CN113545032A - 带摄像装置的后视镜系统的图像显示 - Google Patents

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CN113545032A CN202080019163.8A CN202080019163A CN113545032A CN 113545032 A CN113545032 A CN 113545032A CN 202080019163 A CN202080019163 A CN 202080019163A CN 113545032 A CN113545032 A CN 113545032A
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆(10)的后视镜系统(1)，包括后视镜装置(2)，该后视镜装置(2)具有要附接到车辆(10)的后视镜基部(21)和附接到后视镜基部(21)的后视镜头部(22)，该后视镜装置(2)包括布置在后视镜头部(22)中并且从后视镜头部(22)内看透明或透光的镜元件(23)，其中，致动器(3)使得能够通过旋转和/或倾斜镜元件(23)和/或后视镜头部(22)来调整镜元件(23)的取向，其中，摄像装置(4)布置在后视镜头部(22)内且处于镜元件(23)后方，用于记录至少透过镜元件(23)对车辆(10)周围环境具有第一视角的摄像装置视景(CV)，其中，控制单元(5)处理从摄像装置(4)接收的摄像装置视景(CV)来提供显示在监视器(6)上的具有小于第一视角的第二视角的监视器视景(MV)，以向车辆(10)的驾驶员(20)提供监视器视景(MV)，以及其中，控制单元(5)适于从摄像装置视景(CV)中提取作为摄像装置视景(CV)的一部分的监视器视景(MV)，其中无论摄像装置的取向如何，监视器视景(MV)都保持恒定；和/或在后视镜装置(2)使得镜元件(23)能够相对于摄像装置(4)运动的情况下，控制单元(5)适于关于镜元件(23)相对于摄像装置(4)的取向重新校准摄像装置(4)，或者，在后视镜装置(2)使得镜元件(23)和摄像装置(4)能够与后视镜头部(22)一起运动的情况下，控制单元(5)适于关于镜元件(23)相对于后视镜基部(21)的取向重新校准摄像装置(4)。本发明还涉及一种具有这种后视镜系统的机动车辆以及一种操作这种后视镜系统的方法。

Description

带摄像装置的后视镜系统的图像显示
技术领域
本发明涉及一种后视镜系统、一种包括这种后视镜系统的车辆以及一种用于操作这种后视镜系统的方法。
背景技术
机动车辆通常在驾驶员视景的两侧配备外后视镜，其至少在后视方向上检测机动车辆的周围环境。除了传统的后视镜外，摄像装置监控系统还应通过提供车辆周围的视景来辅助驾驶员。摄像装置可以布置在车辆的任意位置。为了以广角视景从周围接收图像，摄像装置可以配备鱼眼镜头，或者摄像装置可以从通过曲面产生广角视景的镜中获得广角视景。在应用特定形状的反光件的情况下，摄像装置不需要定位在车辆表面的外侧，而是可以定位在更隐蔽的位置。
FR2794700 A1公开了使用凸面镜向摄像装置反射广角视景。这种接收到的摄像装置图像会失真，从而需要对来自凸面镜的失真图像应用几何校正函数的图像处理来获得无失真的二维广角视景。这种解决方案的优点是已知了固定摄像装置位置与具有已知镜形状的固定镜位置之间的关系。
为了确保空间安全并避免在车辆外部安装额外的功能部件，摄像装置可放置在现有后视镜的壳体内。后视镜内的摄像装置不会改变车辆的外表面，从而避免了车身上的额外开口或在行程开始时必须伸出或处于静止姿态从车身突出的额外摄像装置臂。使用现有的后视镜来容纳摄像装置的好处还在于，由于其后视功能，后视镜的位置是从车辆外壁突出的，使得布置在其中的摄像装置可以提供后方交通状况的良好概览而无需应用复杂的镜系统来获得后方交通视景。摄像装置也可以定位在后视镜中来观察前方的交通状况。然而，通过显示器上所显示的摄像装置视景对后方和前方的交通情况进行的观察不应依赖于后视镜的取向。后视镜的取向根据驾驶员的位置、身体尺寸和观察方向进行调整，是视驾驶员不同而不同的。在某些情况下，驾驶员可能会在其行程中改变镜取向。这不应影响监视器上所提供的视景，以便确保监视器始终向驾驶员呈现适合驾驶安全的视景。
