专利名称：具有触摸屏显示器的倒车辅助后摄像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有触摸屏显示器的倒车辅助后摄像系统。
背景技术：
本发明总体上涉及车辆后视摄像系统，更具体地涉及在电子显示器上显示倒车操 作转向方向。后视系统通过将摄像图像在可视的显示面板上提供给驾驶者而已经在机动车辆 上用于监控车辆后面的区域。这样的系统对于驾驶者来说增加了在倒车时可能存在的任何 障碍物的可视性。有些后视系统特别用于辅助将拖车栓钩连接到拖车上。通过允许驾驶者 在后摄像机的视野中看到拖车栓钩和拖车，驾驶者能够更好地倒车，使得拖车栓钩准确地 置于拖车上的栓钩接收器上。但是，由于驾驶者必须以对大多数驾驶者来说感觉不自然的 方式控制实际的倒车路线，对有些驾驶者来说，驾驶车辆使得拖车栓钩以希望的方式在倒 车显示器上移动仍然存在困难。
发明内容
本发明提供了用于辅助倒车操作的装置，其并非只将钩和拖车显示在后图像上。 基于简单的使用者输入而无需附加的外部传感器在后视显示器上提供指导图标。在本发明的一个方面，提供一种用于辅助机动车辆倒车操作的方法，其中车辆上 的第一兴趣点朝向远离车辆的第二兴趣点移动。后部情况视图在车辆驾驶者可视的电子显 示器上显示，其中后部情况视图从车辆的朝向后方的图像传感器获取，其中后部情况视图 包括第一兴趣点和第二兴趣点。将电子显示器上的缩放窗口的设置手动设为包括第二兴趣 点。缩放窗口中包含的后摄像机视图的一部分在电子显示器上放大。在放大的缩放窗口中 手动识别第二兴趣点的位置。识别的第二兴趣点的位置转换成后部情况视图中的目标位置 坐标。后部情况视图再次显示。目标图标在后部情况视图中的目标位置坐标上显示。在后 部情况视图上手动识别第一兴趣点的位置。第一兴趣点的识别位置转换成位于后部情况视 图中的开始位置坐标。开始图标在后部情况视图中的开始位置坐标上显示。在目标位置坐 标和开始位置坐标之间确定目标线。路径线图标相应于确定的目标线显示在后部情况视图 中。方位线显示于后部情况视图中，其在与投射到后部情况视图上的车辆的轴平行的方向 上从开始图标延伸。当后部情况视图在倒车操作中变换时重新确定目标位置坐标。目标图 标和路径线图标响应重新确定的目标位置坐标而更新。
图1是表示本发明的一个优选实施例的方框图。图2-图6是表示根据本发明的一个实施例，在倒车操作中后摄像机显示器的内容 的屏幕截图。图7是表示本发明的一个优选方法的流程图。
具体实施例方式参照图1，其示出了用于安装于机动车辆上的倒车辅助装置。后视频摄像系统10 包括摄摄像机模块11、图像传感器12和触摸屏显示器13。图像传感器12设置在车辆上，着 眼于车辆的后部(未示出)，其可以包含向摄像机模块11提供传统视频信号的CCD或CMOS 成像器。摄像机模块11可以通过配电系统(electrical distribution system，EDS) 14，例 如线束耦接到触摸屏显示器13上。可选择地，摄像机模块11和触摸屏显示器13能够直接 连接到单一单元或整合成单一单元。示出的图像传感器12直接连接到摄像机模块11。图 像传感器12可以作为模块11的一部分放于一个盒子中，或者可以与模块11分开，并可以 通过EDS14相连。摄像机模块11能够应用图像传感器12提供的图像数据生成各种摄像机 视图及下述的传送到触摸屏显示器13上的覆盖图，用以为车辆的驾驶者生成可视的图像。使用者15 (例如驾驶者或车辆乘员)通过在显示的视频场景的需要区域或在显示 器上生成的各种图标上碰触屏幕而与触摸屏显示器13互动。使用者15还控制传动装置变 速杆16的配置(例如，传统的PRNDL档位配置)，其生成相应的电信号，以识别档位选择。