摄的图像中提取的盲点区域相对应的部分图像的复制目的地为大致对应于盲点区域位于由后侧照相机1拍摄的后方图像中的位置，即，邻近由后侧照相机1拍摄的后方图像的左侧或右侧的位置。当预先确定了对应于盲点图像的部分图像的复制目的地时，可以确定复制源即输入图像帧存储器22或23的像素与将用作复制目的地的输出图像帧存储器24的位置之间的对应关系。该对应关系可用于预先建立盲点区域定义表，从而使得能容易地生成显示图像，诸如图10或11中示出的显示图像。
在图10和11中示出的示例中，由右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的盲点区域的图像R2和R3与后侧照相机1拍摄的后方图像结合，从而使驾驶员能看见本车辆V右侧和左侧的盲点区域。因此，本车辆V的驾驶员能看见在本车辆V右侧的经过车辆(跟随车辆V3)。然而，也可以将所述设备布置成，仅将由右侧照相机2或左侧照相机3拍摄的盲点区域的图像R2和R3中的一个与后侧照相机1拍摄的后方图像结合，或者根据本车辆V的当前车道、行驶数度和交通状况，自动地选择由右侧照相机2拍摄的盲点区域的图像或由左侧照相机3拍摄的盲点区域的图像与由后侧照相机1拍摄的后方图像结合。车辆周边监视设备还可被构造并布置成，基于本车辆V的操作条件(例如，检测到驾驶员想要改变车道的意图等)选择要结合的图像。例如，车辆周边监视设备可被构造成，当根据方向指示器的操作检测到驾驶员打算向右侧车道改变车道且盲点判断部12判断为存在盲点时，将显示图像从仅本车辆V的后方图像(例如，图7)改变成本车辆V的后方区域的图像与由右侧照相机2拍摄的右侧盲点区域的图像的结合图像。在任一这些情况中，用于切换显示图像的触发事件是判断为由于跟随车辆的接近而在跟随车辆的侧向存在不能被后侧照相机1拍摄到的盲点区域。
图像输出部14配置有包括RAM的输出图像帧存储器24。图像输出部14被构造成将由显示图像生成部13生成的显示图像传送至显示装置4。更具体地，图像结合和输出部14被构造成顺序地输出显示图像，以形成显示在显示装置4上的视频序列的多个帧。因此，本车辆V的驾驶员能大致实时地观察显示在显示装置4上的本车辆V后方区域的视频序列。如上所述，由显示图像生成部13生成的显示图像的图像数据存储在输出图像帧存储器24中。将存储在图像输出部14的输出图像帧存储器24中的显示图像的显示数据顺序地输出给显示装置4。结果，在跟随车辆不是在本车辆V之后靠近地行驶的情况下，将通过放大本车辆V后方区域的图像为大小与后视镜RM的镜面反射图像相等的图像而获得的显示图像显示在显示装置4上，例如如图7所示。另一方面，在跟随车辆在本车辆V之后靠近地行驶从而形成盲点区域的状况下，将通过结合由右侧照相机2或左侧照相机3拍摄的盲点区域的图像与由后侧照相机1拍摄的后方图像而获得的显示图像显示在显示装置4上，例如如图10或图11所示。
在将存在盲点区域且诸如图10或11中所示的显示图像显示在显示装置4上的状况下，存在这样一种可能性：在本车辆V和跟随车辆V2之间可能存在例如摩托车或两轮车辆的障碍物M(即，比跟随车辆V2更接近本车辆V)，其中该障碍物处于在显示装置4上显示的图像中没有示出障碍物M或者在显示装置4上显示的图像中仅示出障碍物M的一部分的位置处。图14中示出了这种状况的一个示例。在这种状况下，障碍物M可能在结合图像中被隐藏，而本车辆V的驾驶员不能在显示装置4显示上的显示图像中识别出障碍物M。例如，在图14所示的交通状况中，盲点判断部12如上所述判断为由于跟随车辆V2的接近而在跟随车辆V2的侧向存在盲点区域。如果通过将由右侧照相机2拍摄的盲点区域的图像布置在邻近由后侧照相机1拍摄的后方图像的提取部分的右侧而由显示图像生成部13生成显示图像，则显示在显示装置4上的显示图像将如图15中的示意图(a)所示出现。因此，难以从显示在显示装置4上的显示图像中识别出障碍物M(例如，两轮车辆)。
