СИСТЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ЗЕРКАЛ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
MIRROR REPLACEMENT SYSTEM FOR VEHICLE

Настоящее изобретение относится к системе замещения зеркал для транспортного средства, прежде всего для коммерческого транспортного средства.
Предпосылки создания изобретения
В транспортных средствах так называемые обзорные зоны (field of view - англ.) предписаны по закону на основе типа транспортного средства, например мотоциклов, транспортных средств для перевозки пассажиров, транспортных средств для перевозки товаров и т.д. Обзорные зоны должны быть обеспечены устройством для опосредованного обзора и должны быть всегда обозримыми водителем, сидящим на месте водителя, используя устройство для опосредованного обзора. В зависимости от типа транспортного средства, прежде всего от того, какие зоны вокруг транспортного средства могут быть непосредственно обозреваемы водителем, разные положения закона требуют, чтобы определенные обзорные зоны были постоянно и надежно обозреваемы всегда, используя устройства для опосредованного обзора. В Европе обзорные зоны, которые должны быть надежно видимыми для водителя всегда, определены в Положении UN/ECE №46, которое описано более детально ниже. Другие релевантные положения включают в себя, например, ISO 16505.
Для коммерческих транспортных средств, таких как, например, грузовики или транспортные средства доставки, в настоящее время на каждой из сторон водителя и пассажира в качестве устройства для опосредованного обзора предусмотрено главное зеркало. Используя главное зеркало, водитель транспортного средства может видеть уровень и горизонтальную часть дорожной поверхности определенной ширины, которая простирается от заданного расстояния позади точек глаз водителя транспортного средства до горизонта. Кроме того, диапазон большей ширины должен быть обозримым для водителя транспортного средства, использующего это зеркало, который (диапазон) начинается на коротком расстоянии позади точек глаз водителя. Такие предписанные законом зоны, которые должны быть обозримыми водителем постоянно и всегда при использовании устройств для опосредованного обзора, будут обозначены как обзорные зоны.
В настоящее время в соответствии с обзорной зоной класса II положения №46 UN/ECE обзорная зона внешнего зеркала заднего вида (главного зеркала) на стороне водителя и внешнего зеркала заднего вида на стороне пассажира должна быть выполнена так, чтобы водитель мог видеть по меньшей мере 4 м широкой, плоской, горизонтальной части дороги, которая ограничена плоскостью параллельной средней продольной вертикальной плоскости и проходит через крайнюю точку транспортного средства на стороне водителя и стороне пассажира транспортного средства, соответственно, и которая простирается от 20 м позади глаз водителя (окулярных точек) до горизонта. Кроме того, дорога должна быть видима водителю на ширину в 1 м, которая ограничена плоскостью параллельной средней продольной вертикальной плоскости и проходит через крайнюю точку транспортного средства, начиная от точки 4 м позади вертикальной плоскости, проходящей через глаза водителя (окулярные точки).
В дополнение к этим первичным (главным) зеркалам, обзорные зоны (видения), которые воспроизводятся (показываются или отображаются) широкоугольными зеркалами, должны быть видимыми на обеих сторонах коммерческого транспортного средства. Зона позади (окулярных) точек глаз водителя обозревается с помощью широкоугольных зеркал на определенной длине в продольном направлении транспортного средства. Эта зона шире, чем зона, обозреваемая с помощью главного зеркала, но простирается только на определенную длину вдоль транспортного средства. Эта зона задана как обзорная зона IV (класс IV) в соответствии с положением №46 UN/ECE.
В настоящее время, в соответствии с обзорной зоной класса IV положения №46 UN/ECE, обзорная зона «широкоугольного» внешнего зеркала на стороне водителя и «широкоугольного» внешнего зеркала на стороне пассажира должна быть такой, чтобы водитель мог видеть по меньшей мере 15 м шириной, плоской, горизонтальной части дороги, которая ограничена плоскостью параллельной средней продольной вертикальной плоскости и проходит через крайнюю точку транспортного средства на стороне водителя и стороне пассажира транспортного средства, соответственно, и которая простирается по меньшей мере от 10 м до 25 м позади глаз водителя (окулярных точек). Кроме того, дорога должна быть видимой для водителя на ширину в 4,5 м, которая ограничена плоскостью параллельной средней продольной вертикальной плоскости и проходит через крайнюю точку транспортного средства, начиная от точки 1,5 м позади вертикальной плоскости, проходящей через глаза водителя (окулярные точки).
Традиционно и, как описано выше, вид в обзорные зоны обеспечивается одним или более зеркалами. Однако зеркала имеют некоторые недостатки. Например, зеркала показывают водителю объекты, которые находятся на той же стороне зеркала, что и водитель. Этим зеркалом не может быть показан любой объект позади зеркала. Кроме того, зеркала, изготовленные из плоского стекла, показывают водителю лишь малую зону, если зеркала не расположены очень близко к водителю. Если они имеют выпуклую форму, это создает искажение изображения. Для больших транспортных средств, является обычным иметь семь или больше зеркал, установленных вблизи внешней поверхности транспортного средства, большинство из которых являются искаженными и выпуклыми, и даже является обычным для этих транспортных средств, все еще иметь мертвые зоны, несмотря на все зеркала. Кроме того, водителю трудно обращать внимание на все релевантные зеркала в одно и то же время.
В последнее время становится все более общепринятым рассматривать вопрос использования камерных систем в качестве устройств для опосредованного обзора, либо как дополнение, либо в качестве замены зеркал в качестве устройств для опосредованного обзора. В таких камерных системах устройство с датчиком изображения непрерывно захватывает (обнаруживает и сохраняет) изображение. (Видео-)данные, захваченные устройством захвата изображения, передаются, например, используя подающее устройство и, факультативно, после дальнейшей обработки, на отображающее устройство, расположенное в кабине водителя. Отображающее устройство показывает вид на соответственно предписанную законом обзорную зону или несколько обзорных зон, и факультативно, дополнительную информацию, такую как, например, возможные риски столкновения, расстояния до других объектов и т.д., для зоны вокруг транспортного средства таким образом, что это является всегда постоянно видимым для водителя, причем предлагая превосходное ночное видение, более гибкие варианты размещения и большие обзорные зоны с возможностью меньшего искажения.