US2011/254957A1涉及用于车辆的图像校正，其包括：显示装置，用以示出修改的图像；以及屏幕，用于接收已通过图像校正改进的记录图像。此外，已知的系统包括与显示装置和屏幕通信的图像校正，使得通过使用传送或传输过程将像素从第一位置重新定向或重新定位到第二位置来改进位于所记录图像中的像素。
根据WO2019/040711A1的用于安装于车辆的外部后视镜组件包括：构造为附接在车辆外部的安装臂；以及具有镜壳、镜反射元件和镜致动器的镜头部。安装臂通过镜壳中的孔口被接收并且镜致动器附接到镜壳内的安装臂处。镜致动器可电动操作以相对于安装臂调节镜反射元件和镜壳。在镜致动器操作期间，孔口允许镜壳相对于安装臂运动。电动折叠致动器可操作成将镜的头部在折叠或非使用位置与伸展或使用位置之间相对于基部部分枢转。
期望的是，能够在不改变车辆的外表面并且同时不管摄像装置的取向如何都始终向驾驶员提供适合于驾驶安全的视景的情况下安装摄像装置监控系统。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在不改变车辆的外表面并且同时不管摄像装置的取向如何都始终向驾驶员提供适合于驾驶安全的视景的情况下安装的摄像装置监控系统。
该问题通过一种用于机动车辆的后视镜系统解决，该后视镜系统包括后视镜装置，该后视镜装置具有附接到车辆的后视镜基部和附接到后视镜基部的后视镜头部，该后视镜装置包括布置在后视镜头部中并且从后视镜头部内看透明或透光的镜元件，其中，致动器能够通过旋转和/或倾斜镜元件和/或后视镜头部来调整镜元件的取向，其中，摄像装置设置在后视镜头部内且在镜元件后方，用于记录至少透过镜元件对车辆周围环境具有第一视角的摄像装置视景，其中，控制单元处理从摄像装置接收到的摄像装置视景来提供显示在监视器上的具有小于第一视角的第二视角的监视器视景，以将监视器视景提供给车辆的驾驶员，其中，
——控制单元适于从摄像装置视景中提取作为摄像装置视景的一部分的监视器视景，其中无论摄像装置取向如何，监视器视景都保持恒定，和/或
——在后视镜装置使镜元件能够相对于摄像装置运动的情况下，控制单元适于关于镜元件相对于摄像装置的取向重新校准摄像装置，或
——在后视镜装置使镜元件和摄像装置能够与后视镜头部一起运动的情况下，控制单元适于关于镜元件相对于后视镜基部的取向重新校准摄像装置。
镜元件可以作为后视镜头部中的单独独立元件而旋转和/或倾斜，使后视镜头部保持不变位置，或者作为固定到后视镜头部的元件而旋转和/或倾斜，其中整个后视镜头部被旋转和/或倾斜以旋转和/或倾斜镜元件。
根据本发明的后视镜系统是一种混合系统，包括与摄像装置监控系统相结合的传统后视镜装置，该摄像装置监控系统表示这样一种系统，其中除了镜元件之外，提供车辆周围视景的摄像装置也由控制单元通过数据连接而连接到监视器，该控制单元进一步处理摄像装置所记录的来自车辆周围的图像。摄像装置可以透过镜元件记录后方交通状况的摄像装置视景，或者可以透过后视镜头部的透光壳体记录前方交通状况。摄像装置可以是提供来自周围环境的数字图像的任意合适的摄像装置。摄像装置可以配备不同的镜头以提供更广的视角或小角度的视角，或者应用变焦来提供具有适应性的视角。控制单元包括处理器，在其中安装有图像处理软件以根据摄像装置取向及其相对于车辆的对准状况来处理所接收的图像。监视器可以是任意合适的监视器，其屏幕适于显示由摄像装置接收并由控制单元处理的图像或视频流。镜元件反射环境光，但从朝向后视镜头部的内部空间的另一侧或背侧看是透明或透光(光线通过镜元件，但强度略有降低)的，以使摄像装置能够透过镜元件记录车辆周围环境。用于镜元件的合适材料是玻璃、塑料或诸如铬或铬合金层之类的薄金属层。因此，必须相对于摄像装置前面的镜元件校准摄像装置，这导致与摄像装置前面没有镜元件的情况相比，沿着摄像装置的光路具有不同的光学特性。这种基本校准可以在其中镜元件和摄像装置在绝对方面以及相对于彼此处于标准位置(中间位置或预定的基准取向)的标准布置中执行。然而，当相对于摄像装置取向转动镜元件时，无论是旋转镜还是旋转带有固定镜元件的后视镜头部，沿光路的光学特性都会发生变化，从而需要重新校准以便提供恒定的监视器视景的图像质量。在摄像装置与镜元件或后视镜头部一起旋转或倾斜的情况下，基本校准对于任意旋转和/或倾斜的位置也是正确的，但是在监视器上应是稳定的监视器视景的位置根据改变的摄像装置位置而在摄像装置视景内运动。因此，如果摄像装置相对于车辆或相对于镜元件的取向变化，则必须为图像质量、检测算法、ADAS或附加地显示在监视器视景的顶部的叠加内容(如距离或转向线)考虑新取向，以将它们置于预期的或正确的位置。由于监视器视景是表格，因此可以以与镜元件旋转和/或倾斜之前相同的方式显示附加信息。
