CN115053261A - 用于调适位于后方并且沿着车辆侧部的区域的叠加图像的方法 - Google Patents

用于调适位于后方并且沿着车辆侧部的区域的叠加图像的方法 Download PDF

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CN115053261A CN202080095622.0A CN202080095622A CN115053261A CN 115053261 A CN115053261 A CN 115053261A CN 202080095622 A CN202080095622 A CN 202080095622A CN 115053261 A CN115053261 A CN 115053261A
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Abstract

一种用于调适显示在位于车辆的驾驶室中的监视器(16)上的叠加图像(23)的方法，该车辆包括至少一个摄像机‑监视器组件，所述至少一个摄像机‑监视器组件设置有控制单元和摄像机，该摄像机用于提供位于后方并且沿着一个车辆侧部和/或另一个车辆侧部的区域的捕获图像(19)，该方法包括：将车辆侧部的嵌入元素上的位点限定为捕获图像(19)上的目标(27)；通过跟踪目标(27)位置并且通过跟踪捕获图像(19)上的与水平维度(30)相关联的至少一个可识别图案(28)来处理捕获图像(19)；在监视器(16)上显示叠加图像(23)，该叠加图像(23)包括捕获图像(19)和调适叠加层(29)，该调适叠加层(29)包括叠加元素(33)和目标(27)上的指示标志(31)，该叠加元素(33)在捕获图像(19)的如下区域中延伸：该区域根据以所述至少一个可识别图案(28)的定向限定的水平维度(30)被水平地界定，该区域在一侧由指示标志(31)界定并且在另一侧由监视器(16)的侧边(35)界定，该侧边(35)以横向于水平维度的方式延伸并且对应于捕获图像(19)中的驾驶室(3)位置。

Description

用于调适位于后方并且沿着车辆侧部的区域的叠加图像的 方法
技术领域
本发明涉及一种用于调适位于后方并且沿着车辆侧部的区域的叠加图像的方法。本发明进一步涉及一种用于实施所述方法的车辆。
本发明可以应用于轻型车辆、中型车辆和重型车辆，诸如卡车、公共汽车和建筑设备。
背景技术
工业车辆的趋势是利用摄像机组件代替常规后视镜，该摄像机组件包括摄像机，该摄像机被布置在车辆的外部部分上，用于提供车辆的周围区域(例如，位于后方并且沿着车辆侧部的区域)的捕获图像。通过对捕获图像进行处理而得到的图像可以被显示在驾驶员舱室内的监视器上。
至关重要的是，所显示的图像为驾驶员提供必要的视觉信息，以确保人员的安全以及物品和货物的完整性。出于此原因，捕获图像上的叠加元素对于帮助驾驶员来说可能是必要的。
实际上，当从后视镜变为摄像机组件时，驾驶员可能难以估计距离，并且取决于挂车角度，车辆的后部部分的尺寸更难以估计。
本发明旨在解决上述缺点中的所有或一些缺点。
发明内容
出于此目的，本发明涉及一种用于调适显示在位于车辆的驾驶室中的监视器上的叠加图像的方法，该车辆包括至少一个摄像机-监视器组件，所述至少一个摄像机-监视器组件设置有控制单元和摄像机，该摄像机用于提供位于后方并且沿着一个车辆侧部和/或另一个车辆侧部的区域的捕获图像，该方法包括：
将车辆侧部的嵌入元素上的位点限定为捕获图像上的目标，
通过跟踪目标位置并且通过跟踪捕获图像上的与水平维度相关联的至少一个可识别图案来处理捕获图像，
在监视器上显示叠加图像，该叠加图像包括捕获图像和调适叠加层，该调适叠加层包括叠加元素和目标上的指示标志，该叠加元素在捕获图像的如下区域中延伸：该区域根据以所述至少一个可识别图案的定向限定的水平维度被水平地界定，该区域在一侧由指示标志界定并且在另一侧由监视器的侧边界定，该侧边以横向于水平维度的方式延伸，并且对应于捕获图像中的驾驶室位置。
根据本发明的方面，所述至少一个可识别图案包括来自捕获图像的背景元素。优选地，该背景元素包括界定地面和天空的线或区域。在这种情况下，该背景用于限定水平维度。
