用于車輛的后視成像系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于車輛的后視成像系統(tǒng)
[0001]相關申請
[0002]本申請涉及于2012年7月3日提交的美國申請N0.13/541，650，其通過引用方式并入于此。
技術領域
[0003]本發(fā)明涉及用于汽車和其它車輛的后視成像系統(tǒng)。
[0004]置量
[0005]美國專利4，214，266 (通過引用方式被并入)描述了在操縱車輛的同時用于協(xié)助操作者的視覺輔助系統(tǒng)。由’ 266專利描述的系統(tǒng)包含閉路視頻系統(tǒng)，閉路視頻系統(tǒng)包含距離測量裝置。系統(tǒng)使操作者能夠看到車輛的后面，并且通過使用距離指示裝置，操作者可知道車輛的后部距離經(jīng)由視頻系統(tǒng)看到的對象多遠。
[0006]美國專利5，670，935(通過引用方式被并入)描述了用于車輛的后視視覺系統(tǒng)，其包括至少一個相對于車輛行駛方向向后定向的圖像捕獲設備。顯示系統(tǒng)(例如包括在’935專利中示意性圖示的顯示器20、20’、20〃或20〃’中的任何顯示器)提供了從圖像捕獲設備的輸出合成的圖像。在’ 935專利描述的顯示系統(tǒng)在其是車輛乘客室前部的焦距處可與車輛駕駛員的前方視場鄰接。多個圖像捕獲設備可如’935專利中闡述的而被提供，且顯示系統(tǒng)可顯示從圖像捕獲設備的輸出合成的單一圖像，從而逼近從諸如車輛前部之類的單個位置的面后向的視圖。
[0007]美國專利6，559，761 (通過引用方式被并入)公開了用于車輛的俯視圖顯示系統(tǒng)。在’ 761專利中公開的顯示系統(tǒng)包括在俯視場內(nèi)的參考車輛指示器和至少三個視場顯示部分。每個顯示部分表示毗鄰參考車輛的物理區(qū)域，且包括適于顯示區(qū)域內(nèi)另一車輛的存在以及在參考車輛和該另一車輛之間的相對距離的第一指示器。在’ 761專利中公開的另一個實施例中，每個視場顯示部分包括適于表示在參考車輛和另一車輛之間的相對距離的改變方向、并可能表示車輛類型的第二指示器。因此，在’ 761專利中公開的顯示系統(tǒng)將關于車輛的操作環(huán)境的信息傳達給車輛操作者，同時嘗試限制駕駛員注意力分散的程度。期望具有進一步降低駕駛員注意力分散的后視成像系統(tǒng)。
[0008]美國專利7，139，412(通過引用方式被并入)描述了用來創(chuàng)建車輛周圍區(qū)域的合成“鳥瞰圖”的手段。多臺相機(CAMl)至(CAM8)在’412專利中被描述為安裝在車輛上以用于拍攝局部車輛的外圍。當?shù)玫綍r，相機圖像被合成并在顯示設備的屏幕上顯示。相機圖像的像素數(shù)據(jù)在’412專利中被描述為構成被補償?shù)暮铣蓤D像，使得毗鄰相機圖像的像素數(shù)據(jù)的差異減少。在’412專利中描述的一個示例中，像素數(shù)據(jù)被校正，使得他們的值等于毗鄰相機圖像的像素數(shù)據(jù)的平均值。期望具有信息量更多但可容易查看的后視圖像，其被提供在顯示器上用于車輛用戶查看。
[0009]美國專利7，881，496(通過引用方式被并入)描述了用于車輛的視覺系統(tǒng)，其包含具有成像傳感器的成像設備、相機微控制器、具有顯示元件的顯示設備、顯示微控制器、以及至少一個可由用戶選擇性地致動的用戶輸入。成像設備將圖像信號經(jīng)由通信鏈路傳達至顯示設備。顯示微控制器響應于至少一個用戶輸入而影響圖像信息。相機微控制器監(jiān)控在通信鏈路上的圖像信號，并響應于檢測到受影響的圖像信號而調(diào)整成像設備的功能?！?496專利中描述的視覺系統(tǒng)與距離檢測系統(tǒng)結合可調(diào)整系統(tǒng)的顯示器或傳感器。期望具有改進的后視成像系統(tǒng)。
