CN107226028A - 用于车辆的后视系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于主车辆的后视系统及其使用方法，其中，该后视系统包括电子显示镜，该电子显示镜设计用于代替传统后视镜。电子显示镜具有集成电子视频显示器，该集成电子视频显示器联接至车辆后部的后向摄像机并且实时地将来自摄像机的视频馈送显示给驾驶员。电子显示镜可以连同叠加在视频上的性能度量一起显示来示出主车辆后方的区域的增强视频输出，并且向驾驶员提供相关信息。例如，增强视频输出可以包括主车辆与最接近的尾随车辆之间的、叠加在视频上的估计时差；这在主车辆参加性能驾驶事件(比如，竞赛)期间尤其有用。

Description

用于车辆的后视系统及其使用方法
技术领域
本发明大体上涉及用于车辆的后视系统，并且更具体地涉及用电子显示镜来代替传统后视镜的后视系统。
背景技术
传统后视镜已经在车辆中使用了很长时间，近年来，其已适应于包括各种电子特征，诸如，自动调光特征、内置指南针、以及集成显示屏，仅举几个示例。其中一种较新发展涉及用电子显示镜来代替传统后视镜，该电子显示镜没有标准镜面，而是具有集成电子视频显示器，该集成电子视频显示器联接至车辆后部的后向摄像机并且将来自摄像机的视频馈送显示给驾驶员。
在某些车辆中，电子显示镜可以优于标准后视镜，这具有多个原因。例如，当前设计趋势倾向于青睐具有带来较小后窗的腰线和顶蓬线的车辆，并且在传统后视镜的情况下，具有下拉屏幕的车辆信息娱乐系统可以阻塞或者如若不然遮断驾驶员的视野。这些以及其它因素可以使得令人期望，对于某些车辆应用而言，用电子显示镜来代替标准后视镜。
然而，当车辆在具有多个急转弯和/或高程变化的道路(诸如，赛车道)上进行驾驶时，电子显示镜可能存在一个潜在的缺点。在这类道路上，可能存在处于后向摄像机的视野外部的邻近车辆，并且因此驾驶员在电子显示镜上看不到该邻近车辆。即使当邻近车辆被显示在电子显示镜上时，驾驶员也可能希望看到与该车辆有关的某些度量(例如，主车辆与尾随车辆之间的相对距离或者时间)；这在性能驾驶事件期间(比如，当在赛车道上驾驶车辆时)尤其如此。本文所描述的系统和方法解决该情况。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种用于与主车辆的后视系统一起使用的方法，该后视系统具有后向摄像机、车辆对车辆(V2V)单元、以及电子显示镜。该方法包括如下步骤：获取来自后向摄像机的视频输入；获取来自V2V单元的交通输入，该交通输入与远程车辆有关；使用交通输入来确定远程车辆的性能度量；以及在电子显示镜上显示增强视频输出，其中，该增强视频输出包括叠加在视频输入上的性能度量。
根据另一个实施例，提供了一种用于与主车辆一起使用的后视系统，该后视系统包括：后视系统控制单元；后向摄像机，该后向摄像机联接至控制单元并且为该控制单元提供主车辆后方的区域的视频输入；车辆对车辆(V2V)单元，该车辆对车辆单元联接至控制单元并且为该控制单元提供与一个或多个远程车辆相关的交通输入；以及电子显示镜，该电子显示镜联接至控制单元并且接收来自该控制单元的增强视频输出。控制单元配置为：通过添加用于远程车辆的性能度量来操控视频输入，并且用于远程车辆的该性能度量至少部分地是基于来自V2V单元的交通输入。
附图说明
下文将结合附图对优选示例性实施例进行描述，图中相似标号表示相似元件，并且在附图中：
图1是具有示例性后视系统的主车辆以及均在后向摄像机的视野内的两个尾随车辆的示意图；
图2是可以与图1的后视系统一起使用的示例性电子显示镜的示意图；
图3是具有示例性后视系统的主车辆以及两个尾随车辆的示意图，其中一个尾随车辆在后向摄像机的视野内并且其中一个尾随车辆不在后向摄像机的视野内；
图4是可以与图3的后视系统一起使用的示例性电子显示镜的示意图；
图5是示例性方法的流程图，该示例性方法启动车辆系统以期待性能驾驶事件，诸如，竞赛；
图6是示例性方法的流程图，该示例性方法确定主车辆与尾随车辆之间的估计时差；以及
图7是示例性方法的流程图，该示例性方法显示与尾随车辆相关的信息。
具体实施方式
本文公开的是一种用于主车辆的后视系统及其使用方法，其中，该后视系统包括电子显示镜，该电子显示镜设计用于代替传统后视镜。电子显示镜看起来很像传统后视镜，除了该电子显示镜没有标准镜面而是具有集成电子视频显示器之外，该集成电子视频显示器联接至车辆后部的后向摄像机并且实时地将来自摄像机的视频馈送显示给驾驶员。如上面所提到的，可能存在的情况是驾驶员对与尾随车辆有关的某些信息或者性能度量(例如，相对距离、相对时间等)感兴趣。这在性能驾驶事件期间尤其如此，比如，当主车辆与其它邻近车辆(包括尾随车辆)一起在赛车道上进行驾驶时。如本文使用的，“尾随车辆”广义地包括任何远程车辆，其最前点相对于主车辆的行驶方向而言位于主车辆的最前点后方。
根据一种潜在方法，安装在主车辆上的后向摄像机提供位于主车辆后方的区域的视频输入，车辆对车辆(V2V)单元提供与尾随车辆有关的交通输入，后视系统控制单元使用该交通输入来计算尾随车辆的性能度量(例如，相对距离、相对时间)，并且电子显示镜显示增强视频输出，其中，该增强视频输出包括叠加在视频上的性能度量以便使驾驶员可以实时地看到该性能度量。前述方法可以进一步包括为即将到来的性能驾驶事件(诸如，竞赛)做准备的步骤，其中，该步骤包括：接收即将到来的竞赛的通知；获取与将发生即将到来的竞赛的赛道或者跑道有关的信息；接收来自一个或多个远程车辆的信息；以及过滤掉未参与即将到来的竞赛的远程车辆。其它实施例和特征当然也是可能的。