根据本发明的另一个方面，所述至少一个可识别图案包括捕获图像中所示的车辆的元素。优选地，所述元素作为挂车的竖直极限被包括在车辆侧部中。在这种情况下，所述水平维度可以与背景处于不同的参考坐标系中。所述水平维度可能是直线或曲线。
所述监视器被认为是具有矩形形状的显示装置。
根据本发明的一个方面，所述叠加元素在叠加图像上由与指示标志相交的竖直线界定，该竖直线横向于水平维度。
所述摄像机-监视器组件旨在代替车辆的侧面后视镜。
根据本发明的一个方面，所述位点对应于车辆侧部的几何点，该几何点优选在视觉上限定了车辆侧部的尺寸。特别地，嵌入元素的位点可以是车辆侧部的后上角、后下角或者捕获图像上所示的车辆侧部的轮廓的其它元素部分。
所述用于调适叠加图像的方法使得车辆的驾驶员能够在从后视镜变为CMS时更好地评估距离。实际上，虽然车辆侧部在监视器中是可见的，但是取决于车辆侧部的位置，车辆侧部在捕获图像中占据或多或少的空间。
在这种情况下，所述调适叠加层为驾驶员提供视觉指示。在低的驾驶室/车辆侧部角度的情况中的叠加元素小于在高的驾驶室/车辆侧部角度的情况中的叠加元素，但是由叠加元素所代表的距离是相同的。
该方法的另一个优点是，当转弯时，所述调适叠加层跟随车辆侧部。此外，视野绝不会被所述调适叠加层阻挡。
根据本发明的一个方面，在限定捕获图像上的目标的步骤之前的是选择车辆的嵌入元素上的位点的步骤。
这允许驾驶员自己来限定指示标志的位置的最方便的位点。因此，驾驶员可以根据其偏好而将调适叠加层个性化。
根据本发明的方面，选择车辆的嵌入元素上的位点的步骤对应于手动输入。
根据本发明的一个方面，所述手动输入对应于与监视器的手动交互，该监视器是触摸屏。这允许快速选择以限定所述位点。
根据本发明的方面，所述叠加元素对应于车辆侧部的嵌入元素上的位点的轨迹线的一部分。
这种视觉指示不仅帮助驾驶员在监视器中评估距离，还提示车辆的预测轨迹。
根据本发明的方面，控制单元的存储器包括多条轨迹线，每一条轨迹线对应于车辆侧部相对于驾驶室的位置，显示叠加图像的步骤包括选择所述多条轨迹线中的合适的轨迹线，该合适的轨迹线与指示标志相交。
这种布置允许限制控制单元的处理资源，因为指示标志的移动之后是合适的轨迹线的新的选择。不应连续计算合适的轨迹线。
优选地，连续进行选择以跟随指示标志的位移。特别地，连续意味着根据所限定的频率进行选择，该频率可以能够取决于调谐的刷新率而变化。
根据本发明的方面，用于调适叠加图像的方法包括校准步骤，该校准步骤在显示叠加图像的步骤之前，并且该校准步骤包括限定捕获图像上的目标的若干位置与驾驶室和车辆侧部的若干相对位置之间的对应关系。
优选地，所述对应关系用于根据指示标志位置来限定调适叠加层。
根据本发明的方面，所述对应关系与车辆侧部所位于的挂车的标识参考一起被保存在存储器中。
这种布置使得能够对与驾驶室一起使用的特定挂车进行一次校准。车辆的驾驶室应被理解为车辆的牵引车，该牵引车被构造成与挂车协作。
根据本发明的方面，跟踪目标位置的步骤的处理和显示叠加图像的步骤的处理被将挂车与驾驶室暂时脱离的至少一个步骤中断，并且在所述至少一个步骤之后恢复。
所述对应关系与挂车的识别参考一起被存储的事实允许挂车一次或若干次暂时脱离，而不必经历限定目标和校准轨迹线的步骤。根据本发明的方面，所限定的目标由控制单元存储。
根据本发明的方面，所述方法可以用同一个挂车实施若干次。优选地，可以手动发起输入步骤，以进行复位并重复该方法。这使得例如能够在捕获图像上限定不同目标。
根据本发明的一个方面，驾驶室和车辆侧部的相对位置对应于驾驶室/车辆侧部角度。
根据本发明的方面，通过在车辆的至少一次转弯期间确定所述对应关系，从而在驾驶的同时实现校准步骤。
这允许一旦限定了目标就进行简单校准。可以正常驾驶来限定所述对应关系。根据本发明的一个方面，所述至少一次转弯包括两次转弯。优选地，所述两次转弯是在相反方向上的两次转弯。
根据本发明的方面，在显示叠加图像的步骤期间，在指示标志的水平处切割所述轨迹线或每一条轨迹线，并且擦除所述轨迹线的一小部分，所述一小部分是从指示标志开始到监视器的另一个侧边，该另一个侧边以横向于水平维度的方式延伸并且与捕获图像中的驾驶室位置相反。
根据本发明的方面，所述用于调适叠加图像的方法针对捕获图像上的若干不同目标执行，以在叠加图像中显示若干对应的调适叠加层。
因为每一个指示标志跟随其对应目标，所以调适叠加层连续移动。叠加元素也相对于指示标志的位置被不断地调适。
