当操作机动车辆时改善情境感知的系统和方法与流程

本发明总体上涉及机动车辆装备领域，并且更具体地，涉及一种用于改善机动车辆操作者的情境感知的系统和方法。

背景技术：

加强驾驶员安全性的最重要的方法之一是使盲点最小化。当改变车道时，驾驶员必须通过查看侧视镜确保与其他车辆适当的间隙。如果侧视镜未正确调整，则可以产生盲点。当实际上存在如机动车辆的障碍物时，这种不适当的镜面调整可以给驾驶员一种合适改变车道的间隙的表现。如果存在另一辆车辆或障碍物，并尝试变道操纵，则可能会导致危险接近或碰撞。

本发明涉及一种用于改善机动车辆操作者的情境感知并从而促进更安全的车辆操作的新的和改进的系统和方法。

技术实现要素：

根据本文所述的目的和益处，为机动车提供情境感知系统。该情境感知系统包含(a)包括右侧部分、左侧部分和中央部分的后视镜；(b)包括右侧摄像机、左侧摄像机和中央后方摄像机的成像系统；(c)包括右侧显示器、左侧显示器和中央后方显示器的显示系统；以及(d)控制模块。该控制模块被配置为选择性地激活：(a)右侧显示器，以通过后视镜的右侧部分投影来自右侧摄像机的图像；(b)左侧显示器，以通过后视镜的左侧部分投影来自左侧摄像机的图像；(c)中央后部显示屏，以通过后视镜的中央部分投影来自中央后方摄像机的图像。

情境感知系统还可以包括右侧盲点警告元件和左侧盲点警告元件。在一个可行的实施例中，右侧盲点警告元件包含照明的后视镜的边缘的右侧部分。左侧盲点警告元件包含照明的后视镜的边缘的左侧部分。

控制模块还可以被配置为当机动车辆的操作者启动右转信号时，自动激活右侧摄像机和右侧显示器。类似地，控制模块还可以被配置为当机动车辆的操作者启动左转信号时，自动激活左侧摄像机和左侧显示器。

此外，控制模块还可以被配置为当机动车辆的操作者将机动车辆的变速器置于倒车挡以准备使机动车辆倒车时，激活右侧摄像机、右侧显示器、左侧摄像机、左侧显示器、中央后方摄像机和中央后方显示器。

根据另一方面，提供了一种用于改善机动车辆操作者的情境感知的方法。该方法可以被描述为包含以下步骤：(a)通过成像系统监测机动车辆右侧的第一区域、机动车辆后方的第二区域和机动车辆左侧的第三区域以及(b)通过显示系统地将第一区域的第一图像通过后视镜的右侧部分、第二区域的第二图像通过后视镜的中央部分以及第三区域的第三图像通过后视镜的左侧部分来进行选择性地投影。

该方法还可以包括通过控制模块激活成像系统和显示系统的步骤。此外，该方法可以包括提供盲点警告的步骤。因此，在一些实施例中，该方法可以包括当在车辆右侧的第一区域中检测到对象时照亮后视镜的右边缘部分的步骤。类似地，该方法可以包括当在车辆左侧的第三区域中检测到对象时照亮后视镜的左边缘部分的步骤。

此外，该方法可以包括当机动车辆的操作者启动转向信号时，由控制模块自动激活成像系统和显示系统的步骤。因此，该方法可以包括当操作者启动右转信号时，对机动车辆右侧的第一区域进行成像并且通过后视镜的右侧部分投影第一区域的第一图像。类似地，该方法可以包括当操作者启动左转信号时，对机动车辆的左侧的第三区域进行成像并且通过后视镜的左侧部分投影第三区域的第三图像的步骤。

此外，该方法可以包括以下步骤：当操作者将机动车辆的变速器置于倒车挡时，(a)通过控制模块激活成像系统，并由成像系统对第一区域、第二区域和第三区域进行成像；(b)通过控制模块激活显示系统，并且通过显示系统将第一图像通过后视镜的右侧部分、第二图像通过后视镜的中央部分和第三图像通过后视镜的左侧部分来进行投影。

在下面的说明书中，示出了和描述的几个情境感知系统的优选实施例。应当认识到，情境感知系统及其相关方法能够具有其它不同的实施例，并且其若干细节能够在各种明显的方面修改，所有修改不脱离在以下权利要求中列举和说明的系统和方法。因此，附图和说明书应该理解为实际上说明性的并非限制性的。

