专利名称：车辆周围环境显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆周围环境显示装置，并且更具体而言，涉及一种车辆周围环境显示装置，其有选择性地显示车辆附近的至少两种图像，并且向驾驶员通知车辆和障碍物之间的位置关系。
背景技术：
通常，如上所述的车辆周围环境显示装置(在下文中，称为常规显示装置)包括多个成像装置、多个激光测距仪、立体虚拟部分、图像转换部分、以及图像显示部分。
该多个成像装置安装在车辆1上，并且这些成像装置对车辆1的邻近区域中的环境成像。该多个激光测距仪测量从激光测距仪到视场内的物体(成像装置的对象)的距离。一个成像装置和一个激光测距仪被布置在彼此附近。
该立体虚拟部分用于基于来自激光测距仪的距离信息来获取视场内的距离图像(参看图18的左上方图像)，并且基于由前述成像装置成像的原始图像(图18的右上方图像)来识别视场内的物体。基于作为原始图像和距离图像的这两个图像信息以及关于被识别的物体的信息，通过仿真不能通过成像装置捕获的该物体的不可见部分来再现三维视野。
由该立体虚拟装置再现的三维消息被发送到该图像转换部分。如图18的下方图像中所示，基于所接收的三维信息，该图像转换部分产生鸟瞰图，该鸟瞰图好像是由被设置为虚拟安装在车辆上的虚拟照相机成像的。该鸟瞰图表示从车辆的一侧的合适视点看到的车辆视野及其周围环境，并且由图像显示部分来显示。
或者，鸟瞰图的视点分别设置在车辆右上方和左上方的对角线的两个点上。有选择地显示从任一视点的成像的鸟瞰图。在这种情况下，根据车辆的转向角在鸟瞰图的视点之间相互切换。
日本已公开专利No.7-17328。
发明内容
如上所述，常规的显示装置显示从被设置为虚拟安装在车辆上的虚拟照相机所看到的鸟瞰图。因此，当车辆非常接近障碍物时，该障碍物将进入由车辆所产生的盲区，由此存在驾驶员难以在视觉上识别该障碍物的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种能够显示图像的车辆周围环境显示装置，以便驾驶员能够更容易地在视觉上识别障碍物。
为了实现上述目的，本发明的第一方面涉及一种车辆周围环境显示装置，有其选择性地显示车辆附近的至少两种图像。该车辆周围环境显示装置包括测量部分，用于测量从车辆到该车辆附近的障碍物的距离和方向；比较部分，用于将由测量部分测量的距离与预定门限值进行比较；视点确定部分，用于当由比较部分产生的比较结果表示该测量的距离大于该门限值时确定预定的第一视点，以及当由比较部分产生的该比较结果表示该测量的距离不大于该门限值时基于由测量部分测量的方向来确定第二视点；图像产生部分，用于当从视点确定部分接收到第一视点时产生表示从该接收的第一视点观看到的车辆附近的视图的第一图像，以及用于当从视点确定部分接收到第二视点时产生表示从所接收的第二视点附近的区域观看到的车辆和障碍物的视图的第二图像；以及显示部分，用于显示由图像产生部分所产生的第一图像和第二图像的其中之一。
本发明的第二方面涉及一种车辆周围环境显示方法，用于使显示装置有选择性地显示车辆附近的至少两种图像。该车辆周围环境显示方法包括测量步骤，用于测量从车辆到车辆附近的障碍物的距离和方向；比较步骤，用于将由测量部分测量的距离与预定门限值进行比较；第一视点确定步骤，当从比较步骤接收的比较结果表示该测量的距离大于该门限值时确定预定的第一视点；第一图像产生步骤，产生表示从由第一视点确定步骤确定的第一视点观看到的车辆附近的视图的第一图像；第一显示步骤，显示由第一图像产生步骤所产生的第一图像；第二视点确定步骤，当从比较步骤接收的比较结果表示该测量的距离不大于该门限值时基于由测量步骤测量的距离确定第二视点；第二图像产生步骤，产生表示从由第二视点确定步骤确定的第二视点附近的区域所观看到的车辆和障碍物的视图的第二图像；以及第二显示步骤，显示由第二图像产生步骤所产生的第二图像。
本发明的第三方面涉及一种计算机程序，用于使显示装置有选择性地显示车辆附近的至少两种图像。该计算机程序包括测量步骤，用于测量从车辆到车辆附近的障碍物的距离和方向；比较步骤，用于将由测量部分测量的距离与预定的门限值进行比较；第一视点确定步骤，当从比较步骤接收的比较结果表示该测量的距离大于该门限值时确定预定的第一视点；第一图像产生步骤，产生表示从由第一视点确定步骤确定的第一视点观看到的车辆附近的视图的第一图像；第一显示步骤，显示由第一图像产生步骤所产生的第一图像；第二视点确定步骤，当从比较步骤接收的比较结果表示该测量的距离不大于该门限值时基于由测量步骤测量的距离确定第二视点；第二图像产生步骤，产生表示从由第二视点确定步骤确定的第二视点附近的区域所观看到的车辆和障碍物的视图的第二图像；以及以及第二显示步骤，显示由第二图像产生步骤所产生的第二图像。
