CN107031508A - 用于车辆的后视***及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种后视***以及与拖曳拖车或其它对象的主车辆一起使用的相应方法。所述后视***可以包括后向摄像机、车辆到车辆(V2V)单元、车辆动态传感器、导航单元、控制单元，以及电子显示镜。当被拖曳拖车遮挡后向摄像机时，所述***和方法查找拖车后方的看不见的车辆并且使用V2V单元从这些车辆收集信息。然后，使用该信息生成以图形方式描绘或表示看不见的车辆的呈现，并且将所述呈现以增强视频输出的形式叠加在来自后向摄像机的视频输出之上，然后在电子显示镜上显示所述增强视频输出。因此，驾驶员能够“看见”遮挡拖车后方，而没有使用安装在拖车上的附加摄像机。

Description

用于车辆的后视***及其使用方法
技术领域
本发明总体上涉及一种用于车辆的后视***，并且更具体地，涉及一种利用电子显示镜代替传统后视镜的后视***。
背景技术
传统后视镜长期以来被用在车辆中，并且近年来，它们已经适于包括各种电子特征，举几个实例，诸如自动调光特征、内置罗盘，以及集成显示屏。较新的发展之一涉及利用电子显示镜代替传统后视镜，所述电子显示镜具有集成电子视频显示器而不是标准的镜面，所述集成电子视频显示器耦合到车辆后部的后向摄像机并且向驾驶员显示来自摄像机的视频馈送。
对于为什么在某些车辆中电子显示镜可能优于标准后视镜存在许多原因。例如，当前的设计趋势更倾向于带有导致后窗较小的腰线和车顶线的车辆，并且带有下拉式屏幕的车辆信息娱乐***和多排或分层座位布置可以通过传统后视镜阻挡或以其它方式遮挡驾驶员的视野。这些以及其它因素可使得期望利用用于某些车辆应用的电子显示镜代替标准后视镜。
然而，当车辆拖曳遮挡或阻挡后向摄像机的拖车时，出现电子显示镜的一个潜在缺点。在这种情况下，电子显示镜可能不能向驾驶员显示或警告位于拖车后方的车辆的存在(即，在摄像机的盲点中可能存在一个或多个看不见的车辆)。本文所描述的***和方法解决了这种情况。
发明内容
根据一个方面，提供了一种使用用于主车辆的后视***的方法，其中后视***包括后向摄像机、车辆到车辆(V2V)单元，以及电子显示镜。所述方法包含以下步骤：确定主车辆后方的被拖曳对象是否遮挡后向摄像机；当后向摄像机被遮挡时，识别主车辆后方的感兴趣区域；利用V2V单元从远程车辆收集信息；使用所收集的信息来确定远程车辆是否在感兴趣区域中；当远程车辆在感兴趣区域中时，生成远程车辆的呈现；以及在电子显示镜上显示视频输出和远程车辆的呈现。
根据另一个方面，提供了一种与主车辆一起使用的后视***。所述后视***包含：后视***控制单元；后向摄像机，其耦合到控制单元并且向控制单元提供主车辆后方的区域的视频输出；车辆到车辆(V2V)单元，其耦合到控制单元并且向控制单元提供与一个或多个远程车辆相关的交通输出；以及电子显示镜，其耦合到控制单元并且从控制单元接收增强视频输出。所述控制单元被配置成使用来自V2V单元的交通输出生成被遮挡的车辆的呈现，将被遮挡的车辆的呈现添加到来自后向摄像机的视频输出从而产生增强视频输出，以及将增强视频输出提供给电子显示镜。
附图说明
在下文中将结合附图描述优选的示例性实施例，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：
图1是正在拖曳拖车的带有示例性后视***的主车辆的示意图，远程车辆位于拖车后方并且从后视***看被遮挡；
图2是可以与图1的后视***一起使用的示例性方法的流程图；以及
图3是可以与图1的后视***一起使用的示例性电子显示镜的示意图。
具体实施方式