附图说明

这里包含的并形成本说明书的一部分的附图说明了情境感知系统的若干方面，并且与说明书一起解释本发明的某些原理。在附图中；

图1是情境感知系统的示意性框图；

图2是机动车辆的俯视图，示出了用于定位成像系统的右侧摄像机、左侧摄像机和中央后方摄像机的一个可能实施例；

图3是处于停用状态的系统的后视镜的主视图；

图3a-3f示出了在本发明的以下部分中详细描述的各种其它操作状态的后视镜；

图4是后视镜的示意性横截面视图，其示出了后视镜结构，该结构包括将显示系统的右侧显示器、中央后方显示器和左侧显示器在后视镜的双向玻璃面后面的定位；

现在将详细地参考情境感知系统的目前的优选实施例，情境感知系统的示例如附图中所示。

具体实施方式

现参考图1，其示出了特别适于增强机动车辆的操作者的情境感知的情境感知系统10。该情境感知系统10包括具有左侧部分14、中央部分16和右侧部分18的后视镜12。如在下面的描述中将显而易见的，包括部分14、16、18的后视镜12由作为提供反射图像的标准后视镜的正常操作模式下工作的双向玻璃制成。然而，当情境感知系统10被激活时，图像可以通过后视镜12的各个部分14、16、18向机动车辆28的驾驶员投影。

情境感知系统10还包括成像系统20，该成像系统20包括右侧摄像机22、中央后方摄像机24和左侧摄像机26。如图2所示，右侧摄像机22可以沿着机动车辆28的右侧的任何位置安装到机动车辆28，例如大约中点。类似地，左侧摄像机26可以安装在机动车辆28的左侧的任何位置，例如在中点周围。中央后方摄像机24可以安装在机动车辆28的后部，例如在行李箱30的中心。摄像机22、24、26中的每一个可以是广角摄像机，广角摄像机可以被定向成提供在机动车辆28周围连续且不间断的视野v。更具体地，右侧摄像机22可以提供第一视野a1，中央后方摄像机可以提供第二视野a2并且左侧摄像机26可以提供第三视野a3。

返回参考图1和图4，情境感知系统10还包括显示系统32，该显示系统32包括右侧显示器34、中央后方显示器36和左侧显示器38。应当理解的是，显示系统32设置在后视镜12中，具有位于右侧部分18后面的右侧显示器34、位于中央部分16后面的中央后方显示器36和位于左侧部分14后面的左侧显示器38。显示器34、36、38之间的屏幕分隔件39确保了任何镜子部分14、16、18的正常反射状态得以保持，除非该特定镜子部分之后的显示器38、36、34被激活。

情境感知系统10还可以包括控制模块40，该控制模块40包含例如根据来自适当控制软件的指令操作的专用微处理器或电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)之类的计算设备。因此，控制模块40可以包含通过通信总线相互通信的一个或多个处理器、一个或多个存储器和一个或多个网络接口。如果需要，控制模块40可以与车身控制模块或bcm(bodycontrolmodule)(未示出)连接。已知这样的bcm包含具有全部通过通信总线彼此通信的一个或多个处理器、一个或多个存储器和一个或多个网络接口的计算设备、人机界面、gps(全球定位系统)/地理定位器部件、诸如具有触摸屏功能的多功能显示器这样的显示装置和语音处理器。这样的bcm执行许多车身内部的电气功能，包括例如内部锁定、遥控钥匙进入、内部照明、外部照明、挡风玻璃刮水器控制等等。在一些实施例中，bcm还可以用于控制娱乐功能(例如无线电、cd播放器和诸如通过无线网络的电话和互联网通信之类的通信)。在一些实施例中，bcm通过通信总线连接到提供这些附加功能中的一个或多个的其他控制模块。

从下面的描述可以理解，情境感知系统10的控制模块40被配置为选择性地启动：(a)右侧显示器34，以通过后视镜11的右侧部分18投影来自右侧摄像机22的图像；(b)左侧显示器38，以通过后视镜的左侧部分14投影来自左侧摄像机26的图像；以及(c)中央后方显示器36，以通过后视镜的中央部分16投影来自中央后方摄像机24的图像。

当情境感知系统10被关闭或不激活时，后视镜12的左侧部分14、中央部分16和右侧部分18用作标准后视镜，其向机动车辆司机提供通过后窗的完整镜像(见图3)。

在车辆操作者通过语音激活、机械致动器或触摸屏显示器来选择恒定侧视图激活模式的情况下，控制模块40激活左侧和右侧摄像机22、26以及左侧和右侧显示器34、38使得视野a1的视频图像被右侧摄像机22拍摄并被右侧显示器34通过后视镜12的右侧部分18投影，并且视野a3的视频图像被左侧摄像机26拍摄并被左侧显示器34通过后视镜的左侧部分14投影，同时反射镜的中央部分16保持在停用状态以便提供机动车辆后面的视野a2的反射图像a2。参见图3a。

车辆操作者还可以通过语音激活或其他手段来选择完全激活模式，由此控制模块40激活左侧、右侧和中央后方摄像机22、24、26使得：(1)视野a1的视频图像由右侧摄像机22拍摄并由右侧显示器34通过镜子部分18投影；(2)视野a3的视频图像由左侧摄像机26拍摄并由左侧显示器38通过镜子部分14投影；和(3)视野a2的视频图像由中央后方摄像机24拍摄并由中央后方显示器36通过镜子部分16投影。因此，如果需要，在任何时间都可以在后视镜12上观看完整的视频。

