本发明在用于驾驶车辆(汽车、摩托车、卡车、公共汽车等)的辅助装置内具有其应用。
本发明总体涉及驾驶员辅助系统的设计和构造，该驾驶员辅助系统包括在车辆中用来辅助驾驶员任意转向操作、向前以及倒退操纵控制(maneuver)的相机和显示器。
背景技术：
提供给车辆驾驶员由相机捕捉的、车辆的侧后/居中后面区域的图像的不同驾驶支持系统存在。从相机显示的图像因为使驾驶员的车辆基准消失而缺乏深度，因为在向前驾驶时后面车辆离车辆后面多远或在倒退驾驶时后面物体/车辆离车辆后面多远不明显，所以这导致驾驶员的安全风险。因为图像还反映车辆的后窗框或后部(对于侧后视镜)，所以传统后视镜为驾驶员提供基准。
这些后视装置增强后视场，但丢失用于驾驶员的基准。在向前驾驶时，该丢失的基准使得驾驶员犹豫后面车辆是否远至足以执行期望的操纵控制(诸如，变道)。在倒退驾驶时，该丢失的基准使得驾驶员犹豫接近的后面物体(静态或动态的)是否近至足以撞着车辆。这种情况在泊车的操纵控制时特别相关。
jp2004-142741中公开了泊车辅助装置的示例。该泊车辅助装置沿车辆的移动方向(向后的方向)绘制车辆宽度的引导线，并且以叠加方式显示引导线以预定距离的间隔连接的梯形图。装置例如根据由转向传感器检测的转向角以叠加方式显示预期的行进轨迹。
jp2006-51850中公开了支持变道时驾驶的示例，jp2006-51850描述了一种驾驶支持设备，该驾驶支持设备在基于距离或相对速度决定的路面上的危险区域、注意区域或安全区域的边界位置处以叠加方式显示引导线(穿过监视器的横线)。
然而，现有驾驶支持设备具有以下问题：
(1)在jp2004-142741中公开的装置中，在它应用于行进期间的变道时，难以通过简单地显示具有预定距离间隔的梯形图来直观地了解与其他车辆的距离。例如，在车辆存在于具有3m间隔的梯形显示的第五区划与第六区划之间时，驾驶员需要转换例如3m(每车辆)*4(车辆)＝12m的距离。进一步地，因为与主体车辆的后端间隔预定距离或更多的远处车辆被所叠加的显示图隐藏，所以难以识别该车辆的存在。
(2)在jp2006-51850中公开的装置中，在以广角捕捉的侧后图像中，车道沿倾斜方向通过。由此，难以借助横向直线形式的引导线理解车辆与图像中的引导线之间的位置关系，并且难以直观地了解与其他车辆的距离。此外，该系统仅关于左/右转弯或在车辆改变道路车道时工作。
us7940193公开了一种辅助车辆的泊车操作的设备，该设备捕捉车辆的向后视野的图像，并且在所捕捉的图像中显示将车辆引导到目标泊车空间中的引导部。在车辆内部的、设备的显示器在所捕捉的图像上叠加两条辅助线：与目标泊车空间的前后方向平行的、设置在目标泊车空间中的第一辅助线和与车辆的前后方向平行的、延伸到车辆的后面区域的第二辅助线。第一辅助线和第二辅助线可能在完成具有转弯移动的车辆倒退移动时与彼此交叠。第一辅助线被显示为在屏幕上相对于目标泊车空间且根据车辆的转弯移动是静态的。第二辅助线被显示为在车辆的转弯移动期间在屏幕上是静态的。两个静态线可以干扰驾驶员的视觉，并且可能更多的是打扰，而不是有利(commodity)。
因此，高度期望提供一种允许驾驶员在向前和向后驾驶操纵控制中以更直观、精确且舒适的方式判断关于到其他附近车辆或后面物体的距离的驾驶支持系统。
技术实现要素：
本发明通过以下方式来解决前面提及的问题并克服之前说明的现有技术工作限制：提供在来自车辆驾驶辅助系统的至少一个相机的所显示图像上叠加的至少一条基准线，以提供给驾驶员可以辅助解释后面车辆或后面(静态或动态)物体的相对位置的基准。这些基准线通常被称为覆盖图，并且被设置在与地平面处的预定距离对应的预定位置处。
本发明的一个方面提及一种用于车辆中的驾驶辅助的系统，该系统包括：