在如上所述的各个方面中，第一视点和第二视点分别由三维坐标值来表示，第二视点的水平方向分量大于第一视点的水平方向分量，并且第二视点的垂直方向分量小于第一视点的垂直方向分量。
在如上所述的各个方面中，第一视点的三维坐标被设置在车辆上方的点处，以及第二视点的三维坐标被设置在具有预定俯角的点处，该俯角在水平面和自第二视点起在车辆和障碍物的方向上延伸的线之间形成。
在如上所述的各个方面中，第二视点被设置于包含在与车辆和障碍物之间的线正交的垂直面中的点处。
在如上所述的各个方面中，该垂直面是垂直平分车辆和障碍物之间的线的平面。
在如上所述的各个方面中，确定车辆是否能够在没有接触障碍物的情况下进行移动。当确定车辆能够在没有接触障碍物的情况下进行移动时，显示部分显示不同于第二图像的第三图像。
在一个示例中，测量障碍物的高度，并且基于该测量的障碍物高度来确定车辆是否能够在没有接触障碍物的情况下进行移动。
在另一个示例中，检测车辆的转向角，并且基于检测的车辆转向角来确定车辆是否能够在没有接触障碍物的情况下进行移动。
在上述示例中，当确定车辆能够在没有接触障碍物的情况下进行移动时，再基于该检测的转向角确定第二视点。在这种情况下，第二视点优选被设置在三维坐标值处，使得驾驶员能够在视觉上识别障碍物和车辆上接触障碍物的部位。
当测量多个障碍物的距离和方向时，优选选择最可能接触车辆的一个距离和一个方向。在这种情况下，所选择的距离和方向与预定门限值相比较。当比较结果表示该测量的距离不大于该门限值时，基于该选择的方向来确定第二视点。
多个有源传感器被安装在车辆的前部、后部、右侧部或者左侧部的任何一个上，由此检测车辆附近的障碍物。
发明效果根据如上所述的各个方面，测量从车辆到障碍物的距离和方向。当该测量的距离不大于预定门限值，即，车辆和障碍物彼此非常接近时，产生和显示第二图像数据，该第二图像数据表示从基于该测量的方向确定的第二视点附近的区域所观看到的车辆和障碍物的视图。因为第二视点被如此设置，所以在第二图像数据中，障碍物很少会进入车辆所产生的盲区中。因此，提供能够显示图像以便驾驶能够更容易地在视觉上识别障碍物的车辆周围环境显示装置变得有可能。
从以下结合附图时给出的本发明的详细说明中，本发明的这些及其他目的、特征、方面和优点将变得更加清晰。
图1是一个举例说明根据本发明一个实施例的车辆周围环境显示装置1的方框结构的示意图。
图2是一个举例说明包括在图1中示出的测量部分11中的有源传感器111的示范性配置的示意图。
图3是一个举例说明在图1中示出的数据累积部分16中存储的数据内容的示意图。
图4是一个举例说明图1中示出的车辆周围环境显示装置1的操作的流程图。
图5是一个举例说明处于图1中示出的车辆A的前方、后方或者任一一侧的区域之中的障碍物B的示意图。
图6A是一个从上方所观看到的图2中示出的有源传感器111和障碍物B2的放大视图。
图6B是一个从其一侧所观看到的图6A中示出的有源传感器111和障碍物B2的放大视图。
图7是一个用于描述当障碍物B处于从彼此对角地穿过图1中示出的车辆的任何一个区域之中时得到距离C的方法的示意图。
图8A是一个从上方看观到的由图1中示出的视点确定部分13确定的第二视点P2的示意图。
图8B是一个从后面所观看到的由图1中示出的视点确定部分13确定的第二视点P2的示意图。
图9是一个当障碍物B处于从彼此对角地穿过图1中示出的车辆A的任何一个区域之中时，从上方观看到的由图1中示出的视点确定部分13确定的第二视点P2的示意图。
图10是一个举例说明在图1中示出的显示部分15中显示的特定部位的图像的示意图。
图11是一个举例说明在图1中示出的显示部分15中显示的鸟瞰图像的示意图。
图12是一个举例说明根据本发明第一变形的车辆周围环境显示装置1a的方框结构的示意图。
图13是一个举例说明图1中示出的车辆周围环境显示装置1a的操作的流程图。
图14是一个举例说明图12中示出的接触确定部分21得到的高度HB的示意图。
图15是一个举例说明根据本发明第二变形的车辆周围环境显示装置1b的方框结构的示意图。