现在看图1，图中示出了主车辆10的示意图，其中，主车辆配备有示例性后视系统20，该示例性后视系统20包括：摄像机22、车辆对车辆(V2V)单元24、车辆动态传感器26、导航单元28、后视系统控制单元32、以及电子显示镜34。如所看到的，远程车辆14'和14”(统称为车辆14)正在主车辆10后方行驶并且在摄像机22的视野60内。远程车辆14也配备有车辆对车辆单元44、各种不同的传感器46、以及导航单元48。如将在如下段落中进行解释的，主车辆10和远程车辆14可以是车辆对车辆(V2V)通信系统16的一部分，该车辆对车辆通信系统16使得邻近车辆能够彼此通信，并且在该特定示例中，使得远程车辆14将关于其位置、速度、航向、以及/或者其它参数的数据提供至主车辆10以便能够经由电子显示镜34将该信息传达给驾驶员。
摄像机22是后向摄像机，该后向摄像机指向主车辆10后方的区域并且为后视系统20提供待显示在电子显示镜34上的视频输入。摄像机22(也称为倒车摄像机或者后视摄像机)可以是任何合适的摄像机类型(例如，电荷耦合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)等)，并且可以具有本领域中已知的任何合适的镜头，从而使其不限于任何特定类型、品牌或者型号。根据一种可能性，摄像机22提供视频数据，其中，图像水平地翻转(即，该图像是摄像机最初捕获到的视频的镜像)。水平翻转的视频数据说明了摄像机22和驾驶员面向相反方向的事实，从而允许视频数据在电子显示镜34上的呈现处于与传统后视镜一致的方位上。可以与摄像机22一起使用的潜在实施例或者特征的一些非限制性示例包括：用于夜视的红外LED(发光二极管)；广角或者鱼眼镜头；表面安装摄像机、齐平安装摄像机、牌照安装摄像机、或者侧面安装摄像机；具有多个摄像机的立体布置；集成到尾灯、制动灯、或者车辆的后端处的其它部件中的摄像机；以及有线或者无线摄像机，仅举几种可能性。
车辆对车辆(V2V)单元24是无线通信装置，该无线通信装置使得主车辆10能够根据V2V通信系统16与一个或多个类似地配备的邻近车辆进行通信。V2V单元24(在一些实施例中也称为V2V无线电收发装置或者V2V模块)为后视系统20提供交通输入，该交通输入可以包括与邻近车辆(诸如，远程车辆14)有关的信息。该信息也可以由主车辆10内的不同系统使用，比如，自动和半自动驾驶系统、车辆安全系统、车辆警报系统等。根据一个实施例，V2V单元24包括硬件、软件和/或应用的合适组合，该硬件、软件和/或应用配置为通过短程无线网络(例如，在约5.850-5.925GHz的频率下操作且范围高达约1000m的专用短程通信(DSRC))与其它车辆进行通信。V2V单元24可以根据网状网络架构发送和/或接收被称作基本服务消息(BSM)的消息，其中，每个节点(即，车辆、智能交通信号等)均可以发送、接收和/或再传送消息。技术人员将理解，V2V单元24可以包括执行本文所描述的方法所需要的部件和装置的任何合适的组合，包括连接装置，比如，车载设备(OBE)、车载单元(OBU)、售后安全装置(ASD)、以及/或者车辆感知装置(VAD)，仅举几个示例。
基本安全消息(BSM)是标准消息类型并且设计为将传送车辆的位置、动态和/或状态通知给邻近车辆。BSM(基本安全消息)通常包括：每100毫秒左后进行发送的部分Ⅰ或者核心数据集、以及可选的且更不频繁地进行发送的部分Ⅱ或者二级数据集。部分Ⅰ或者核心数据集通常包括如下信息：车辆大小、车辆位置(例如，GPS坐标)、车辆速度、车辆行驶方向或者航向、车辆加速度、制动系统状态、以及时间；而部分Ⅱ或者二级数据集可以发生变化并且可以指示，例如，车辆在紧急制动或者ABS(防抱死制动系统)被启动。关于BSM标准的更多信息可以在SAE J2735BSM中找到。应理解，尽管下文描述的示例性系统和方法利用V2V通信系统16来在车辆之间交换BSM，但这并不是唯一的可能性。可以使用任何其它合适的系统、标准、协议等通过车辆间无线通信网络在车辆之间自动地交换信息和数据，并且本文描述的系统和方法不限于上述SAE标准或者下文的示例。
车辆动态传感器26为后视系统20提供传感器输入，该传感器输入包括多个传感器读数、测量、以及/或者可能对于执行本方法有用的其它信息。例如，车辆动态传感器26可以包括用于测量如下参数的传感器或者其它部件：车轮速度、车轮加速度、车辆速度、车辆加速度(纵向加速度和/或横向加速度)、偏航率、转向盘角度、其它车辆动态、以及本领域中已知的但在此未提及的其它传感器。传感器26可以利用各种不同的传感器类型和技术，包括使用如下参数的那些传感器类型和技术：旋转车轮速度、地面速度、加速计、惯性测量单元(IMU)、加速踏板位置、齿轮变速杆选择、发动机速度、发动机输出、节流阀位置、转向盘角度，仅举几例。技术人员将理解，这些传感器可以根据光学技术、电磁技术、以及/或者其它技术进行操作，并且可以从这些读数推导或者计算出其它参数(例如，可以从速率计算出加速度)。传感器26可以体现在硬件、软件、固件、或者其一些组合中，并且这些传感器可以直接感测或者测量为其提供的条件，或者这些传感器可以基于由其它传感器、部件、装置、模块、系统等提供的信息来间接地评估该条件。下文所描述的多个传感器读数中的任何一个能够由主车辆10中的一些其它部件、装置、模块、系统等来提供，而不是由实际传感器元件提供。应理解，前述情况仅仅代表一些可能性，因为本系统和方法不限于任何特定传感器或者传感器布置。