档 位配置信号通过智能接线盒17和EDS14供应到摄像机模块10，使得摄像机模块10能够检 测到何时档位选择在倒档上。在使用者15应用车辆钥匙控制下的来自点火开关18的“运 行”信号通过EDS以同样的方式耦接到摄像机模块11。根据图1的本发明的优选实施例，当点火开关18打开且传动装置变速杆16处于 倒档时，后视频摄像系统在倒车辅助模式下运行，以帮助驾驶者倒车到指定的目标位置。图 2-图6表示操作本发明的优选实施例时的电子显示器的内容。除了重叠在摄像机图像上的 摄像机场景和图标外，还可以在屏幕或与车辆相连的单独的显示器上提供文本指令或提示 (例如驾驶者信息显示或群显示)(未示出)。图2表示初始的“后部情况视图”，其最好由来自图像传感器的全屏图像组成。该 视图最好示出车辆后部的一部分(例如，保险杠)和进行倒车操作所要面临的周围区域。因 此，车辆包括后保险杠20和拖车栓钩21。拖车22呈现于场景中。在该实施例中，驾驶者希 望将栓钩21连接到拖车22上的栓钩接收器上。为了生成覆盖图以辅助驾驶者进行倒车操 作，本发明允许驾驶者准确地识别触摸屏上的兴趣点，以使得摄像机模块能够计算合适的 导向线，以显示为覆盖图。此处说明的是，第一兴趣点是车辆上的点，其将朝向第二兴趣点移动。在本实施例 中，第一兴趣点是栓钩21，第二兴趣点是拖车22上的用于栓钩21的接收器。由于第二兴趣 点可以距离车辆非常远，导致所需点的可视的分辨率和识别率较低，在后部情况视图上设 定缩放窗口 25，以放大一部分图像，使得驾驶者能够准确识别第二兴趣点的位置。因此，如 图3所示，驾驶者通过操作触摸屏显示器手动设置缩放窗口 25的位置，使得缩放窗口 25置 于第二兴趣点(例如，拖车22)之上。缩放窗口的设置可以通过下述方式进行碰触需要的 缩放窗口的对角，碰触第一角然后对角地拖动手指，以确定缩放窗口，或者应用其它的包括 那些不需要触摸屏的技术(例如应用鼠标或跟踪球)。如图4所示，确定缩放窗口 25后，电子显示器放大缩放窗口中的区域，从而提供放 大的图像，使得第二兴趣点能够更加准确地定位。因此，放大的图像26以较大的尺寸示出 拖车22和其栓钩接收器27。通过手动碰触触摸屏，生成目标图标28，以确定放大的缩放图像上的栓钩接收器27的位置。如图5所示，确定第二兴趣点的位置后，触摸屏显示器回复到后部情况视图(即， 不再缩放)，使得驾驶者能够手动识别第一兴趣点(例如，拖车栓钩)的位置。碰触第一兴 趣点位置的触摸屏显示器后，在摄像机图像上覆盖开始图标30，以确定开始位置。对所属技 术领域的技术人员显而易见的是，识别兴趣点的顺序可以颠倒，还可以提供其他修正或移 去兴趣点的控制方法。摄像机模块能够应用用于识别第一和第二兴趣点位置的位置坐标来计算第一和 第二兴趣点之间的目标线。如图6所示，计算的目标线显示为后部情况视图上开始图标30 和目的图标28之间的路径线。路径线31最好可以由例如包括特定颜色的虚线的图标组成。图6附加地示出了方位线32，其通过摄像机模块绘示在触摸屏显示器上，使得方 位线从开始图标在与车辆投射到后部情况视图上的轴平行的方向上延伸。也就是说，方位 线32指示了在后部情况视图中的车辆倒车方向。通过转向车辆，使得方位线32与路径线 31对齐，车辆将导向到拖车22的栓钩接收器。方位线图标32可以进一步地包括距离和车 辆侧标志33，以提高驾驶者对车辆操作的感知。当车辆移动时，拖车22和栓钩接收器27的图像在后部情况视图中变换。为了持 续提供准确的导向，后部情况视图中的目标的位置坐标必须不断地重复确定。当目标的位 置坐标改变时，目标图标和路径线响应重新确定的目标位置坐标而在显示器上更新。