В этом контексте «постоянно видимый» означает, что вид на обзорную зону показывается непрерывным во времени образом, то есть не прерывается, попеременно показывая и скрывая обзорную зону или ее части, или накладывая другие представления так, что обзорная зона не может быть видимой полностью. В соответствии с этим соответствующая обзорная зона или обзорные зоны показываются непрерывно и в реальном времени на отображающем устройстве. Это относится ко всем состояниям транспортного средства, в которых включено зажигание, например, предпочтительно, в связи с датчиком, который принимает соответствующий сигнал, например сигнал открывания двери или сигнал включения зажигания.
US 2013/0229519 А1 раскрывает автоматический дисплей заднего вида, который включает в себя однокамерную конфигурацию и двухкамерную конфигурацию. В однокамерной конфигурации, как только открывается развлекательный экран в смонтированной в потолке развлекательной системе, или когда водитель включает задний ход, в зеркале заднего вида отображается вид от первой камеры ближайший к заднему номерному знаку. В двухкамерном варианте, когда открыт развлекательный экран, в зеркале заднего вида отображается вид со второй камеры около крыши транспортного средства. В двухкамерном варианте, если водитель включает задний ход, при открытом или закрытом развлекательном экране, вместо этого будет отображаться вид с первой камеры. В обоих вариантах, как только закрывается развлекательный экран (а задний ход не включен), зеркало заднего вида возвращается в режим обычного зеркала.
US 7,463, 381 раскрывает способ, который включает в себя выбор вида видеоисточника по меньшей мере с одного из нескольких смонтированных на транспортном средстве видеоисточников, основанного на обнаружении события транспортного средства. Вид видеоисточника может отображаться в соответствии с режимом представления. Способ может включать в себя ассоциирование нескольких событий транспортного средства с видом видеоисточника или режимом видеопредставления. Система включает в себя дисплейную логику, выбирающую вид видеоисточника из нескольких смонтированных на транспортном средстве видеоисточников, основанную на обнаружении события транспортного средства. Система может включать в себя правила представления, конкретно указывая ассоциацию между несколькими событиями транспортного средства и видом видеоисточника и/или режимом видеопредставления. Правила представления являются редактируемыми и конфигурируемыми.
Современные зеркала создают почти совершенно четкую картину для водителя. Доступный водителю уровень детализации зависит от расстояния до объекта и зрения водителя. В случае камерных систем на доступный уровень детализации влияют много различных параметров: разрешение датчика камеры, обзорная зона камеры, но также и разрешение монитора, насколько обзорные зоны камеры отображается на мониторе, насколько монитор удален от пространства водителя, и зрение водителя. В некоторых комбинациях этих параметров, водители могут быть способны увеличить масштаб изображения и четко видеть далекие объекты, которые они не смогли бы видеть в зеркале. В других комбинациях этих параметров водитель может смотреть на зону с таким плохим разрешением, что не может распознать опасность интенсивности движения.
Кроме того, в случае зеркал водитель способен использовать это естественное восприятие глубины, чтобы видеть три размера в зеркале. Это дает водителю комфортное понимание своего собственного положения относительно окружающей среды объекта в ней. Водитель не получает восприятия глубины при использовании камерных систем с обычно доступными двухмерными дисплеями, что означает, что водитель должен использовать видимый размер деталей (параметров) на экране, чтобы судить и об относительном положении, и об относительной скорости. Сделать такое суждение может быть особенно трудно, если водителю позволено увеличить или уменьшить масштаб изображения. Если водителю позволено увеличивать и уменьшать масштаб изображения, он может очень легко потерять нить того, как далеко расположены объекты в окружающей среде, а это может создавать опасные ситуации на дороге.
Далее, в случае зеркал водитель может перемещать свою голову, наклоняясь и поворачиваясь, чтобы видеть различные зоны. Это дает водителю доступ к более широкой обзорной зоне, и это также дает водителю комфортное понимание того, куда он смотрит в окружающей среде. Камерные системы могут позволять водителю панорамировать, чтобы видеть различные зоны. Но водитель использует физические ощущения наклона и видения, так что он может потерять нить того, куда именно он смотрит в окружающей среде. Это может создавать опасную ситуацию, если водитель составляет неправильное суждение о положении видимого объекта, или если водитель позволяет камерной системе показывать нерелевантную зону окружающей среды и не показывать важные зоны.
Краткое описание изобретения
В соответствии с вышеизложенным цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить систему замещения зеркал, которая позволяет водителю взаимодействовать с системой замещения зеркал, чтобы обозревать желательные детали, в то время как водитель надежно обозревает вид в предписанные законом обзорные зоны всегда и в реальном времени. Желательными деталями (параметрами) являются выполненные установки обзорных зон, такие как особое разрешение или контраст обзорные зоны или особый фокус (трансфокация) в обзорных зонах.
Вышеуказанная цель достигнута системой замещения зеркал для транспортного средства с признаками по п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение основано на общей идее улучшения представления данных, которые показываются на устройстве отображения изображений, таком как монитор, системы замещения зеркал для транспортного средства в соответствии с предпочтениями водителя, так чтобы водитель имел лучшее осознание текущей ситуации вокруг своего транспортного средства, в то время как он обозревает предписанные законом обзорные зоны постоянно все время в непрерывном представлении в реальном времени. Модификационные параметры для данных, подлежащих отображению на дисплее, включают в себя одно или более из следующего: форматное соотношение, масштабирование, положения различных визуальных кадров, разрешение, контраст, деформация/исправление или дополнительные графические накладки. Для улучшения отображаемого водителю изображения, то есть визуальных данных, система выполнена так, что водитель может оказывать влияние или адаптировать показываемые на устройстве отображения изображения детали самостоятельно, однако только в той мере, чтобы не подвергались риску виды в предписанные законом обзорные зоны. Система выполнена так, что водитель может выполнять выполненные установки перед пуском двигателя, то есть во время парковки или во время вождения. Команды водителя (запросы, установки) принимаются от водительского датчика, который подает запросы в качестве водительских параметров на рабочий контроллер (контроллер безопасности).
