CN103042972A - 控制显示车辆环景的光学输出装置的方法及车辆环景系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制用于显示含有车辆模型(2)的车辆环景(1)的光学输出装置的方法，所述方法包括：确定用于至少一个车辆部件(10至18)的显示控制信息，以及控制所述光学输出装置以便显示所述车辆环景(1)，这样使得所述车辆模型(2)被适配成根据所述显示控制信息来描绘所述至少一个车辆部件(10至18)。

Description

控制显示车辆环景的光学输出装置的方法及车辆环景系统

技术领域

本发明涉及一种控制用于显示车辆环景(vehicle surround view)的光学输出装置的方法及一种车辆环景系统。

背景技术

近年来，车辆中图像传感器的使用正在激增。通常，这些图像传感器/摄像头用于驾驶辅助系统，其中图像传感器跟踪车辆环境，识别对象，并且警告驾驶员可能会出现危险的驾驶情况。此外，图像传感器被用作后视摄像头，从而帮助驾驶员停放车辆，并且帮助告知驾驶员在车辆后方存在的任何障碍物。不同的图像传感器一起提供了车辆及其周围环境的一个三维场景。在EP 11162470.6中描述了这种车辆环景系统的一个实例。

然而已观察到，车辆周围环境的动态显示与静态的车辆模型的组合给用户造成了干扰。众所周知，结合移动背景来感知没有任何移动迹象的静态且预定义的车辆模型会导致注意力分散。

发明内容

在这一点上，需要为驾驶员提供车辆环景内的车辆模型的更为逼真的透视图。还需要一个用户接口，该用户接口提供了增强的多功能性。

通过独立权利要求的特征来满足这种需要。从属权利要求描述了实施方案。

根据一方面，提供一种控制用于显示含有车辆模型的车辆环景的光学输出装置的方法。这种方法包括：确定用于至少一个车辆部件的显示控制信息，和控制光学输出装置以便显示车辆环景，这样使得车辆模型被适配成根据显示控制信息来描绘至少一个车辆部件。

显示控制信息可以涉及各个车辆部件的当前操作状态。这种显示控制信息可含有关于车辆部件的信息，所述车辆部件如车轮、车灯或其它内部和外部车辆部件（如车身或车门）。如显示控制信息中所含有的关于车辆部件的信息可用来适配车辆环景中所显示的车辆模型。由此，可获得车辆（即车辆模型）的一个更为逼真的图形表示。

这样起到作用是：基于显示控制信息，以一种被定义的方式在车辆环景中描绘各个车辆部件。具体地说，可以使用户更容易地感知和了解车辆环景的方式来描绘车辆部件。如果用户可以直观地了解通过车辆环景显示的信息，那么用户注意力分散的可能性就减小。因注意力分散而引起危险情况的可能性减小。

为了进行说明，显示控制信息可详细地指定某个车辆部件如何运转或该车辆部件拥有哪些性质。显示控制信息可含有如颜色、速度、存在或不存在车辆部件、车辆部件的操作状态等的信息。通过提供这些信息，可相应地适配车辆环景中的车辆模型。

为了进一步说明，车窗的显示控制信息可以涉及“车窗完全打开”，以便提供完全打开的车窗的图形表示。其它可能的显示控制信息可以涉及“车窗半开”或“车窗关闭”。还可能指定涉及如“车窗玻璃缩回65%”这样的信息的更精确的显示控制信息。

为了进一步说明，可能会接收关于至少一个车辆部件的状态信息，所述状态信息指示所述至少一个车辆部件的当前操作状态，其中基于至少所接收到的状态信息来确定显示控制信息。

在实践中，状态信息可能含有某个车辆部件的当前操作状态，例如车门的打开状态、方向盘的转向角或车辆本身的速度。可能有来自其它车辆部件的许多其它形式的状态信息。可根据各个车辆部件的当前操作状态的变化来更新状态信息。基于某个车辆部件的这些最新的状态信息，可能确定各个显示控制信息。这种情况下，各个显示控制信息可涉及为其本身提供状态信息的车辆部件或甚至涉及以下详细说明的其它车辆部件。