因此，第一实施例的车辆周边监视设备优选还被构造和布置成在图像处理单元10中检测存在于本车辆V附近的障碍物M(例如，两轮车辆)。显示图像生成部13被构造成生成显示图像，其中在该显示图像中，当检测到障碍物M且同时存在盲点区域时，能在显示装置4上识别出障碍物M的存在。更具体地，优选显示图像生成部13被构造成，当检测到在本车辆V附近存在障碍物M且同时存在盲点区域时，将诸如例如图15中的示意图(b)或(c)所示的显示图像显示在显示装置4上。在图15的示意图(b)所示的示例中，包含在由后侧照相机1拍摄的后方图像中的区域被放大，从而使得在显示图像中能识别出障碍物M的存在。在图15的示意图(c)所示的示例中，表示障碍物M存在的图标在对应于障碍物M所处的位置处叠加在所生成的显示图像上。这样，本车辆V的驾驶员能注意到在本车辆V附近存在两轮车辆或其他障碍物M。车辆周边监视设备能被构造并布置成以例如与盲点判断部12执行的盲点区域判断处理类似的方式检测障碍物M，即，通过对由后侧照相机1拍摄的图像执行传统的图像处理技术，如边缘监视或图案识别。如果本车辆V上安装有传统的车载物体检测装置(例如，毫波雷达15或激光雷达)，则还可以利用这种物体检测装置的检测结果来检测障碍物M。
如上基于第一实施例进行的详细说明，车辆周边监视设备被构造和布置成，当跟随车辆不是在本车辆V之后靠近地行驶时，将通过放大本车辆V后方区域的图像为大小与后视镜RM的镜面反射图像相同的图像而获得的显示图像显示在显示装置4上，使得本车辆V的驾驶员基于显示在显示装置4上的后方图像能正确地感知距离。根据这个实施例的车辆周边监视设备还被构造和布置成，当跟随车辆行驶在本车辆V之后靠近地行驶，使得在跟随车辆的侧向上形成不能被后侧照相机1拍摄到的盲点区域时，将通过结合由右侧照相机2或左侧照相机3拍摄的盲点区域的图像与由后侧照相机1拍摄的后方图像而获得的显示图像显示在显示装置4上。结果，能向本车辆V的驾驶员呈现关于在跟随车辆的侧向上存在盲点区域的状况的信息。
因此，通过第一实施例的车辆周边监视设备，当跟随车辆接近本车辆时能在显示装置4上以相对大的大小显示本车辆后方区域的图像，从而使本车辆的驾驶员基于显示装置4上显示的图像能正确地感知到跟随车辆的距离。另一方面，当跟随车辆行驶接近本车辆从而在跟随车辆的侧向上的区域中形成盲点区域时，能向本车辆V的驾驶员呈现存在位于跟随车辆的侧向的盲点区域的状况。
第二实施例
现在参照图16至图19，将说明根据第二实施例的车辆周边监视设备。考虑到第一和第二实施例之间的相似性，第二实施例的与第一实施例的部分相同的部分将由与第一实施例的部分相同的附图标记表示。而且，为了简便，省略了对第二实施例的与第一实施例的部分相同的部分的说明。
第二实施例的车辆周边监视设备与第一实施例的车辆周边监视设备的不同之处在于，第二实施例的车辆周边监视设备配置有单个车载摄像机(后侧照相机)而不是第一实施例的多个车载摄像机(后侧照相机1、右侧照相机2和左侧照相机3)。图16是表示根据第二实施例的车辆周边监视设备的构成特征的框图。图17是示出由后侧照相机1拍摄到的区域与用于显示图像的图像部分之间关系的示意图。