[0010]美國專利8，150，210描述了用于車輛的圖像合成系統(tǒng)，以為駕駛員提供車的360度環(huán)視的面向下的圖像。系統(tǒng)包括:第一相機，其用于拍攝車輛外圍的第一圖像；第二相機，其用于拍攝車輛外圍的第二圖像，其中第二圖像和第一圖像有重疊區(qū)域?！?10專利中公開的圖像處理設備包括定義部件和合成部件，其用于合成第一圖像和第二圖像并輸出第三圖像。顯示設備用于顯示第三圖像。期望具有管理在重疊區(qū)域中的對象合成的系統(tǒng)，使得對象不被扭曲。
[0011]美國專利6，734，896和美國專利7，714,887(它們通過引用方式被并入)描述了圖像處理器，其被編程為從用捕獲車輛周圍環(huán)境的多個相機取得的相機圖像生成自然合成的圖像。參數(shù)儲存部分儲存表示在相機圖像和合成圖像之間的對應性并具有不同的空間或時間分辨率關系的多個圖像合成參數(shù)組。參數(shù)選擇部分根據(jù)用于檢測諸如行駛速度和方向之類的車輛運動的車輛運動檢測部分的輸出來選擇圖像合成參數(shù)組。圖像合成部分根據(jù)所選擇的圖像合成參數(shù)組從相機圖像來生成合成圖像。
【附圖說明】
[0012]本發(fā)明的實施例現(xiàn)在將通過示例的方式參考附圖來描述，在附圖中:
[0013]圖1A和圖1B分別圖示依照某些實施例的汽車的示意性側視圖和頂視圖。
[0014]圖2A到圖2D圖示依照某些實施例當車輛倒車時相機的整體廣角視場(WFoV)被視頻處理器分割為三個子FoV。
[0015]圖3A和圖3B分別圖示依照某些實施例的裝備有后視成像的汽車的示意性側視圖和頂視圖，其中當車輛轉變?yōu)橄蚯斑\動時水平和豎直視場(FoV)在顯示器上變窄。
[0016]圖4到圖6示意性地圖示了包含兩個或更多相機的實施例。
【具體實施方式】
[0017]根據(jù)某些實施例，用于車輛的后視成像系統(tǒng)包含至少一個安裝在車輛后部的視頻相機，以用于提供車輛向后的廣角水平視場(FoV)。顯示設備被提供在車輛中在可由駕駛員查看的位置處，以用于查看由至少一個視頻相機提供的圖像。視頻處理器把相機FoV細分為多個子FoV，例如三個水平設置的子FoV。視頻處理器生成顯示的圖像，圖像包括在顯示設備屏幕的視覺上分離的并排區(qū)域上顯示的子FoV，其中至少一個子FoV的水平位置和/或延伸作為車輛運動的函數(shù)可變。
[0018]例如在其中相機FoV被細分成三個子FoV的示例實施例中，相機FoV可被分為左邊(LH)、右邊(RH)和中央子FoV。
[0019]在某些實施例中，當車輛在倒車和轉向特定方向時，在中央FoV與在車輛側邊的其中車輛正在倒車的一個或多個子FoV之間的界線朝車輛的該側移位。在這個示例中，當車輛在倒車以及轉向上述特定方向時，顯示中央FoV的顯示屏幕區(qū)域可以以犧牲顯示屏幕的至少一個其它區(qū)域為代價而被拉長。
[0020]當車輛向前移動時，一個或多個子視場可以在某些實施例中變窄。子視場在車輛速度增加時可以逐漸變得更窄。
[0021]在某些實施例中，在車輛在向后運動中變慢、停止和/或開始向前運動時，包括用于停車或倒車操作的廣角查看系統(tǒng)和調(diào)整FoV的動態(tài)視場系統(tǒng)的組合系統(tǒng)的好處。二顯示或三顯示(或更多顯示)格式在某些實施例中被提供，其當處于向前運動時，可模擬傳統(tǒng)的左、右和后視鏡。包括車輛的后部以及車輛的一側或兩側的至少部分、從而包括一個或多個盲點的例如90°或120°或150°或180°的全景視圖的寬視場被有利地提供在可容易地查看的顯示器上以用于駕駛員在倒車時利用。
[0022]圖1A和圖1B分別是依照某些實施例的示意性地圖示豎直和水平視場(FoV)的汽車10的示意性側視圖和頂視圖。在這個實施例中的后視成像系統(tǒng)包含在后部安裝在車輛外部的用于對車輛后面的視圖進行成像的面向后的廣角視場(WFoV)視頻相機12。這個實施例的系統(tǒng)可僅包含單個WFoV相機12，或者兩個或更多相機可被使用(見例如圖4、圖5和圖6以及下面的對兩個和三個(或更多)相機實施例的描述)。相機12可被安裝在車輛殼體、行李箱殼體、保險杠殼體、牌照殼體、剎車燈或轉向信號殼體內(nèi)部的隔室中，或在具有足夠用于捕獲具有期望的一個或多個視場的圖像的孔徑(aperture)的其它隔室中。相機或相機模塊可被使用，其具有諸如減震、防水密封、