然而，所述叠加图像是动态的，以帮助驾驶员评估距离，而不会干扰驾驶员的视觉，因为车辆侧部尺寸之外的图像的区域没有被覆盖。
本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包括程序代码装置，当所述程序在控制单元上运行时，该程序代码装置用于执行所述用于调适显示在位于车辆的驾驶室中的监视器上的叠加图像的方法中的任一方面的步骤。
本发明进一步涉及一种用于控制车辆的至少一个摄像机-监视器组件的控制单元，该控制单元被配置成执行所述用于调适显示在位于车辆的驾驶室中的监视器上的叠加图像的方法的步骤。
本发明还涉及一种车辆，该车辆包括上文所公开的控制单元。
上文限定的不相矛盾的不同方面可以组合。
附图说明
借助于下文参照附图阐述的详细描述，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1是包括挂车的车辆的立体图；
-图2是显示在车辆内的监视器上的叠加图像；
-图3是用于调适叠加图像的方法的视图。
具体实施方式
如图1所示，公开了车辆1，更具体是公开了一种工业车辆。虽然将针对卡车描述本发明，但本发明不限于此特定车辆1，而是还可以用于其它车辆，诸如公共汽车。
车辆1包括驾驶室3或牵引车。驾驶室3限定了驾驶员舱室。如图1所示，车辆1还可以被构造成包括机械地且电气地连接到驾驶室3的挂车5。
挂车5由车轮支撑，并且包括也被称为车辆侧部9的侧壁7。车辆侧部9具有后下角11和后上角13。
此外，摄像机-监视器组件15包括摄像机17，该摄像机17用于提供如图2所示的位于后方并且沿着车辆侧部9的区域的捕获图像19，因此摄像机17代替了车辆1的常规侧面车外后视镜。
此处描述了仅一个摄像机-监视器组件15。然而，车辆1可以配备有两个这样的摄像机-监视器组件15，第二个摄像机-监视器组件位于驾驶室3的另一侧上。
摄像机-监视器组件15进一步包括位于驾驶员舱室内的监视器16，该监视器16用于显示通过处理由摄像机17提供的图像而得到的图像。摄像机-监视器组件15进一步包括控制单元21。
控制单元21被配置成从车辆1的各种传感器或部件接收数据、处理这些数据、控制车辆1的各种部件的操作(这可以取决于所接收的信息而进行)。控制单元21被例示为电子控制单元，该电子控制单元可以适应于控制作业车辆操作和/或处理与车辆1的操作相关的数据。作为非限制性且非详尽的示例，特征“处理数据”可以包括确定、存储、传输或接收数据中的一种或多种。
如图2和图3所示，提供了一种用于调适显示在监视器上的叠加图像23的方法。
该方法包括步骤E1，该步骤E1包括将车辆侧部9的嵌入元素上的至少一个位点25限定为捕获图像19上的目标27。此处限定了若干位点25以及对应的目标27。
在捕获图像19上限定目标27的步骤E1之前的是选择车辆侧部9的嵌入元素上的位点25的步骤Es。
位点25对应于车辆侧部9的几何点，这些几何点优选在视觉上限定了车辆侧部9的尺寸。在图2中，已经限定并例示了四个位点，包括后上角13、后下角11或者车辆侧部9的轮廓的其它元素部分。
选择车辆的嵌入元素上的位点的步骤Es对应于手动输入。该手动输入对应于与监视器16的手动交互，该监视器16例如是触摸屏。所限定的目标27由控制单元21存储。
然后，该方法包括步骤E2，该步骤E2包括通过跟踪目标27的位置并且通过跟踪捕获图像19上的与水平维度30相关联的至少一个可识别图案28来处理捕获图像19。
如图2所示，所述至少一个可识别图案28包括来自捕获图像19的背景元素，更特别地，包括界定地面和天空的线或区域。取决于捕获图像19，水平维度30可以是直线或曲线。
可替代地，所述至少一个可识别图案28可以包括捕获图像19中所示的车辆1的元素。
该方法包括步骤E3，该步骤E3包括在监视器16上显示叠加图像23，该叠加图像23包括捕获图像19和调适叠加层29，每一个调适叠加层29对应于目标27。
每一个调适叠加层29包括叠加元素33和目标27上的指示标志31，该叠加元素33在捕获图像的如下区域中延伸：该区域在一侧上由指示标志31界定并且在另一侧上由监视器16的侧边35界定，该侧边35以横向于水平维度的方式延伸并且对应于捕获图像19中的驾驶室3位置。