图16是一个举例说明图15中示出的车辆周围环境显示装置1b的操作的流程图。
图17A是一个举例说明由图15中示出的视点确定部分13确定的优选第二视点P2的第一示意图。
图17B是一个举例说明由图15中示出的视点确定部分13确定的优选第二视点P2的第二示意图。
图18是一个举例说明常规的车辆周围环境显示装置的大概处理的示意图。
参考符号说明1、1a、1b…车辆周围环境显示装置11…测量部分12…比较部分13…视点确定部分14…图像产生部分15…显示部分16…数据累积部分21，32…接触确定部分31…转向角传感器本发明的最佳方式(实施例))图1是一个举例说明根据本发明一个实施例的车辆周围环境显示装置1的方框结构的示例的示意图。在图1中，车辆周围环境显示装置1安装在车辆A上。车辆周围环境显示装置1包括测量部分11、比较部分12、视点确定部分13、图像产生部分14以及显示部分15。优选地，车辆周围环境显示装置1还包括数据累积部分16。
测量部分11至少测量从车辆A到车辆附近的障碍物B的距离C和方向D。对于这样的测量，在当前实施例中，如图2中所示，测量部分11包括多个有源传感器111(在图2中举例说明了16个这样的有源传感器)。有源传感器111典型地是激光雷达，毫米波雷达或者准毫米波雷达。每一个有源传感器111在水平地近似正负45度的范围内进行扫描，并且在垂直地近似正负20度的范围内进行扫描，由此检测存在于传感器的检测范围之内的障碍物B。如图2中所示，车辆A具有分别安置在前部、后部、右侧部和左侧部的四个有源传感器111，以便能够检测到在车辆A的360度内的障碍物B。
比较部分12将由测量部分11测量的距离C与预先存储的门限值E进行比较，并且产生比较结果F。注意门限值E是一个用于确定车辆A是否非常接近于障碍物B的参考值。在当前实施例中，当测量的距离C大于门限值E时，比较结果F是″FT″；并且当测量距离C不大于门限值E时，比较结果F是″FF″。
当从比较部分12接收的比较结果F表示″FT″时，视点确定部分13确定允许驾驶员从上方观看车辆A的第一视点P1。另一方面，当接收的比较结果F表示″FF″时，视点确定部分13基于由测量部分11测量的方向D来确定允许驾驶员在视觉上识别车辆A上的特定部位的第二视点P2。
当图像产生部分14从视点确定部分13接收到第一视点P1时，图像产生部分14产生第一图像数据Ia，其表示从第一视点P1所观看到的车辆A附近的环境。另一方面，当图像产生部分14从视点确定部分13接收到第二视点P2时，图像产生部分14产生第二图像数据Ib，其表示从第二视点P2所观看到的车辆A上可能与障碍物B接触的部位。
比较部分12、视点确定部分13以及图像产生部分14典型地包括CPU、ROM、以及RAM的组合，并且通过借助于RAM使得CPU执行存储在ROM中的计算机程序来实现由每一个部分执行的过程。
当显示部分15从图像产生部分14接收到第一图像数据Ia时，显示部分15基于所接收的数据显示车辆A的鸟瞰图像。另一方面，当显示部分15从图像产生部分14接收到第二图像数据Ib时，显示部分15基于接收的第二图像数据Ib显示车辆A上的特定部位的图像。通过这样的显示过程，基于第一图像数据Ia的车辆A的鸟瞰图像以及基于第二图像数据Ib的车辆A上的特定部位的图像被提供给车辆A的驾驶员。对于这样的显示过程，显示部分15适用于车载导航系统、安装有电视接收机的监视器、平视(head-up)显示器或者安装在头上的显示器。
数据累积部分16典型地包括HDD(硬盘驱动器)DVD(数字多功能光盘)或者半导体存储器。如图3中所示，数据累积部分16存储各种数据。首先，存储车辆A的高度HA(在下文中，称为车辆高度数据)，以及表示车辆A的外部形状的对象数据MA。另外，数据累积部分16还存储车辆A的宽度WA(在下文中，称为车辆宽度数据)，以及车辆A的总长度LA(在下文中，称为车辆长度数据)。
此外，数据累积部分16存储每一个有源传感器111的安装位置Ps。由离地面的垂直距离、离车辆A任一拐角的距离等来表示每一个相应有源传感器111的安装位置Ps。此外，数据累积部分16还存储对象数据MB，其表示可能成为障碍物B的诸如人、墙或者树这样的对象的外部形状。
存储在前述数据累积部分16中的各种数据主要用于产生第一图像数据Ia以及第二图像数据Ib。
