CN102845059B - 用于在车辆中的显示装置上显示图像的方法、驾驶员辅助系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在车辆（1）中的显示单元（3）上显示图像（27、28、29）的方法。提供车辆（1）的至少一个区域的车辆图像（1’），且检测传感器数据，所述传感器数据包含与车辆（1）的环境有关的信息。显示图像（27、28、29），所述图像通过车辆图像（1’）和传感器数据形成，其中，所述图像（27、28、29）含有属于环境的不能获得传感器数据的盲点区域（14’、16’、18’、19’、22’到25’）。在图像（27、28、29）中，车辆图像（1’）正好延伸进入盲点区域（14’、16’、18’、19’、22’到25’）。

Description

用于在车辆中的显示装置上显示图像的方法、驾驶员辅助系统和车辆

技术领域

本发明涉及用于在车辆中的显示单元上显示图像的方法。提供了一种车辆的至少一个区域的车辆图像。此外，获取传感器数据，所述数据包含与车辆的环境有关的信息。所显示的图像通过车辆图像和传感器数据形成。图像含有属于环境的盲点区域，对此区域没有传感器数据被提供。本发明还涉及驾驶员辅助系统，且涉及具有这样的驾驶员辅助系统的车辆。

背景技术

在车辆的显示单元上显示一方面展示车辆而另一方面展示其环境的图像已经是现有技术。在当前情况下，具体关注的是车辆和其环境的俯视图（也被称为"鸟瞰图"）。展示这样的俯视图的图像可通过处理已获取的传感器数据产生。出于该目的，多个摄像头（其附接到车辆的车身）的图像数据通常被处理。随后在显示单元上显示图像，所述图像显示车辆（车辆图像通常已经在之前存储）和其环境（环境的图像通过传感器数据产生）的俯视图。

例如，可以使用四个摄像头来获取传感器数据：车辆的前保险杠上有一个摄像头，后保险杠上有一个摄像头，左侧面上有一个摄像头，右侧面上有一个摄像头。车辆环境中存在的一些区域不能通过摄像头取像。具体说，车辆的圆的角部区域不能被取像，且与车辆外表面正好毗邻的附近区域也不能被取像。因此，对于这些区域没有传感器数据存在，且这些区域的如实的图像不能被呈现在显示单元上。在现有技术中解决这些问题的方式是环境的这些盲点区域（对此没有传感器数据被提供）在被显示的图像中以黑色展示。因此，对驾驶员来说根本没有用于盲点区域的信息被展示，且因此驾驶员也不知道是否有物体位于环境的这些区域中。有研究表明驾驶员通常趋于以位于环境中的物体移动到不能被摄像头取像的区域中的方式操纵其车辆。这种物体在被显示的图像中通过黑色区段覆盖且因此不被展示。在某些情况下，会发生驾驶员对车辆和物体之间的实际距离的估计发生误判的情况。因此，驾驶员应该避免物体移动到没有图像的区域中的情况。但是无法排除这种碰撞情况——其通常被归咎于驾驶员的行为。因此，具体的挑战是允许车辆被无碰撞地操纵。

发明内容

本发明的目的是披露一种方式，在本说明书开始时提到的方法中，可将车辆的驾驶期间碰撞的风险减小到最小。

根据本发明该目的通过具有本专利权利要求1的特征的方法实现，且还通过具有根据本专利权利要求9的特征的驾驶员辅助系统实现，和通过具有本专利权利要求10的特征的车辆实现。本发明的有利的实施例是本专利从属权利要求和说明书的主题。

在根据本发明的方法中，在车辆（具体是汽车，优选是客车）中的显示单元上显示图像。提供车辆的至少一个区域的车辆图像，且获取传感器数据，所述传感器数据包含与车辆的环境有关的信息。被显示的图像通过车辆图像和传感器数据形成，所述图像含有属于环境的盲点区域，对所述盲点区域没有传感器数据被提供。在被显示的图像中，车辆图像突出到盲点区域中。

由此根据本发明获得的效果是，在图像中，环境的盲点区域至少局部地被车辆图像覆盖。换句话说，图像中展示的车辆至少局部地在没有传感器数据被提供的盲点区域上延伸。与现有技术对比，环境的盲点区域因此不完全被黑色展示，而是车辆在图像中被展示为使得其至少局部地覆盖盲点区域。因此给驾驶员的假象是，位于环境中的物体到车辆的距离小于实际的距离。碰撞的风险由此减小到最小。具体说，驾驶员可驾驶其车辆从而图像中展示的物体不与"虚假地"展示的车辆碰撞且因此总是保持在距车辆的一定距离处。本发明的进一步优势是在显示单元上展示视觉上吸引人的图像，其中，优选地没有黑色区段或仅极小的区段被显示。