例如，用于车门的这个显示控制信息可能含有接收到的关于车门打开状态的信息。如果车门是敞开的，那么显示控制信息可能指示“车门完全打开”。然而，可从状态信息中获得有关车轮的显示控制信息，所述状态信息是从多个其它车辆部件接收到。为了从方向盘的转向角、车辆速度以及车轮直径来说明，可获得有关转向角和旋转速度的车轮的显示控制信息。因此，可从状态信息确定车轮的显示控制信息，所述状态信息是从车辆的其它部件获得。

另一个实施形式将是获得关于车灯是打开还是关闭的显示控制信息。通常，在现代车辆中，这些信息已出现在车辆中所含有的数据总线系统上。某些车辆部件不时地经由这种数据总线系统发出当前的操作状态。可能经由汽车内部已存在的设置从车辆部件获得状态信息。

也可能提供专用的传感器，以便获得关于车辆的操作状态的状态信息。例如，可在车辆的座位内部提供传感器，所述传感器指示车辆乘员是否出现在某个座位上。如果某个传感器（例如）通过测定重量指示出某个座位被一位乘员占据，那么涉及存在或不存在车辆部件的显示控制信息可得到确定，所述显示控制信息表示车辆乘员的形式。如果车辆乘员出现在车辆中，那么可适配车辆环景的车辆模型以便描绘车辆乘员的图形表示。

具体地说，状态信息可包括以下各项中的至少一个：车轮旋转速度、方向盘角度、车辆速度、车灯的操作状态、车窗玻璃的位置、天窗的位置。例如，车轮旋转速度可直接从位于车轮内部的传感器获得。如果得到这样的信息，那么它可用通过指定某个旋转速度来确定显示控制信息，随后使所述旋转速度来控制光学输出装置，以便使车辆模型中车辆的这个旋转速度可视化。还可能从（例如）车辆速度和关于车轮直径的预定义信息获得这个信息。也可能从（例如）方向盘角度和（可能地）车辆速度确定车轮的转向角。为了进行说明，方向盘角度可用于根据车辆速度来确定车轮的转向角。然后，有必要接收两种状态信息以便确定车轮的转向角。可进一步使用车灯的操作状态、车窗玻璃的位置以及天窗的位置，以便在车辆环景中以图形方式适配车辆模型。

此外，当检测到状态信息发生变化时，可能随着时间的推移重新确定显示控制信息。为了进行说明，当检测到某个车辆部件的操作状态已发生变化时（例如，车灯已被用户打开或使用了转向指示灯），可相应地更新显示控制信息。这会引起车辆环景中各个车辆部件的图形表示的更新。具体地说，这样做的优点在于当用户执行某个动作时，其会发现这个动作也对车辆环景中车辆的图形表示有一定影响。一方面，由此减少了出现危险的注意力分散的可能性，这是因为用户可以直观地了解和感知所描绘的车辆模型。另一方面，由于某个动作还在车辆环景中车辆模型的描绘中找到其对应的图形，因此提供给用户一个更高程度的反馈。因此，可避免用户意外的动作或将其限制在最低限度。例如，可经由车辆环景很容易地识别远光灯被意外地使用。另一个优点是提供给用户的动作的反馈。用户可以关闭车前灯。当车辆的前灯和后灯的图形表示被更新以便表示后灯和前灯的操作状态时，可避免由于用户没有在车辆环景中感知到其动作的图形反馈而引起的注意力分散时刻。

然而，也可基于从用户输入获得的至少用户配置数据来确定显示控制信息。例如，可能提供允许用户根据其需要适配某些显示控制信息的人机接口装置。例如，用户可能因车辆环景中车辆模型的某个外观而引起注意力分散。为了避免这样的注意力分散，可能有利的是向用户提供根据其的需要来确定显示控制信息的可能性。例如，可适配各个显示控制信息，这样使得车辆模型具有某种车身喷漆，这意味着可根据用户的需要来适配车辆模型的外部颜色。