在根据第二实施例的车辆周边监视设备中，由安装在本车辆V后部上的后侧照相机1拍摄本车辆V后方区域以及本车辆V侧后方区域的图像。在跟随车辆不是在本车辆V之后靠近地行驶的情况下，通过仅对与本车辆V后方区域对应的后侧照相机1拍摄的图像的一部分进行提取或修剪、并将提取部分放大至大小等于后视镜的镜面反射图像的图像而获得的显示图像显示在显示装置4上。另一方面，在行驶在本车辆V之后的跟随车辆在本车辆V之后靠近从而形成不能被拍摄在本车辆V后方区域的图像中的盲点区域的情况下，将由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方区域以及本车辆V侧后方区域的图像显示在显示装置4上。如图16所示，这个车辆周边监视设备的构成特征基本上与第一实施例的构成特征相同，除了第二实施例的车辆周边监视设备并不包括右侧照相机2、左侧照相机3、或用于存储由右侧照相机2和左侧照相机3拍摄的图像的输入图像帧存储器22和23。
如在第一实施例中所述，后侧照相机1被布置在本车辆V后侧部分上的规定位置处，例如车顶扰流器上。后侧照相机1被构造成拍摄位于本车辆V的后方和侧后方的相对大的区域的图像。图17中示出的区域A1是由后侧照相机1拍摄的区域的示例。本车辆V后方的区域是以从本车辆V向后延伸的本车辆V的纵向中心轴线为中心的规定区域，例如，与本车辆V的驾驶员可以在后视镜RM中观察到的区域相对应的区域(即，图17中示出的区域B1)。本车辆V侧后方的区域是指位于本车辆V后方区域B1的左右外侧上的区域并且对应于例如本车辆V的驾驶员能在左右门镜中观察到的区域(即，图17中示出的区域B2和B3)。
将由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方的区域B1以及本车辆V侧后方的区域B2和B3的图像数字化并逐帧地存储在图像处理单元10的图像输入部11中设置的输入图像帧存储器21中。
图像处理单元10的盲点判断部12被构造成使用基本上与第一实施例中使用的方法相同的方法，来判断由于跟随车辆接近本车辆V而在跟随车辆的侧向上是否存在不能被后侧照相机1拍摄的盲点区域。更具体地，盲点判断部12被构造成通过对由后侧照相机1拍摄的图像执行诸如边缘检测或图案识别的传统图像处理来计算跟随车辆的大小和位置。可选择地，与第一实施例中的一样，如果车辆配置有传统的车载物体检测装置(例如，毫波雷达或激光雷达)，则盲点判断部12能基于传统的物体检测装置的检测结果来计算跟随车辆的大小和位置。然后，基于跟随车辆的位置和大小，盲点判断部12被构造成，确定能由后侧照相机1拍摄的在本车辆V后方的相邻车道中的可见距离以及通过判断该可见距离是否等于或小于规定的阈值来判断是否存在盲点区域。盲点判断部12也可以通过判断本车辆V与跟随车辆之间的间隔距离是否等于或小于规定值来判断是否存在盲点区域。如果盲点判断部12判断为存在盲点区域，则盲点判断部12被构造成将表示存在盲点区域的信息输出给显示图像生成部13。
只要没有从盲点判断部12接收到表示存在盲点区域的信息，显示图像生成部13就被构造成，从由后侧照相机1拍摄的图像中提取本车辆V后方区域(图17中的区域B1)的图像并生成显示图像，其中本车辆V后方区域(图17中的区域B1)的图像被放大成大小与后视镜RM的镜面反射图像相等的图像。与第一实施例类似，可以通过获取由后侧照相机1拍摄的并以帧的形式存储在图像输入部11的输入图像帧存储器21中的图像的像素数据、并基于定义表将该像素数据重新布置到图像输出部14的输出图像帧存储器24中，来完成显示图像的生成。
如果显示图像生成部13从盲点判断部12接收到表示存在盲点区域的信息，则显示图像生成部13被构造成，通过将由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方区域以及本车辆V侧后方区域的图像(即，图17中示出的区域B1、B2和B3的图像)转换为大小与显示装置4的显示区域相匹配的图像，来生成显示图像。这里，也可以通过利用定义表将存储在输入图像帧存储器21中的像素数据(即，由后侧照相机1拍摄的图像的像素数据)重新设置到输出图像帧存储器24中来完成显示图像的生成，其中该定义表用于调节包含本车辆V后方区域以及本车辆V侧后方区域的宽范围的图像。