根据本发明的系统避免了其中摄像装置由附加致动器机械地旋转来补偿镜元件或后视镜头部的任何运动的任何机械式解决方案。此外，通过根据本发明应用的图像校正，不论镜元件与摄像装置之间的相对取向如何，所记录的图像或视频流的质量保持在其期望水平。
因此，根据本发明的后视镜系统提供了一种在不改变车辆的外表面且同时不论摄像装置取向如何都始终向驾驶员提供适合于驾驶安全的视景的情况下安装的摄像装置监控系统。
在一个实施方式中，摄像装置适于为后视镜头部或镜元件的所有可能取向提供覆盖监视器视景方向的摄像装置视景。无论后视镜头部或镜元件的取向如何，都可以显示监视器视景。
在另一个实施方式中，控制单元通过从摄像装置视景中切出监视器视景来提供监视器视景，其中监视器视景在摄像装置视景中的位置是后视镜头部和/或镜元件的取向相对于摄像装置的取向的函数。这使控制单元能够以简单有效的方式从摄像装置视景中获取监视器视景。
在另一个实施方式中，控制单元在摄像装置的预定基准方向上对摄像装置执行初始校准。因为镜元件由于其光学特性和取向而对所记录的视景具有光学影响，初始校准提高了摄像装置视景和得出的监视器视景的记录质量。制造偏差可能导致摄像装置和镜元件的位置在摄像装置相对于镜元件的初始“正常”位置中略微改变，这可以通过该初始校准进行补偿。在另一个优选实施方式中，监视器视景对应于居中在摄像装置视景内的观察区域，优选地在预定基准取向。
在另一个实施方式中，摄像装置安装在后视镜头部中相对于镜元件处于固定位置，并且监视器视景在摄像装置视景内的移位由控制单元根据摄像装置相对于预定基准取向的当前取向得出。在此，因为摄像装置与镜元件一起运动，可以通过监测摄像装置的位置或通过监测镜元件的位置来确定摄像装置位置的变化。在此，摄像装置可以安装在镜元件的背板上或在头部运动的后视镜头部的情况下安装在后视镜头部内。在优选实施方式中，当前取向由监测镜元件位置的传感器确定。控制单元必须知道摄像装置视景相对于基准位置的当前取向，以便从摄像装置视景中能适当切出监视器视景。
在另一个实施方式中，摄像装置视景包括在摄像装置视景内的特定位置处由控制单元识别的车辆的至少一部分，并且当前取向根据在摄像装置视景中车辆位置相对于其先前位置的移位得出。该实施方式避免了额外的传感器作为硬件组件来确定任何位置。可以通过图像处理装置对车辆的可见部分进行处理并将其用作基准，这使系统更易于安装且更可靠。用于分析关于车辆部分的摄像装置视景的相应算法对于本领域普通技术人员是已知的，其中本领域普通技术人员能够选择合适的基准点来执行这样的图像处理。基准点可以是门把手、车辆边缘或车辆外表面的其他特殊基准点。
在一个替代实施方式中，摄像装置具有相对于车辆的固定位置并且不与镜元件一起运动，并且镜元件相对于摄像装置的取向由控制单元根据从监测镜元件位置的传感器所接收到的旋转或倾斜数据得出。在这种情况下，镜元件对所记录的摄像装置视景的光学贡献随镜元件相对摄像装置的相对取向而变化。为了补偿此影响，必须在后视镜头部或镜元件运动的情况下确定镜元件的取向。
在另一个实施方式中，控制单元使用内部存储的针对镜元件相对于摄像装置的所有可能取向的校准数据来动态地调整镜元件的每个取向的校准。无论镜元件相对于摄像装置的取向如何，摄像装置的重新校准都使得能够以相同的质量接收摄像装置视景。
在另一个实施方式中，传感器监测致动器使镜元件或后视镜头部的旋转或倾斜以基于致动器位置确定镜元件的取向。传感器能够非常准确地确定任意旋转或倾斜，另一方面，这又确定了镜元件相对于车辆并因此相对于摄像装置的取向。
在另一个实施方式中，在控制单元中安装有处理算法来执行摄像装置校准以及监视器视景从摄像装置视景中的提取。该算法可以应用图像识别来确定所需的取向。可替代地，其可以使用取向数据和查找表，其中，针对镜元件的所有可能取向所要应用的重新校准作为镜元件的取向的函数列出。由于镜元件的可运动性仅发生在有限的旋转和倾斜区域，因此可以通过合理的努力建立查找表。
在另一个实施方式中，摄像装置视景和监视器视景是显示在监视器上的来自车辆周围环境的图像或视频流。在通过监视器观察交通状况的情况下，摄像装置视景和监视器视景均被记录并显示为视频流。
在另一个实施方式中，镜元件的取向和/或摄像装置的预定基准取向适于由驾驶员改变为驾驶员取向用以调整视景域，并且驾驶员取向可以存储在与控制单元连接或控制单元所包括的存储单元中，其中存储单元适于存储用于多个驾驶员的多个驾驶员取向。