可将用户配置数据存储在数据库中。通过将用户配置数据存储在数据库中，可能在一段时期内维持车辆模型的某个外观。例如，可能有利的是在制造汽车时，经由用户配置数据来设置车辆模型的车身颜色。由此，制造商有可能根据真实的车辆参数来适配车辆模型。可预定义用于某些车辆部件的显示控制信息，如用于那些可能由于没有相应传感器而接收不到任何状态信息的部件。这使得能够进一步适配车辆模型的外观，即使（例如）接收不到关于某些车辆部件的任何状态信息，如颜色、存在或不存在车身的某些特征（如天窗或后门）或由用户购买的任选特征。例如，通常不存在指示提升式流线型后背车身汽车(liftback)存在或不存在的传感器。如果各个显示控制信息是预定义的，那么这样做的效果是，车辆环景中车辆模型的外观将相应地被适配。

根据当前所述方面的方法可进一步包括建立车辆环景的虚拟摄像头位置及基于所述虚拟摄像头位置和显示控制信息计算至少一个车辆部件的图形表示。例如，当显示控制信息指定了车窗的某个打开角度时（例如，涉及“车窗玻璃半缩回”），可通过图形处理器计算车辆环景的车辆模型中窗户的图形表示。由于（例如）半开窗户的图形表示可能取决于用于描绘车辆环景的摄像头位置，可能有必要相应地解释显示控制信息，以便正确地计算表示此信息的车辆模型的图形表示。

具体地说，可能存在虚拟摄像头位置与用于不同车辆部件的可能的显示控制信息的大量可能的组合。可能有利的是，对摄像头位置与显示控制信息的每个组合来说，每次基于显示控制信息和虚拟摄像头位置计算车辆部件的图形表示，而不是（例如）以图像数据的形式提供一组预定义的图形表示。当不需要存储针对摄像头位置与显示控制信息的每个组合的图形表示时，可以减少存储空间的要求。可提供被配置来解释显示控制信息并计算图形输出的装置来克服这些缺点。通常，这些装置经过配置以便正确地解释显示控制信息的图形处理器。

此外，显示车辆环景可包括至少一个车辆部件的动态的动画制作。例如，对车轮的转动、转向指示灯的闪烁或窗玻璃的打开和关闭进行动画制作是有可能的。当车辆模型的这样一个动态的动画制作被提供时，用户可更直观地感知车辆环景。提供了更为实际的车辆环景。这是由于动态动画制作的车辆模型符合由车辆环景本身提供的动态环绕。避免了移动的背景与静态的车辆模型之间的对比，且因此进一步减少了用户出现危险注意力分散的可能性。

具体地说，至少一个车辆部件可能选自包括以下各项的一个组：车轮、方向盘、车窗玻璃、前灯、后灯、天窗、车身喷漆、转向指示灯或车辆乘员。针对那些车辆部件进行的对车辆部件的适配具有车辆模型涉及如用户在现实生活中所感知到的车辆模型的效果。例如，可根据车辆的当前驾驶情况适配车轮的转向角。当车辆移动时，车辆环景中的背景相对于车辆模型将是移动的。当车轮根据车辆的速度旋转时，从图像传感器获得的车辆模型以及背景给用户提供了可直观感知的印象。

根据又一个方面，提供了包括用于控制光学输出装置的处理器的车辆环景系统，所述光学输出装置用于显示含有车辆模型的车辆环景。该处理器被配置来确定用于至少一个车辆部件的显示控制信息，并控制光学输出装置以便显示车辆环景，这样使得车辆模型被适配成根据所述显示控制信息描绘所述至少一个车辆部件。