接下来，参考图4的流程图，描述了图1中示出的车辆周围环境显示装置1的操作。当在车辆A附近存在障碍物B时，测量部分11检测到障碍物B(步骤S11)。特别地，测量部分11得到从车辆A到障碍物B的距离C和方向D。此外，测量部分11预测当前检测到的障碍物B可能是什么，由此获取预测结果G。
参考图5、6A、以及6B，描述了得到距离C的方法。图5是一个举例说明处于车辆A的前方、后方或者任一侧的区域(通过阴影线示出)之中的障碍物B的示意图。图5典型地举例说明从上观看到的车辆A。图5还例示了在车辆A的左侧存在障碍物B1以及在车辆A的后方存在障碍物B2的情况。
障碍物B1和B2的每一个、以及最接近障碍物放置的有源传感器111(在下文中，称为邻近有源传感器)具有如图6A和6B中所示那样的位置关系。图6A是一个从上方所观看到的邻近有源传感器111和障碍物B1(或者B2)的放大视图。图6B是一个从其一侧所观看的、图6A中所示的有源传感器111和障碍物B1(或者B2)两者的放大视图。
如图6A和6B中所示，邻近有源传感器111检测有源传感器111和障碍物B1(或者B2)之间的距离d、方位角θ以及仰角。为了获取在邻近有源传感器111和障碍物B1(或者B2)之间的最近距离C，测量部分11将距离d、方位角θ以及仰角代入c＝d·cosθ·cos。朝着车辆A的方向典型地由车辆A和邻近有源传感器111之间的方位角θ和仰角两者来表示。
图7是一个用于描述当障碍物B处于彼此对角地穿过车辆A的区域的任一个(通过阴影线示出)之中并且没有障碍物B处于前方、后方和车辆A的任一侧之中时，得到距离C的方法的示意图。图7典型地举例说明从上方观看到的车辆A和障碍物B。图7还例示了在车辆A的右后方存在障碍物B的情况。
在上述情况中，车辆A的左后方中的有源传感器111是邻近有源传感器111。在这种情况下，类似于上述的，邻近有源传感器111检测在有源传感器111和障碍物B之间的距离d、方位角θ和仰角。因此，测量部分11按如上所述的类似方式获取最近距离C和方位角。另一方面，因为邻近有源传感器111被从车辆A向后方对角地安装，借助于存储在数据累积部分16中的邻近有源传感器111的安装位置将方位角θ变换为到车辆A的方向D。
此外，能够不管障碍物B存在的区域，例如基于关于有源传感器111的发射波的反射波的强度来预测障碍物B。
由此已经全部获取的距离C、方向D和预测结果G被存储在RAM中。
接下来，比较部分12将存储在RAM中的距离C与存储在比较部分12中的门限值E进行比较，并且将比较结果F存储在RAM中(步骤S12)。特别地中，当距离C较大时，比较结果″FT″被存储在RAM中；并且当距离C不是较大时，比较结果″FF″被存储在RAM中。如上所述，门限值E是一个用于确定车辆A是否非常接近于障碍物B的参考值。例如，将门限值El选择为1米处。然而，这个值可以根据驾驶员的规定或者车辆周围环境显示装置1的设计规范来改变。基于这样的门限值E，比较结果F表示障碍物B是否处于车辆A附近。
接下来，视点确定部分13确定存储在RAM中的比较结果F是否为″FF″(步骤S13)。如果确定为“是”，则它表示车辆A已经非常接近障碍物B。因此，在这种情况下，视点确定部分13确定第二视点P2，以便示出特定部位(步骤S14)。
在下文中，描述在步骤S15执行的详细示范性过程。首先，视点确定部分13使用当前存储在RAM中的方向D来确定第二视点P2。因此，视点确定部分13能够识别从车辆A所观看到的包括障碍物B的区域的方向。此外，第二视点P2被设置在当俯角R相对于水平面具有预定值(例如，45度)时获取的三维坐标值处，以便非常可能接触障碍物B的、车辆A上在邻近传感器111的附近的部位将表现为特定部位的图像。俯角R是在水平面和从视点P2延伸到水平面的线之间的角度，并且该线必须在邻近有源传感器111或者它的检测范围的方向上延伸。俯角R的值可以根据驾驶员的规定或者车辆周围环境显示装置1的设计规范来改变。
除方向D之外，视点确定部分13优选使用当前存储在RAM中的距离C以确定第二视点P2。在这种情况下，如图8A和8B中所示，将第二视点P2分别设置在包含在与表示车辆A和障碍物B之间的最短距离的线Ls正交的垂直面Pv中的三维坐标值处，当俯角R是相对于水平面的预定值时获得该三维坐标值。更优选地，垂直面Pv是垂直平分线Ls的平面。在图9中，表示了当障碍物B位于彼此对角地穿过车辆A的区域的任一个(通过阴影线示出)中时的各个第二视点P2。