关于第二实施例，图像处理单元10被构造成，根据是否存在盲点区域，来在本车辆V后方区域(包含区域B1)的放大图像(第一显示图像)与本车辆V后方以及侧后方区域(包含区域B1，B2，B3)的宽范围图像(第二显示图像)之间切换由显示图像生成部13生成的显示图像。因此，可以显示本车辆V后方区域的图像，以使本车辆V的驾驶员能基于显示在显示装置4上的图像正确地感知距离，并且当由于跟随车辆接近本车辆V而导致盲点区域存在时能以精确的方式向本车辆V的驾驶员呈现所需信息。
下面将基于图18中例示的交通状况说明第二实施例中的显示图像的切换。在图18所示的交通状况下，大型跟随车辆V2(例如，卡车)正接近本车辆V的后侧且另一跟随车辆V3正在本车辆V正行驶的车道右侧的相邻车道中与跟随车辆V2并排行驶。在图18中，区域B1是由后侧照相机1拍摄的本车辆V后方的区域，而区域B2和B3是由后侧照相机1拍摄的本车辆V侧后方的区域。
在图18中示出的交通状况下，尽管由于跟随车辆V2接近本车辆V而在跟随车辆V2的侧向上存在盲点区域，然而由于正在右侧相邻车道中行驶的另一跟随车辆V3的一部分位于盲点区域的外侧，因此跟随车辆V3能被后侧照相机1部分地拍摄到。然而，如果仅由后侧照相机1拍摄到的本车辆V后方区域的图像(即，图18所示的区域B1的图像)被放大并用作显示图像，则即使跟随车辆V3能被后侧照相机1拍摄到，在显示图像中也并不包括跟随车辆V3，而本车辆V的驾驶员并不能基于显示图像知道跟随车辆V3的存在。因此，在这个实施例中，当由于跟随车辆V2接近本车辆V而在跟随车辆V2的侧向上产生盲点区域时，显示图像从本车辆V后方区域(区域B1)的放大图像切换为包含本车辆V后方以及侧后方区域的较宽范围的图像(即，图18中示出的区域B1，B2，B3的图像)，从而本车辆V的驾驶员能知道跟随车辆V3的存在。
与第一实施例类似，图像输出部14被构造成顺序地将由显示图像生成部13生成并存储在输出图像帧存储器24中的显示图像的图像数据传送给显示装置4。结果，当跟随车辆不是在本车辆V之后靠近时，将通过放大本车辆V后方区域(区域B1)的图像为大小等于后视镜RM的镜面反射图像的图像而获得的显示图像显示在显示装置4上，与例如图7中所示一样。另一方面，当跟随车辆正在本车辆V之后靠近地行驶，从而在跟随车辆的侧向上存在盲点区域时，将包含本车辆V后方区域(区域B1)以及本车辆V侧后方区域(区域B2和B3)的宽范围的图像如例如图19中所示一样显示在显示装置4上。图19中示出的显示图像例示了在图18所示的交通状况下将显示在显示装置4上的图像。基于图19中示出的显示图像，本车辆V的驾驶员能够知道位于在本车辆V之后靠近地行驶的跟随车辆V2的侧向(侧面)上的另一跟随车辆V3的存在。
如上基于第二实施例所作的详细说明，车辆周边监视设备被构造并布置成，当跟随车辆不是在本车辆V之后靠近地行驶时，在显示装置4上显示本车辆V后方区域(区域B1)的放大图像，从而使本车辆V的驾驶员能基于该后方图像正确地感知距离。另一方面，根据第二实施例的车辆周边监视设备被构造和布置成，当跟随车辆在本车辆V之后靠近地行驶从而在跟随车辆的侧向上存在盲点区域时，在显示装置4上显示本车辆V后方区域以及侧后方区域的宽范围的图像。因此，可以向本车辆V的驾驶员呈现关于由于跟随车辆的接近而导致的盲点区域的重要信息。
上面的第一和第二实施例仅为本发明应用的示例且这些实施例的内容并不旨在限制本发明的技术范围。换言之，本发明的技术范围并不限于在实施例中公开的具体技术方面，通过这些实施例的公开内容可以容易地得出各种变化、修改或其他技术。
术语的一般说明