跟踪 图像内的变换的位置坐标可以通过应用市售的例如应用到传统的目标检测系统和车航线 跟踪系统中的图案识别软件由摄像机模块来进行。因为拖车栓钩21和开始图标30相对 于图像传感器固定，所以其固定于图像中。当检测到的用于栓钩接收器27和目标图标28 的位置坐标在图像内移动时，摄像机模块根据重新确定的目标位置坐标重新绘示路径线图 标。如果目标图标28已经变换到栓钩正后方的点上，路径线31和方位线32将重合。当拖 车栓钩21靠近接收器27时，路径线31的长度减小，驾驶者能够容易地确定任何需要的转 向并停止将栓钩带入接收器的位置。本发明的一个优选方法概括于图7中。在步骤35，启动车辆，打开点火“运行”信 号，打开后视摄像机。在步骤36，进行检测以确定车辆是否处于倒档。如果不是，则重新检 测档位选择，直到检测到倒档。一旦档变速杆处于倒档，则后部情况视图显示于显示器屏幕 上，在步骤37开始倒车辅助程序。在步骤38，驾驶者或其它使用者通过在对角线的角处双 击屏幕或通过碰触初始角或边缘并拖动以确定缩放窗口的另一角或边缘来选择包含目标 兴趣点的目标区域或缩放窗口。基于使用者的动作，摄像机模块应用确定图像内的选择区 域的触摸数据用表示缩放窗口的图标覆盖显示器图像。在步骤40，摄像机模块缩放(即放 大)显示的图像，以仅显示在选择的区域中的数据。在步骤41，当显示缩放窗口时，驾驶者 通过在图像中的合适点碰触触摸屏来选择目标点(即，第二兴趣点)。在步骤42，将缩放窗 口内的新选择的坐标传送到摄像机模块，以进行处理。处理可以最好包括将缩放窗口内的 坐标转换成后部情况视图中的场景的相应坐标。应用放大的图像来选择远处的兴趣点的结 果是，能更加准确地确定目标的位置坐标。在步骤43，摄像机模块将显示的图像返回到其正常的后部情况视图。在步骤44， 在后部情况视图中，通过碰触需要的路径线的开始点来选择开始点(例如拖车栓钩)。在步 骤45，将位置坐标数据传送到摄像机模块用于开始点。在步骤46，基于两个点的位置坐标，
6摄像机模块计算直线路径。在步骤47，在显示图像上绘示两个点之间的路径线。
如在步骤48中所示，一旦在显示图像上观察到路径线，驾驶者就能够通过将方位 线与动态更新的路径线对齐动态地跟随需要的路径。在步骤49，车辆到达目标点，关闭所有 显示的图标。
权利要求
一种用于辅助机动车辆倒车操作的方法，其特征在于，车辆上的第一兴趣点朝向远离车辆的第二兴趣点移动，该方法包含以下步骤将后部情况视图在车辆驾驶者可视的电子显示器上显示，其中后部情况视图从车辆的朝向后方的图像传感器获取，后部情况视图包括第一兴趣点和第二兴趣点；将电子显示器上的缩放窗口的设置手动设为包括第二兴趣点；在电子显示器上放大包含于缩放窗口中的后摄像机视图的部分；手动识别放大的缩放窗口内的第二兴趣点的位置；将识别的第二兴趣点的位置转换为后部情况视图内的目标位置坐标；再次显示后部情况视图；将目标图标显示于后部情况视图中的目标位置坐标；手动识别后部情况视图上的第一兴趣点的位置；将第一兴趣点的识别位置转换为后部情况视图内的开始位置坐标；将开始图标显示于后部情况视图中的开始位置坐标；在目标位置坐标和开始位置坐标之间确定目标线；将路径线图标相应于确定的目标线显示在后部情况视图中；将方位线显示于后部情况视图中，该方位线从开始图标在平行于投射到后部情况视图的车辆的轴的方向上延伸；当后部情况视图在倒车操作中变换时，重新确定目标位置坐标；及响应重新确定的目标位置坐标更新目标图标和路径线图标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电子显示器包含触摸屏显示器，其中以下 步骤手动设置缩放窗口的设置、手动识别第二兴趣点的位置以及手动识别第一兴趣点的 位置中的每一个包括在触摸屏显示器上手动碰触相应的位置的动作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，手动设置缩放窗口的设置的步骤进一步 包括在触摸屏显示器上拖动的动作。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方位线显示为包括距离标记的图标。
