用于调节车辆后视镜和/或屏幕的方法以及用于实施该方法的系统与流程

1.本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕的方法。此外，本发明涉及一种根据权利要求7所述的用于实施根据本发明的用于调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕的方法的系统。本发明还涉及一种根据权利要求13所述的计算机可读的存储介质。


背景技术：

2.由现有技术已知，车辆内饰、安全系统以及车辆辅助系统在空间布置方面匹配于驾驶员的相应需求。与此相关地例如已知的是，借助令牌或汽车钥匙存储驾驶员特定的信息，从而在读取驾驶员特定的令牌或汽车钥匙时能够个性化地设置上述系统或构件。
3.这例如可以涉及座椅调节、车辆后视镜定向、广播节目选择等。然而，为此需要在开始行驶之前就已经收集各种驾驶员特定的信息，将其存储在数据库中以及提供相应不同的令牌或汽车钥匙。
4.其它系统基于在开始行驶之前检测驾驶员特定的信息。与此相关地需要耗费的3d相机系统，以便例如检测驾驶员的视线方向。基于这样检测的数据，随后可以个性化对车辆后视镜进行定向。与这种3d相机系统相关地需要高的计算能力，以便能够探测相应所需的信息。
5.因此，需要在车辆中为这种应用提供额外的计算能力。


技术实现要素：

6.因此，本发明的任务在于，提供一种改进的用于调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕的方法，该方法能够以简单的方式实施。
7.尤其是，根据本发明的方法应当能够以相对小的计算能力来实施。本发明的一个附加方面在于，在能量节约方面进一步开发用于调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕的方法。
8.此外，本发明的任务是，给出一种系统，利用该系统能实施根据本发明的方法。该系统尤其是应当基于，已经在车辆中存在的构件和系统也可以结合车辆后视镜和/或屏幕的调节来使用。尤其是应该不需要额外的装入件和/或系统来实施根据本发明的方法。
9.所述任务在根据权利要求1所述的方法方面、在根据权利要求7所述的系统方面并且在根据权利要求13所述的计算机可读的存储介质方面解决。
10.尤其是，所述任务通过一种用于调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕的方法来解决，该方法包括以下步骤：
11.a)借助车辆的内部空间相机与车辆内部空间的至少一个车辆几何结构相关地检测驾驶员的头部轮廓，
12.b)借助所检测到的头部轮廓并且借助关于车辆内部空间的所述至少一个车辆几
何结构的校准信息计算驾驶员的头部的位置，
13.c)借助所计算出的头部位置确定所述至少一个车辆后视镜和/或屏幕的期望位置，
14.d)操控所述至少一个车辆后视镜和/或屏幕的致动器以建立车辆后视镜和/或屏幕的所确定的期望位置。
15.构思基于使用车辆的用于检测驾驶员的头部轮廓的内部空间相机。内部空间相机在此期间符合标准地集成到许多车辆中。
16.在步骤a)中，与车辆内部空间的至少一个车辆几何结构相关地检测驾驶员的头部轮廓。车辆内部空间的车辆几何结构是车辆的固定点和/或固定边缘和/或不可改变的几何结构。尤其是，所述车辆几何结构是车辆内饰的几何结构。
17.所述不可改变的几何结构例如可以是车辆a柱的一个区段和/或车辆b柱的一个区段和/或车辆c柱的一个区段。
18.驾驶员的头部轮廓与这种不可改变的车辆几何结构相关地检测。换句话说，借助内部空间相机既检测驾驶员的头部轮廓又检测车辆内部空间的事先限定的车辆几何结构，其中，在检测时与所述至少一个车辆几何结构相关地检测头部轮廓的布置结构。换句话说，不仅头部轮廓、而且车辆内部空间的预先确定的不可改变的车辆几何结构都成像在由车辆的内部空间相机检测的图像上。
19.在步骤b)中，借助所检测到的头部轮廓并且借助关于车辆内部空间的所述至少一个车辆几何结构的校准信息计算驾驶员的头部位置。借助校准信息可以检测驾驶员的头部位置关于所述至少一个车辆几何结构的距离。
20.尤其是借助这些数据能够实际计算驾驶员的头部在车辆内部空间中的位置。
21.随后在步骤c)中借助所计算出的驾驶员头部位置确定所述至少一个车辆后视镜和/或屏幕的期望位置。例如，可以在数据库中存储关于驾驶员的头部在车辆内部空间中的位置的多个比较值。对于数据库的每个比较值，附加地存储车辆后视镜、尤其是至少一个侧视镜和/或内后视镜和/或屏幕所要占据的那个期望位置。
22.侧视镜尤其是车辆的外后视镜。
23.尤其是，车辆后视镜和/或屏幕关于车辆后视镜和/或屏幕的至少一个装配轴线的倾斜角可以理解为车辆后视镜和/或屏幕的期望位置。