控制单元可以适于控制致动器以将摄像装置和/或镜元件带入多个驾驶员取向中的任一取向，优选地在驾驶员识别出和/或驾驶员输入时。
本发明还涉及一种包括至少一个根据本发明的后视镜系统的机动车辆。在此，监视器可以在驾驶员侧或在两侧显示车辆的周围环境。在一个实施方式中，系统可以使驾驶员或车辆内的任意其他乘客能够选择周围环境的哪个部分(右侧、左侧、整个区域)应显示在监视器上。术语“机动车辆”表示由马达驱动的任意车辆。机动车辆可以是汽车、卡车、火车、轮船或飞机或任意其他机动交通工具。因此，根据本发明的车辆提供了一种在不改变车辆的外表面且同时不论摄像装置取向如何都始终向驾驶员提供适合于驾驶安全的视景的情况下安装的摄像装置监控系统。
在一个实施方式中，车辆包括位于车辆的驾驶员侧的第一后视镜系统和位于副驾驶员侧的第二后视镜系统，其中监视器视景可以从第一后视镜系统和/或第二个后视镜系统的监视器视景选择。
监视器可以布置在车舱内，优选地，监视器包括：
与第一后视镜系统相关联的第一监视器，
与第一后视镜系统相关联的第二监视器，和/或
与第一后视镜系统和第二后视镜系统相关联第三监视器。
本发明还涉及一种用于机动车辆的操作特别是根据本发明的后视镜系统的方法，该机动车辆包括后视镜装置，该后视镜装置具有待附接到车辆的后视镜基部和附接到后视镜基部的后视镜头部，该后视镜装置包括布置在后视镜头部中并且从后视镜头部内看透明或透光的镜元件，其中，致动器能够通过旋转和/或倾斜镜元件和/或后视镜头部来调节镜元件的取向，并且其中，摄像装置布置在后视镜头部内且处于镜元件后方，用于至少透过镜元件记录对车辆周围环境具有第一视角的摄像装置视景，包括以下步骤：
——从摄像装置接收摄像装置视景并通过控制单元处理摄像装置视景；
——由控制单元向监视器提供具有小于第一视角的第二视角的监视器视景；
——在监视器上显示监视器视景以向车辆驾驶员提供监视器视景；
其中，在相对于摄像装置旋转和/或倾斜镜元件的情况下，
——控制单元从摄像装置视景中提取作为摄像装置视景的一部分的监视器视景，其中无论摄像装置取向如何，监视器视景都保持恒定，和/或
——在后视镜装置使镜元件能够相对于摄像装置运动的情况下，控制单元关于镜元件相对于摄像装置的取向重新校准摄像装置，或
——在后视镜装置使镜元件和摄像装置能够与后视镜头部一起运动的情况下，控制单元关于镜元件相对于后视镜基部的取向重新校准摄像装置。
该方法可以包括通过将摄像装置的预定基准取向和/或镜元件的取向改变为驾驶员取向来调整视景域并且存储该驾驶员取向的进一步步骤。
该方法还可以包括优选地在识别出驾驶员和/或接收驾驶员输入时将摄像装置和/或镜元件带入选定的驾驶员取向的进一步步骤。
因此，根据本发明的方法能够操作在不改变车辆的外表面且同时无论摄像装置取向如何都始终向驾驶员提供适合于驾驶安全的视景的情况下安装的摄像装置监视系统。
上面列出的实施方式可以单独使用或以任意组合使用来提供根据本发明的装置和流程。
附图说明
本发明的这些和其他方面在下面的图示中详细示出。
图1：根据本发明的后视镜系统的一个实施方式的示意图；
图2：示出了在(a)右手向旋转的镜头部或镜元件以及(b)左手向旋转的镜头部或镜元件的情况下相对于车辆固定的摄像装置的摄像装置视景和监视器视景的示意图；
图3：示出了在(a)右手向旋转的镜头部或镜元件和(b)左手向旋转的镜头部或镜元件的情况下，与镜元件一起旋转的摄像装置的摄像装置视景和监视器视景的示意图；
图4：示出了在摄像装置与镜元件一起旋转的情况下监视器视景在摄像装置视景内的运动；
图5：示意性地示出了将如何确定摄像装置视景的第二位置；
图6：示出了根据本发明的机动车辆的一个实施方式；以及
图7：示出了根据本发明的方法的一个实施方式。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的后视镜系统1的一个实施方式的示意图，该后视镜系统包括后视镜装置2，该后视镜装置具有附接到车辆10(由实线指示)的后视镜基部21和附接到该后视镜基部21的后视镜头部22，该后视镜装置包括布置在后视镜头部22中的镜元件23。镜元件23是透明的或透光的，使得布置在后视镜头部22内的摄像装置4能够记录车辆的周围环境，这里是透过镜元件23进行记录的。此外，致动器3布置在镜基部的镜头部中以通过旋转和/或倾斜分离于镜头部22的镜元件23或在镜元件23刚性地安装于后视镜头部的情况下通过旋转和/或倾斜后视镜头部22(所谓的头部运动体)来调整镜元件23的取向。