-至少一个(第一)相机，所述至少一个相机捕捉车辆的后部外部且包括地平面的第一视场；
-显示器，该显示器可构造为显示由至少一个相机捕捉的第一后视场的图像；
-处理装置，该处理装置用于修改由显示器显示的图像，并且在所述图像上叠加与地平面处的预定距离对应的至少一条基准线。
显示器可以位于对驾驶员可见的车辆的任意点处(即，驾驶员的视点可以聚焦于的位置，诸如，仪表板、侧门、挡风玻璃、内后视镜、门窗等)。
在车辆包括后视镜的情况下，显示器可以集成在后视镜内，担任显示来自具有后视场的外部相机的图像的镜子，或者显示器在半透反射元件(允许一部分光的反射和/或允许光透过它)与后盖之间。半透反射元件在担任镜子时可以覆盖车辆的后部外部的第二视场，该第二视场小于前面提及的第一视场。
本发明的另一个方面涉及用于驾驶辅助的车辆的后视镜，该后视镜包括：
-至少一个半透反射元件和后盖，该半透反射元件覆盖车辆的后部外部的第二视场；
-显示器，该显示器被集成在后视镜中、在后盖与半透反射元件之间，显示器可构造为显示包括地平面且由位于车辆处的至少一个第一相机捕捉的、车辆后部的第一视场的图像，其中，要由显示器显示的图像由处理装置来修改，该处理装置被构造为在所述图像上叠加与地平面处离车辆的预定距离对应的至少一条基准线。
所提出的后视镜可以以两种工作模式来构造：
-第一工作模式，其中，显示器关闭，半透反射元件从后视镜外部比从后视镜内部接收更多光，并且在后视镜中示出被半透反射元件覆盖的第二视场；
-第二工作模式，其中，显示器打开，半透反射元件从显示器、从后视镜内部比从后视镜外部接收更多光，并且由显示器显示的第一视场借助半透反射元件是可视的。
在所定义的第二工作模式下，后视镜可以示出由显示器显示的、包括地平面且比第一视场靠近车辆的、车辆的后部外部的第三视场的图像，该图像由位于车辆后部中的泊车相机捕捉。同样，后视镜可以示出由显示器显示的、由位于车辆的驾驶员侧部中(且朝向所述车辆的后面区域定向)的第三相机捕捉的、车辆后部的第四视场的图像。此外，后视镜可以示出由显示器显示的、由位于车辆的驾驶员相对侧部中且朝向所述车辆的后面区域定向的第四相机捕捉的、车辆后部的第五视场的图像。
由显示器显示且由工作在第二工作模式下的后视镜示出的图像可以由处理装置根据车辆的移动方向来修改。在可能的实施方式中，后视镜在车辆的向前方向的情况下示出第一视场；并且如果是向后方向：则i)后视镜可以示出第三视场，用第三视场代替第一视场，或ii)后视镜可以示出第一视场和第三视场二者。在另一个可能的实施方式中，如果车辆沿向前的方向移动，则后视镜可以在后视镜的中间区域中示出第一相机的图像且与中间区域相邻地示出第三相机和第四相机的图像；如果是向后方向，则后视镜可以：i)在后视镜的中间区域中示出泊车相机的图像且与泊车相机的图像相邻地示出第三相机和第四相机的图像；或ii)在后视镜的中间区域中示出泊车相机和第一相机的图像(一个图像与另一个图像相邻或一个图像在另一个图像内部)，并且与中间区域相邻地示出第三相机和第四相机的图像。
本发明相对于现有技术具有若干优点，这些优点可以总结总下：
-向前/向后驾驶期间叠加的水平基准线的使用可以用作使驾驶员意识到车辆相对于其他车辆和障碍物的相对位置的基准、建议以及警报，并且允许定义安全距离。此外，用于界定预定宽度(例如，车辆宽度、道路车道的宽度等)的叠加的竖直基准线的使用也改善了车辆的基准。
-此外，前面提及的覆盖图的使用可以根据驾驶员/车辆的任意动作(左/右转弯、道路车道的变化、...)来显示或不显示(驾驶员可以手动地切换叠加的显示打开/关闭并改变覆盖图的显示；同样，显示器上的覆盖图可以根据系统配置自动地出现或消失)。