24.在数据库中可以存储关于车辆后视镜和/或屏幕的与驾驶员头部位置相关的所需角度的数据。
25.在步骤d)中，操控所述至少一个车辆后视镜和/或屏幕的致动器，以建立车辆后视镜和/或屏幕的所确定的期望位置。为此，例如首先检测车辆后视镜和/或屏幕的实际位置。随后要查明如何操纵致动器以实现车辆后视镜和/或屏幕的预先确定的期望位置。
26.已知的是，在车辆后视镜中、尤其是在侧视镜中和/或在内后视镜中和/或在屏幕中构造有小的伺服马达。
27.在根据本发明的方法的一个实施方式中，为了在步骤a)中检测驾驶员的头部轮廓，使用车辆的符合标准的内部空间相机。尤其是使用已经构造在车辆中的内部空间相机。内部空间相机优选是2d相机或鱼眼相机。对由2d相机或鱼眼相机所产生的图像的分析比对3d图像的分析简单得多，这些3d图像例如借助3d相机产生。由此，根据步骤a)的头部轮廓检
测以及根据步骤b)的头部位置计算与明显更小的必要计算能力相关联。
28.在本发明的一个实施方式中，将椭圆形形状与所检测到的头部轮廓进行匹配。因此，在步骤a)和步骤b)之间实施的计算步骤中，以简化的形式再现由内部空间相机检测到的头部轮廓。因而，首先实施关于所检测到的驾驶员头部轮廓的边缘分段，其中，随后以椭圆形的形式再现所述边缘。
29.在本发明的另一个实施方式中，在步骤a)中多次检测驾驶员的头部轮廓并且计算驾驶员的所检测到的头部轮廓的平均值。优选随后在步骤b)中使用所检测到的头部轮廓的该所计算出的平均值。
30.此外可能的是，关于多次检测的头部轮廓分别将椭圆形形状与所检测到的头部轮廓进行匹配。因此，可以查明并且在步骤b)中使用所匹配的椭圆形形状的平均值。
31.在步骤c)中，可以采用关于头长度和头宽度的之前确定的平均值，以便确定车辆后视镜和/或屏幕的期望位置。这优选在考虑所匹配的椭圆形形状的情况下进行。通过事先确定关于头长度和头宽度的平均值，能够简化地实施步骤c)。因此，从以下事实出发：只要存在关于头部实际位置的所计算的信息，则至少一个车辆后视镜和/或屏幕即使在采用关于头长度和头宽度的平均值的情况下也能够被个性化地调节。
32.因此，对于车辆后视镜和/或屏幕的调节起决定性作用的不是驾驶员的实际头部形状，而是驾驶员的头部在车辆内部空间中的位置。更确切地说，车辆后视镜和/或屏幕的调节基于头部在车辆内部空间中的位置高度来进行。已知眼轴大致位于头部的一半高度上。因此，可以从该信息出发推断出驾驶员的实际视线方向。结果是，不必为了能够调节车辆的至少一个车辆后视镜和/或屏幕而准确地探测或检测驾驶员的眼睛并且因此相应地应用复杂的探测方法。
33.为了改善和/或稳定结果，可以在步骤a)中附加地检测驾驶员的上身轮廓。这些数据随后可以在步骤b)中用于计算驾驶员的头部位置。
34.在本发明的另一个实施方式中，可以在校准步骤中检测内部空间相机与所述至少一个车辆几何结构之间的距离。所述至少一个车辆几何结构优选是车辆a柱的一个区段和/或车辆b柱的一个区段和/或车辆c柱的一个区段。内部空间相机与所述至少一个车辆几何结构之间的距离优选借助传感器、尤其是借助红外传感器实现。替代地，可以手动测量所述距离并且将其输入到车辆的计算单元中并且存储在该计算单元中。
35.所述至少一个车辆几何结构是车辆内部空间的这种不可变的部位或部分，其能由内部空间相机清楚地检测到。
36.只要已知内部空间相机与所述至少一个车辆几何结构之间的距离，则在与所述至少一个车辆几何结构相关地检测驾驶员的头部轮廓时可以查明驾驶员的头部轮廓或驾驶员的头部位置与内部空间相机的距离。
37.换句话说，可以基于校准步骤提供关于车辆内部空间的所述至少一个车辆几何结构的校准信息，从而能够从检测到的二维图像中计算出深度信息。
38.校准步骤可以在车辆完成制造时实施一次。优选地，在交付完成制造的车辆之前进行这种校准步骤。在本发明的另一个实施方式中，可以在每次调节至少一个车辆后视镜之前实施校准步骤。
39.出乎意料地已被证实的是，为了调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕，分析借助2d
相机或鱼眼相机查明的信息足以能够确定车辆后视镜和/或屏幕的正确的期望位置。
40.根据本发明的方法需要比结合已经已知的用于调节车辆后视镜的方法所已知的计算能力小得多的计算能力。
41.本发明的另一方面涉及一种用于实施根据本发明的方法的系统。该系统包括：
42.至少一个内部空间相机，
43.至少一个计算单元，以及
44.从计算单元到车辆后视镜和/或屏幕的至少一个致动器的至少一个数据连接部。
45.在本发明的一个特别优选的实施方式中，所述内部空间相机是2d相机或鱼眼相机。
46.车辆后视镜的致动器可以是侧视镜和/或外后视镜的致动器以及内后视镜的致动器。所述致动器符合标准地以小的伺服马达的形式实现。