在图像中，车辆图像优选地完全突出到盲点区域中。该意味着盲点区域完全被车辆图像覆盖。

在被展示的图像中，车辆图像由此突出到盲点区域中。这可以以各种方式实施：例如，车辆图像可在被显示的图像中移位，从而其突出到盲点区域中。进一步的方案包括，在被显示的图像中，车辆被展示为具有相对于环境放大的比例，从而盲点区域至少被局部地覆盖。进一步额外的或替换的方案是，车辆的所述至少一个区域在车辆图像中被变形地展示。针对车辆图像提供各种实施例：改变的车辆图像可事先已经存储在存储单元中。替换地，如实的车辆图像可事先被存储，且计算机单元可随后处理该车辆图像，其方式是车辆图像覆盖盲点区域。

车辆图像优选地显示整个车辆。驾驶员因此在显示单元上看到被显示的整个车辆，且可告知他自己车辆周围的环境如何。

如所述的，在图像中，车辆的至少一个区域可展示为具有相对于环境放大的比例。这种放大的区域随后至少局部地覆盖盲点区域。以此方式，可以使用最小数据处理工作来用车辆图像覆盖环境的盲点区域。具体说，车辆图像仅仅必须相应地相对于环境比例放大，从而车辆的边缘区域进入环境的盲点区域。该实施例还具有的优势是，图像中车辆的形状和外观不会被破坏，即车辆可被如实地成像。

整个车辆在图像中以放大的比例展示被证明是特别有利的。车辆周围的多个盲点区域可由此至少局部地被车辆图像覆盖，即特别是在邻近车辆的角部区域定位的盲点区域和可选地沿车辆车身外表面的狭窄区域二者中。在此，数据处理工作也被减小到最小；车辆图像仅仅必须放大比例，特别是相对于环境放大比例。

另外或替换地，在车辆图像中，车辆的至少一个区域的形状（具体说，例如轮廓）可被变形地展示，即虚假地展示。盲点区域则至少局部地被该变形的区域覆盖。该实施例特别有利的是，例如，在图像中各个更小的盲点区域被车辆的一些区域覆盖。例如具体说，仅车辆的与环境盲点区域正好毗邻的区域可相对于如实的图像被变形或虚假地展示。这些区域通常是车辆的角部区域。如果环境的盲点区域邻近车辆的角部区域而存在，则角部区域可相应地被变形地展示。例如，在图像中看起来该角部区域被分别拉伸或放大，从而盲点区域被该区域覆盖。该实施例由此以小的技术努力提供通过车辆的相应邻近区域覆盖邻近车辆的各个环境盲点区域的可能性。还在图像中提供的是，车辆最初以相对于环境放大的比例展示，且随后另外地，车辆的至少一个区域被变形地展示。通过这样的组合，一方面位于车辆周围的较窄的盲点区域可被覆盖，即通过车辆的比例放大；另一方面，邻近车辆角部区域定位的其他盲点区域可由此被覆盖，即通过图像中的角部区域的相应的变形。以此方式，特别是可以通过车辆图像完全地覆盖所有盲点区域，从而仅车辆和其环境被显示在所显示的图像中。

特别是如果车辆图像展示车辆（特别是整个车辆）的所述至少一个区域的俯视图，且传感器数据被处理为图像数据，所述图像数据展示被取像的环境的俯视图，则本发明的优点被完全地呈现。车辆的所述至少一个区域和环境的俯视图随后在图像中被展示。车辆和环境的这种俯视图是特别用户友好的：驾驶员因此特别容易分别推断车辆和位于环境中的物体之间的距离或识别关键位置。在这样的鸟瞰视角的情况下，驾驶员可由此更好地判断车辆和任何物体之间的相应距离。然而，特别是在环境盲点区域的这种情况下会存在问题；具体说，对于环境的正好毗邻车辆的一些区域来说，没有传感器数据。本发明准确地弥补了该问题，因为盲点区域在所显示的图像中被车辆图像至少局部地覆盖。