在这两种情况下，摄像装置4都布置在后视镜头部22内部且处于镜元件23后方，用于透过镜元件23记录对车辆10周围环境具有宽广的第一视角的摄像装置视景CV，其中摄像装置4适于为后视镜头部22或镜元件23的所有可能取向提供覆盖监视器视景MV方向的摄像装置视景CV。后视镜头部22的可能取向通常受限于可用于经由反射性镜元件23向驾驶员20提供后方交通的直接视景的取向。因此，后视镜头部22或镜元件23可以围绕表示为P1的中间位置旋转大约几度。这同样适用于倾斜后视镜头部22或镜元件23的情况。监视器视景MV对应于在预定基准取向P1上居中于摄像装置视景CM内的观察区域，在本例中为后视镜头部22或镜元件23的中间位置。控制单元5处理从摄像装置4接收的摄像装置视景CV来提供显示在监视器6上的具有小于第一视角的第二视角的监视器视景MV，以向车辆10的驾驶员20提供监视器视景MV，其中控制单元5适于从摄像装置视景CV提取作为摄像装置视景CV的一部分的监视器视景MV，其中不论摄像装置取向如何，监视器视景MV都保持恒定，和/或在后视镜装置2使镜元件23能够相对于摄像装置4运动的情况下，控制单元5适于关于镜元件23相对于摄像装置4的取向重新校准摄像装置4。保持监视器视景MV恒定意味着即使当摄像装置4旋转或倾斜时监视器视景MV也示出相同的视景方向。为了这样做，控制单元5通过从摄像装置视景CV中切出监视器视景MV来提供监视器视景MV，其中监视器视景MV在摄像装置视景CV中的位置是后视镜头部22或镜元件23的取向相对于摄像装置4的取向的函数。为了提供良好的观察质量，控制单元5在预定基准取向P1(这里：后视镜头部22或镜元件23的中间位置)上对摄像装置4执行初始校准。为了向驾驶员20显示后方交通状况，摄像装置视景CV和监视器视景MV可以是要显示在监视器6上的车辆10周围环境的图像、优选地是视频流。
图2示出了在(a)右手向旋转的镜头部(图2的左侧部分)或镜元件23(图2的右侧部分)以及(b)左手向旋转的镜头部(图2的左侧部分)或镜元件23(图2的右侧部分)的情况下，相对于车辆10具有固定取向的摄像装置4(非旋转且非倾斜式摄像装置4)的摄像装置视景CV和监视器视景MV的示意图。镜元件23相对于摄像装置4的取向由控制单元4根据从监测镜元件23位置的传感器7所接收的旋转或倾斜数据得出。在相对于摄像装置4旋转和/或倾斜镜元件23之后，初始校准不再适用于取向改变了的当前情况。因此，控制单元5使用内部存储的针对镜元件23相对于摄像装置4的所有可能取向的校准数据来动态地调整镜元件23的每个取向的校准。所使用的校准数据可以连同相对应的旋转和倾斜数据存储在查找表中。对于所确定的或得出的旋转和/或倾斜，控制单元5简单地应用查找表的相应校准数据以便执行对摄像装置4和摄像装置视景CV的重新校准。不论后视镜头部22或镜元件23的取向如何，监视器视景MV都对应于在预定基准取向P1上居中在摄像装置视景CM内的观察区域。这种重新校准可能不适用于其中摄像装置4与镜元件23同时旋转或倾斜从而保持摄像装置4和镜元件23之间的相对取向恒定的实施方式。在这种情况下，初始校准也应用于后视镜头部22或镜元件23的任意后来的旋转或倾斜取向。
通过将摄像装置4的预定基准取向P1和/或镜元件23的取向改变为驾驶员取向来调整视景域，能够存储不同的驾驶员取向。因此，优选地在识别出驾驶员和/或接收驾驶员输入时，可以将摄像装置4和/或镜元件23带入选定的驾驶员取向。
图3示出了在(a)右手向旋转的镜头部22(图3的左侧部分)或镜元件23(图3的右侧部分)以及(b)左手向旋转的镜头部22(图3的左侧部分)或镜元件23(图3的右侧部分)的情况下，与镜元件23一起旋转的摄像装置4的摄像装置视景CV和监视器视景MV的示意图。与图2不同，此处，摄像装置4相对于镜元件23的取向没有改变。因此，可以执行摄像装置4的重新校准，但其并不像对于图2中所示的安装那样重要。然而，当摄像装置4安装在后视镜头部22中处于相对于镜元件23的固定位置时，摄像装置视景CV与旋转和/或倾斜的镜元件同时从初始位置P1运动到稍后位置P2，而无论镜元件23的旋转或倾斜如何都应根据摄像装置4的预定基准取向P1以恒定取向显示监视器视景MV。因此，监视器视景MV在摄像装置视景CV内的移位由控制单元4根据摄像装置相对于预定基准取向P1的当前取向P2得出。不论后视镜头部22或镜元件23的取向如何，监视器视景MV都对应于在预定基准取向P1上居中在摄像装置视景CM内的观察区域。
