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      具有觸摸屏顯示器的倒車輔助后攝像系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:6605098閱讀:130來源:國知局
      專利名稱:具有觸摸屏顯示器的倒車輔助后攝像系統(tǒng)的制作方法
      技術領域
      本發(fā)明涉及一種具有觸摸屏顯示器的倒車輔助后攝像系統(tǒng)。
      背景技術
      本發(fā)明總體上涉及車輛后視攝像系統(tǒng),更具體地涉及在電子顯示器上顯示倒車操 作轉向方向。后視系統(tǒng)通過將攝像圖像在可視的顯示面板上提供給駕駛者而已經在機動車輛 上用于監(jiān)控車輛后面的區(qū)域。這樣的系統(tǒng)對于駕駛者來說增加了在倒車時可能存在的任何 障礙物的可視性。有些后視系統(tǒng)特別用于輔助將拖車栓鉤連接到拖車上。通過允許駕駛者 在后攝像機的視野中看到拖車栓鉤和拖車,駕駛者能夠更好地倒車,使得拖車栓鉤準確地 置于拖車上的栓鉤接收器上。但是,由于駕駛者必須以對大多數駕駛者來說感覺不自然的 方式控制實際的倒車路線,對有些駕駛者來說,駕駛車輛使得拖車栓鉤以希望的方式在倒 車顯示器上移動仍然存在困難。

      發(fā)明內容
      本發(fā)明提供了用于輔助倒車操作的裝置,其并非只將鉤和拖車顯示在后圖像上。 基于簡單的使用者輸入而無需附加的外部傳感器在后視顯示器上提供指導圖標。在本發(fā)明的一個方面,提供一種用于輔助機動車輛倒車操作的方法,其中車輛上 的第一興趣點朝向遠離車輛的第二興趣點移動。后部情況視圖在車輛駕駛者可視的電子顯 示器上顯示,其中后部情況視圖從車輛的朝向后方的圖像傳感器獲取,其中后部情況視圖 包括第一興趣點和第二興趣點。將電子顯示器上的縮放窗口的設置手動設為包括第二興趣 點。縮放窗口中包含的后攝像機視圖的一部分在電子顯示器上放大。在放大的縮放窗口中 手動識別第二興趣點的位置。識別的第二興趣點的位置轉換成后部情況視圖中的目標位置 坐標。后部情況視圖再次顯示。目標圖標在后部情況視圖中的目標位置坐標上顯示。在后 部情況視圖上手動識別第一興趣點的位置。第一興趣點的識別位置轉換成位于后部情況視 圖中的開始位置坐標。開始圖標在后部情況視圖中的開始位置坐標上顯示。在目標位置坐 標和開始位置坐標之間確定目標線。路徑線圖標相應于確定的目標線顯示在后部情況視圖 中。方位線顯示于后部情況視圖中,其在與投射到后部情況視圖上的車輛的軸平行的方向 上從開始圖標延伸。當后部情況視圖在倒車操作中變換時重新確定目標位置坐標。目標圖 標和路徑線圖標響應重新確定的目標位置坐標而更新。


      圖1是表示本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的方框圖。圖2-圖6是表示根據本發(fā)明的一個實施例,在倒車操作中后攝像機顯示器的內容 的屏幕截圖。圖7是表示本發(fā)明的一個優(yōu)選方法的流程圖。
      具體實施例方式參照圖1,其示出了用于安裝于機動車輛上的倒車輔助裝置。后視頻攝像系統(tǒng)10 包括攝攝像機模塊11、圖像傳感器12和觸摸屏顯示器13。圖像傳感器12設置在車輛上,著 眼于車輛的后部(未示出),其可以包含向攝像機模塊11提供傳統(tǒng)視頻信號的CCD或CMOS 成像器。攝像機模塊11可以通過配電系統(tǒng)(electrical distribution system,EDS) 14,例 如線束耦接到觸摸屏顯示器13上??蛇x擇地,攝像機模塊11和觸摸屏顯示器13能夠直接 連接到單一單元或整合成單一單元。示出的圖像傳感器12直接連接到攝像機模塊11。圖 像傳感器12可以作為模塊11的一部分放于一個盒子中,或者可以與模塊11分開,并可以 通過EDS14相連。