在一个实施例中，通过外推传感器数据而获得用于盲点区域的外推图像，且在被显示的图像中，盲点区域被外推图像局部地覆盖。因此，还可通过传感器数据获得额外的数据以用于盲点区域，即通过外推法的辅助。以此方式，盲点区域的区域可被"人造的"数据局部地覆盖，而不是如现有技术那样被黑色区段覆盖。例如这可以使得盲点区域的区域被外推图像覆盖，其着色对应于被取像的环境的邻近区域的着色。盲点区域的区域可由此被车辆图像覆盖，而盲点区域的其他区域被外推图像覆盖。盲点区域的覆盖优选地使用外推图像完成，即盲点区域的不被车辆图像覆盖的区域被外推图像覆盖。因此可用图像覆盖整个盲点区域，从而视觉上吸引人的图像可作为一个整体在显示单元上展示，具体说，特别是没有黑色区段且没有增加碰撞的风险。

传感器数据优选地通过至少一个摄像头的辅助而被获取，即具体通过光学取像单元辅助，其可检测人眼可视光谱范围的光。例如，总共可提供至少四个摄像头，它们附接到车辆。例如，第一摄像头可附接到前保险杠，第二摄像头附接到后保险杠，第三摄像头附接到左侧面或左边的外部镜，且第四摄像头附接到右侧面或右边的外部镜。摄像头可具有相对宽阔的取像角度，即特别是取像角度大于170°，特别是大于180°。车辆的整个环境可因此被取像，且可产生显示了车辆的环境的俯视图的图像。

根据本发明的用于车辆的驾驶员辅助系统被设计为显示图像。其包括至少一个传感器，所述传感器用于获取传感器数据，所述传感器数据包含与车辆环境有关的信息。驾驶员辅助系统还包括计算机单元，其中，提供车辆的至少一个区域的车辆图像。计算机单元可通过车辆图像和传感器数据产生图像。该图像含有属于环境的盲点区域，对该盲点区域，没有传感器数据被提供。驾驶员辅助系统还包括显示单元，其用于显示图像。在被显示的图像中，车辆图像突出到盲点区域中。

根据本发明的车辆包括根据本发明的驾驶员辅助系统，该车辆特别是汽车。针对根据本发明的方法提供的优选实施例和其优点因此可相应地适用于根据本发明的驾驶员辅助系统，且还相应地适用于根据本发明的车辆。

本发明的进一步特征从权利要求、附图和对附图的描述获得。在说明书中的上述所有特征和特征组合以及附图描述和/或仅显示在图中的特征和特征组合不仅可用于相应指出的组合，还可用于其他组合或单独使用。

附图说明

基于各优选示例性实施例且参考附图详细描述本发明。

在附图中：

图1显示了具有根据本发明实施例的驾驶员辅助系统的车辆的示意图；

图2显示了图像的示意图，其中，显示了车辆环境的盲点区域；

图3显示了通过驾驶员辅助系统显示的图像的示意图，盲点区域被车辆图像覆盖；

图4显示了图像的示意图，其中，车辆的角部区域被变形地展示且盲点区域覆盖环境；和

图5显示了图像的示意图，其中，盲点区域被外推图像覆盖。

具体实施方式

车辆1如图1所示是客车。车辆1包括驾驶员辅助系统2，其包括下列的部件：显示单元3、计算机单元4和四个摄像头5a到5d。计算机单元4控制显示单元3。摄像头5a到5d将获取的传感器数据传输到计算机单元4，具体说例如经由车辆1的内部通信总线。

例如，显示单元3可以是LCD显示屏。然而，其还可以是放映机，通过其辅助，图像可被投射到风挡玻璃6上（所谓的平视显示）。

此外，车辆图像被存储在计算机单元4中（更精确地说，其是表示车辆1的图像的数据），具体说是存储在存储器7中。

摄像头5a到5d被布置在车辆1的外表面上。摄像头5a到5d的数量和布置在图1中仅作为例子被显示；摄像头5a到5d的数量和其在车辆1上的布置可取决于实施例而变化。在示例性实施例中，第一摄像头5a被布置在车辆1的前保险杠上，而第二摄像头5b被布置在后保险杠上。第三摄像头5c被附接在左侧面上；其还被整合在左边的外部镜8中。第四摄像头5d被附接在右侧面上，即在右边的外部镜9的区域中。第四摄像头5d还可被整合在外部镜9中。