导航单元28为后视系统20提供导航输入，该导航输入包括主车辆10的位置或者航向、道路信息、或者其组合。取决于特定实施例，导航单元28可以是独立的部件或者其可以被集成在车辆内的一些其它部件或者系统内。导航单元可以包括其它部件、装置、模块等的任何组合，比如，GPS单元，并且可以使用车辆的当前位置以及道路或地图数据来评估即将到来的道路。例如，来自单元28的导航信号或者读数可以包括车辆的当前位置以及关于当前道路段和即将到来的道路段的信息(例如，关于转弯、曲线、岔路、路堤、直线跑道等的信息)。导航单元28可以储存预加载的地图数据等，或者其可以通过远程信息处理单元或者一些其它通信装置(仅举两种可能性)无线地接收该信息。
后视系统控制单元32用作后视系统20的主控制器或者控制模块，并且至少部分地负责履行或者执行下文描述的一种或多种方法。根据示例性实施例，控制单元32联接至摄像机22并且接收视频输入，联接至V2V单元24并且接收交通输入，联接至车辆动态传感器26并且接收传感器输入，联接至导航单元28并且接收导航输入，以及联接至电子显示镜34并且提供增强视频输出，但其它装置组合可以取而联接至控制单元。控制单元32可以包括任何种类的电子处理装置、存储器装置、输入/输出(I/O)装置、以及/或者其它已知部件，并且可以执行多种有关控制和/或通信的功能。
在示例性实施例中，控制单元32包括电子存储器装置50，该电子存储器装置50可以接收和储存如下项目的任何组合：来自摄像机22的视频数据、来自V2V单元24的有关邻近车辆的信息、来自车辆动态传感器26的传感器读数、来自导航单元28的位置或者航向数据、查阅表或者其它数据结构、算法(例如，体现在下文描述的示例性方法中的算法)等。存储器装置50还可以储存与主车辆10有关的相关特性和背景信息，诸如，与如下数据相关的信息：车辆规格(例如，重量、宽度和长度)、停车距离、驾驶员行为数据或者历史数据、主车辆10上的特定传感器或者摄像机位置和方位等。控制单元32还可以包括电子处理装置52(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等)，该电子处理装置52执行用于软件、固件、程序、算法、脚本、应用等的指令，该指令被储存在存储器装置50中并且可以管理本文描述的方法。控制单元32可以经由合适的车辆通信(例如，CAN总线等)电气地连接至其它车辆装置、模块、以及系统，并且可以在需要时与其互动。当然，这些仅仅是控制单元32的一些可能的布置、功能和能力，因为也可以使用其它实施例。
电子显示镜34包括被集成到后视镜单元或者壳体中的视频显示器，从而使该显示器将来自后视摄像机22的视频输出实时地显示给驾驶员。根据图1的示例性实施例，电子显示镜34联接至控制单元32并且接收来自控制单元32的增强视频输出。电子显示镜可以利用任何数量的不同显示器技术，诸如，液晶显示器(LCD)或者发光二极管(LED)显示器。应理解，本文描述的系统和方法可以使用任何合适类型的电子显示镜34并且不限于任何特定显示镜。例如，电子显示镜34可以是全显示镜(FDM)，其中，装置的整个可见表面均显示来自摄像机22的视频；电子显示镜34可以是如下类型的电子显示镜，其中，仅仅显示器表面的一部分显示来自摄像机22的视频，而显示器表面的其它部分则显示其它信息(例如，逐向或者其它导航指令、指南针或者航向信息、主车辆性能数据等)；电子显示镜34可以具有白天模式和夜间模式，该白天模式和夜间模式相应地调节亮度；或者电子显示镜34可以具有触屏，从而使用户可以作出选择或者如若不然输入数据，仅举几种可能性。电子显示镜34除了被定位在后视镜的传统位置处(即，安装至前挡风玻璃的上部位置、中央位置)之外，其还可能是中间咨询信息娱乐或者后备份显示器的一部分，或者其可能是一些其它显示器的一部分。
装置22至34中的任何一个可以是独立的，如在图1中图示的，或者其可以被并入或者包括在一些其它装置、单元、或者模块内(例如，V2V单元24可以被包括在另一个车辆通信模块内，一些传感器26可以被封装在惯性测量单元(IMU)中，导航单元28可以是远程信息处理单元的一部分，控制单元32可以与电子显示镜34或者仪表组控制模块集成在一起等)。此外，装置22至34中的任何一个可以是专用的，如在图1中描绘的，或者其可以是车辆中的其它系统或者子系统的一部分或者由该其它系统或者子系统共用(例如，摄像机22和/或一些传感器26可以是主动安全系统、防抱死制动系统(ABS)、或者自动或者半自动驾驶系统的一部分；电子显示镜34或者控制单元34可以是车辆信息娱乐系统的一部分等)。来自装置22至28的视频输入、交通输入、传感器输入、以及/或者导航输入可以被直接地提供至控制单元32或者通过一些其它装置、模块和/或系统间接地提供，如本领域中通常已知的。类似地，来自控制单元32的增强视频输出可以被直接地或者间接地提供至电子显示镜34。相应地，装置22至34不限于图1中的示意图或者上文的示例性描述，其也不限于任何特定实施例或者布置，只要其可以与本文描述的方法一起使用。