在理解本发明范围时，这里使用的术语“包括”及其衍生词旨在为说明所述的特征、元件、构件、组、整数、和/或步骤的存在的开放式术语，而并不排出其他未说明的特征、元件、构件、组、整数、和/或步骤的存在。前述也适用于诸如术语“包括”，“具有”及它们的衍生词等具有类似含义的词语。同样，以单数形式使用的术语“部分”、“部”、“组件”或“元件”可以具有单个部分或多个部分的双重含义。同样，这里使用的说明上述实施例的以下方向术语“前方”、“后方”、“上方”、“下方”、“垂直”、“水平”、“之下”和“横向”以及其他类似的方向术语是指配置有车辆监视设备的车辆的那些方向。因此，为说明本发明所使用的这些术语应关于配置有车辆周边监视设备的车辆进行解释。这里使用的术语“被构造成”用于说明装置的构件、部或部分，包括被设置和/或设计来执行所希望功能的硬件和/或软件。
尽管仅选择了所选定的实施例来示出本发明，然而本领域技术人员通过本申请将明白在不背离所附权利要求中限定的本发明范围的情况下可以作出各种改变和修改。例如，各种构件的大小、形状、位置或方向可以根据需要和/或要求而改变。示出为直接连接或相互接触的构件可具有设置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个元件来执行，反之亦然。一个实施例的结构和功能可用于另一实施例。在特定实施例中同时实现所有的优点并不是必要的。也应该考虑到将相对于现有技术独特的每一个特征单独或与其他特征结合作为对本申请人的其他发明的单独说明，包括这种特征采用的结构原理和/或功能原理。因此，前面对根据本发明的实施例的说明仅用于说明，且并不用于限制本发明，本发明应由所附的权利要求书及其等同物限定。
本申请要求申请日为2007年9月26日的日本专利申请2007-249476的优先权。这里以引用的方式结合日本专利申请2007-249476的全部公开内容。

Claims (15)

1.一种车辆周边监视设备，包括：
摄像装置，用于拍摄配置有所述车辆周边监视设备的本车辆的后方区域的图像和所述本车辆的侧后方区域的图像；
显示装置，其安装在所述本车辆内；
盲点判断部，用于当检测到表示跟随车辆阻挡所述本车辆的侧后方区域的一部分的参数时，判断为在所述本车辆的侧后方区域中存在所述跟随车辆形成的盲点区域；以及
处理部，用于响应于所述盲点判断部判断为存在所述跟随车辆形成的盲点区域，将所述显示装置上的显示图像从第一显示图像切换为第二显示图像，其中，所述第一显示图像包括所述本车辆的后方区域的图像，所述第二显示图像包括所述本车辆的侧后方区域的图像的至少一部分，其中所述至少一部分包含所述第一显示图像缺少的所述跟随车辆形成的盲点区域。
2.根据权利要求1所述的车辆周边监视设备，其特征在于，所述摄像装置包括：
第一摄像部，用于拍摄包括所述本车辆的后方区域和所述本车辆的侧后方区域的图像的第一图像；以及
第二摄像部，用于从不同于所述第一摄像部的视点拍摄包括所述本车辆的侧后方区域的图像的第二图像。
3.根据权利要求2所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述处理部用于通过利用由所述第一摄像部拍摄的所述第一图像来生成所述第一显示图像，以及通过将由所述第二摄像部拍摄的所述第二图像的包括所述跟随车辆形成的盲点区域的至少一部分与由所述第一摄像部拍摄的所述第一图像相结合来生成所述第二显示图像。
4.根据权利要求3所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述处理部用于通过将由所述第二摄像部拍摄的所述第二图像的包括所述跟随车辆形成的盲点区域的至少一部分叠加在由所述第一摄像部拍摄的所述第一图像上，来生成所述第二显示图像。