摄像头5a到5d每一个具有宽的取像角度且因此是所谓的鱼眼摄像头。例如，相应的取像角度可以是从170°到190°的值范围。如图1所示，第一摄像头5a对车辆1前方的区域10取像，而第二摄像头5b对车辆1后方的区域11取像。相应地，第三摄像头5c对邻近车辆1左边的区域12取像；第四摄像头5d对邻近车辆1右边的区域13取像。摄像头5a到5d可由此基本上对车辆1的整个环境取像。然而，在车辆1的环境中存在不能被摄像头5a到5d取像的区域。具体说，邻近车辆1的角部区域15的第一盲点区域14不能被摄像头5a到5d取像；此外，邻近车辆1的前右角部区域17定位的第二盲点区域16不能被摄像头5a到5d取像。此外，分别邻近车辆1的后左角部区域20或后右角部区域21存在盲点区域18、19。此外，存在环境的其他盲点区域：正好毗邻左侧面的盲点区域22，正好毗邻右侧面的盲点区域23，以及正好毗邻前保险杠的盲点区域24和正好毗邻后保险杠的盲点区域25。盲点区域22到25是相对平坦的且基本上平行于车辆1的外表面垂直地延伸。这些盲点区域22到25可选地通过摄像头5a到5d的适当布置和/或通过取像角度的适当选择而被消除。

计算机单元4可处理通过摄像头5a到5d获取的传感器数据。如已经描述的，存在针对取像区域10到13的传感器数据，而对盲点区域14到25没有传感器数据。计算机单元4可将传感器数据处理为图像数据，其展示车辆1的环境（具体说是取像区域10到13）的俯视图的展示。计算机单元4可由此通过传感器数据产生环境的图像，其显示了取像区域10到13的俯视图。

如已经描述的，车辆1的车辆图像存储在存储器7中。该车辆图像还通过鸟瞰视角显示了车辆1；换句话说，车辆图像显示了车辆1的俯视图。计算机单元4可通过环境的图像和车辆图像产生图像，从而在单个图像中通过鸟瞰视角显示车辆1的环境和车辆1本身二者。计算机单元4可将该图像显示在显示单元3上。由此产生的图像在显示单元3上连续地显示。这意味着图像针对车辆1的环境被连续地调整。具体说，通过摄像头5a到5d连续地获取传感器数据。

可通过计算机单元4从传感器数据和车辆图像产生的一种可能的图像26，如图2所示。该图像显示了车辆图像1’，且还显示了车辆1的环境。如图2所示，图像26包括属于环境的盲点区域14’、16’、18’、19’，以及盲点区域22’到25’。对于这些盲点区域14’、16’、18’、19’和22’到25’没有传感器数据存在。在现有技术中，这些盲点区域以黑色展示，从而如图2所示的图像26被显示给驾驶员。在一些情况下这会使得驾驶员以最初在图像26中成像的物体移动到盲点区域14’、16’、18’、19’和22’到25’中的方式操纵车辆1。驾驶员随后不再能看到这些物体且应该在这种情况下立即对车辆1制动或根本不允许出现这样的情况。

为了排除这样的情况，在当前的示例性实施例中，这样的图像被显示在显示单元3上，其中，车辆图像1’突出到盲点区域14’、16’、18’、19’和22’到25’中。这样的图像27的例子如图3所示。在该图像27中，车辆1’展示为具有放大的比例，具体地相对于环境具有放大的比例。这例如可被执行为放大的车辆图像1’已经存储在存储器7中；替换地，通过图像处理，计算机单元4可相应地准实时地放大车辆图像1’的比例。图像27中的车辆图像1’由此显示了车辆1，其尺寸相对于环境被放大。在图像27中，不仅盲点区域22’到25’因此被车辆图像1’完全地覆盖，而且盲点区域14’、16’、18’和19’也被部分地覆盖。如图3所示的图像27因此被显示给驾驶员。如图3所示，所有盲点区域14’、16’、18’、19’和22’到25’在图像27中几乎被完全覆盖；仅盲点区域14’、16’、18’、19’仍然部分地可看得见。图像27相对于图像26的优势在于，驾驶员总体上感知到的车辆1’和环境中的物体之间的距离比实际的距离更小。对于驾驶员来说，允许物体移动到盲点区域14’、16’、18’、19’中的可能性被图像27限制，从而碰撞的风险被减小到最小。