视点确定部分13将如上所述而设置的第二视点P2传送到图像产生部分14。当接收到第二视点P2时，图像产生部分14产生第二图像数据Ib(步骤S15)。首先，检索表示障碍物B的对象数据MB和表示车辆A的对象数据MA，这两个对象数据已经被检测到以便与存储在数据累积部分16中的预测结果G相符。接下来，图像产生部分14将表示障碍物B的对象和表示车辆A的对象放置在这样的位置关系中，以便在其间包含存储在RAM中的距离C和方向D。此后，图像产生部分14产生第二图像数据Ib，其表示从接收到的第二视点P2所观看到的这两个对象的视图。优选地，也将表示障碍物B和车辆A之间的距离C的数值，以及表示障碍物的高度HB的数值加入第二图像数据Ib。
图像产生部分14将由此产生的第二图像数据Ib转送到显示部分15。如图10中所示，显示部分15基于第二图像数据Ib显示特定部位的图像(步骤S16)。此后，该过程返回到步骤S11。
如果在步骤S13中确定为“否”，则视点确定部分13确定车辆A还没有非常接近障碍物B，并且确定第一视点P1(步骤S17)。
在当前实施例中，第一视点P1设置在车辆A之上。在这里，分别假定第一视点P1由三维坐标值(0，0，z1)来表示，第二视点P2由三维坐标值(x2，y2，z2)来表示。第二图像数据Ib(即，第二视点P2)是驾驶员更容易地在视觉上识别车辆A上很可能接触障碍物B的部位所需要的。因此，从原点开始，第一视点P1的垂直方向分量(即，|z1|)被设置为大于第二视点P2的垂直方向分量(即，|z2|)。此外，对于上述需要，要求从第一视点P1水平地移位第二视点P2。因此，从原点开始，第一视点P1的水平方向分量被设置为小于第二视点P2的水平方向分量(即，√(x22+y22))。
视点确定部分13将如上所述而设置的第一视点P1传送到图像产生部分14。当接收到第一视点P1时，图像产生部分14产生第一图像数据Ia(步骤S18)。按类似于第二图像数据Ib的方式产生第一图像数据Ia。然而，第一图像数据的视点Ia不同于第二图像数据Ib的视点。类似于第二图像数据Ib，可以将表示车辆A和障碍物B之间的距离C的数值，以及表示障碍物B的高度HB的数值加入第一图像数据Ia。
图像产生部分14将由此产生的第一图像数据Ia转送到显示部分15。如图11中所示，显示部分15基于第一图像数据Ia显示鸟瞰图像(步骤S19)。此后，该过程返回到步骤S11。
通过上述过程，当障碍物B非常接近于车辆A或者车辆A非常接近于障碍物B，并且车辆A和障碍物B之间的距离C大于门限值E时，在显示部分15中显示基于第一图像数据Ia的鸟瞰图像。因为鸟瞰图像表示从车辆A上看到的车辆A附近的环境，所以驾驶员基本上能够了解车辆附近的情形。
另一方面，车辆A和障碍物B之间的距离C变得不大于门限值E时，在显示部分15中显示基于第二图像数据Ib的特定部位的图像。已基于检测的障碍物B的方向D而设置的第二视点P2用于产生特定部位的图像。特定部位的图像表示车辆A上在已检测到障碍物B的邻近有源传感器111附近的部位的放大视图，由此障碍物B将更不可能进入盲区。结果，驾驶员能够更容易地在视觉上识别车辆A上非常可能接触障碍物B的部位。
此外，通过将不但第二方向D而且距离C用于第二视点P2，产生表示特定部位的图像的第二图像数据Ib，使得驾驶员能够更容易地在视觉上识别车辆A和障碍物B之间的位置关系变成可能。
特别地，如图8A、8B和9中所示，优选将第二视点P2设置在包含在与表示车辆A和障碍物B之间的最短距离的线Ls正交的垂直面Pv中的三维坐标值处，当俯角R是相对于水平面的预定值时获得该三维坐标值。更优选地，垂直面Pv是垂直平分线Ls的平面。以如上所述的方式来设置第二视点P2，由此邻近有源传感器111和障碍物B两者都可能表现为特定部位的图像。因此，提供一种能够显示特定部位的图像以便驾驶员能够更容易地在视觉上识别车辆A和障碍物B之间的位置关系的车辆周围环境显示装置变得有可能。此外，在显示部分15中表示距离C允许驾驶员更容易地了解车辆A和障碍物B之间的位置关系。
上述实施例举例说明了基于存储在数据累积部分16中的对象数据MA来产生第一图像数据Ia和第二图像数据Ib的示例，并且如果必要的话对象数据MB也用于产生该数据。然而，本发明不局限于此。可以借助于由分别安装在车辆A的前部、后部或者任一侧部分的成像装置所成像的图像产生类似于第一图像数据Ia或者第二图像数据Ib的数据。