Комбинация таких предустановок, команды водителя (вводы данных водителем) и, например, требований закона, задает рабочий диапазон системы, то есть рабочий диапазон отображаемых видов, соответствующий минимальным требованиям того, что должно быть показано на дисплее каким образом. Если все отображаемые виды находятся в этом рабочем диапазоне, система в своей целостности находится в пределах рабочего диапазона. Рабочий диапазон может быть задан на основе разнообразных правил предустановки, и для верификации того, что эти правила соблюдаются все время, задание рабочего диапазона может включать в себя дискретные правила и/или комплексную логику. Рабочий диапазон не обязательно идентичен для всех возможных ситуаций вождения и может включать в себя подразделы, которые задают рабочий диапазон для конкретных ситуаций вождения.
Кроме того, рабочий контроллер задает переформатирующий диапазон переформатирующих параметров, которые вводятся в контроллер устройства захвата изображений (контроллер камеры, вычислительный модуль, центральный процессор). В качестве альтернативы, контроллер устройства захвата изображений может задавать переформатирующий диапазон переформатирующих параметров, то есть тех параметров, с помощью которых захваченное изображение переформатируется перед отображением на устройстве отображения изображения. Фактические переформатирующие параметры устанавливаются системой так, что система всегда остается в пределах рабочего диапазона и на основе дополнительных данных, таких как, например, данных, полученных от датчиков транспортного средства, от датчиков, получающих данные извне, и/или данных команд пользователя, таких как фактические предпочтения масштабирования. Контроллер устройства захвата изображения также получает реальные визуальные данные от одного или более устройств захвата изображений (камер) и переформатирует эти данные для того, чтобы они были пригодными для отображения на одном или более устройств отображения изображения в соответствии с переформатирующими параметрами. Вид на устройстве отображения изображения зависит от переформатирующих параметров, то есть визуальные данные, полученные от устройства захвата изображений, переформатируются посредством переформатирующих параметров. Если система, прежде всего рабочий контроллер, устанавливающий и задающий переформатирующие параметры, обнаруживает, что переформатирование данных для изображения, подлежащего показу на устройстве отображения изображения, приведет к тому, что отображаемый вид более не будет в пределах заданного рабочего диапазона системы, то есть отображаемое изображение более не будет выполнять требования, установленные системой или пользователем, например обзорные зоны, которые согласно предписанию закона должны быть видимыми все время, показываться больше не будут, переформатирующие параметры автоматически модифицируются, переписываются, блокируются или изменяются системой так, чтобы было гарантировано, что отображаемый вид и система остаются в пределах рабочего диапазона. Это означает, что рабочий контроллер контролирует переформатирующие параметры, чтобы они были в пределах заданного переформатирующего диапазона переформатирующих параметров. Это исключает, что отображаемые на устройстве отображения изображения визуальные данные не находятся в пределах рабочего диапазона в любое время. Система помогает водителю видеть самые важные виды и информацию четко и эффективно всегда, причем свобода водителя видеть то, что он хочет видеть, когда он хочет это видеть, максимизирована, в то время как обеспечена работа системы, показывающей предписанные законом обзорные зоны и удовлетворяющей все прочие системные требования, необходимые для соответствия рабочему диапазону.
Такая система требует непрерывного мониторинга обзорных зон и команд водителя, постоянной оценки того, совпадают ли обзорные зоны или другие требования (закона) и команды водителя, и корректировки переформатирующих параметров в реальном времени для данных, отображаемых на устройстве отображения изображения, в зависимости от обзорных зон и команд водителя. Устройства захвата изображений, такие как камерные системы, допускают способность адаптации водителя за пределы того, что предлагается системами зеркал. Таким образом, необходимо, чтобы такие устройства захвата изображений были выполнены для того, чтобы водитель был полностью информирован о текущем состоянии системы замещения зеркал, и были выполнены для ее возврата к безопасному состоянию как можно скорее в любое время, когда безопасность может быть под угрозой. То есть, система выполнена для отмены команд водителя, если команды приводят к тому, что устройство отображения изображения более не показывает в пределах рабочего диапазона, например более не показывает предписанные законом обзорные зоны и/или не показывает критическую для безопасности ситуацию, такую как ситуацию предстоящего столкновения, если она возникает, и/или не удовлетворяет другим системным требованиям, содержащимся в рабочем диапазоне системы.
Система замещения зеркал согласно настоящему изобретению может использоваться в транспортных средствах, предпочтительно коммерческих транспортных средствах, но также и легковых транспортных средствах. Эта система может служить в качестве системы замещения зеркал, например для главных зеркал и широкоугольных зеркал коммерческого транспортного средства, по отношению к разрешению данных и понимания предписанных законом обзорных зон, и в то же время позволяет водителю комфортно и легко перемещаться к различным видам своего окружения, не подвергая риску пространственную и ситуационную информированность водителей.
Кроме того, рабочий контроллер может быть выполнен для задания переформатирующего диапазона переформатирующих параметров, так что переформатирование данных с переформатирующими параметрами обеспечивает соответствие рабочему диапазону системы. В качестве альтернативы, контроллер устройства захвата изображений или любое подходящее устройство может задавать переформатирующий диапазон переформатирующих параметров.
Рабочий контроллер и контроллер устройства захвата изображений могут быть предусмотрены в виде одного контроллера, который выполнен для задания переформатирующего диапазона переформатирующих параметров. Рабочий контроллер и/или контроллер устройства захвата изображений могут быть включены в электронный блок управления (ЭБУ) транспортного средства и/или может быть микроконтроллером на основе полупроводниковой технологии. В принципе, устройство захвата изображений может быть выполнено для выполнения всех задач рабочего контроллера, либо дополнительно, либо альтернативно рабочему контроллеру. Все компоненты, включая одно или более из дисплея, контроллера устройства захвата изображений, устройства захвата изображений, рабочего контроллера, могут быть предусмотрены отдельно или в комбинации. Кроме того, насколько это применимо, они могут быть интегрированы в бортовой компьютер транспортного средства и/или систему помощи водителю.