攝像機模塊11能夠應用圖像傳感器12提供的圖像數據生成各種攝像機 視圖及下述的傳送到觸摸屏顯示器13上的覆蓋圖,用以為車輛的駕駛者生成可視的圖像。使用者15 (例如駕駛者或車輛乘員)通過在顯示的視頻場景的需要區(qū)域或在顯示 器上生成的各種圖標上碰觸屏幕而與觸摸屏顯示器13互動。使用者15還控制傳動裝置變 速桿16的配置(例如,傳統(tǒng)的PRNDL檔位配置),其生成相應的電信號,以識別檔位選擇。檔 位配置信號通過智能接線盒17和EDS14供應到攝像機模塊10,使得攝像機模塊10能夠檢 測到何時檔位選擇在倒檔上。在使用者15應用車輛鑰匙控制下的來自點火開關18的“運 行”信號通過EDS以同樣的方式耦接到攝像機模塊11。根據圖1的本發(fā)明的優(yōu)選實施例,當點火開關18打開且傳動裝置變速桿16處于 倒檔時,后視頻攝像系統(tǒng)在倒車輔助模式下運行,以幫助駕駛者倒車到指定的目標位置。圖 2-圖6表示操作本發(fā)明的優(yōu)選實施例時的電子顯示器的內容。除了重疊在攝像機圖像上的 攝像機場景和圖標外,還可以在屏幕或與車輛相連的單獨的顯示器上提供文本指令或提示 (例如駕駛者信息顯示或群顯示)(未示出)。圖2表示初始的“后部情況視圖”,其最好由來自圖像傳感器的全屏圖像組成。該 視圖最好示出車輛后部的一部分(例如,保險杠)和進行倒車操作所要面臨的周圍區(qū)域。因 此,車輛包括后保險杠20和拖車栓鉤21。拖車22呈現于場景中。在該實施例中,駕駛者希 望將栓鉤21連接到拖車22上的栓鉤接收器上。為了生成覆蓋圖以輔助駕駛者進行倒車操 作,本發(fā)明允許駕駛者準確地識別觸摸屏上的興趣點,以使得攝像機模塊能夠計算合適的 導向線,以顯示為覆蓋圖。此處說明的是,第一興趣點是車輛上的點,其將朝向第二興趣點移動。在本實施例 中,第一興趣點是栓鉤21,第二興趣點是拖車22上的用于栓鉤21的接收器。由于第二興趣 點可以距離車輛非常遠,導致所需點的可視的分辨率和識別率較低,在后部情況視圖上設 定縮放窗口 25,以放大一部分圖像,使得駕駛者能夠準確識別第二興趣點的位置。因此,如 圖3所示,駕駛者通過操作觸摸屏顯示器手動設置縮放窗口 25的位置,使得縮放窗口 25置 于第二興趣點(例如,拖車22)之上??s放窗口的設置可以通過下述方式進行碰觸需要的 縮放窗口的對角,碰觸第一角然后對角地拖動手指,以確定縮放窗口,或者應用其它的包括 那些不需要觸摸屏的技術(例如應用鼠標或跟蹤球)。如圖4所示,確定縮放窗口 25后,電子顯示器放大縮放窗口中的區(qū)域,從而提供放 大的圖像,使得第二興趣點能夠更加準確地定位。因此,放大的圖像26以較大的尺寸示出 拖車22和其栓鉤接收器27。通過手動碰觸觸摸屏,生成目標圖標28,以確定放大的縮放圖像上的栓鉤接收器27的位置。如圖5所示,確定第二興趣點的位置后,觸摸屏顯示器回復到后部情況視圖(即, 不再縮放),使得駕駛者能夠手動識別第一興趣點(例如,拖車栓鉤)的位置。碰觸第一興 趣點位置的觸摸屏顯示器后,在攝像機圖像上覆蓋開始圖標30,以確定開始位置。對所屬技 術領域的技術人員顯而易見的是,識別興趣點的順序可以顛倒,還可以提供其他修正或移 去興趣點的控制方法。攝像機模塊能夠應用用于識別第一和第二興趣點位置的位置坐標來計算第一和 第二興趣點之間的目標線。如圖6所示,計算的目標線顯示為后部情況視圖上開始圖標30 和目的圖標28之間的路徑線。路徑線31最好可以由例如包括特定顏色的虛線的圖標組成。圖6附加地示出了方位線32,其通過攝像機模塊繪示在觸摸屏顯示器上,使得方 位線從開始圖標在與車輛投射到后部情況視圖上的軸平行的方向上延伸。也就是說,方位 線32指示了在后部情況視圖中的車輛倒車方向。通過轉向車輛,使得方位線32與路徑線 31對齊,車輛將導向到拖車22的栓鉤接收器。方位線圖標32可以進一步地包括距離和車 輛側標志33,以提高駕駛者對車輛操作的感知。