前述描述也适用于图1至图4中示出的部件、装置、系统、实施例等，因此，省略了重复描述。例如，图1和图3的远程车辆14中的装置44至48可以类似于上文已经结合主车辆10进行描述的具有相同名称的装置。这同样适用于图3的示意图，图3大体上与图1相同，除了图1中的远程车辆14'位于摄像机22的视野60内而图3中的远程车辆14”位于该视野外部之外。参照图2和图4，电子显示镜34可以与上文描述的电子显示镜相同。图2中的示意图大体上与图1中图示的情况相对应，车辆14'和14”的显示方式与图1中示出的相对位置相对应。对于图3和图4而言也如此；即是说，图4中的示意图大体上与图3中的图示情况相对应。
首先看图5的流程图，图中示出了启动或者设立后视系统20以期待性能驾驶事件(诸如，竞赛)的示例性方法100。该方法可以完全地或者部分地由后视系统控制单元32执行并且其一般目的是在竞赛开始之前收集关于包括主车辆在内的竞赛的参与者的信息。这样，在竞赛期间，后视系统20可以在电子显示镜34上显示包括其它参与车辆的性能度量的增强视频，而忽略可能碰巧在相同赛车道上的非参与者。应理解，方法100仅仅是可以在主车辆被停放时或者在其被驾驶时执行的可选启动或者设立过程；并不强制性要求方法100与图6和图7中的其它方法一起使用。
首先，启动方法接收将存在新竞赛的一些类型的指示，步骤110。该指示可以是从多个不同的装置或者技术中的一个处接收。例如，步骤110可以经由V2V系统16从远程车辆14、从与主车辆10上的远程信息处理单元通信的单独计算机、或者从驾驶员自身(仅举几种可能性)接收新竞赛的通知。在步骤110的示例性实施例中，主车辆驾驶员通过如下操作来指示新竞赛：按压按钮、作出菜单选择、讲出语音命令等，从而将启动信号从输入装置发送至控制单元32。
在已经接收到新竞赛的通知之后，该方法获取或者收集关于赛车道的信息，步骤114。该步骤是可选的，因为赛车道信息可能不可用于所有赛道或者跑道。赛车道信息可以包括赛道的路径点、起点、以及/或者终点的地理坐标。此外，或者可替代地，赛车道信息可以指示赛道是否是连续的，其可以提供如下信息的排序列表：路径点、地形信息、圈数、先前记录次数、先前平均次数、建议最大速度/速率、向导信息(诸如，当靠近曲线或者转弯时的期望路径)、以及/或者与赛车道有关的其它信息。不直接与赛车道有关的其它信息也可以被获取并且与赛车道信息进行组合以便提供关于待定竞赛的更多了解。例如，与主车辆和/或赛车道的位置相对应的天气信息可以使用本方法来获取。根据一个实施例，步骤114经由远程信息处理单元(未示出)和蜂窝网络从远程计算机获取赛车道信息，并且然后从远程信息处理单元将该赛车道信息提供至控制单元32。
接着，该方法获取或者收集关于其它参与车辆(即，其它竞赛参与者或者竞赛者)的信息，步骤118。该步骤可以按照多种不同的方式来执行。步骤118可以从某种竞赛坐标收集参与车辆的列表，或者步骤118可以从其它车辆本身收集信息。在后一种情况的示例中，步骤118在V2V单元24处接收来自不同远程车辆14的基本安全消息(BSM)，并且基于其位置(如在BSM中指示的)来识别其它参与车辆。例如，可以将位于起跑格栅或者起跑线上的、或者在主车辆10的特定距离内的远程车辆14识别为参与车辆或者竞争竞赛者。V2V单元24可以经由交通输入或者其它信号将该信息传达至控制单元32。
最后，该方法将参与车辆与非参与车辆区别开，步骤122。这样做的一个原因是使得在竞赛期间仅仅将叠加的性能度量显示在用于竞赛参与者或者同伴竞赛者的电子显示镜34上，并且不显示在用于非竞赛参与者的电子显示镜上，从而不使主车辆驾驶员迷惑或者分心。“区别”可以指：过滤掉未参与竞赛的远程车辆，或者可替代地，识别参与竞赛的远程车辆。在步骤122的一个实施例中，V2V单元24和/或控制单元32生成所有参与车辆的列表，其中，该列表包括用于每个竞争竞赛者的车辆标识符(例如，鉴别发送消息的远程车辆的身份的安全证书)。
一旦已经识别出所有参与车辆或者同伴竞赛者，可选步骤100结束。
现在参照图6，图中示出了使用后视系统(诸如，上文示出和描述的系统20)的示例性方法200。该方法向电子显示镜34提供增强视频输出，以便使驾驶员可以观看到被添加至来自后向摄像机的视频的用于邻近车辆的一个或者多个性能度量。在一个示例中，性能度量是主车辆与尾随车辆之间的相对差别(例如，相对距离、相对时间等)的图形和/或数值指示并且被叠加在来自后向摄像机的实时视频馈送上。在如下描述中，通常假定竞赛已经在进行中。
从步骤210开始，该方法识别处于主车辆的特定距离内的一个或多个远程车辆并且可以按照多种不同的方法来进行。例如，步骤210可以在主车辆10周围建立区域并且然后识别该区域内的所有远程车辆14，或者其可以仅仅识别主车辆的特定距离内的所有远程车辆；这些技术可以使用来自主车辆和远程车辆的GPS或者其它位置坐标来执行该操作。在不同的示例中，步骤210可以识别在距离上充分接近主车辆10从而使其可以通过V2V系统16进行通信的所有远程车辆；即是说，其可以依赖于V2V系统来识别邻近车辆。根据非限制性实施例，步骤210通过在V2V单元24处接收来自每个远程车辆的基本安全消息(BSM)来识别在范围内的所有远程车辆14，这时，V2V单元可以自身对信息进行处理或者将该信息以交通输入信号的形式传递至后视系统控制单元32。