В предпочтительном варианте осуществления обзорная зона соответствует обзорной зоне главного зеркала и/или полю широкоугольного зеркала, как это определено в UN/ECE R46 для зеркал заднего вида. То есть, устройство захвата изображений выполнено для захвата изображения, соответствующего главному зеркалу (обзорная зона II) и/или изображения, соответствующего широкоугольному зеркалу (обзорная зона IV). Однако, является также возможным, например, что существуют два устройства захвата изображений, причем одно из которых выполнено для захвата изображения, соответствующего главному зеркалу (обзорная зона II), а другое выполнено для захвата изображения, соответствующего широкоугольному зеркалу (обзорная зона IV).
Предпочтительно, рабочий контроллер выполнен для задания рабочего диапазона, основанного на требованиях закона к отображению обзорных зон и размеров транспортного средства. Требования закона могут включать в себя положения ООН, рассылаемые Экономической Комиссией для Европы, например UN/ECE R46 для зеркал заднего вида. Однако, также является возможным, что рабочий контроллер выполнен для задания рабочего диапазона, основанного на регулирующих положениях, например стандартах ISO, таких как ISO 16505, положениях по минимальному и/или максимальному контрасту, яркости и разрешению, а также на основе положений по транспортным средствам заказчиков. Кроме того, является возможным, что рабочий контроллер выполнен для задания рабочего диапазона на основе характеристик транспортного средства, таких как наличие или отсутствие прицепа. Чем больше данных используется для задания рабочего диапазона, тем более точно может быть задан рабочий диапазон, а, следовательно, и переформатирующий диапазон для переформатирующих параметров. Дополнительно, рабочий диапазон может быть задан на основе одной или одной или более команд пользователя, например минимальных требований по масштабированию, разрешению, контрасту отображаемых видов.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения система замещения зеркал дополнительно снабжена по меньшей мере одним датчиком транспортного средства, выполненным для обнаружения информации о параметрах транспортного средства от транспортного средства, причем рабочий контроллер выполнен для управления переформатирующими параметрами на основе параметров транспортного средства, полученных по меньшей мере от одного датчика транспортного средства. Предпочтительно, параметры транспортного средства включают в себя одно или более из направления движения транспортного средства, скорости движения транспортного средства, местонахождения транспортного средства, наличия и/или отсутствия прицепа и/или водительских органов управления. Водительскими органами управления могут быть сигналы поворота, органы управления дросселем или тормозом (количество ускорения или замедления), органы управления фарами и т.д. Параметры транспортного средства также могут включать в себя информацию о водителе, например текущее положение сидения, являются ли глаза водителя полностью открытыми или частично закрытыми, не выглядит ли водитель уставшим, рост и/или вес водителя, и любой другой параметр, который может быть обнаружен автоматически с использованием датчиков внутри транспортного средства, прежде всего датчиков активного наблюдения за водителем. По меньшей мере один датчик транспортного средства дополнительно по меньшей мере к одному водительскому датчику делает возможным более точное задание переформатирующего диапазона для переформатирующих параметров.
Дополнительно или в качестве альтернативы, рабочий контроллер выполнен для задания переформатирующих параметров на основе одной или одной или более команд пользователя, предпочтительно установок масштабирования, разрешения и/или контраста и/или дополнительных графических команд и/или оверлейных команд.
В качестве альтернативы или дополнительно, рабочий диапазон может быть разным в разных ездовых ситуациях, и рабочий контроллер выполнен для выбора соответствующего конкретного для ездовой ситуации рабочего диапазона для задания переформатирующего диапазона. Подходящие параметры выбора основаны, например, на ездовой ситуации, зафиксированной датчиком транспортного средства, или погодных условиях, зафиксированных датчиком транспортного средства, такие как включение противотуманных фар или стеклоочистителей, и/или дополнительными датчиками, например датчиками температуры. Ездовые ситуации могут включать в себя движение вперед или задним ходом, скорость, передачу и т.д. С другой стороны, такие параметры также могли бы быть использованы для установки переформатирующих параметров, то есть без предшествующего выбора конкретного для ситуации рабочего диапазона.
Предпочтительно, система замещения зеркал, кроме того, содержит устройство анализа изображений для анализа одного или более изображений, полученных по меньшей мере от одного устройства захвата изображений на основе информационной команды от водителя и/или информации о параметрах транспортного средства. Другими словами, устройство анализа изображений выполнено для анализа того, существуют ли данные в видеоданных, зафиксированных по меньшей мере от одного устройства захвата изображений, которые должны быть отображены на дисплее или усилены или выделены внутри изображения, подлежащего отображению благодаря соответствующим командам и запросам водителя, соответственно, или информации о параметрах транспортного средства.
Предпочтительно, рабочий контроллер выполнен для приема данных интенсивности движения от внешних средств хранения, таких как сервер, справочные таблицы интенсивности движения и/или базы данных интенсивности движения, причем рабочий контроллер выполнен для получения информации беспроводным способом, используя сотовую связь V2V или V2X. Рабочий контроллер и/или контроллер устройства захвата изображений выполнен/выполнены для использования данных интенсивности движения для формирования информации на дисплее. Например, рабочий контроллер может быть выполнен для получения одного или более из местных ограничений скорости в данной области, информации о местной интенсивности движения, информации об объездах и/или предстоящих выездов с магистрали. Это делает возможной тонкую регулировку переформатирующих параметров, а также позволяет системе активно адаптировать органы управления водителя к предварительно заданной информации. Другими словами, рабочий контроллер может дополнительно действовать как продвинутая система помощи водителю (ADAS), за счет которой может быть усилена безопасность водителя и окружения и комфорт водителя. Использование таких продвинутых систем помощи водителю также способствует более экономичному вождению.