5.根据权利要求3所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述处理部用于通过将由所述第二摄像部拍摄的所述第二图像的包括所述跟随车辆形成的盲点区域的至少一部分布置成与由所述第一摄像部拍摄的所述第一图像并排，来生成所述第二显示图像。
6.根据权利要求1所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述盲点判断部用于当所述本车辆与所述跟随车辆之间的距离等于或小于规定阈值时，判断为存在所述跟随车辆形成的盲点区域。
7.根据权利要求2所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述盲点判断部用于通过处理所述第一图像来判断是否存在所述跟随车辆形成的盲点区域。
8.根据权利要求6所述的车辆周边监视设备，其特征在于，还包括：
跟随车辆检测装置，用于检测在所述本车辆之后行驶的所述跟随车辆，
所述盲点判断部用于基于所述跟随车辆检测装置的检测结果来判断是否存在所述跟随车辆形成的盲点区域。
9.根据权利要求1所述的车辆周边监视设备，其特征在于，还包括：
障碍物检测装置，用于检测在所述本车辆与所述跟随车辆之间是否存在障碍物，
所述处理部用于将表示由所述障碍物检测装置检测到的障碍物的标记叠加在所述第二显示图像上。
10.根据权利要求1所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述摄像装置包括单个照相机，所述单个照相机用于产生所述第一显示图像和所述第二显示图像两者。
11.根据权利要求10所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述处理部用于通过放大由所述摄像装置拍摄的所述本车辆的后方区域的图像来生成所述第一显示图像。
12.根据权利要求2所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述摄像装置还包括第三摄像部，所述第三摄像部用于拍摄第三图像，其中所述第三图像包括所述本车辆的如下侧后方区域的图像：该侧后方区域相对于所述第一图像中的所述本车辆的后方区域，在所述第二图像中包含的所述本车辆的侧后方区域的相反侧，以及
所述处理部用于通过将由所述第二摄像部和所述第三摄像部拍摄的所述第二图像和所述第三图像的包括所述跟随车辆形成的盲点区域的至少一部分与由所述第一摄像部拍摄的所述第一图像结合，来生成所述第二显示图像。
13.根据权利要求12所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述摄像装置包括单个照相机，所述单个照相机用于产生所述第一显示图像和所述第二显示图像两者。
14.根据权利要求1所述的车辆周边监视设备，其特征在于，
所述摄像装置用于顺序地拍摄所述本车辆的后方区域的图像和所述本车辆的侧后方区域的图像，以及
所述处理部用于顺序地输出所述第一显示图像和所述第二显示图像中的一个，来形成显示在所述显示装置上的多帧的视频序列。
15.一种车辆周边监视方法，包括：
拍摄配置有车辆周边监视设备的本车辆的后方区域的图像和所述本车辆的侧后方区域的图像；
当检测到表示跟随车辆阻挡所述本车辆的侧后方区域的一部分的参数时，判断为所述本车辆的侧后方区域中存在所述跟随车辆形成的盲点区域；以及
响应于判断为存在所述跟随车辆形成的盲点区域，将显示装置上显示的显示图像从第一显示图像切换为第二显示图像，其中，所述第一显示图像包括所述本车辆的后方区域的图像，所述第二显示图像包括所述本车辆的侧后方区域的图像的至少一部分，所述至少一部分包含所述第一显示图像缺少的所述跟随车辆形成的盲点区域。
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