接着，该方法建立尾随车辆的列表或者矩阵，步骤214。正如先前的步骤一样，该步骤也可以按照多种不同的方式进行执行。在一个示例中，步骤214首先在所有远程车辆14(即，邻近车辆或者范围内车辆)均在先前的步骤210中被识别出的情况下开始，并且然后基于准则(诸如，哪些车辆正跟随主车辆以及/或者哪些车辆是同伴竞赛参与者(可选))来将该识别小组缩小为更小的列表。考虑如下非限制性示例，其中，十二个远程车辆14在附近并且经由V2V系统16与主车辆10进行通信(在先前的步骤中识别出)，这十二个车辆中的七个尾随着主车辆10，这七个车辆中的五个是竞赛参与者，并且这十二个车辆中仅仅有两个均是尾随车辆和竞赛参与者。步骤214还可以通过消除不是尾随车辆的那些车辆来缩小该领域，如上文所定义的。在当前示例中，十二个远程车辆中的七个跟随着主车辆并且作为“尾随车辆”。步骤214可以进一步使用其它准则来将该十二个远程车辆的小组缩小，诸如，消除未参与竞赛的那些车辆或者落后于主车辆特定圈数以上的那些车辆(再次，这是可选的)。仍然看当前示例，这将使得仅仅两个车辆14'和14”在距离上邻近、是尾随车辆、并且是竞赛参与者，如在图1中图示的。在214中，子步骤的精确顺序或者组合不是关键的；例如，该步骤可以首先根据竞赛参与者来缩小并且然后根据尾随车辆来缩小。在一个实施例中，V2V单元24向控制单元32提供包括每个远程车辆14的位置或者地点数据的交通输入，导航单元28向控制单元32提供包括主车辆10的当前位置的导航输入，并且控制单元32使用已经保存的与哪些车辆是同伴竞赛参与者有关的信息或者其它相关信息来帮助确定尾随车辆的列表。
该方法还可以使用多个其它准则来帮助确立相关尾随车辆的列表。例如，保存的关于当前赛车道的地理布局的信息、与上述每个车辆的竞赛完成百分比有关的信息(作为主车辆的比较完成百分比)可以用于确定哪些远程车辆是相关的并且最终应被给予电子显示镜34上显示的性能度量。例如，完成的竞赛百分比明显较小的邻近车辆可以被消除不作为相关车辆，这是因为其在圈数上远远落后于主车辆，尽管就物理距离而言其可能相当接近主车辆。其它示例当然也是可能的。
在步骤218中，该方法确定最接近主车辆的尾随车辆。该确定可以是基于每个尾随车辆与主车辆之间的标准线性距离，或者该确定可以是基于每个远程车辆与主车辆之间的赛车道距离。“赛车道距离”考虑了相对于竞赛的主车辆和远程车辆的相对位置，以及在竞赛设计为具有多圈的情况下考虑了每个车辆的当前圈数。换句话说，赛车道距离指的是已知竞赛的距离或者完成量(例如，总竞赛的百分比或者总长度单位(米、千米、圈数等))。例如，图1中的远程车辆14'可以仅仅从主车辆10位移8米；然而，该远程车辆可以落后于主车辆一整圈，从而尽管位移为仅仅8米，但赛车道距离则为一圈加8米(例如，如果赛车道为1000米，则车辆14'与主车辆10之间的赛车道距离为1008米)。当该方法确定哪些尾随车辆或者远程车辆最接近主车辆10时，这些以及其它因素可以被考虑进来。
在任何情况下，步骤218都可以通过如下方式在主车辆10处进行执行：接收邻近车辆的GPS坐标，并且然后将这些坐标与主车辆本身的GPS坐标进行比较，使用赛车道信息或者速率信息作为参考点。同样，该车辆可以使用包含在BSM中的信息来确定两个车辆之间的赛车道距离或者其它距离。例如，一个或多个邻近远程车辆14'和14”可以将其已经完成的竞赛百分比提供给主车辆10，这时，主车辆可以将这些距离进行比较以便确定哪个车辆是最接近的。最接近的尾随车辆可以是当与其它尾随车辆比较时相对于主车辆的距离最小的车辆。如将进行解释的，确定或者识别最接近的尾随车辆的一个原因是，使得该方法可以选择性地仅仅为该车辆提供性能度量并且避免用多个车辆的性能度量来拥塞增强视频输出，因为这可能会使驾驶员迷惑。
在步骤222中，该方法计算用于最接近的尾随车辆的性能度量。在一个实施例中，该性能度量是或者代表主车辆10与最接近的尾随车辆之间的估计时差，并且可以通过用距离(线性位移和/或赛车道距离)除以车辆速度(当前主车辆速度或者尾随车辆速度)来进行计算。或者，不使用当前车辆速度，而是可以使用迫近平均远程车辆速度，其中，该迫近平均远程车辆速度是基于邻近车辆的一组测量速度和/或加速度。邻近车辆的测量速度或者估计速度可以经由BSM被传达至主车辆。例如，该计算和/或估计可以是由后视系统控制单元32中的电子处理装置52来执行。该处理可以回想先前车辆速度、加速度、以及/或者可以用于计算估计时差或者一些其它性能度量的其它信息。在确定了性能度量之后，可以将其以增强视频输出的形式显示在电子显示镜34上。图2示出了示例性实施例，其中，远程车辆14”是最接近的尾随车辆，并且成估计时差的形式的性能度量(在该示例中为1.3秒)被示出在车辆14”旁边以便使主车辆的驾驶员知道尾随车辆14”是最接近的车辆并且尾随着主车辆大于1.3秒。当然也可以使用除了估计时差之外的其它性能度量；一个这种度量是估计距离差(例如，图2中的显示器可以显示12.5米而不是1.3秒)。