根据以所述至少一个可识别图案28的定向限定的水平维度30来水平地考虑这种界定。
监视器16可以是具有矩形形状的显示装置。
叠加元素33在叠加图像23上由与指示标志31相交的竖直线37界定，该竖直线37横向于水平维度30。叠加元素33对应于车辆侧部9的嵌入元素上的位点的轨迹线的一部分。
控制单元21的存储器39包括多条轨迹线，每一条轨迹线对应于车辆侧部9相对于驾驶室3的位置。
显示叠加图像23的步骤E3包括选择所述多条轨迹线中的合适的轨迹线，该合适的轨迹线与指示标志31相交。
连续进行选择以跟随指示标志31的位移。特别地，连续意味着根据所限定的频率进行选择，该频率可以能够取决于调谐的刷新率而变化。
在显示叠加图像23的步骤E3期间，在指示标志31水平处切割所述轨迹线或每一条轨迹线，并且擦除所述轨迹线的一小部分，所述一小部分从指示标志31开始到监视器的另一个侧边41，所述另一个侧边41以横向于水平维度30的方式延伸并且与捕获图像19中的驾驶室3位置相反。
该方法还包括校准步骤Ec，该校准步骤Ec在显示叠加图像23的步骤E3之前，并且包括限定捕获图像19上的目标27的若干位置与驾驶室3和车辆侧部9的若干相对位置之间的对应关系。
驾驶室3和车辆侧部9的相对位置对应于驾驶室/车辆侧部角度。所述对应关系用于根据指示标志31位置来限定调适叠加层29。
所述对应关系与车辆侧部9所位于的挂车5的标识参考一起保存在控制单元21的存储器39中。
通过在车辆的至少一次转弯期间确定所述对应关系，从而在驾驶的同时实现校准步骤Ec。所述至少一次转弯包括两次转弯。优选地，所述两次转弯是在相反方向上的两次转弯。
跟踪目标位置的步骤E2的处理以及显示叠加图像23的步骤E3的处理可以被将挂车5与驾驶室3暂时脱离的至少一个步骤Eu中断，并且在所述至少一个步骤Eu之后恢复。
该方法也可以用相同的挂车5实施若干次，以修改目标27。可以手动发起输入步骤，以进行复位并重复该方法。
在控制单元21上运行计算机程序，该计算机程序包括程序代码装置，该程序代码装置用于执行用于调适显示在位于车辆1的驾驶室3中的监视器16上的叠加图像23的方法的步骤。
用于调适叠加图像的方法使得车辆的驾驶员能够在从后视镜变为CMS时更好地评估距离。实际上，虽然车辆侧部9在监视器16中是可见的，但是取决于车辆侧部9位置，车辆侧部9在捕获图像中占据或多或少的空间。
该方法的另一个优点是，当转弯时，调适叠加层跟随车辆侧部。此外，视野绝不会被调适叠加层阻挡。
这种视觉指示不仅帮助驾驶员在监视器中评估距离，还提示车辆的预测轨迹。
应理解，本发明不限于上文所述和附图所示的实施例；而是，本领域的技术人员将认识到可以在所附权利要求书的范围内进行许多改变和修改。

Claims (14)

1.一种用于调适显示在位于车辆(1)的驾驶室(3)中的监视器(16)上的叠加图像(23)的方法，所述车辆(1)包括至少一个摄像机-监视器组件(15)，所述至少一个摄像机-监视器组件(15)设置有控制单元(21)和摄像机(17)，所述摄像机(17)用于提供位于后方并且沿着一个车辆侧部和/或另一个车辆侧部(9)的区域的捕获图像(19)，所述方法包括：
-(E1)将所述车辆侧部(9)的嵌入元素上的位点(25)限定为所述捕获图像(19)上的目标(27)，
-(E2)通过跟踪所述目标(27)位置并且通过跟踪所述捕获图像(19)上的与水平维度(30)相关联的至少一个可识别图案(28)来处理所述捕获图像(19)，
-(E3)在所述监视器(16)上显示叠加图像(23)，所述叠加图像(23)包括所述捕获图像(19)和调适叠加层(29)，所述调适叠加层(29)包括叠加元素(33)和所述目标(27)上的指示标志(31)，所述叠加元素(33)在所述捕获图像(19)的如下区域中延伸：所述区域根据以所述至少一个可识别图案(28)的定向限定的所述水平维度(30)被水平地界定，所述区域在一侧由所述指示标志(31)界定并且在另一侧由所述监视器(16)的侧边(35)界定，所述侧边(35)以横向于所述水平维度的方式延伸，并且对应于所述捕获图像(19)中的所述驾驶室(3)位置。
2.根据权利要求1所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，其中，在限定所述捕获图像(19)上的所述目标(27)的步骤(E1)之前的是选择所述车辆(1)的所述嵌入元素上的所述位点(25)的步骤(Es)。