存在测量部分11检测到多个障碍物B的情况。在这样的情况下，前述过程优选应用于该障碍物B的其中之一，其处于车辆A的行进方向上并且最接近车辆A。
(第一变形)图12是一个举例说明根据本发明第一变形的车辆周围环境显示装置1(在下文中，称为车辆周围环境显示装置1a)的方框结构的示例的示意图。在图12中，车辆周围环境显示装置1a不同于图1中示出的车辆周围环境显示装置1在于在车辆周围环境显示装置1a进一步包括接触确定部分21。车辆周围环境显示装置1和1a之间没有其它的不同。因此，在图12中，与图1的部件相对应的相同部件由相同的参考数字来表示，并且省略其描述。
接触确定部分21得到从地面到障碍物B底部的高度HB，并且将高度HB与存储在将在下面描述的数据累积部分16中的车辆A的高度HA(在下文中，称为车辆高度数据)进行比较。随后，接触确定部分21确定车辆A是否能够在障碍物B下通过，并且产生确定结果J。在当前实施例中，当高度HB大于车辆高度数据HA时，接触确定部分16确定车辆A能够穿过。在这种情况下，确定结果J是″JT″。另一方面，当高度HB不大于车辆高度数据HA时，确定结果J是″JF″。
上述的接触确定部分16还典型地包括CPU、ROM以及RAM的组合。
接下来，参考图13的流程图，描述图12中示出的车辆周围环境显示装置1a的操作。图13中示出的流程图不同于图4在于在图13中示出的流程图进一步包括步骤S21和步骤S22。在这两个流程图之间没有其它的不同。因此，在图13中，与图4的步骤相对应的相同步骤由相同的参考数字来表示，并且省略其描述。
在步骤S11之后，接触确定部分21得到图14中示出的从地面到障碍物B底部的高度HB。通过将当前都存储在RAM中的距离C和仰角以及邻近有源传感器111的高度h(包括在安装位置数据中)代入HB＝h+D·sin得到高度HB。此后，接触确定部分16将当前得到的高度HB与存储在数据累积部分16中的车辆A的高度数据HA进行比较。当高度HB较大时，接触确定部分16确定车辆A能够在障碍物B下通过，并且将″JT″作为确定结果J存储到RAM中。另一方面，当高度HB不大时，将″JF″作为确定结果J存储在RAM中(步骤S21)。
在步骤S21之后，视点确定部分13确定存储在RAM中的确定结果J是否为″JF″(步骤S22)。如果确定为“是”，则它表示车辆A不能在障碍物B下通过。因此，视点确定部分13执行上述从步骤S12向前的步骤，以确定是否应该产生特定部位的图像。另一方面，如果在步骤s22中确定为“否”，则它表示车辆A能在障碍物B下通过。因此，视点确定部分13执行上述从步骤S17向前的步骤。
基于高度来执行前述的确定，使得驾驶员能够在例如车辆停到停车场中的情形下使用车辆周围环境显示装置1a，因此使得提供具有更好使用性的车辆周围环境显示装置1a成为可能。
在当前变形中，也可以将从地面到障碍物B底部的高度HB加入特定部位的图像中。
(第二变形)图15是一个举例说明根据本发明第二变形的车辆周围环境显示装置1(在下文中，称为车辆周围环境显示装置1b)的方框结构的示例的示意图。在图15中，车辆周围环境显示装置1b不同于图1中示出的车辆周围环境显示装置1在于车辆周围环境显示装置1b进一步包括转向角传感器31和接触确定部分32。车辆周围环境显示装置1和1b之间没有其它的不同。因此，在图15中，与图1的组件相对应的相同组件由相同的参考数字来表示，并且省略其描述。
转向角传感器31检测车辆A的转向角，并且将检测结果传送到接触确定部分32。
接触确定部分32基于从转向角传感器31输出的检测结果得到车辆A打算通过的预测轨迹。此外，接触确定部分32基于都存储在RAM中的车辆A和障碍物B之间的距离C和方向D来确定沿着该得到的预测轨迹是否存在障碍物B。此后，接触确定部分32产生确定结果K。在当前实施例中，当沿着预测轨迹存在障碍物B时，接触确定部分32将″KT″作为确定结果J存储在RAM中；并且当沿着预测轨迹不存在障碍物B时，将″KT″作为确定结果K存储在RAM中。
上述接触确定部分32还典型地包括CPU、ROM以及RAM的组合。
接下来，参考图16的流程图，描述图15中示出的车辆周围环境显示装置1b的操作。图16中示出的流程图不同于图4在于在图16中示出的流程图进一步包括步骤S31和步骤S32。在这两个流程图之间没有其它的不同。因此，在图16中，与图4的步骤相对应的相同步骤由相同的参考数字来表示，并且省略其描述。