对于具有这样一种配置的系统来说，可获得对应于为对应方法所说明的效果的效果。

根据又一个方面，提供了包括计算机可执行指令的计算机程序，当由车辆环景系统的处理器执行时，这些计算机可执行指令指导车辆环景执行一个方面或实施方案的方法。

处理器可被配置来执行任一个方面或实施方案的方法。

附图说明

将参考附图进一步详细地描述本发明的实施方案。在这些附图中

图1示出车辆环景系统的示意图，

图2示出车辆环景的示意图，

图3示出指示如何基于与车辆部件有关的显示控制信息来适配车辆环景的流程图。

具体实施方式

图1是车辆环景系统3的示意图。车辆环景系统3包括处理器30。处理器30被配置来确定用于不同车辆部件32、34的显示控制信息。具体地说，所述处理器被进一步配置来控制光学输出装置31，以便适配车辆环景中所含有的车辆模型，以便基于各个显示控制信息来描绘车辆部件32、34。

例如，光学输出装置31可以是车辆导航系统或车辆计算机的显示器。通常，现代导航系统提供了一个显示器，可在某些情况下使用所述显示器来显示车辆环景而不显示有关导航的信息。此外，光学输出装置可能是仅由其本身车辆环景系统使用的一个显示器。

显示控制信息基于从车辆部件32本身或检测车辆部件34的操作状态的传感器33接收到的状态信息而至少部分确定。其中车辆部件32直接发出状态信息的情况可以是车灯的照明状态。通常，关于车灯状态的信息（例如，“车灯打开”、“车灯关掉”或“远光灯打开”）处于车辆数据总线上。然后，可直接使用这些信息，以便确定各个显示控制信息。此外，可提供传感器33，以便确定车辆部件34的当前状态。例如，传感器可能正在检测车辆乘员是否处于某个座位。传感器33可能正在检测行李箱盖或车门的打开或关闭状态。如果检测到车门是打开的，那么各个显示控制信息被适配这样使得在车辆环景中，以相同的打开状态显示车门。应当理解，可能使用从多个车辆部件接收到的状态信息来确定用于另一个车辆部件的显示控制信息。

此外，车辆环景系统3包括人机接口装置35。人机接口装置35被适配成允许用户通过用户配置数据设置显示控制信息。例如，用户可指定颜色或存在或不存在某些车辆部件。此外，用户可指定车辆乘员的某个外观。用户可提供某个图像数据，这样使得车辆乘员被描绘成为用户所熟悉的图形表示。此外，车辆的制造商可根据其需要为不同的车辆部件设置用户配置信息。例如，用户可指定用户配置数据，这样使得相应地在车辆环景的车辆模型中描绘车辆所特有的某些特征。这些特定的特征可以是汽车的颜色、车身的特定形状（例如，例如，掀背车(hatchback)或提升式流线型后背车身汽车）、存在或不存在天窗，或存在或不存在后车门。对这些车辆部件来说，由于可能不存在任何相应适配的传感器，因此可能很难基于状态信息确定显示控制信息。然后，将这些用户配置数据存储在数据库36中。即使随着时间的推移没有重复地接收到用于特定车辆部件的任何状态信息，数据库36也允许基于用户配置数据确定显示配置数据。

图形处理器37被适配成解释从处理器30获得的显示控制信息，以便根据该显示控制信息提供车辆部件的图形表示。这包括确定车辆环景的视角或其它性质，以便计算车辆部件的正确图形表示。由于因车辆部件的不同可能的显示控制信息与车辆环景的不同可能的视角之间的组合而通常存在车辆模型中车辆部件的众多种类的可能的图形表示，因此通常有必要计算用于车辆环景系统3本身内部的那些组合中的每个组合的图形表示。另一种可能性是提供涉及显示控制信息的某些组合以及车辆环景的配置（如视角）的图形表示的数据库。数据库含有图像数据，其基于显示控制信息用作车辆部件的图形表示。