當車輛移動時,拖車22和栓鉤接收器27的圖像在后部情況視圖中變換。為了持 續(xù)提供準確的導向,后部情況視圖中的目標的位置坐標必須不斷地重復確定。當目標的位 置坐標改變時,目標圖標和路徑線響應重新確定的目標位置坐標而在顯示器上更新。跟蹤 圖像內的變換的位置坐標可以通過應用市售的例如應用到傳統(tǒng)的目標檢測系統(tǒng)和車航線 跟蹤系統(tǒng)中的圖案識別軟件由攝像機模塊來進行。因為拖車栓鉤21和開始圖標30相對 于圖像傳感器固定,所以其固定于圖像中。當檢測到的用于栓鉤接收器27和目標圖標28 的位置坐標在圖像內移動時,攝像機模塊根據重新確定的目標位置坐標重新繪示路徑線圖 標。如果目標圖標28已經變換到栓鉤正后方的點上,路徑線31和方位線32將重合。當拖 車栓鉤21靠近接收器27時,路徑線31的長度減小,駕駛者能夠容易地確定任何需要的轉 向并停止將栓鉤帶入接收器的位置。本發(fā)明的一個優(yōu)選方法概括于圖7中。在步驟35,啟動車輛,打開點火“運行”信 號,打開后視攝像機。在步驟36,進行檢測以確定車輛是否處于倒檔。如果不是,則重新檢 測檔位選擇,直到檢測到倒檔。一旦檔變速桿處于倒檔,則后部情況視圖顯示于顯示器屏幕 上,在步驟37開始倒車輔助程序。在步驟38,駕駛者或其它使用者通過在對角線的角處雙 擊屏幕或通過碰觸初始角或邊緣并拖動以確定縮放窗口的另一角或邊緣來選擇包含目標 興趣點的目標區(qū)域或縮放窗口?;谑褂谜叩膭幼鳎瑪z像機模塊應用確定圖像內的選擇區(qū) 域的觸摸數據用表示縮放窗口的圖標覆蓋顯示器圖像。在步驟40,攝像機模塊縮放(即放 大)顯示的圖像,以僅顯示在選擇的區(qū)域中的數據。在步驟41,當顯示縮放窗口時,駕駛者 通過在圖像中的合適點碰觸觸摸屏來選擇目標點(即,第二興趣點)。在步驟42,將縮放窗 口內的新選擇的坐標傳送到攝像機模塊,以進行處理。處理可以最好包括將縮放窗口內的 坐標轉換成后部情況視圖中的場景的相應坐標。應用放大的圖像來選擇遠處的興趣點的結 果是,能更加準確地確定目標的位置坐標。在步驟43,攝像機模塊將顯示的圖像返回到其正常的后部情況視圖。在步驟44, 在后部情況視圖中,通過碰觸需要的路徑線的開始點來選擇開始點(例如拖車栓鉤)。在步 驟45,將位置坐標數據傳送到攝像機模塊用于開始點。在步驟46,基于兩個點的位置坐標,
      6攝像機模塊計算直線路徑。在步驟47,在顯示圖像上繪示兩個點之間的路徑線。
      如在步驟48中所示,一旦在顯示圖像上觀察到路徑線,駕駛者就能夠通過將方位 線與動態(tài)更新的路徑線對齊動態(tài)地跟隨需要的路徑。在步驟49,車輛到達目標點,關閉所有 顯示的圖標。
      權利要求
      一種用于輔助機動車輛倒車操作的方法,其特征在于,車輛上的第一興趣點朝向遠離車輛的第二興趣點移動,該方法包含以下步驟將后部情況視圖在車輛駕駛者可視的電子顯示器上顯示,其中后部情況視圖從車輛的朝向后方的圖像傳感器獲取,后部情況視圖包括第一興趣點和第二興趣點;將電子顯示器上的縮放窗口的設置手動設為包括第二興趣點;在電子顯示器上放大包含于縮放窗口中的后攝像機視圖的部分;手動識別放大的縮放窗口內的第二興趣點的位置;將識別的第二興趣點的位置轉換為后部情況視圖內的目標位置坐標;再次顯示后部情況視圖;將目標圖標顯示于后部情況視圖中的目標位置坐標;手動識別后部情況視圖上的第一興趣點的位置;將第一興趣點的識別位置轉換為后部情況視圖內的開始位置坐標;將開始圖標顯示于后部情況視圖中的開始位置坐標;在目標位置坐標和開始位置坐標之間確定目標線;將路徑線圖標相應于確定的目標線顯示在后部情況視圖中;將方位線顯示于后部情況視圖中,該方位線從開始圖標在平行于投射到后部情況視圖的車輛的軸的方向上延伸;當后部情況視圖在倒車操作中變換時,重新確定目標位置坐標;及響應重新確定的目標位置坐標更新目標圖標和路徑線圖標。