Кроме того, рабочий контроллер и/или контроллер устройства захвата изображений выполнен/выполнены для получения дополнительных данных от одного или более дистанционных датчиков, и рабочий контроллер и/или контроллер устройства захвата изображений выполнен/выполнены для использования дополнительных данных датчиков для формирования информации на дисплее. Предпочтительно, рабочий контроллер и контроллер устройства захвата изображений выполнен/выполнены для получения дополнительных сенсорных данных, включающих в себя результаты распознания объектов от других устройств захвата изображений и/или устройств управления. Например, такие дополнительные сенсорные данные могут включать в себя данные, полученные от систем, основанных на RADAR (радиообнаружение и определение дальности) или LIDAR (обнаружение света и определение дальности).
В предпочтительном варианте осуществления, рабочий контроллер и/или контроллер устройства захвата изображений выполнен/выполнены для задания переформатирующего диапазона для переформатирующих параметров на основе информации о безопасности, предпочтительно информации о предсказании столкновения, содержащей информацию о препятствиях, и рабочий контроллер и/или контроллер устройства захвата изображений выполнен/выполнены для использования дополнительных сенсорных данных для формирования информации на дисплее. Например, рабочий контроллер выполнен для снабжения водителя информацией о препятствиях, например велосипедисте, на устройстве отображения изображения выделенным образом и/или может быть указана с сигналом тревоги/как сигнал тревоги. Такая информация о безопасности может быть получена, например, посредством анализа изображения захваченного изображения или датчиков расстояния, предусмотренных на транспортном средстве.
Предпочтительно, рабочий контроллер и контроллер устройства захвата изображений реализованы в одном и том же оборудовании, но могут иметь отдельное программное обеспечение. Общий корпус для рабочего контроллера и контроллера устройства захвата изображений изготавливается легко, и поэтому является экономичным. Однако, также возможно, что рабочий контроллер и контроллер устройства захвата изображений, особенно если они предусмотрены как один контроллер, имеют общее программное обеспечение и общее оборудование.
Предпочтительно, водительский датчик содержит одно или более по меньшей мере из одной сенсорной панели, устройства слежения за глазами, голосового контроллера, рычага, джойстика и/или кнопки. Прежде всего, водительский датчик выполнен для автоматического обнаружения команд водителя (таких как команды, получаемые путем непрерывного наблюдения за движением глаз водителя с использованием устройства слежения за глазами) или для получения запросов водителя, которые активно вводятся самим водителем (например, команды, получаемые посредством конкретного действия водителя, пользующегося, например, сенсорной панелью, рычагом или джойстиком). Автоматическое обнаружение запросов водителя требует, чтобы водительский датчик непрерывно контролировал и обнаруживал, соответственно, поведение водителя, например, путем слежения за глазами. Получение активных команд водителя требует, чтобы водитель активно выбирал один или более вышеуказанных устройств управления, например сенсорную панель, чтобы вводить информацию для рабочего контроллера и, таким образом, оказывать влияние на данные, отображаемые на устройстве отображения изображения.
Предпочтительно, рабочий контроллер выполнен для обеспечения того, чтобы минимальное разрешение деталей соблюдалось для конкретного вида на устройстве захвата изображений. Например, рабочий диапазон включает в себя минимальный размер/разрешение для каждого подлежащего четкому видению водителем вида, и рабочий контроллер непрерывно рассчитывает размер/разрешение для каждого вида. Для водителя может быть разрешен показ одного, двух, трех или более устройств захвата изображений в одном мониторе, но если водитель пытается увеличить масштаб изображения с помощью конкретного устройства захвата изображений, так что был бы нарушен рабочий диапазон, рабочий контроллер не примет во внимание контроллер устройства захвата изображений и предотвратит дальнейшее масштабирование. Если водитель попытается уменьшить конкретный вид устройства захвата изображений на мониторе, чтобы предоставить больше места для других устройств захвата изображений, рабочий контроллер может отменить это действие, чтобы сохранить размер/разрешение в пределах рабочего диапазона. Рабочий контроллер может учитывать расстояние от монитора до глаз водителя, разрешение монитора, условия освещения в кабине в то время, и т.д.
В качестве альтернативы или дополнительно, рабочий диапазон может включать в себя то, чтобы детали вида, которые водитель желает видеть (желательные детали), были видимыми по меньшей мере на одном устройстве отображения изображения все время. Желательные детали могут включать в себя боковую сторону прицепа для большого грузовика, задний край прицепа, или изображение транспортного средства, которое обнаружено как релевантное, например, с помощью радарного датчика. Если водитель пытается панорамировать или масштабировать вид устройства захвата изображений таким образом, что эти желательные детали становятся неясными, рабочий контроллер выполнен для отмены этого действия, чтобы сохранить видимые детали в соответствии с рабочим диапазоном системы. Если рабочий контроллер решает, что какое-то устройство захвата изображений дает наилучший вид желательной детали, который требуется рабочим диапазоном, но водитель в настоящий момент не видит собранные этим устройством захвата изображений данные, рабочий контроллер выполнен для отображения данных этого устройства захвата изображений на мониторе без вмешательства водителя. Если водитель пытается отобразить данные, собранные другим устройством захвата изображений, или переместить показанные виды в данные устройства захвата изображений так, чтобы затемнить желательные детали, рабочий контроллер выполнен для отмены выбранных переформатирующих параметров из-за команды водителя для сохранения переформатирующих параметров в пределах переформатирующего диапазона так, чтобы система осталась в пределах рабочего диапазона. Если водитель пытается включить графические оверлеи или вывести другую информацию на монитор сверху или вместо вида с желательными деталями, рабочий контроллер выполнен для отмены этой команды водителя в соответствии с рабочим диапазоном.