替换实施例或图像处理的进一步步骤可以是车辆1’的至少一个区域在被显示的图像中分别被虚假地或变形地展示。图4显示了另外的图像28的细节，其通过计算机单元4产生。从鸟瞰视角观察的车辆图像1’和环境也展示在图像28中。如图4所示，盲点区域14’和16’被车辆图像1’完全地覆盖。对于该目的，车辆1’的角部区域15’、17’显示为是变形的。具体说，这些角部区域15’、17’与根据图3的图像27相比被拉伸和放大，从而它们完全地在盲点区域14’、16’上延伸。换句话说，角部区域15’、17’不那么圆，且因此分别与根据图3的图像27中的角部区域或车辆1的实际角部区域15、17相比更是成角度的。车辆图像1’的后角部区域也会相应地被变形地显示，从而盲点区域18’、19’被完全地覆盖。

如所述的，车辆图像1’的至少一个区域的变形可与车辆图像1’的比例放大组合。然而，变形也可被执行为代替比例放大。

车辆的这种变形图像可通过计算机单元4通过车辆图像的图像处理获得或其可已经预先被存储在存储器7中。

图5显示了另外的图像29的例子，其中，盲点区域14’、16’、18’和19’与根据图2的图像26相比尺寸减小。在该图像29中，车辆图像1’以与根据图2的图像26相同的比例显示。这意味着该比例与环境的比例相对应。然而，车辆图像1’还可以在根据图5的图像29中以放大比例展示。在根据图5的图像29中，盲点区域14’、16’、18’和19’部分地被插补图像30、31、32、33覆盖。这些插补图像30到33通过传感器数据的外推法通过计算机单元4获得。与现有技术相比，盲点区域14’、16’、18’、19’因此不被黑色区段覆盖，而是被通过传感器数据获得的图像覆盖。这是特别用户友好的；驾驶员被给予的印象是车辆1的整个环境是准成像的（quasi-imaged）。

Claims (11)

1.一种用于在车辆(1)中的显示单元(3)上显示图像(27、28、29)的方法，具有下列步骤：

-提供车辆(1)的至少一个区域的车辆图像(1’)，

-获取传感器数据，所述传感器数据包含与车辆(1)的环境相关的信息，和

-显示图像(27、28、29)，所述图像通过车辆图像(1’)和传感器数据形成，所述图像(27、28、29)含有属于环境的盲点区域(14’、16’、18’、19’、22’到25’)，对于所述盲点区域，没有传感器数据被提供，

其特征在于

在图像(27、28、29)中，车辆图像(1’)突出到盲点区域(14’、16’、18’、19’、22’到25’)中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于

车辆图像(1’)显示整个车辆(1)。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于

在图像(27、28、29)中，车辆(1)的至少一个区域展示为具有相对于环境放大的比例，且该放大的区域至少局部地覆盖盲点区域(14’、16’、18’、19’、22’到25’)。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于

整个车辆(1)在图像(27、28、29)中展示为具有放大的比例。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于

在车辆图像(1’)中，车辆(1)的至少一个区域(15’、17’)的形状被变形地展示，且盲点区域(14’、16’、18’、19’、22’到25’)被该变形的区域(15’、17’)至少局部地覆盖。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于

车辆图像(1’)展示车辆(1)的所述至少一个区域的俯视图，且传感器数据被处理为图像数据，所述图像数据展示被取像的环境的俯视图，所述车辆(1)的所述至少一个区域和环境的俯视图被展示在图像(27、28、29)中。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于

通过外推传感器数据获得用于盲点区域(14’、16’、18’、19’、22’到25’)的外推图像(30到33)，且在被显示的图像(27、28、29)中，盲点区域(14’、16’、18’、19’、22’到25’)被外推图像(30到33)局部地覆盖。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于

传感器数据通过摄像头(5a到5d)获取。

9.一种用于显示用于车辆(1)的图像(27、28、29)的驾驶员辅助系统(2)，具有：

-至少一个传感器(5a到5d)，用于获取传感器数据，所述传感器数据包含与车辆(1)的环境有关的信息，

-计算机单元(4)，在该计算机单元中提供车辆(1)的至少一个区域的车辆图像(1’)，且该计算机单元被设计用于通过车辆图像(1’)和传感器数据产生图像(27、28、29)的目的，所述图像包含属于环境的盲点区域(14’、16’、18’、19’、22’到25’)，对于所述盲点区域，没有传感器数据被提供，和

-显示单元(3)，用于显示图像(27、28、29)，

其特征在于

在图像(27、28、29)中，车辆图像(1’)突出到盲点区域(14’、16’、18’、19’、22’到25’)中。

10.一种车辆(1)，具有根据权利要求9所述的驾驶员辅助系统(2)。

11.如权利要求10所述的车辆(1)，其特征在于，所述车辆为汽车。