47.内部空间相机优选具有100
°
至120
°
、尤其是110
°
至160
°
、尤其是120
°
至130
°
的视角。
48.在本发明的一个优选的实施方式中，所述至少一个内部空间相机设置在车辆的中轴线上、尤其是设置在车顶或挡风玻璃根部的区域中。内部空间相机的这些位置在检测驾驶员的头部轮廓方面以及附加地对于检测车辆内部空间的不可改变的车辆几何结构方面被证明为特别有利。
49.内部空间相机优选是已经在车辆中用于其它应用的这种内部空间相机。
50.此外，所述系统可以具有存储器，在该存储器中存储有关于头长度和头宽度的平均值。此外，可以存储内部空间相机到车辆内部空间的至少一个车辆几何结构的距离的值。在本发明的一个优选的实施方式中，所述存储器构造在计算单元中。
51.在本发明的另一个实施方式中，所述系统包括距离传感器、尤其是红外传感器。所述距离传感器、尤其是红外传感器尤其用于确定内部空间相机与所述至少一个车辆几何结构之间的距离。
52.结合根据本发明的用于实施用于调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕的方法的系统得到与已经结合根据本发明的方法描述的优点相同的优点。
53.本发明的另一方面涉及一种计算机可读的存储介质，该存储介质包含指令，所述指令促使车辆的至少一个计算单元、尤其是车载计算机执行如上所述的方法。
54.其它有利的实施方式借助从属权利要求得出。
附图说明
55.接下来，本发明在其它特征和优点方面也借助各实施例来描述，这些实施例借助附图来详细阐述。
56.在此：
57.图1示出车辆的俯视图的示意图；
58.图2示出根据本发明的用于调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕的方法的一个方法步骤的示图；以及
59.图3示出根据本发明的用于调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕的方法的流程图。
具体实施方式
60.在下面的描述中，对于相同的和相同作用的部件使用相同的附图标记。
61.图1示出车辆10的俯视图的示意图，该车辆包括根据本发明的用于实施用于调节至少一个车辆后视镜和/或屏幕的方法的系统。
62.因此，也可以称为外后视镜的侧视镜20以及内后视镜25可以借助根据本发明的方法来调节。此外，同样示出的屏幕30可以借助根据本发明的方法来调节。
63.所述系统包括至少一个内部相机40。内部相机40也用于车辆中的其它应用。内部空间相机40是2d相机或鱼眼相机。
64.此外，所述系统具有计算单元50。计算单元50例如可以构造为集成在车辆10的车载计算机中。在计算单元50与反射镜20和25的致动器之间以及与屏幕30之间构造有数据连接部(未示出)。
65.示意性地至少对于车辆左半部示出a柱81、b柱82以及c柱83的构造。柱81至83是这种不可改变的车辆几何结构。柱81-83可以借助内部空间相机40来检测。
66.借助红外传感器60可以检测内部空间相机40以及不可改变的车辆几何结构之间的距离、例如内部空间相机40以及a柱81和/或b柱82和/或c柱83之间的距离。优选地，在校准步骤中进行距离的这种检测，所述校准步骤优选车辆特定地在车辆10完成制造时实施一次。
67.可以看出，内部空间相机40设置在车辆10的中轴线m上。可能的是，内部空间相机40设置在车顶的区域中或设置在挡风玻璃根部的区域中。
68.在实施所述方法时，首先检测驾驶员100的头部轮廓70。在头部65的侧视图中检测头部轮廓70。
69.在检测驾驶员100的头部轮廓70时，同时检测车辆几何结构，也就是说，在所示的情况下检测a柱81、b柱82和/或c柱83。因此，与至少一个所提到的车辆几何结构81、82和83相关地检测头部轮廓70。
70.接着，借助所检测到的头部轮廓70并且借助在校准步骤的范围内所检测到的校准信息计算驾驶员100的头部65的位置。因此，可以计算头部65的包括深度说明在内的准确位置。对内部空间相机40的二维图像数据进行分析。
71.在步骤c)中确定车辆后视镜20和25以及屏幕30的期望位置。借助所计算出的头部位置来确定期望位置。
72.随后，分别操控后视镜20和25以及屏幕30的致动器。这用于建立车辆后视镜20和25以及屏幕30的所确定的期望位置。
73.图2示出如何将椭圆形形状90实现到所检测到的头部轮廓70上。因此，将椭圆形90这样围绕头部轮廓70放置，使得椭圆形形状90贴靠在头部轮廓70的尽可能多的所探测到的边缘区段71上。
74.在步骤c)中，优选采用关于头长度l和头宽度b的之前确定的值，以便确定车辆后视镜20、25和/或屏幕30的期望位置。这尤其是在考虑椭圆形形状90的情况下进行。