情境感知系统10还可以包括盲点警告系统，该盲点警告系统包括右侧盲点警告元件42和左侧盲点警告元件44。如图3b所示，右侧盲点警告元件42可以包含后视镜组件12的边缘的一部分，其可以以引人注目的颜色(例如黄色)照亮。相反，如图3c所示，左侧盲点警告元件44可以包含后视镜组件12的边缘在反射镜的左边缘处的一部分，该部分可以每当检测到对象在车辆的左侧时以诸如黄色的瞩目颜色照亮。

控制模块40还可以被配置为当机动车辆的操作者通过操纵转向信号杆(未示出)来启动右转信号时，自动地激活右侧摄像机24和右侧显示器34。如图3d所示，当处于该激活模式时，视野a1的视频图像由右侧摄像机22拍摄并由右侧显示器34通过后视镜12的右侧部分18投影，同时后视镜的剩余部分14、16保持在停用或反射状态。如果在视野a1中检测到障碍物并且情境感知系统10包括被激活以进行操作的盲点警告功能，则右侧盲点警告元件42也被照亮。类似地，控制模块40还可以被配置为当机动车辆的操作者通过操纵转向信号杆来启动左转信号时，自动地激活左侧摄像机26和左侧显示器38。在这种情况下，视野a3的视频图像被左侧摄像机26拍摄并且由左侧显示器38通过后视镜12的左侧部分14投影，同时其余部分16和18保持在停用、反射状态。同样，如果情境感知系统10配备有被激活以进行操作的盲点警告功能，则如果在视野a3中检测到对象，则左侧盲点警告元件44将被照亮。

此外，控制模块40还可以被配置为当机动车辆的操作者将机动车辆的变速器置于表示希望使机动车辆倒车的倒车挡时激活右侧摄像机22和右侧显示器34、左侧摄像机26和左侧显示器38以及中央后方摄像机24和中央后方显示器36。因此，在这种情况下：(a)由右侧摄像机22拍摄的视野a1的视频由右侧显示器34通过镜子12的右侧部分18投影；而(b)由中央后方摄像机24拍摄的视野a2的视频由中央后方显示器36通过后视镜的中央部分16投影；并且(c)由左侧摄像机26拍摄的视野a3的视频由左侧显示器38通过后视镜的左侧部分14投影。结果，在标准后视镜位置将完整视野v的视频图像提供给机动车辆28的操作者，操作者习惯于在该标准后视镜位置接收该信息。有利地，成像系统20和显示系统32提供没有盲点的完整视野图像使得操作者可以更安全和自信地将机动车辆倒车到期望的位置。即使在低亮度条件下也是如此。事实上，情境感知系统是非常有效的，它消除了对机动车辆上的外部后视镜的需要。因此，如果需要，可以删除外部后视镜以增加机动车辆28的空气动力学效率和燃料经济性。

根据前述描述，提供了一种用于改善机动车辆操作者的情境感知的方法。该方法包含以下步骤：通过成像系统20监测机动车辆右侧的第一区域a1、机动车辆中央或后方的第二区域a2和位于机动车辆左侧的第三区域a3，并且通过显示系统32将第一区域的第一图像通过后视镜12的右侧部分18、第二区域的第二图像通过后视镜的中央部分16以及第三区域的第三图像通过后视镜的左侧部分14进行选择性地投影。

该方法还可以包括通过控制模块40激活成像系统20和显示系统32。此外，该方法可以包括提供盲点警告。这可以通过在第一区域a1中检测到对象时照亮后视镜12的右边缘部分42和/或在第三区域a3中检测到对象时照亮后视镜的左边缘部分44来完成。

此外，该方法可以包括当机动车辆的操作者启动转向信号时，由控制模块40自动激活成像系统20和显示系统32。因此，该方法可以包括当操作者启动右转信号时，对机动车辆右侧的第一区域a1进行成像并且通过后视镜11的右侧部分18投影第一区域的第一图像。类似地，该方法可以包括以下步骤：当操作者启动左转信号时，对机动车辆的左侧的第三区域进行成像并且通过后视镜12的左侧部分14投影第三区域的第三图像。

此外，该方法可以包括以下步骤：当操作者将机动车辆的变速器置于倒车挡时，(a)通过控制模块40激活成像系统20，以及对第一区域a1、第二区域a2和第三区域a3进行成像，(b)通过控制模块40激活显示系统32，并且将第一图像通过后视镜12的右侧部分18、第二图像通过后视镜的中央部分16和第三图像通过后视镜的左侧部分14进行投影。

为了说明和描述的目的已经提出前述内容。这样不是为了详尽描述或限制实施例到所公开的准确形式。依据上述教导，明显修改及改变是可能的。当按照权利要求公平、合法和合理地享有的宽度解释时，所有这些修改和改变均包括在所附权利要求的范围内。