图4示出了在摄像装置4与镜元件一起旋转的情况下监视器视景MV在摄像装置视景CV内的相对运动。原则上，摄像装置视景CV从初始位置或取向P1(此处未示出)运动到与图3(a)中所示位置相对应的当前位置或取向P2a。从该位置P2a，镜元件可以被旋转到对应于图3(b)中所示的位置的另一当前位置或取向P2b，而监视器视景MV保持在恒定方向P1上。控制单元5通过从摄像装置视景CV中切出监视器视景MV来提供监视器视景MV，其中监视器视景MV在摄像装置视景CV中的位置是后视镜头部22或镜元件23的取向相对于摄像装置4的取向的函数。如何在摄像装置视景CV的正确区域中执行切出如下幅图所示。
图5示意性地示出了如何确定摄像装置视景CV的第二位置P2和监视器视景MV在摄像装置视景CV中切出的对应位置。在一个实施方式中，当前取向P2可以由直接监测镜元件23的位置的传感器7确定。在另一个实施方式中，摄像装置视景CM可以包括在摄像装置视景CV内的某一位置处由控制单元4识别的车辆10的至少一部分，并且当前取向P2根据摄像装置视景CV中该车辆位置相对于其先前位置的移位而得出。在另一个实施方式中，传感器7可以监测致动器3使镜元件23或后视镜头部22的旋转或倾斜以基于致动器位置确定镜元件23的取向。为了从摄像装置视景CV获得右侧位置P1处的监视器视景MV，在控制单元5中安装有处理算法来执行摄像装置校准以及监视器视景MV从摄像装置视景CV中的提取。
图6示意性地示出了包括根据本发明的后视镜系统1的根据本发明的机动车辆10的一个实施方式，其中监视器6可以在驾驶员侧或在两侧显示车辆10的周围环境。在一个实施方式中(此处未示出)，该系统可以使驾驶员20或车辆10内的任意其他乘客能够选择周围环境的哪个部分(右侧、左侧、整个区域)应显示在监视器6上。术语“机动车辆”是指由马达驱动的任意车辆。机动车辆10也可以为汽车、卡车、火车、轮船或飞机或任何其他机动交通工具。监视器6可以布置在仪表板上或车辆10的门或窗的侧面上。
图7示出了用于机动车辆10的用以操作根据本发明的后视镜系统1的根据本发明的方法100的一个实施方式，该后视镜系统1包括后视镜装置2，该后视镜装置2具有要附接到车辆10的后视镜基部21和附接到该后视镜基部21的后视镜头部22，该后视镜装置2包括布置在后视镜头部22中且从后视镜头部22内看透明或透光的镜元件23，其中，致动器3使得能够通过旋转和/或倾斜镜元件23或后视镜头部22来调整镜元件23的取向，并且其中，摄像装置4布置在后视镜头部22内部且处于镜元件23后方，用于透过镜元件23记录对车辆10周围环境具有宽广的第一视角的摄像装置视景CV，该方法包括步骤：从摄像装置4接收110摄像装置视景CV并且通过控制单元5处理该摄像装置视景CV；通过控制单元4向监视器6提供120具有小于第一视角的第二视角的监视器视景MV；在监视器6上显示130监视器视景MV以将监视器视景MV提供给车辆10的驾驶员20；其中，在旋转和/或倾斜镜元件23的情况下，控制单元5从摄像装置视景CV中提取140作为摄像装置视景CV的一部分的监视器视景MV，其中无论摄像装置取向如何，监视器视景MV都保持恒定，和/或，在后视镜装置2使镜元件23能够相对于摄像装置4运动的情况下，关于镜元件23相对于摄像装置4的取向重新校准150摄像装置4。可以从控制单元5接收摄像装置视景作为数字信号形式的视频流，并且对数字视频流数据应用合适的视频处理。视频处理还可以用于基于视频处理和对象分类进行失真校正、非球面校正、物体检测、危险检测、启动警告。得到的处理后的视频流在监视器6上显示为监视器视景MV，其可以包括指示交通情况、车道标记、远距离线、警告信号或符号等的叠加。
此处所示的实施方式仅是本发明的示例，因此不应被理解为限制性的。本领域普通技术人员所考虑的替代实施方式同样包含在本发明的保护范围内。
附图标记列表
1 根据本发明的后视镜系统
2 后视镜装置
21 后视镜基部
22 后视镜头部
23 镜元件
3 致动器
4 摄像装置
5 控制单元
6 监视器
7 位置传感器
10 车辆
20 驾驶员
100 操作根据本发明的后视镜系统的方法
110 接收和处理来自摄像装置的摄像装置视景
120 通过控制单元提供监视器视景
130 在监视器上显示监视器视景
140 从摄像装置视景中提取监视器视景作为摄像装置视景的一部分
150 关于镜元件相对于摄像装置的取向重新校准摄像装置