现在参照图7，图中示出了方法的实施例300，该方法用于显示增强视频输出，该增强视频输出具有叠加至或者如若不然添加至来自后向摄像机的视频输入的用于尾随车辆的性能度量。在一些实施例中，性能度量可以被显示在视频中的尾随车辆的图像上或者旁边。在其它实施例中，也就是由于尾随车辆处于摄像机的视野外部而未被摄像机捕获到的那些实施例，性能度量可以与示出尾随车辆的位置的指示器一起进行显示。如下描述假定图6中的方法200还未被执行并且方法300是单独的过程；这些过程能够一起进行使用、单独地使用、或者根据一些其它布置进行使用。如下步骤的任何组合可以在摄像机22、V2V单元24、导航单元28、后视系统控制单元32、电子显示镜34、或者其一些组合处执行。
从步骤310开始，该方法获取来自后向摄像机的视频输入或者视频馈送。例如，视频输入可以是从后向摄像机22获取，该后向摄像机22安装在主车辆10的前部并且指向主车辆后方的区域。在另一个实施例中，摄像机可以是侧面安装和/或面向摄像机，例如，捕获主车辆的侧面的视频。该视频输入可以捕获来自一个或多个盲点的视频。在一些实施例中，可以获取来自多个摄像机的视频，诸如，来自后向摄像机22以及一个或多个侧面安装摄像机或者按照立体方式。后视系统控制单元32获取该视频输入并且然后可以例如将该视频储存、缓冲、处理、以及/或者传递至电子显示镜34，如将在下文描述的。
在步骤320中，该方法识别最接近的尾随车辆。如果已经履行或者执行了方法200并且已经计算了用于最接近的尾随车辆的性能度量，则该步骤可以是不必要的。如上文描述的，最接近的尾随车辆可以是既是尾随车辆且在距离上最接近主车辆10的远程车辆14(在距离上最接近可以是基于标准线性距离或者赛车道距离)。在该步骤期间还可以考虑到其它因素，诸如，远程车辆是否与主车辆参与相同的竞赛。在一个实施例中，每个远程车辆的GPS坐标均通过V2V系统16在基本安全消息(BSM)中被发送至主车辆10上的V2V单元24，并且V2V单元24然后将该坐标信息以交通输入的形式提供至后视系统控制单元32。控制单元32使用交通输入结合来自主车辆上的导航单元28的导航输入来确定哪个远程车辆是最接近主车辆的尾随车辆。例如，在图1和图3中，最接近的尾随车辆是车辆14”。
接着，步骤330确定最接近的尾随车辆是否在摄像机的视野内。例如，在图1中，车辆14'和14”均示出为在后向摄像机22的视野60中；但在图3中，仅仅车辆14’在摄像机视野中。为了确定最接近的尾随车辆14”是否在摄像机22的视野60中，该方法可以结合主车辆10的GPS坐标使用最接近的尾随车辆的GPS坐标和/或从摄像机22获取的视频输出。例如，结合主车辆的方向的GPS坐标可以确证地与视频输入一起用于定位和/或识别最接近的尾随车辆。该方法可以可选地使用对象辨认技术来辨认视野60中的一个或多个远程车辆。在辨认了一个或多个车辆之后，主车辆可以确定来自视频输入的其中一个辨认出的车辆是否是最接近的尾随车辆。例如，在图1中示出的示例中，车辆可以辨认车辆14'和14”并且然后使用该车辆的GPS坐标来确定图像中的哪个车辆实际上是车辆14”。在图3的示例中，车辆可以仅仅辨认车辆14'，因为其是摄像机22的视野60中示出的唯一车辆。然后，通过使用车辆14”(示例性实施例中最接近的尾随车辆)的GPS坐标，主车辆可以确定车辆14”在摄像机22的视野外部。如果最接近的尾随车辆在视野外部，则该方法继续进行至步骤350(例如，如图3中图示的示例一样)；如若不然，该方法继续进行至步骤340(例如，如图1中图示的示例一样)。
在步骤340中，该方法确定最接近的尾随车辆的图像位置以便使得可以在视频输入中对其进行识别。闪前至步骤390，例如，增强视频输出将被显示在电子显示镜34上。由于最接近的尾随车辆在摄像机视野中并且因此被捕获在视频中(见步骤330)，所以可以令人期望的是突显或者如若不然指示其在视频中的存在以便使得驾驶员可以更加容易地辨认该最接近的尾随车辆。当需要将性能度量定位在最接近的尾随车辆旁边时，确定图像位置也将在后续步骤中是有用的。一个实施例通过如下方式来实现该操作：结合视频辨认算法使用主车辆10和最接近的尾随车辆(例如，图1中的车辆14”)的GPS坐标。对GPS坐标的比较会通知视频辨认算法去哪里查阅视频输入以及在视频输入中查找什么(例如，车辆的哪个部分可能是可见的)。在另一个实施例中，该方法可以使用最接近的尾随车辆的识别信息(诸如，设置在车辆的引擎罩上的参与号码或者车辆的颜色组合)来识别该最接近的尾随车辆。
在步骤350中，该步骤350发生在最接近的尾随车辆处于摄像机视野外部时，该方法确定最接近的尾随车辆是否在主车辆10的特定距离内。在一个实施例中，接近度或者距离可以是预定校准距离(例如，5m-20m)。例如，GPS坐标可以用于确定车辆之间的范围或者距离，如已经解释的，或者该方法可以使用雷达或者其它传感器来检测相对距离。例如，该距离可以被计算为主车辆10的前部与最接近的尾随车辆14”的前部之间的距离，如在图3中示出为距离“z”。在确定了车辆之间的相对距离之后，将其与预定距离或者接近度(该预定距离或者接近度可以是校准距离)作比较。