即使已单独论述了图1的不同实体，也应理解，不同的实体可被组合在一个单元中。不同的实体可被实施为硬件或软件或其组合。

图2是车辆环景1的示意图。具体地说，在背景4内描绘包括各种车辆部件的车辆模型2。从定位在车辆周围的图像传感器获得背景4。通常，由于车辆正在移动，背景4相对于车辆是移动的。因此，背景4构成车辆模型2的动态周围环境。车辆模型2被适配成动态地显示各种车辆部件的性质。例如，以如图2中的箭头所示旋转的状态显示车轮10。此外，车轮10的所显示的表示被适配以便描绘转向角。在图2中，车辆模型2正通过向左转接近一个停车位。因此，在图2中，利用指示左转弯的转向角适配这对前轮。此外，前灯12是照亮的。由于各个显示控制信息表明车辆的前灯是照亮的，因此前灯12是照亮的。此外，左转向指示灯13闪烁。这是因为车辆用户已打开了转向指示灯，各个状态信息已被接收到，并且各个显示控制信息已相应地被确定。图2中所描绘的进一步车辆部件是天窗11、车辆乘员14、车身喷漆15、窗玻璃16、方向盘17以及后灯18。例如，由于车辆中存在天窗11，因此描绘天窗11。制造商或用户可经由用户配置数据设置各个显示控制信息，这样使得天窗得以描绘。此外，涉及天窗11的显示控制信息含有关于天窗11的打开状态的信息。天窗11基于这个显示控制信息被描绘成半开。经由各个座位中所提供的一些传感器数据分别将车辆乘员14确定为是存在的。显示控制信息指示存在车辆乘员且因此在车辆环景内提供图形表示。具体地说，以用户定义的方式显示车辆乘员。用户已提供了图像数据，其允许产生用户配置数据以确定显示控制信息，这样使得根据图像数据显示车辆乘员14。各个操作和配置适用于显示了其它车辆部件的方式。

图3示出指示如何基于涉及车辆部件的显示控制信息适配车辆环景的流程图。所述方法从步骤300开始。在步骤301中，获得用于某些车辆部件的用户配置数据。例如，可能经由某个人机接口装置获得用户配置数据。用户可具备一个图形接口，该图形接口允许用户指定某些车辆部件的用户配置数据。这些车辆部件可能是车身的喷漆或车辆内部的颜色。用户可根据其喜好指定参数。此外，用户可基于用户配置数据使某些车辆部件个性化。例如，用户可根据这些图像数据提供用于描绘车辆乘员的某些图像数据。

此外，可能从数据库获得步骤301中的用户配置数据。在数据库中，提供了预定义的用户配置数据。可以（例如）通过车辆制造商预设这些用户配置数据。车辆制造商指定某些用户配置数据，如根据车身喷漆本身的车身喷漆的着色。此外，用户配置数据可包括存在或不存在某些车辆部件或其特征。例如，如果某个车辆包括天窗，那么用户配置数据指示存在天窗。

在步骤302中，接收到车辆部件的状态信息。该状态信息包括关于不同车辆部件的操作状态的信息。这样一种状态信息可（例如）指示车辆的速度、方向盘的转向角、车辆照明的打开/关闭状态、车窗玻璃的打开状态等。

基于这种状态信息并基于用户配置数据，在步骤303中确定显示控制信息。例如，从车辆速度和方向盘角度，确定涉及车轮的转向角的显示控制信息。从车窗玻璃的状态信息，确定涉及车窗玻璃本身的显示控制信息。某些车辆部件的状态信息（例如，存在或不存在车辆乘员或行李箱盖的打开状态）中所含有的传感器数据也被用来确定步骤303中各个显示控制信息。

接下来，在步骤304中，建立车辆环景的虚拟摄像头位置。例如，虚拟摄像头位置可由用户指定或可通过系统预定义。一旦虚拟摄像头位置和显示控制信息在步骤303和步骤304中被确定并建立，就计算车辆模型的图形表示。具体地说，显示控制信息涉及图形表示，该图形表示又取决于虚拟摄像头位置。