3.根据权利要求2所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，其中，选择所述车辆(1)的所述嵌入元素上的所述位点(25)的步骤(Es)对应于手动输入。
4.根据权利要求1到3中的一项所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，其中，所述叠加元素(33)对应于所述车辆侧部(9)的所述嵌入元素上的所述位点(25)的轨迹线的一部分。
5.根据权利要求4所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，其中，所述控制单元(21)的存储器(39)包括多条轨迹线，每一条轨迹线对应于所述车辆侧部(9)相对于所述驾驶室(3)的位置，显示所述叠加图像(23)的步骤(E3)包括选择所述多条轨迹线中的合适的轨迹线，所述合适的轨迹线与所述指示标志(31)相交。
6.根据权利要求5所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，包括校准步骤(Ec)，所述校准步骤(Ec)在显示所述叠加图像(23)的步骤(E3)之前，并且所述校准步骤(Ec)包括限定所述捕获图像(19)上的所述目标(27)的若干位置与所述驾驶室(3)和所述车辆侧部(9)的若干相对位置之间的对应关系。
7.根据权利要求6所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，其中，所述对应关系与所述车辆侧部(9)所位于的挂车(5)的标识参考一起被保存在所述存储器(39)中。
8.根据权利要求7所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，其中，跟踪所述目标(27)位置的步骤(E2)的处理和显示所述叠加图像(23)的步骤(E3)的处理被将所述挂车(5)从所述驾驶室(3)暂时脱离的至少一个步骤(Eu)中断，并且在所述至少一个步骤(Eu)之后恢复。
9.根据权利要求6到8中的一项所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，其中，所述驾驶室(3)和所述车辆侧部(9)的所述相对位置对应于驾驶室/车辆侧部角度。
10.根据权利要求6到9中的一项所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，其中，通过在所述车辆(1)的至少一次转弯期间确定所述对应关系，从而在驾驶的同时实现所述校准步骤(Ec)。
11.根据权利要求4到10中的一项所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，其中，在显示所述叠加图像(23)的步骤(E3)期间，在所述指示标志(31)水平处切割所述轨迹线或每一条轨迹线，并且擦除所述轨迹线的一小部分，所述一小部分从所述指示标志(31)开始到所述监视器(16)的另一个侧边(41)，所述另一个侧边(41)以横向于所述水平维度(30)的方式延伸，并且所述另一个侧边(41)与所述捕获图像(19)中的所述驾驶室(3)位置相反。
12.根据权利要求1到11中的一项所述的用于调适所述叠加图像(23)的方法，所述方法针对所述捕获图像(19)上的若干不同目标(27)执行，以在所述叠加图像(23)中显示若干对应的调适叠加层(29)。
13.一种计算机程序，所述计算机程序包括程序代码装置，当所述程序在控制单元(21)上运行时，所述程序代码装置用于执行根据权利要求1到12中的任一项所述的用于调适显示在位于所述车辆(1)的所述驾驶室(3)中的所述监视器(16)上的所述叠加图像(23)的方法的步骤。
14.一种用于控制车辆(1)的至少一个摄像机-监视器组件(15)的控制单元(21)，所述控制单元(21)被配置成执行根据权利要求1至12中的任一项所述的用于调适显示在位于所述车辆(1)的所述驾驶室(3)中的所述监视器(16)上的所述叠加图像(23)的方法的步骤。
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