在步骤S11之后，接触确定部分32借助于从转向角传感器31输出的检测结果得到车辆A的预测轨迹。此外，接触确定部分32确定沿着该得到的预测轨迹是否存在障碍物B，并且在RAM中存储该确定结果K(″KT″或者″KF″)(步骤S31)。
在步骤S31之后，视点确定部分13确定存储在RAM中的确定结果K是否为″KF″(步骤S32)。如果确定为“是”，则它表示障碍物B和车辆A不可能彼此接触。因此，视点确定部分13执行前述从步骤S17向前的步骤。另一方面，如果在步骤s32中确定为“否”，则它表示障碍物B和车辆A很可能彼此接触。因此，视点确定部分13执行前述从步骤S12向前的步骤，以便确定是否应该产生特定部位的图像。
基于接触是否可能发生来执行上述的确定，使得驾驶员能够在例如车辆停到停车场中的情形下使用车辆周围环境显示装置1b，因此使得提供具有更好使用性的车辆周围环境显示装置1b成为可能。
在当前的变形中，还可以将预测轨迹加入特定部位的图像或者鸟瞰图像中。
在上述图8A，8B和9中所示的实施例中，第二视点P2设置在两个点处。即便将任一点设置为第二视点P2，也能够获取相同的效果。然而，在当前变形中，优选按照如下所述设置第二视点P2。也就是说，例如，如图17A中所示，当障碍物B处于正后退的车辆A的后方，并且车辆A的方向盘向左侧转(逆时针方向)时，将在车辆A右侧上的点设置为第二视点P2。
或者，如图17B中所示，当障碍物B处于正前行的车辆A的左侧，并且车辆A的方向盘向左侧转时，将在车辆A左侧上的点设置为第二视点P2。
因此，根据障碍物B相对于车辆A的方向、车辆A的行进方向、以及方向盘的操作方向来设置第二视点P2。用这样的方式来设置第二视点P2，由此允许显示部分15显示车辆A怎样接近障碍物B。因此，驾驶员能够容易地了解车辆A和障碍物B之间的位置关系。
可以将上述第一和第二变形一起加入按照上述实施例的车辆周围环境显示装置1中。
虽然已经详细地描述了本发明，但是上述说明在各个方面都仅是起说明作用的，而不是限制性的。应当明白在没有脱离本发明的范围的情况下可以作出许多其他的修改和变化。
工业实用性按照本发明的车辆周围环境显示装置适用于需要显示图像以便驾驶员能够更容易地在视觉上识别障碍物的导航装置、停车辅助装置等。
权利要求
1.一种车辆周围环境显示装置，其选择性地显示车辆附近的至少两种图像，所述车辆周围环境显示装置包括测量部分，用于测量从所述车辆到所述车辆附近的障碍物的距离和方向；比较部分，用于将由所述测量部分测量的距离与预定门限值进行比较；视点确定部分，用于当由所述比较部分产生的比较结果表示所述测量的距离大于所述门限值时确定预定的第一视点，以及当由所述比较部分产生的比较结果表示所述测量的距离不大于所述门限值时基于由所述测量部分测量的所述方向来确定第二视点；图像产生部分，用于当从所述视点确定部分接收到所述第一视点时，产生表示从所述接收的第一视点观看到的所述车辆附近的视图的第一图像，以及用于当从所述视点确定部分接收到所述第二视点时，产生表示从所述接收的第二视点附近的区域观看到的所述车辆和所述障碍物的视图的第二图像；以及显示部分，用于显示由所述图像产生部分产生的所述第一图像和所述第二图像的其中之一。
2.根据权利要求1所述的车辆周围环境显示装置，其中所述第一视点和所述第二视点分别由三维坐标值来表示，所述第二视点的水平方向分量大于所述第一视点的水平方向分量，并且所述第二视点的垂直方向分量小于所述第一视点的垂直方向分量。
3.根据权利要求2所述的车辆周围环境显示装置，其中所述第一视点的所述三维坐标值被设置在所述车辆上方的点处，以及所述第二视点的所述三维坐标值被设置在具有预定俯角的点处，所述俯角在水平面和自所述第二视点起在所述车辆和所述障碍物的方向上延伸的线之间形成。
4.根据权利要求3所述的车辆周围环境显示装置，其中所述第二视点被设置于包含在与所述车辆和所述障碍物之间的线正交的垂直面中的点处。
5.根据权利要求4所述的车辆周围环境显示装置，其中所述垂直面是垂直平分在所述车辆和所述障碍物之间的所述线的平面。
6.根据权利要求1所述的车辆周围环境显示装置，进一步包括接触确定部分，用于确定所述车辆是否能够在没有接触所述障碍物的情况下进行移动，其中当所述接触确定部分确定所述车辆能够在没有接触所述障碍物的情况下进行移动时，所述显示部分显示不同于所述第二图像的第三图像。