CV 摄像装置视景
MV 监视器视景
P1 摄像装置的预先确定的基准取向
P2 摄像装置的当前取向
P2a 根据图3的位置(a)中的摄像装置的当前取向
P2b 根据图3的位置(b)中的摄像装置的当前取向

Claims (21)

1.一种用于机动车辆(10)的后视镜系统(1)，包括后视镜装置(2)，所述后视镜装置具有要附接到车辆(10)的后视镜基部(21)和附接到所述后视镜基部(21)的后视镜头部(22)，所述后视镜装置包括布置在所述后视镜头部(22)中并且从所述后视镜头部(22)内看透明或透光的镜元件(23)，
其中，致动器(3)使得能够通过旋转和/或倾斜所述镜元件(23)和/或所述后视镜头部(22)来调整所述镜元件(23)的取向，
其中，摄像装置(4)布置在所述后视镜头部(22)内且处于所述镜元件(23)后方，用于记录至少透过所述镜元件(23)对所述车辆(10)周围环境具有第一视角的摄像装置视景(CV)，
其中，控制单元(5)处理从所述摄像装置(4)接收的所述摄像装置视景(CV)来提供显示在监视器(6)上的具有小于所述第一视角的第二视角的监视器视景(MV)，以向所述车辆(10)的驾驶员(20)提供所述监视器视景(MV)，以及
其中，
——所述控制单元(5)适于从所述摄像装置视景(CV)中提取作为所述摄像装置视景(CV)的一部分的所述监视器视景(MV)，其中无论所述摄像装置的取向如何，所述监视器视景(MV)都保持恒定，和/或
——在所述后视镜装置(2)使得所述镜元件(23)能够相对于所述摄像装置(4)运动的情况下，所述控制单元(5)适于关于所述镜元件(23)相对于所述摄像装置(4)的取向重新校准所述摄像装置(4)，或
——在所述后视镜装置(2)使得所述镜元件(23)和所述摄像装置(4)能够与所述后视镜头部(22)一起运动的情况下，所述控制单元(5)适于关于所述镜元件(23)相对于所述后视镜基部(21)的取向重新校准所述摄像装置(4)。
2.根据权利要求1所述的后视镜系统(1)，其中，
所述摄像装置(4)适于为所述后视镜头部(22)或所述镜元件(23)的所有可能的取向提供覆盖所述监视器视景(MV)的方向的摄像装置视景(CV)。
3.根据权利要求1或2所述的后视镜系统(1)，其中，
所述控制单元(5)通过从所述摄像装置视景(CV)中切出所述监视器视景(MV)来提供所述监视器视景(MV)，其中所述监视器视景(MV)在所述摄像装置视景(CV)中的位置是所述后视镜头部(22)和/或所述镜元件(23)的取向相对于所述摄像装置(4)的取向的函数。
4.根据前述权利要求之一所述的后视镜系统(1)，其中，
所述控制单元(5)在所述摄像装置(4)的预定基准取向(P1)上对所述摄像装置(4)执行初始校准。
5.根据前述权利要求之一所述的后视镜系统(1)，其中，
所述监视器视景(MV)对应于在所述摄像装置视景(CM)内居中的观察区域，优选地在所述预定基准取向(P1)上。
6.根据权利要求4或5所述的后视镜系统(1)，其中，
所述摄像装置(4)安装在所述后视镜头部(22)中相对于所述镜元件(23)处于固定位置，并且所述监视器视景(MV)在所述摄像装置视景(CV)内的移位由所述控制单元(4)根据所述摄像装置(4)相对于所述预定基准取向(P1)的当前取向(P2)得出。
7.根据权利要求6所述的后视镜系统(1)，其中，
所述当前取向(P2)由监测所述镜元件(23)位置的传感器(7)确定。
8.根据权利要求6之一所述的后视镜系统(1)，其中，
所述摄像装置视景(CM)包括在所述摄像装置视景(CV)内的特定位置处由所述控制单元(4)识别的所述车辆(10)的至少一部分，并且所述当前取向(P2)根据在所述摄像装置视景(CV)中所述车辆的位置相对于其先前位置的移位得出。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的后视镜系统(1)，其中，
所述摄像装置(4)相对于所述车辆(10)具有固定位置，并且不与所述镜元件(23)一起运动，并且所述镜元件(23)相对于所述摄像装置(4)的取向由所述控制单元(4)根据从监测所述镜元件(23)位置的传感器(7)所接收的旋转或倾斜数据得出。
10.根据权利要求9所述的后视镜系统(1)，其中，
所述控制单元(5)使用内部存储的针对所述镜元件(23)相对于所述摄像装置(4)的所有可能取向的校准数据来动态调整所述镜元件(23)的每个取向的校准。
11.根据权利要求7或9所述的后视镜系统(1)，其中，