在步骤360和370中，假定最接近的车辆不在摄像机22的视野中，如在图3和图4中的车辆14”一样。由于最接近的尾随车辆不在来自摄像机22的视频输入中，所以未看见的车辆14”的位置可以由箭头或者其它指示器92来暗示(见图4)。主车辆10可以冒着其竞赛位置被最接近的尾随车辆14”“超越”的风险；在这种情况下，该方法继续进行至步骤360，在该步骤360中设置“超越”指示器。如果不是这样，则该方法继续进行至步骤370。
在步骤360中，如先前所提到的，主车辆10冒着其竞赛位置被最接近的尾随车辆14”“超越”的风险。若是这种情况，则该方法可以在存储器50中或者在处理装置52中设置标志，该标志指示当显示视频数据时，应该显示“超越”指示器。该方法然后继续进行至步骤370。
在步骤370中，该方法生成指示器92，该指示器92在被叠加或者覆加在视频上时将通知或者如若不然指示驾驶员未看见的车辆14”位于哪里。在图3中，车辆14”在主车辆10的左侧并且在摄像机22的视野外部。因此，该步骤可以在视频的右侧生成箭头或者其它指示器92(由于摄像机22和驾驶员面向相反方向，所以方位是镜像)，该箭头或者其它指示器92可以被覆加或者叠加在视频数据上以便指示车辆14”的位置。在赛车道包含高度变化的情况下(例如，如在赛车道位于山区的情况下)，则指示器92甚至可以取决于最接近的尾随车辆的相对位置被设定在视频的顶部或者底部。可替代地，可以设置精确像素位置以便使指示器92在被显示时最为准确地描绘未看见的车辆14”实际位于哪里。在任何情况下，该方法继续进行至步骤380。
在步骤380中，该车辆获取或者计算用于最接近的尾随车辆的性能度量。该度量可以是估计时差，如结合方法200所描述的，或者该度量可以是一些其它类型的性能度量，比如，估计距离或者范围。在另一个实施例中，性能度量可以由远程车辆14(诸如，最接近的尾随车辆)计算或者如若不然确定，并且然后经由V2V系统16或者一些其它车辆间通信系统被传送至主车辆10。可替代地，性能度量可以是车辆速度、速率、加速度、圈数、距离、竞赛位置(例如，八个地方中的第一个地方)，并且可以包括其它信息，诸如，车辆标识符(例如，车辆名称、车辆标识号(VIN)、竞赛参与号)、驾驶员的名字、或者其它车辆信息。
最后，在性能度量和/或指示器在图形上叠加在视频上的情况下，将增强视频输出提供至电子显示镜34以进行显示，步骤390。这类增强视频输出的一些示意性和非限制性示例在图2和图4中示出。在最接近的尾随车辆在后向摄像机22的视野中的情况下，指示器90可以是圆圈、远程车辆14”的颜色或者亮度的变化、或者一些其它指示器，该其它指示器直观地表示视频中的哪个远程车辆是最接近的尾随车辆，如在图2中示出的。可替代地，如果最接近的尾随车辆不在摄像机视野中，则指示器92可以是箭头或者其它指示符号，该符号指向最接近的尾随车辆的屏幕外位置，如在图4中示出的。或者，在车辆不在视野中并且主车辆冒着其竞赛位置被最接近的尾随车辆超越的风险的情况下(例如，如在步骤350中确定的)，则指示器可以仅仅是在显示器的恰当侧上的警报(例如，指示明显超越的黄色或者红色符号)。在任何情况下，主车辆10的驾驶员现在都可能接到了最接近的尾随车辆及其相对位置连同性能度量(诸如，估计时差)的通知。当然，增强视频输出能够包括用于多个远程车辆的性能度量，这是因为该方法不限于仅仅为一个车辆提供这种图形信息。
应理解，前述描述并非是对本发明的定义，而是对本发明的一个或多个优选示例性实施例的描述。本发明不限于本文公开的特定实施例，而是仅仅由下文的权利要求书来限定。此外，前述描述中包含的声明涉及特定实施例并且不应理解为限制本发明的范围或者权利要求书中所使用的术语的定义，除非术语或措词在上文进行了的明确的限定。多个其它实施例以及对所公开的实施例的多种改变和修改将对本领域技术人员而言显而易见。例如，步骤的特定组合和顺序仅仅是一种可能性，因为本方法可以包括具有比在此示出的步骤更少、更多、或者不同的步骤的步骤组合。所有这些其它实施例、改变和修改都意在处于所附权利要求书的范围内。
如在本说明书和权利要求书中使用的，术语“例如”、“如”、“举例来说”、“诸如”、以及“比如”，以及动词“包括”、“具有”、“包含”及其其它动词形式，在与一个或多个部件或者其它项目的列表一起使用时，分别应理解为是开放式的，意味着该列表不应看作是排除其它附加部件或者项目。其它术语应使用其最广泛的合理含义来进行理解，除非其用于要求有不同解释的上下文中。

Claims (14)

1.一种用于与主车辆的后视系统一起使用的方法，所述后视系统具有后向摄像机、车辆对车辆(V2V)单元、以及电子显示镜，并且所述方法包括如下步骤：
获取来自所述后向摄像机的视频输入；
获取来自所述V2V单元的交通输入，所述交通输入与远程车辆有关；
使用所述交通输入来确定所述远程车辆的性能度量；以及
在所述电子显示镜上显示增强视频输出，其中，所述增强视频输出包括叠加在所述视频输入上的所述性能度量。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：
接收竞赛已经开始或者将要开始的指示；
收集来自远程车辆的信息；以及