В качестве альтернативы или дополнительно, рабочий контроллер выполнен для усиления желательных деталей вида посредством адаптации установок яркости и/или контраста, предпочтительно для некоторых конкретных областей вида, например, если адаптация установок яркости и/или контраста делает желательные детали легче распознаваемыми, и если минимальная распознаваемость является требованием в соответствии с рабочим диапазоном. Если переформатирующие параметры на основе команд водителя пытаются уменьшить яркость монитора или контрастность в ночное время для комфорта глаз, рабочий контроллер выполнен для распознания одного или более транспортных средств, приближающихся сзади, или препятствий на дороге впереди, и корректировать установки яркости и контрастности до минимального уровня, который необходим для легкого распознания этих препятствий, то есть минимального уровня в пределах рабочего диапазона. Рабочий контроллер также выполнен для искусственного усиления контраста только для некоторых областей вида, если это представляется необходимым в соответствии с заданным рабочим диапазоном. Например, если водитель пытается выполнить смену полосы, когда на желаемой полосе уже есть транспортное средство, рабочий контроллер выполнен для увеличения видимого контраста другого транспортного средства, моментально уменьшая контраст окружающей среды, чтобы облегчить водителю распознавание другого транспортного средства. Рабочий контроллер также выполнен для искусственного усиления контраста или увеличения яркости транспортных средств, движущихся быстрее, или других желательных деталей, необходимых для поддержания системы в пределах рабочего диапазона, несмотря на введенные водителем параметры.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения система выполнена для отображения дополнительной информации на устройстве отображения изображения, таком как монитор, предпочтительно графических оверлеев. Прежде всего, рабочий контроллер выполнен для помощи водителю в поддержании пространственной и ситуационной информированности при панорамировании и масштабировании вида на устройстве захвата изображений путем уведомления контроллера устройства захвата изображений о выполнении соответствующих графических указателей на устройстве отображения изображения, если это необходимо для системы, чтобы оставаться в пределах рабочего диапазона. Рабочий контроллер выполнен для распознания того, что водитель пытается масштабировать объекты, которые кажутся очень малыми в виде на устройстве захвата изображений, и рабочий контроллер выполнен для уведомления контроллера оверлей устройства захвата изображений, чтобы начертить графический, показывающий водителю ожидаемый масштаб объектов на разных расстояниях, если такой оверлей требуется на том уровне масштабирования в соответствии с рабочим диапазоном. Кроме того, рабочий контроллер выполнен для расчета таких расстояний на основе систем GPS, GLONASS, Galileo или других систем спутниковой навигации, скорости, других датчиков, беспроводной связи с другими транспортными средствами (V2V), или другой доступной информации, и выполнен для уведомления контроллера устройства захвата изображений об отображении этих величин на мониторе, как это требуется рабочим диапазоном. Кроме того, рабочий контроллер выполнен для распознания того, что водитель панорамирует конкретный вид на устройстве захвата изображений, и рабочий контроллер выполнен для уведомления контроллера устройства захвата изображений о вычерчивании графических указателей на экране, показывающем активно видимую область относительно положения транспортного средства водителя, или показывающем активно видимую область относительно общего обзорные зоны устройства захвата изображений, как это требуется для соответствия рабочему диапазону.
Предпочтительно, переформатирующие параметры включают в себя одно или более из следующего: форматное соотношение, масштабирование, положение смотрового окна извлеченных изображений, разрешение, контраст, искривление/корректировка искривления или создание или добавление графических оверлеев или других улучшений. Другие улучшения могут включать в себя одно или более дополнительных изображений в картине. Чем больше информации включено в переформатирующих параметрах, тем лучше желательные и необходимые детали показываются на мониторе, таким образом, тем лучше пространственная и ситуационная информированность водителя.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство захвата изображений напрямую соединено с рабочим контроллером, чтобы снабжать рабочий контроллер реальными визуальными данными окружающей среды вокруг или внутри транспортного средства, например, посредством дополнительного устройства захвата изображения пассажира, чтобы видеть пассажира, например, в школьном автобусе. В качестве альтернативы, устройство захвата изображений также может быть напрямую соединено с контроллером устройства захвата изображений, который снабжает рабочий контроллер реальными визуальными данными. В случае с единственным контроллером вместо рабочего контроллера, устройство захвата изображений напрямую соединено с этим единственным контроллером.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем, изобретение будет описано в качестве примера с помощью прилагаемых фигур.
Показано на:
Фиг. 1: схематически, система замещения зеркал согласно изобретению,
Фиг. 2: детальный схематический вид системы замещения зеркал согласно фиг. 1, и
Фиг. 3: в виде диаграммы, изменение переформатирующих параметров в зависимости от водительских параметров и параметров транспортного средства.
Детальное описание изобретения
На фиг. 1 показан схематический вид системы 1 замещения зеркал транспортного средства (не показано) согласно изобретению. Система 1 замещения зеркал смонтирована на транспортном средстве. Система 1 замещения зеркал содержит устройство 2 захвата изображений на внешней стороне транспортного средства, рабочий контроллер 3, контроллер 6 устройства захвата изображений и устройство 7 отображения изображения, расположенное так, что водитель может легко видеть устройство отображения изображения, когда он сидит на сидении водителя. Рабочий контроллер 3 соединен с устройством 2 захвата изображений и контроллером 6 устройства захвата изображений. Контроллер 6 устройства захвата изображений соединен с устройством 7 отображения изображения. Однако, также возможно, что устройство 2 захвата изображений соединено с контроллером 6 устройства захвата изображений.
Устройство 2 захвата изображений, например камера или датчик изображения, выполнено для захвата изображения, соответствующего главному зеркалу (обзорная зона II), и изображения, соответствующего широкоугольному зеркалу (обзорная зона IV). Как показано на фиг. 1 пунктирными линиями, также может быть предусмотрено два или более устройств 2 захвата изображений. Одно или два устройства 2 захвата изображений являются камерами. Подходящей камерой в качестве устройства 2 захвата изображений является, например, цифровая видеокамера, такая как камеры с датчиками CCD или CMOS, предпочтительно с разрешением высокой четкости (HD). Однако, в качестве устройства 2 захвата изображений может быть использована любая другая камера, которая выполнена для мониторинга предписанных законом обзорных зон.
В соответствии с наличием одной или двух камер 2 контроллер 6 устройства захвата изображений является контроллером камеры.