5.一种用于机动车辆以辅助倒车操作的倒车辅助装置，其特征在于，车辆上的第一兴 趣点朝向远离车辆的第二兴趣点移动，其包括图像传感器，用于检测从车辆向后的图像； 对车辆的驾驶者可视的电子显示器；及摄像机模块和图像传感器，摄像机模块耦接到电子显示器上，图像传感器响应向后的 图像在电子显示器上生成后部情况视图，其中摄像机模块响应手动使用者输入在电子显示 器上设置包括第二兴趣点的缩放窗口的设置，摄像机模块在电子显示器上放大包含于缩放 窗口中的后摄像机视图的部分，摄像机模块响应手动输入识别在放大的缩放窗口内的第二 兴趣点的位置，摄像机模块将识别的第二兴趣点的位置转换为后部情况视图内的目标位置 坐标，摄像机模块重新显示后部情况视图，摄像机模块在后部情况视图中的目标位置坐标 上显示目标图标，摄像机模块响应手动输入在后部情况视图上识别第一兴趣点的位置，摄 像机模块将识别的第一兴趣点的位置转换为后部情况视图内的开始位置坐标，摄像机模块 在后部情况视图中的开始位置坐标显示开始图标，摄像机模块确定目标位置坐标和开始位 置坐标之间的目标线，摄像机模块在后部情况视图中显示对应于确定的目标线的路径线图标，摄像机模块在后部情况视图上显示方位线，方位线从开始图标在与投射到后部情况视 图上的车辆的轴平行的方向上延伸，当后部情况视图在倒车操作期间变换时，摄像机模块 重新确定目标位置坐标，摄像机模块响应重新确定的目标位置坐标更新目标图标。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，电子显示器包含触摸屏显示器，其中手动 设置缩放窗口、手动识别第二兴趣点的位置以及手动识别第一兴趣点的每一个包括在触摸 屏显示器上手动碰触相应的位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，手动设置缩放窗口进一步包括在触摸屏 显示器上拖动。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，方位线显示为包括距离标记的图标。
全文摘要
本发明涉及具有触摸屏显示器的倒车辅助后摄像系统，具体为用于机动车辆的倒车操作的辅助装置及用于辅助机动车辆倒车操作的方法，其中车辆上的第一兴趣点朝向远离车辆的第二兴趣点移动。从车辆的向后的图像传感器获得的后部情况视图显示于电子显示器上。缩放窗口在电子显示器上手动设置为包括第二兴趣点。放大缩放窗口，在其中手动设置第二兴趣点的位置。识别的第二兴趣点的位置转换为目标位置坐标。具有目标图标的后部情况视图重新显示于目标位置坐标。在后部情况视图上手动设置第一兴趣点的位置，并将其转换为开始位置坐标。将开始图标显示于后部情况视图中的开始位置坐标上。将对应于确定的目标线的路径线图标显示于后部情况视图中。
文档编号G06F3/041GK101945256SQ201010215040
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月29日 优先权日2009年7月1日
发明者马哈尔·M·古奈姆 申请人:福特全球技术公司