基于所述收集到的信息来确定所述远程车辆是所述竞赛中的参与车辆还是所述竞赛中的非参与车辆，其中，前述步骤是启动所述后视系统以期待所述竞赛的方法的一部分，并且是在所述显示步骤之前进行执行以便使得所述显示步骤仅仅包括显示用于参与车辆的所述增强视频输出。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括如下步骤：
在所述确定步骤之后生成所述竞赛中的所有参与车辆的列表，所述列表包括用于每个参与车辆的安全证书，该安全证书用作车辆对车辆(V2V)通信系统中的车辆标识符。
4.根据权利要求2所述的方法，所述方法进一步包括如下步骤：
收集关于将举行所述竞赛的赛车道的信息，所述收集到的信息包括在所述赛车道上的地理数据。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：
在所述显示步骤之前确定所述远程车辆是否也是尾随车辆，所述尾随车辆具有的最前点相对于所述主车辆的行驶方向而言位于所述主车辆的最前点后方；以及
当所述远程车辆是尾随车辆时，所述显示步骤仅仅显示具有所述叠加性能度量的所述增强视频输出。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定步骤进一步包括：确定所述远程车辆是否是尾随车辆以及是否在所述主车辆的所述特定距离内；以及
当所述远程车辆是尾随车辆并且在所述主车辆的所述特定距离内时，所述显示步骤仅仅显示具有所述叠加性能度量的所述增强视频输出。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述确定步骤进一步包括：确定所述远程车辆是否是尾随车辆、是否在所述主车辆的所述特定距离内、以及是否与所述主车辆参与相同的竞赛；以及
当所述远程车辆是尾随车辆、在所述主车辆的所述特定距离内、并且与所述主车辆参与相同的竞赛时，所述显示步骤仅仅显示具有所述叠加性能度量的所述增强视频输出。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述确定步骤进一步包括：确定所述远程车辆是否是尾随车辆、是否在所述主车辆的所述特定距离内、是否与所述主车辆参与相同的竞赛、以及是否是最接近所述主车辆的尾随车辆；以及
当所述远程车辆是尾随车辆、在所述主车辆的所述特定距离内、与所述主车辆参与相同的竞赛、并且是最接近所述主车辆的尾随车辆时，所述显示步骤仅仅显示具有所述叠加性能度量的所述增强视频输出。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：
在所述显示步骤之前确定所述远程车辆是否也是最接近的尾随车辆，所述最接近的尾随车辆是就标准线性距离或者赛车道距离而言最接近所述主车辆的尾随车辆；以及
当所述远程车辆是所述最接近的尾随车辆时，所述显示步骤仅仅显示具有所述叠加性能度量的所述增强视频输出。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述使用步骤进一步包括：使用所述交通输入来确定所述主车辆与所述远程车辆之间的成估计时差的形式的所述性能度量，并且所述显示步骤进一步包括：在所述电子显示镜上显示所述增强视频输出，其中，所述增强视频输出包括叠加在所述视频输入上的所述估计时差。
11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：
确定所述远程车辆是否在所述后向摄像机的视野中；以及
当所述远程车辆在所述视野中时，所述显示步骤在所述远程车辆的图像附近显示具有所述叠加性能度量的所述增强视频输出，并且当所述远程车辆不在所述视野中时，所述显示步骤在指示所述远程车辆的未看见位置的指示器附近显示具有所述叠加性能度量的所述增强视频输出。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述远程车辆在所述后向摄像机的所述视野中时，所述显示步骤在所述远程车辆的所述图像附近显示具有所述叠加性能度量的所述增强视频输出，并且在所述远程车辆周围的成轮廓线的形式的指示器或者所述远程车辆的颜色或者亮度的变化直观地表示所述视频中的所述远程车辆是所述最接近的尾随车辆。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述远程车辆不在所述后向摄像机的所述视野中时，所述显示步骤在指示所述未看见的远程车辆位于所述电子显示镜的哪一侧上的箭头附近显示具有所述叠加性能度量的所述增强视频输出。
14.一种用于与主车辆一起使用的后视系统，所述后视系统包括：
后视系统控制单元；
后向摄像机，所述后向摄像机联接至所述控制单元并且为所述控制单元提供所述主车辆后方的区域的视频输入；
车辆对车辆(V2V)单元，所述车辆对车辆单元联接至所述控制单元并且为所述控制单元提供与一个或多个远程车辆相关的交通输入；以及
电子显示镜，所述电子显示镜联接至所述控制单元并且接收来自所述控制单元的增强视频输出，其中，所述控制单元配置为：通过添加用于远程车辆的性能度量来操控所述视频输入，并且用于所述远程车辆的所述性能度量至少部分地是基于来自所述V2V单元的所述交通输入。
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