[发明专利]用于车辆停泊中的摄像机系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于车辆中的摄像机系统，并且更具体地涉及用于车辆停泊中的摄像机系统。

背景技术

日产(Nissan)已经开发了一种称为“日产全景监视器”的驾驶员辅助系统，其采用安装于车辆前部、后部和两侧中的四个超宽高分辨率摄像机来提供车辆周围的全景视图。所有这些图像都进行处理并在安装于仪表板上的屏幕上实时地显示，给驾驶员提供它们希望避免碰撞的车辆周围障碍物的360度视野。将车辆换挡至倒档或前进档，会在前部或后部的视野之间交替。驾驶员能在实施特别棘手的平行泊车操纵时切换左侧、前部和右侧视图。日产的“全景监视器”在美国的首次应用是在Infiniti EX35车型中。

映像(mapping)是一种由机器人和车辆使用来构建未知环境内的地图的技术。这并不像听起来那么简单，因为从机器人的各种传感器辨识其相对运动存在着固有的不确定性。一种用于映射道路表面的系统包括高端激光雷达、GPS和惯性测量单元(IMU)传感器。该系统能以5厘米的道路表面分辨率来产生地面反射性的二维表面图像。

其他已知系统聚焦于通过使用安装于飞行器或卫星上的摄像机来产生城市和乡村地形的鸟瞰图。最常见的方法是推扫式拼接(pushbroom mosaic)，其对于其中最终拼接的期望视角接近于原始视角的应用场合工作得很好。

一些商业化产品，比如谷歌的“街景(Street View)”或微软的“街边(Street Side)”，创建了城市场景的静态地图。这些系统中的焦点是提供城市的视图，其类似于机动车乘客或行人在同一城市活动时可能看到的场景。如果任何和所有处理能离线进行的话，所捕获图像和最终图像之间的视角差别很小。

使用稀疏特征图示(有时称为地标，landmark)产生地图的其他系统也已经提出。尤其，vSLAM(视觉模拟定位和映射)的数个尝试已经开发和展示，主要是开发和展示在使用摄像机系统产生基于特征的地图的室内环境中。总之，这些基于特征的地图对于试图定位其自身或其车辆的人来说是不可用的。

前视机动车摄像机用于包括夜视辅助、车道检测、车道偏离警告、车道保持和道路标识检测的各种场合中。将来，这种摄像机将是高级车辆的标准配置。后视摄像机也用作倒车的视觉辅助，并且可能是将来避免倒车事故所需要的。

也存在各种泊车辅助的方法。这些方法的共同之处是声纳被用于主要传感器。声纳的优点是便宜。声纳的缺点在于声纳测量有噪声且不准确，这有时会导致错误的系统行为。现有系统在与物体碰撞之前给驾驶员发出视觉和/或声学警告。未来的系统将通过操作方向盘(即半自动泊车)或方向盘加油门/刹车(即全自动泊车)来辅助驾驶员。

BMW已经提出了一种基于摄像机的系统，其使用运动立体化(motion-stereo)用于泊车辅助。这种系统需要另外的侧向摄像机以检测泊车区域。

现有技术既没有公开、也没有建议一种利用前向摄像机和/或后向摄像机来给驾驶员提供鸟瞰图，以辅助平行泊车的方法。

发明内容

本发明可提供一种包括前向和/或后向摄像机、以在平行泊车期间辅助车辆驾驶员的系统。

在其一种形式中，本发明包括一种辅助平行泊车的方法，其包括给车辆提供前向摄像机和/或后向摄像机。摄像机用来捕获包括至少一个未占用泊车空间和多个由其他车辆占用的泊车空间的泊车区域图像。产生捕获图像的单应变换。单应变换用来从鸟瞰视角估算泊车区域的图像。包括未占用泊车空间的一部分鸟瞰图在车辆的乘客车厢内的显示屏上显示。

在其另一种形式中，本发明包括一种用于车辆的电子泊车辅助装置。这种装置包括设置于车辆中的前向和/或后向摄像机。处理器结合至至少一个摄像机。处理器接收泊车区域的第一图像。图像由摄像机从基本上水平的视角捕获。处理器将第一图像转换为从基本上垂直视角观察的第二图像。识别第二图像内的未占用泊车空间。在车辆基本上邻近未占用泊车空间时，将车辆的图示重叠到第二图像上。第二图像中车辆图示相对于未占用泊车空间的位置持续地更新，以指示车辆相对于未占用泊车空间的实际位置。显示屏设置于车辆的乘客车厢中，并且结合至处理器。显示屏接收并且显示具有车辆重叠图示的第二图像。

在其又一种形式中，本发明包括一种显示地图信息的方法，其包括给车辆提供前向和/或后向摄像机。摄像机用来捕获周围区域的图像。产生捕获图像的单应变换。单应变换被用来从鸟瞰视角估算该区域的图像。确定车辆在移动时相对于鸟瞰图的位置。鸟瞰图在车辆的乘客车厢内的显示屏上显示。所显示的鸟瞰图包括车辆的实时图示。鸟瞰图内的车辆图示的位置是基于确定的步骤基本上持续地更新。