-驾驶员可以修改覆盖图的数量和其他参数(如颜色、距离、长度、模式等)来定制驾驶员希望由辅助系统提供给的辅助水平。该定制还由于用于根据不同参数(诸如，车辆的速度、向前/向后档位位置、或与后面车辆的距离，略举数例)手动地或自动地退出(withdrawn)或修改覆盖图位置(距离基准)的设施而是可能的。
-另外，辅助系统提供包括根据安全要求/技巧自动地可变的覆盖图的选项。
这些和其他优点将鉴于本发明的详细描述而明显。
附图说明
为了辅助本发明的特性的理解，根据本发明的优选实际实施方式且为了补充本说明书，附加具有例示性和非限制特性的以下附图，作为本发明整体的一部分：
图1示出了根据本发明的第一实施方式的、用于后视的车辆驾驶辅助系统的示意图。
图2示出了根据本发明的第二实施方式的、用于后视的车辆驾驶辅助系统的示意图。
图3示出了根据本发明的可能实施方式的车辆驾驶辅助系统的后视镜的分解图。
图4示出了根据本发明的可能实施方式的、使用叠加在显示器上的水平基准线的车辆的示意图。
图5示出了根据本发明的另一个可能实施方式的、使用叠加在显示器上的水平和竖直基准线的车辆的示意图。
具体实施方式
该详细描述中定义的内容被提供为辅助本发明的综合理解。因此，本领域普通技术人员将认识到，可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下进行这里描述的实施方式的变化、变更以及修改。同样，为了清晰和简洁起见，省略公知功能和元件的描述。
当然，本发明的实施方式可以在各种架构平台、操作和服务器系统、装置、系统或应用中实施。这里提出的任意特定架构布局或实施方案仅为了例示和理解的目的而提供，并且不旨在限制本发明的方面。
图1呈现了根据本发明的第一优选实施方式的、具有用于后视的驾驶辅助系统的车辆(10)，该驾驶辅助系统包括：
-至少一个第一相机(1)，所述至少一个第一相机位于车辆(10)的后部中且朝向所述车辆(10)的后面区域定向，使得它捕捉车辆后部的第一视场(11)；
-显示器(2)，该显示器可以位于内后视镜(21)内，该内后视镜被构造为显示依赖工作模式的后视场。后视镜(21)可以以两种工作模式来构造：
i、在第一模式下，“显示器关闭”，后视镜(21)担任借助半透反射元件(22)反射第二后视场(12)的镜子(即，反射且透过一部分光的镜子)，半透反射特性固定或可变且借助电压可调。半透反射元件(22)从外部比从显示器(2)接收更多光，因此，驾驶员借助半透反射元件(22)可观看被反射的图像。
ii、在第二模式下，“显示器打开”，后视镜(21)担任被构造为借助半透反射元件(22)显示由第一相机(1)捕捉的第一后视场(11)的显示器。当显示器(2)被置于内后视镜(21)中时，由所述显示器(2)显示的后图像代替由半透反射元件(22)反射的后图像(因为它在从驾驶员的视点借助后视镜(21)观看物体时具有与驾驶员大致相同的焦距)。半透反射元件(22)从显示器(2)比从外部接收更多光，因此，驾驶员看到借助所述半透反射元件(22)由显示器(2)显示的图像。
覆盖第一后视场(11)的、由显示器(2)显示的图像大于由后视镜(21)的半透反射元件(22)反射的第二后视场(12)图像。
在该实施方式的变型中，显示器(2)可以在内后视镜(21)之外，并且在显示器(2)“打开”时显示由第一相机(1)捕捉的第一后视场(11)。
该优选的第一实施方式的另一个变型包括：
-至少一个第三相机，所述至少一个第三相机位于车辆(10)的驾驶员侧部且朝向所述车辆(10)的后面区域定向，使得它捕捉车辆后部的第四视场，该相机可以被集成在同一驾驶员侧后视镜中或代替所述驾驶员侧后视镜；
-显示器(2)，所述显示器可以位于内后视镜(21)或仪表板、驾驶员侧门、挡风玻璃、驾驶员门窗等内，并且被构造为显示该第四视场。
该变型的改进是实施方式还包括：