例如，如果车窗玻璃稍稍打开（取决于虚拟摄像头位置），那么可在车辆模型中以不同的方式显示所述窗户。如果虚拟摄像头位置被定位在车辆的正上方，那么所述虚拟摄像头在窗玻璃打开的车辆环景中可能是几乎不可见的。然而，如果虚拟摄像头位置被定向而使得虚拟摄像头直接面向窗玻璃，那么窗玻璃稍稍打开的位置在图形表示中可能是更加可见的。

一旦在步骤305中已计算了车辆模型的图形表示，在步骤306中就会获得图像传感器数据并对其进行处理。这意味着，读出提供车辆环景的背景的不同的图像传感器，以便在车辆环景中提供图形表示。最后，在步骤307中，显示车辆环景或刷新显示器以便显示新计算出的图像数据。

在步骤308中，检查某些车辆部件的状态信息是否已发生变化。这意味着（例如），车辆部件的状态信息已发生了某个量的变化，这使得有必要重新确定显示控制信息，且因此更新车辆环景的车辆模型。可进行状态信息或状态信息的变化的阈值比较。如果在步骤308中确定状态信息已相应地变化，那么方法继续进行步骤302，其中新接收到车辆部件的状态信息并基于此，在步骤303中新确定显示控制信息。然而，如果在步骤308中确定车辆部件的状态信息还未变化或仅仅稍稍变化，那么这足以继续进行步骤306，其中重新获得图像传感器数据并对进行处理以便提供背景的已更新的图形表示。

当用户不再需要已更新的车辆环景时，根据图3的过程就结束。

虽然已相对于附图的实施方案进一步详细地描述了本发明，但可在其它实施方案中采用修改方案。例如，可确定其它车辆部件的显示控制信息。

Claims (11)

1.一种控制用于显示含有车辆模型(2)的车辆环景(1)的光学输出装置(31)的方法，所述车辆模型(2)包括至少一个车辆部件(10至18)，所述方法包括：

确定用于所述至少一个车辆部件(10至18)的显示控制信息，以及

控制所述光学输出装置(31)以便显示所述车辆环景(1)，这样使得所述车辆模型(2)被适配成根据所述显示控制信息来描绘所述至少一个车辆部件(10至18)。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：

接收关于所述至少一个车辆部件的状态信息，所述状态信息指示所述至少一个车辆部件的当前操作状态，其中基于至少所接收到的状态信息确定所述显示控制信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述状态信息包括以下各项中的至少一个：车轮旋转速度、方向盘角度、车辆速度、车灯的操作状态、车窗玻璃的位置、天窗的位置。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中当检测到状态信息的变化时，所述确定所述显示控制信息就随着时间重复进行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于从用户输入获得的至少用户配置数据确定所述显示控制信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述用户配置数据被存储在数据库中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：

建立所述车辆环景(1)的虚拟摄像头位置，

基于所述虚拟摄像头位置和所述显示控制信息计算所述至少一个车辆部件的图形表示。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中显示所述车辆环景(1)包括所述至少一个车辆部件的动态动画制作。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述至少一个车辆部件选自包括以下各项的组：车轮(10)、方向盘(17)、车窗玻璃(16)、前灯(12)、后灯(18)、天窗(11)、车身喷漆(15)、转向指示灯(13)或车辆乘员(14)。

10.一种包括用于控制光学输出装置(31)的处理器的车辆环景系统(3)，所述光学输出装置(31)用于显示含有车辆模型(2)的车辆环景(1)，所述车辆模型(2)包括至少一个车辆部件(10至18)，其中所述处理器被配置

来确定用于所述至少一个车辆部件的显示控制信息，以及

来控制所述光学输出装置(31)以便显示所述车辆环景(1)，这样使得所述车辆模型(2)被适配成根据所述显示控制信息描绘所述至少一个车辆部件。

11.根据权利要求10所述的车辆环景系统(3)，其中所述处理器被配置来执行根据权利要求2至9中任一项所述的方法。

Images