Устройство 7 отображения изображения является монитором, предпочтительно LCD-, TFT- или LED-монитором. Монитор может быть установлен на видном месте для водителя внутри или снаружи транспортного средства. В случае установки монитора 7 внутри транспортного средства, монитор может быть оснащен сенсорным экраном, который позволяет водителю вводить информацию одним или несколькими пальцами, ладонями или жестами. Также возможны другие устройства отображения изображения, например проекции на переднюю стойку или любую другую структурную деталь транспортного средства.
Кроме того, рабочий контроллер 3 соединен с водительским датчиком 4 для взаимодействия с водителем и датчиком 5 транспортного средства для взаимодействия с транспортным средством. Прежде всего, водительский датчик 4 обнаруживает и/или получает команду от водителя (водительские параметры), а датчик 4 транспортного средства обнаруживает и получает параметры.
Рабочий контроллер 3 выполнен для получения реальных визуальных данных от одной или более камер 2. В случае если одна или более камер 2 соединены с контроллером 6 камер, рабочий контроллер 3 получает реальные визуальные данные от котроллера 6 камер.
Как показано на фиг. 2, водительский датчик 4 выполнен для представления водительских параметров 8, которые зависят от команд водителя в рабочий контроллер 3. Например, водитель может изменить масштабирование, положение видения окон, разрешение одного или более отображаемых изображений с помощью рычагов, джойстиков или кнопок, но также слежением глазами, голосовым управлением, или предварительно запрограммированными предпочтениями или командой сенсорной панели, либо на мониторе 7, или отдельной сенсорной панели для передачи предпочтений водителя на рабочий контроллер 3. Предпочтения включают в себя то, что водитель хотел бы видеть или не видеть в конкретном мониторе, вместе с тем, как он хочет видеть это.
Датчик 5 транспортного средства выполнен для представления параметров 9 транспортного средства, которые зависят от информации о транспортном средстве или эксплуатационном состоянии транспортного средства, рабочему контроллеру 3. Информация о транспортном средстве может включать в себя направление транспортного средства, скорость транспортного средства, расположение транспортного средства, наличие или отсутствие прицепа, но также и погодные условия, такие как мокрое или сухое дорожное покрытие или температура снаружи. Эксплуатационное состояние транспортного средства может включать в себя состояние органов управления водителя, например, включение сигнала поворота или использование тормоза или педали газа.
Рабочий контроллер 3 выполнен для задания рабочего диапазона для системы и соответствующего переформатирующего диапазона для переформатирующих параметров 10 и выполнен для снабжения контроллера 6 камер переформатирующими параметрами 10. Переформатирующий диапазон - это диапазон, в котором переформатирующие параметры 10 должны оставаться все время для обеспечения то, что водитель может видеть предписанные законом обзорные зоны или любую другую информацию, предварительно заданную как существенную, то есть обеспечить, чтобы система оставалась рабочем диапазоне, то есть отображаемые виды оставались в рабочем диапазоне.
Задание рабочего диапазона может включать в себя регулирующие положения, ссылки на транспортное средство и требования отображения всегда вида одного или более устройств захвата изображений транспортного средства. Регулирующие положения могут включать в себя стандарты ISO, такие как ISO 16505, регулирующие положения UN, направляемые от Экономической Комиссии для Европы, такие как UN/ECE R46 для зеркал заднего вида, но также и регулирующие положения по потребительским транспортным средствам. Ссылки на транспортное средство могут включать в себя размер транспортного средства или наличие или отсутствие прицепа.
Устройства захвата изображений могут быть, например, камерой (камерами) 2 или одной или более пассажирскими камерами. Переформатирующие параметры 10 могут включать в себя изменение формата изображения, масштабирование, положение видового окна, разрешение, контраст, искривление/корректировка искривления и протокол связи, физические средства связи, или это может включать в себя критерий или добавление графических оверлеев или других усилений.
Контроллер 6 камер выполнен для переформатирования реальных визуальных данных от камеры 2, чтобы они подходили для отображения на мониторе 7 в соответствии с переформатирующими параметрами, полученными от рабочего модуля 3, и выполнен для представления переформатированных данных монитору 7. Монитор показывает переформатированные данные, полученные от контроллера 6 камер. Монитор 7 может быть выполнен так, что данные, захваченные одной или более камер 2, отображаются одновременно в разных областях монитора, предпочтительно при разных конфигурациях панорамирования или масштабирования. Они могут отображаться способом разделения экрана. Однако также является возможным, что предусмотрены несколько мониторов 7, каждый из которых показывает, либо вид одной камеры, либо виды нескольких камер.
На фиг. 3 показано изменение во времени (ось х диаграммы согласно фиг. 3) переформатирующих параметров в зависимости от водительских параметров 8 и параметров 9 транспортного средства. Переформатирующий диапазон переформатирующих параметров 10 простирается в вертикальном направлении (направление вверх и вниз на фиг. 3) и имеет верхний предел и нижний предел (показано сплошными линиями). Переформатирующие параметры должны всегда оставаться в пределах границ рабочего диапазона/переформатирующего диапазона, то есть между верхним и нижним пределом на фиг. 3. Верхний предел показан как по существу горизонтальная линия, проходящая на верхнем конце рабочего диапазона. Нижний предел показан как по существу горизонтальная линия, проходящая на нижнем конце рабочего диапазона. Между верхним и нижним пределами рабочего диапазона, параметры 9 транспортного средства и переформатирующие параметры 10 показаны в виде волнистых линий, которые проходят, главным образом, слева направо, то есть в горизонтальном направлении. Направление слева-направо (ось х) соответствует времени. Переформатирующие параметры 10 указаны сплошной, жирной линией. Параметры 9 транспортного средства указаны пунктирной линией. Переформатирующие параметры, рассчитанные на основе водительских параметров 8, совпадают с фактическими переформатирующими параметрами 10, за исключением области 11 под нижним пределом рабочего диапазона, где они показаны в виде пунктирной линии.