7.根据权利要求6所述的车辆周围环境显示装置，其中所述测量部分进一步测量所述障碍物的高度，以及所述接触确定部分基于所述障碍物的所述高度来确定所述车辆是否能够在没有接触所述障碍物的情况下进行移动。
8.根据权利要求6所述的车辆周围环境显示装置，进一步包括转向角检测部分，用于检测所述车辆的转向角，其中所述接触确定部分基于由所述转向角检测部分检测的所述转向角来确定所述车辆是否能够在没有接触所述障碍物的情况下进行移动。
9.根据权利要求8所述的车辆周围环境显示装置，其中当所述接触确定部分确定所述车辆能够在没有接触所述障碍物的情况下进行移动时，所述视点确定部分再基于由所述转向角检测部分检测的所述转向角确定所述第二视点。
10.根据权利要求9所述的车辆周围环境显示装置，其中所述第二视点被设置在三维坐标值处，使得驾驶员能够在视觉上识别所述障碍物和所述车辆上接触所述障碍物的部位。
11.根据权利要求1所述的车辆周围环境显示装置，进一步包括选择部分，用于当所述测量部分测量到多个障碍物的距离和方向时，选择最可能接触所述车辆的一个距离和一个方向，其中所述比较部分将由所述选择部分选择的距离与预定门限值进行比较，以及当由所述比较部分产生的比较结果表示所述测量的距离不大于所述门限值时，所述视点确定部分基于由所述选择部分选择的所述方向来确定所述第二视点。
12.根据权利要求1所述的车辆周围环境显示装置，包括多个安装在所述车辆的前部、后部、右侧部或者左侧部的任何一个上的有源传感器，其中所述有源传感器的每一个检测所述车辆附近的障碍物。
13.一种车辆周围环境显示方法，用于使显示装置选择性地显示车辆附近的至少两种图像，所述车辆周围环境显示方法包括测量步骤，测量从所述车辆到所述车辆附近的障碍物的距离和方向；比较步骤，将由所述测量步骤测量的距离与预定门限值进行比较；第一视点确定步骤，当从所述比较步骤接收到的比较结果表示所述测量的距离大于所述门限值时确定预定的第一视点；第一图像产生步骤，产生第一图像，所述第一图像表示从由所述第一视点确定步骤确定的所述第一视点观看到的所述车辆附近的视图；第一显示步骤，显示由所述第一图像产生步骤产生的所述第一图像；第二视点确定步骤，当从所述比较步骤接收到的比较结果表示所述测量的距离不大于所述门限值时，基于由所述测量步骤测量的所述距离确定所述第二视点；第二图像产生步骤，产生第二图像，所述第二图像表示从由所述第二视点确定步骤确定的所述第二视点附近的区域观看到的所述车辆和所述障碍物的视图；第二显示步骤，显示由所述第二图像产生步骤产生的所述第二图像。
14.一种计算机程序，用于使得显示装置选择性地显示车辆周围的至少两种图像，所述计算机程序包括测量步骤，用于测量从所述车辆到所述车辆附近的障碍物的距离和方向；比较步骤，用于将由所述测量步骤测量的距离与预定门限值进行比较；第一视点确定步骤，当从所述比较步骤接收到的比较结果表示所述测量的距离大于所述门限值时，确定预定的第一视点；第一图像产生步骤，产生第一图像，所述第一图像表示从由所述第一视点确定步骤确定的所述第一视点观看到的所述车辆附近的视图；第一显示步骤，显示由所述第一图像产生步骤产生的所述第一图像；第二视点确定步骤，当从所述比较步骤接收到的比较结果表示所述测量的距离不大于所述门限值时，基于由所述测量步骤测量的所述距离确定所述第二视点；第二图像产生步骤，产生第二图像，所述第二图像表示从由所述第二视点确定步骤确定的所述第二视点附近的区域观看到的所述车辆和所述障碍物的视图；第二显示步骤，显示由所述第二图像产生步骤产生的所述第二图像。
全文摘要
车辆周围环境显示装置能够显示图像使得驾驶员能够容易地在视觉上确认障碍物。车辆周围环境显示装置(1)包括测量部分(11)，用于测量到周围障碍物的距离及其相对于车辆A的方位；比较部分(12)，用于将所测量的距离与指定的门限值进行比较；确定部分(13)，用于如果比较结果表示较长的测量距离则确定预定的第一视点，否则基于所测量的方位来确定第二视点；产生部分(14)，用于当第一视点被设置时产生从所第一给定视点观看到的关于车辆周围环境的鸟瞰图，以及当从第二视点被设置时产生从第二给定视点观看到的表示车辆A和障碍物B的特定位置图像；以及显示部分(15)，用于显示该鸟瞰图或者该特定位置图像。
文档编号G01S7/04GK1898961SQ200580001419
公开日2007年1月17日 申请日期2005年4月21日 优先权日2004年4月27日
发明者中西智也, 石田明, 渡边丰, 市川彻 申请人:松下电器产业株式会社