-第四相机，所述第四相机位于车辆(10)的驾驶员相对侧部中且朝向所述车辆(10)的后面区域定向，使得它捕捉车辆后部的第五视场，该相机可以被集成在同一驾驶员相对侧后视镜中或代替所述驾驶员相对侧后视镜；
-显示器(2)，所述显示器可以位于内后视镜(21)或仪表板、驾驶员相对侧门、挡风玻璃、驾驶员相对门窗等内，并且被构造为显示该第五视场。
另外，驾驶辅助系统还包括：
-具有图像处理器的控制器，该图像处理器修改由相机(1)接收的图像，在必要时添加基准覆盖图，并且修改要由显示器(2)显示的图像。控制器可以具有允许用户改变覆盖图的参数的数据输入装置(例如，用户界面)。同样，用户可以借助于方向盘杆输入数据，以手动地修改覆盖图。控制器可以位于显示器(2)的同一场所处、在内后视镜(21)的内部或外部，并且甚至可以为位于其他地点且用于也控制其他参数的控制器。
图2示出了车辆(10)中的用于后视的驾驶辅助系统的第二实施方式，该驾驶辅助系统包括：
-至少一个第一相机(1)，所述至少一个第一相机(1)位于车辆(10)的后部中且朝向所述车辆(10)的后面区域定向，使得它捕捉车辆后部的第一视场(11)；
-至少一个泊车相机(3)，所述至少一个泊车相机(3)位于车辆(10)的后部中且朝向所述车辆(10)的后面区域定向，使得它捕捉紧挨着车辆(10)的、车辆后部的第三视场(13)；
-后视镜(21)，所述后视镜(21)集成显示器(2)，具有两个不同的工作模式(第一模式，后视镜(21)担任借助半透反射元件(22)反射第二后视场(12)的镜子；和第二模式，后视镜(21)担任被构造为借助半透反射元件(22)显示由第一相机(1)捕捉的后视场的显示器)。该后图像由集成在后视镜(21)中的显示器(2)来显示，并且代替由所述后视镜(21)的半透反射元件(22)反射的后图像。
在该第二实施方式中，在后视镜(21)工作为显示由相机(1、3)捕捉的图像时，显示器(2)根据以下至少两个不同的参数显示来自第一相机(1)或泊车相机(3)的图像：
●档位位置(gearshiftposition)→例如，如果档位位置在倒档位置，则显示器(2)显示由泊车相机(3)捕捉的图像；并且如果档位位置在倒档位置之外，则显示器(2)显示由第一相机(1)捕捉的图像。
●移动方向→例如，如果车辆(10)向后移动，则显示器(2)显示由泊车相机(3)捕捉的图像；并且如果车辆(10)不向后移动，则显示器(2)显示由第一相机(1)捕捉的图像。
最后，显示的另一个选项是显示器(2)总是显示第一相机(1)的图像，并且在系统检测到必须显示来自泊车相机(3)的图像时，显示器(2)显示两个图像，一个图像与另一个图像相邻或一个图像在另一个图像内部。
该第二实施方式的变型是向系统添加一个或两个侧相机。
然后，显示器可以以下方式工作：
●在向前驾驶期间，显示器(2)在中间示出第一相机(1)的图像且与中间图像相邻地示出每一个侧相机的图像，或者显示器(2)仅示出第一相机(1)的图像，并且在改变道路车道或激活转弯信号时，显示器示出第一相机(1)的图像且相邻地示出车辆(10)移动的侧相机的图像。
●在向后驾驶期间，显示器(2)在中间中示出泊车相机(3)的图像且与泊车相机图像相邻地示出每一个侧相机的图像，或者显示器(2)在中间中示出泊车相机(3)和第一相机的图像(一个图像与另一个图像相邻或一个图像在另一个图像内部)并且与中间图像相邻地示出每一个侧相机的图像。