В примерном распределении параметров 9 транспортного средства и переформатирующих параметров 10, как показано на фиг. 3, модификация отображаемого изображения на основе параметров 9 транспортного средства сохраняет изображение в пределах рабочего диапазона всегда. Водительские параметры 8 приводят к переформатирующим параметрам 10, которые находятся в пределах допустимого диапазона переформатирующих параметров 10 для всех изображенных периодов времени, за исключением времени, в которое водительские параметры 8 привели бы переформатирующим параметрам 10 вне переформатирующего диапазона, то есть ниже пределов рабочего диапазона, на фиг. 3. В обстоятельствах, в которых водительские параметры 8 находятся в пределах рабочего диапазона, они используются как переформатирующие параметры 10 без дальнейшей модификации. Это означает, что пожелания водителя относительно представления на устройстве 7 отображения изображения полностью учтены без поправки. В случае если водительские параметры 8 падают ниже нижнего предела и, таким образом, покидают рабочий диапазон (область, показанная хешированной на фиг. 3), операция переформатирования на основе водительских параметров привела бы к тому, что отображаемое изображение не будет удовлетворительным, то есть не будет выполнять требования закона, например. То есть, выход из рабочего диапазона является результатом одного или более команд водителя, посредством которых водитель пытается влиять и адаптировать, соответственно, показываемое изображение, отображаемое на мониторе 7, так что покидается рабочий диапазон. В этом случае рабочий контроллер 3 рассчитывает в реальном времени на основе команды водителя, соблюдены ли условия нахождения в рабочем диапазоне и, если это не так, отменяет водительские параметры 8 до того, как использовать их в качестве переформатирующих параметров 10, как показано на фиг. 3, частью сплошной линии переформатирующих параметров 10, совпадающих с нижней границей рабочего диапазона/переформатирующего диапазона, так, что переформатирующие параметры 10 всегда остаются в пределах переформатирующего диапазона/рабочего диапазона.
Например, водителю может быть разрешено показывать две или более камер 2 в одном мониторе 7, и рабочий контроллер 3 рассчитывает в реальном времени, в каком размере каждый вид должен быть показан на мониторе 7, чтобы быть четко видимым водителем. Если водитель пытается изменить масштаб далее с помощью конкретной камеры 2, рабочий контроллер 3 не примет во внимание контроллер камеры и предотвратит дальнейшее масштабирование. Если водитель пытается уменьшить вид конкретной камеры на мониторе 7, чтобы освободить место для других камер 2, рабочий контроллер 3 может обойти это действие, чтобы сохранить разрешение в пределах желательного рабочего диапазона. Рабочий контроллер может принять во внимание расстояние от монитора 7 до водителя, разрешение монитора 7, условия освещения в кабине в это время, и т.д. Покидание рабочего диапазона означает, что водитель больше не может видеть необходимый рабочий диапазон, чтобы иметь полную пространственную и ситуационную информированность о среде вокруг транспортного средства. Расположенная вне рабочего диапазона область изображена на фиг. 3 в виде заштрихованной поверхности и снабжена ссылочным обозначением 11.
Как показано на фиг. 3, в случае водительских параметров 8, которые приводят к тому, что рабочий диапазон покидается, рабочий контроллер 3 отменяет эти водительские параметры 8, чтоб помочь водителю сохранять пространственную и ситуационную информированность, выполняя неуместные изменения дисплея монитора 7. То есть, рабочий контроллер 3 действует как коррекционный модуль для водительских параметров 8 и корректирует водительские параметры 8 так, что рабочий диапазон сохраняется. Прежде всего, рабочий контроллер 3 игнорирует водительские параметры 8 так, что переформатирующие параметры 10 не опускаются ниже на своем нижнем пределе, а проходят вдоль нижнего предела рабочего диапазона. Таким образом, рабочий контроллер 3 использует изменяющиеся параметры 9 транспортного средства и изменяющиеся водительские параметры 8, чтобы рассчитать, находится ли система 1 замещения зеркал в пределах правильного рабочего диапазона и контролирует переформатирующие параметры 10, чтобы сохранить работу в пределах рабочего диапазона. Система помогает водителю видеть наиболее важные виды и информацию четко и эффективно все время, пока свобода водителя видеть то, что он хочет видеть, когда он хочет это видеть, сведена к минимуму, в то время как обеспечена работа системы 1 в предписанных законом обзорных зонах.
Как можно видеть на фиг. 3, переформатирующий диапазон не обязательно идентичен все время. Горизонтальные границы переформатирующего диапазона на фиг. 3 не прямые, но могут, как показано на фиг. 3, иметь отклонения от прямизны. Отклонения вызваны, например, тем, что параметры 8 транспортного средства требуют адаптации переформатирующего диапазона. Это означает, что водительские параметры 8 должны оставаться в пределах этой «смещенной зоны» для постоянного соблюдения рабочего диапазона.
Комбинации признаков и шагов, раскрытые в вышеприведенном детальном описании, могут быть необязательными для использования изобретения в самом широком смысле, и вместо этого указаны, чтобы просто, прежде всего, описать репрезентативные примеры изобретения. Кроме того, различные признаки вышеописанных репрезентативных примеров, а также различные независимые и зависимые пункты формулы изобретения ниже, могут комбинироваться так, что они особым образом и явно не пронумерованы, чтобы представить дополнительные полезные варианты осуществления настоящего изобретения.
Все признаки, раскрытые в описании и/или формуле изобретения, предназначены для раскрытия отдельно независимо друг от друга в целях исходного письменного раскрытия, а также в целях ограничения заявленного предмета, независимо от составов признаков в вариантах осуществления и/или формуле изобретения. Кроме того, все диапазоны значений или указания групп единиц предназначены для раскрытия любого возможного промежуточного значения или промежуточной единицы в целях исходного письменного раскрытия, а также в целях ограничения заявленного предмета.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 система замещения зеркал
2 устройство захвата изображений (камера)
3 рабочий контроллер
4 водительский датчик
5 датчик транспортного средства
6 контроллер устройства захвата изображений (контроллер камеры)
7 устройство отображения изображения (монитор)
8 водительский параметр
9 параметр транспортного средства
10 переформатирующий параметр
11 область вне рабочего диапазона