所述传感器(7)监测所述致动器(3)使所述镜元件(23)或所述后视镜头部(22)的旋转或倾斜以基于致动器位置确定所述镜元件(23)的取向。
12.根据前述权利要求之一所述的后视镜系统(1)，其中，
在所述控制单元(5)中安装有处理算法来执行摄像装置校准以及所述监视器视景(MV)从所述摄像装置视景(CV)中的提取。
13.根据前述权利要求之一所述的后视镜系统(1)，其中，
所述摄像装置视景(CV)和所述监视器视景(MV)是显示在所述监视器(6)上的所述车辆(10)周围环境的图像或视频流。
14.根据前述权利要求之一所述的后视镜系统(1)，其中，
所述镜元件(23)的取向和/或所述摄像装置(4)的预定基准取向(P1)适于由驾驶员改变为驾驶员取向用以调整视景，并且
所述驾驶员取向能够存储在与所述控制单元(5)连接或所述控制单元所包括的存储单元中，其中所述存储单元适于存储用于多个驾驶员的多个驾驶员取向。
15.根据权利要求14所述的后视镜系统(1)，其中，
所述控制单元(5)适于控制所述致动器(3)以将所述摄像装置(4)和/或所述镜元件(23)带入所述多个驾驶员取向中的任一个，优选地是在驾驶员识别出和/或驾驶员输入时进行。
16.一种机动车辆(10)，包括至少一个根据前述权利要求之一所述的后视镜系统(1)。
17.根据权利要求16所述的机动车辆，包括
车辆驾驶员侧的第一后视镜系统(1)和副驾驶员侧的第二后视镜系统(1)，其中能够从所述第一后视镜系统和/或第二后视镜系统(1)的监视器视景中选择所述监视器视景(MV)。
18.根据权利要求16或17所述的机动车辆，其中，
所述监视器(6)设置在车舱内，
优选地，所述监视器包括
·与所述第一后视镜系统(1)相关联的第一监视器，
·与所述第一后视镜系统(1)相关联的第二监视器，和/或
·与所述第一后视镜系统和第二后视镜系统(1)相关联的第三监视器。
19.一种用于机动车辆(10)的操作根据权利要求1至15之一的后视镜系统(1)的方法(100)，所述后视镜系统包括后视镜装置(2)，所述后视镜装置具有要附接到车辆(10)的后视镜基部(21)和附接到所述后视镜基部(21)的后视镜头部(22)，所述后视镜装置包括布置在所述后视镜头部(22)中并且从所述后视镜头部(22)内看透明或透光的镜元件(23)，其中，致动器(3)使得能够通过旋转和/或倾斜所述镜元件(23)和/或所述后视镜头部(22)来调整所述镜元件(23)的取向，其中，所述摄像装置(4)布置在所述后视镜头部(22)内且处于所述镜元件(23)后方，用于记录至少透过所述镜元件(23)对所述车辆(10)周围环境具有第一视角的摄像装置视景(CV)，所述方法包括以下步骤：
——从所述摄像装置(4)接收(110)所述摄像装置视景(CV)并由控制单元(5)处理所述摄像装置视景(CV)；
——通过所述控制单元(5)向监视器(6)提供(120)具有小于所述第一视角的第二视角的监视器视景(MV)；
——在所述监视器(6)上显示(130)所述监视器视景(MV)以向所述车辆(10)的驾驶员(20)提供所述监视器视景(MV)；
其中，在旋转和/或倾斜所述镜元件(23)的情况下，
——所述控制单元(5)从所述摄像装置视景(CV)中提取(140)作为所述摄像装置视景(CV)的一部分的所述监视器视景(MV)，其中无论所述摄像装置的取向如何，所述监视器视景(MV)都保持恒定，和/或
——在所述后视镜装置(2)使得所述镜元件(23)能够相对于所述摄像装置(4)运动的情况下，所述控制单元(5)关于所述镜元件(23)相对于所述摄像装置(4)的取向重新校准(150)所述摄像装置(4)，或
——在所述后视镜装置(2)使得所述镜元件(23)和所述摄像装置(4)能够与所述后视镜头部(22)一起运动的情况下，所述控制单元(5)关于所述镜元件(23)相对于所述后视镜基部(21)的取向重新校准所述摄像装置(4)。
20.如权利要求19所述的方法，包括进一步的步骤：
通过将所述摄像装置(4)的预定基准取向(P1)和/或所述镜元件(23)的取向改变为驾驶员取向来调整视景，以及
存储所述驾驶员取向。
21.根据权利要求20所述的方法，包括进一步的步骤：
将所述摄像装置(4)和/或所述镜元件(23)带入选定的驾驶员取向，优选地是在识别出驾驶员和/或接收驾驶员输入时进行。
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