在该第二实施方式中，系统还包括具有图像处理器的控制器，该图像处理器修改由相机(1、3)接收的图像，该控制器在必要时在来自两个相机(1、3)的图像上添加覆盖图，并且为了根据移动方向修改由显示器(2)显示的图像：如果向前，则显示来自第一相机(1)的图像；如果向后，则显示来自泊车相机(3)的图像。该控制器还可以具有装置，该装置用于在显示器(2)、方向盘杆等中由用户输入数据，以修改覆盖图的参数：显示所叠加的基准线的颜色、模式、长度和/或所述基准线所对应的预定距离。控制器可以位于显示器的同一场所处、在内后视镜(21)的内部或外部，并且甚至可以为位于其他地点中且用于也控制其他参数的控制器。
如图3所示，显示器(2)(例如，led显示器)可以位于半透反射元件(22)后面。图3示出了位于后视镜(21)中的显示器(2)，该后视镜包括：
-壳体，该壳体具有后盖(20)和前面板或框(24)；
-显示器(2)和允许一部分光反射和/或允许光透过它的半透反射元件(22)。该半透反射元件(22)通常被称为半反射镜或单向镜，被安装在显示器(2)上、在显示器(2)前面或借助于橡胶垫(23)一起嵌合在后盖(20)与前框(24)之间。半透反射元件(22)可以为具有透射和反射的固定特性的无源半反射镜或可以借助电压修改其透射或/和反射的特性的有源镜。例如，半透反射元件(22)可以为其背面上涂布有薄金属(通常为银或铝)层使得反射一些光且被剩余光穿过的普通镜。同样，可以使用具有光电元件的不同类型的镜元件，这些光电元件具有借助可变电压可调节的可变透射和/或反射。同样，显示器(2)可以被直接安装在后视镜(21)外的车辆(10)中(诸如，仪表板、侧门、挡风玻璃、内后视镜、侧门窗等)。
图4示出了来解决向前驾驶时(例如，驾驶员操纵控制以变道时)的基准的丢失的本发明的可能实施方式。在由显示器(2)显示的图像的顶部处，例如以第一颜色(例如，蓝色)显示的第一水平基准线(41)被表示为提供给驾驶员可以帮助解释后面车辆的相对位置的基准。该第一水平基准线(41)设置在与在地平面(40)处距驾驶员的视点(42)或车辆(10)的后部第一预定距离(例如，50m)对应的预定位置处。该距离及其测量是可配置的。
图5示出了图4所呈现的上述实施方式的改进。在由显示器(2)显示的图像的顶部处，第二水平基准线(51)被表示为提供给驾驶员可以帮助解释接近的后面物体的相对位置的基准。
另外，为了帮助向前驾驶，显示器(2)还叠加例如以与水平线(51)的颜色不同的其他颜色显示的两个竖直斜线(52、52’)，以提供给驾驶员车辆宽度或者甚至道路/车道的宽度的基准，以帮助解释接近的后面车辆的侧向相对位置。
因为这些基准线(41、51、52、52’)的使用在车速受限的城市内部或在高速公路的交通阻塞中、在驾驶速度也低时可能变得更多的是打扰而不是有利，并且我们可能使后面车辆或下一车辆非常近、比第一视场(11)的起点更近，所以可以基于速度范围和/或车辆与后面车辆之间的距离配置这些基准线(41、51、52、52’)中的任意一条的需要的指示。因此，在本发明的可能实施方式中，系统还包括处理装置(例如，控制器)，该处理装置用于根据由在车辆(10)中设置的传感器探测的驾驶速度和/或车辆与后面车辆之间的距离的阈值由显示器(2)激活和停用基准线(41、51、52、52’)。例如，当高速驾驶时，第一水平基准线(41)和第二水平基准线(51)(如果也使用后者)在地平面(40)处的预定距离应被修改为设置更大的预定距离，以便安全。可选地，驾驶员除了可以如上所述的改变所述基准线所对应的预定距离之外，还可以手地改变基准线(41、51、52、52’)的一些其他特性(诸如，增加线、修改颜色、模式、显示线的长度)。为此，系统还包括数据输入装置，该数据输入装置在方向盘杆中、在显示器上、在显示器或后视镜的壳体上等，以允许驾驶员修改来自相机(1、3)中的任意一个的图像的覆盖图的特性。
注意，在该上下文中，术语“包括”及其派生词不应在排除的意义上理解(即，这些术语不应被解释为排除所述和所定义的内容可以包括另外元件、步骤等的可能性)。