      2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,電子顯示器包含觸摸屏顯示器,其中以下 步驟手動設置縮放窗口的設置、手動識別第二興趣點的位置以及手動識別第一興趣點的 位置中的每一個包括在觸摸屏顯示器上手動碰觸相應的位置的動作。
      3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,手動設置縮放窗口的設置的步驟進一步 包括在觸摸屏顯示器上拖動的動作。
      4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,方位線顯示為包括距離標記的圖標。
      5.一種用于機動車輛以輔助倒車操作的倒車輔助裝置,其特征在于,車輛上的第一興 趣點朝向遠離車輛的第二興趣點移動,其包括圖像傳感器,用于檢測從車輛向后的圖像; 對車輛的駕駛者可視的電子顯示器;及攝像機模塊和圖像傳感器,攝像機模塊耦接到電子顯示器上,圖像傳感器響應向后的 圖像在電子顯示器上生成后部情況視圖,其中攝像機模塊響應手動使用者輸入在電子顯示 器上設置包括第二興趣點的縮放窗口的設置,攝像機模塊在電子顯示器上放大包含于縮放 窗口中的后攝像機視圖的部分,攝像機模塊響應手動輸入識別在放大的縮放窗口內的第二 興趣點的位置,攝像機模塊將識別的第二興趣點的位置轉換為后部情況視圖內的目標位置 坐標,攝像機模塊重新顯示后部情況視圖,攝像機模塊在后部情況視圖中的目標位置坐標 上顯示目標圖標,攝像機模塊響應手動輸入在后部情況視圖上識別第一興趣點的位置,攝 像機模塊將識別的第一興趣點的位置轉換為后部情況視圖內的開始位置坐標,攝像機模塊 在后部情況視圖中的開始位置坐標顯示開始圖標,攝像機模塊確定目標位置坐標和開始位 置坐標之間的目標線,攝像機模塊在后部情況視圖中顯示對應于確定的目標線的路徑線圖標,攝像機模塊在后部情況視圖上顯示方位線,方位線從開始圖標在與投射到后部情況視 圖上的車輛的軸平行的方向上延伸,當后部情況視圖在倒車操作期間變換時,攝像機模塊 重新確定目標位置坐標,攝像機模塊響應重新確定的目標位置坐標更新目標圖標。
      6.根據權利要求5所述的裝置,其特征在于,電子顯示器包含觸摸屏顯示器,其中手動 設置縮放窗口、手動識別第二興趣點的位置以及手動識別第一興趣點的每一個包括在觸摸 屏顯示器上手動碰觸相應的位置。
      7.根據權利要求6所述的裝置,其特征在于,手動設置縮放窗口進一步包括在觸摸屏 顯示器上拖動。
      8.根據權利要求5所述的裝置,其特征在于,方位線顯示為包括距離標記的圖標。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及具有觸摸屏顯示器的倒車輔助后攝像系統(tǒng),具體為用于機動車輛的倒車操作的輔助裝置及用于輔助機動車輛倒車操作的方法,其中車輛上的第一興趣點朝向遠離車輛的第二興趣點移動。從車輛的向后的圖像傳感器獲得的后部情況視圖顯示于電子顯示器上??s放窗口在電子顯示器上手動設置為包括第二興趣點。放大縮放窗口,在其中手動設置第二興趣點的位置。識別的第二興趣點的位置轉換為目標位置坐標。具有目標圖標的后部情況視圖重新顯示于目標位置坐標。在后部情況視圖上手動設置第一興趣點的位置,并將其轉換為開始位置坐標。將開始圖標顯示于后部情況視圖中的開始位置坐標上。將對應于確定的目標線的路徑線圖標顯示于后部情況視圖中。
      文檔編號G06F3/041GK101945256SQ201010215040
      公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權日2009年7月1日
      發(fā)明者馬哈爾·M·古奈姆 申請人:福特全球技術公司
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