75.在图3中，以简化的形式示出根据本发明的方法的各个依次实施的步骤。
76.在步骤200中，首先进行校准步骤，在该校准步骤中借助红外传感器60查明在内部空间相机40与至少一个车辆几何结构81、82和83之间的距离。在步骤210中，将内部空间相
机40与车辆几何结构之间的距离的相应值存储在存储器中。
77.在步骤220中，在存储器中附加地存储关于头长度l以及头宽度b的平均值。步骤210和220也可以同时实施或者以相反的顺序实施。
78.在步骤230中，与车辆内部空间95的车辆几何结构81、82和83相关地检测驾驶员100的头部轮廓70。该检测借助内部空间相机40进行。
79.在步骤240中将椭圆形形状90与所检测到的头部轮廓70进行匹配(参见图2)。
80.可能的是，在步骤230中多次检测驾驶员100的头部轮廓70。因此，在步骤240中需要将椭圆形形状90与所检测到的头部轮廓70的平均值进行匹配。
81.在步骤250中，借助所检测到的头部轮廓70、尤其是在考虑椭圆形形状90的情况下计算驾驶员100的头部70的位置。计算步骤250附加地借助在步骤200中检测到的并且在步骤210中存储的校准数据进行。借助校准数据可以查明驾驶员100的所定位的头部65的头部轮廓70至内部相机40的距离。
82.在步骤260中确定车辆后视镜20、25以及屏幕30的期望位置。这例如可以借助存储在数据库中的比较数据来进行。所述比较数据借助所计算出的头部位置来选择。
83.在步骤270中，最后操控车辆后视镜20和25以及屏幕30的致动器(未示出)，以建立车辆后视镜20和25以及屏幕30的先前确定的期望位置。
84.在此处要指出的是，所有上面描述的部件从本身来看并且在任何组合中、尤其是在附图中示出的细节作为对本发明重要的而被要求保护。对此的修改对本领域技术人员是熟悉的。
85.附图标记列表
86.10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆
87.20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
侧视镜
88.25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内后视镜
89.30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
屏幕
90.40
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内部空间相机
91.50
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
计算单元
92.60
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
红外传感器
93.65
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
头部
94.70
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
头部轮廓
95.71
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
边缘区段
96.81
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a柱
97.82
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
b柱
98.83
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
c柱
99.90
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
椭圆形形状
100.95
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆内部空间
101.100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驾驶员
102.b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
头宽度
103.l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
头长度
104.m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纵轴线
105.200-270
ꢀꢀ
方法步骤