本文公开了一种用于主车辆的后视***及其使用方法，其中所述后视***包括被设计成代替传统后视镜的电子显示镜。电子显示镜看起来很像传统后视镜，不同之处在于它具有集成电子视频显示器而不是标准的镜面，所述集成电子视频显示器耦合到车辆后部的后向摄像机并且向驾驶员实时显示来自摄像机的视频馈送。如上所提及的，当带有后视***的主车辆正在拖曳阻挡或遮挡后向摄像机的大拖车或其它物品时，电子显示镜不能向驾驶员显示拖车后方的区域。图1中示出了这种情况的图示，并且在下面对其进行描述。本***和方法被设计成通过使用车辆到车辆(V2V)***和后视***来克服这个挑战，所述车辆到车辆(V2V)***从被遮挡或看不见的车辆收集信息，并且所述后视***使用该信息生成看不见的车辆的呈现或图形表示以便在电子显示镜上显现。此外，这可以在不使用安装在拖车本身上的附加远程摄像机(这增加了***的不期望的成本、重量和复杂性)的情况下实现。
现在转到图1，示出了拖曳拖车12的主车辆10的示意图，其中主车辆配备有示例性后视***20，该示例性后视***20包括摄像机22、车辆到车辆(V2V)单元24、车辆动态传感器26、导航单元28、后视***控制单元32，以及电子显示镜34。如图所示，远程车辆14在拖车12后方行驶，并且在与主车辆10相同的车道中，从而使得由于遮挡拖车，摄像机22不能看到它。远程车辆14还配备有车辆到车辆单元44、各种不同的传感器46，以及导航单元48。如将在下面的段落中解释的，主车辆10和远程车辆14可以是车辆到车辆(V2V)***16的一部分，所述车辆到车辆(V2V)***16使得附近车辆能够彼此通信，并且在这种特定情况下，使得远程车辆14能够向主车辆10提供关于其位置、速度、航向和/或其它参数的数据，从而使得所述数据可以经由电子显示镜34被传达给驾驶员。
摄像机22是针对主车辆10后方的区域并且向后视***20提供视频输出以在电子显示镜34上显示视频输出的后向摄像机。摄像机22(也被称为倒车摄像机或后视摄像机)可以是任何合适的摄像机类型(例如，电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)等)，并且可以具有本领域已知的任何合适的镜头，从而使得其不限于任何特定的类型、品牌或型号。根据一种可能性，摄像机22提供其中图像被水平翻转(即，它们是由摄像机最初捕获的视频的镜像)的视频输出。水平翻转的视频输出说明以下事实：摄像机22和驾驶员面向相反的方向并且以与传统后视镜一致的方向在电子显示镜34上显现视频输出。可以与摄像机22一起使用的潜在实施例或特征的一些非限制性实例包括：举几种可能性，用于夜视的红外LED；广角镜头或鱼眼镜头；表面安装摄像机、齐平安装摄像机、认证安装摄像机，或者侧安装摄像机；集成到尾灯、制动灯或车辆后端的其它部件中的摄像机；以及有线或无线摄像机。
车辆到车辆(V2V)单元24是使得主车辆10能够根据V2V***16与一个或多个类似配备的附近车辆进行通信的无线通信设备。V2V单元24(也被称为V2V无线电设备或V2V模块)为后视***20提供交通输出，所述交通输出可以包括与附近车辆(诸如远程车辆14)有关的数据和信息。该信息还可以由主车辆10内的不同***(如自主和半自主驱动***、车辆安全***、车辆警告***等)使用。根据一个实施例，V2V单元24包括被配置成通过短程无线网络(例如，在大约5.850-5.925GHz的频率下操作并且具有高达大约1,000m的范围的专用短程通信(DSRC))与其它车辆通信的硬件、软件和/或应用的合适组合。V2V单元24可以根据网状网络架构发送和/或接收被称为基本服务消息(BSM)的消息，其中每个节点(即，车辆、智能交通信号等)可以发送、接收和/或重传消息。本领域技术人员将认识到，V2V单元24可以包括实施本文所描述的方法所需的部件和设备的任何合适的组合，举几个实例，包括如车载设备(OBE)的连接设备、车载单元(OBU)、售后市场安全设备(ASD)和/或车辆感知设备(VAD)。
基本安全消息(BSM)是标准消息类型，并且被设计成向附近车辆通知传输车辆的位置、动态和/或状态。BSM通常包括每100mSec左右发送的部分I或核心数据集，以及为任选的且较不频繁发送的部分II或辅助数据集。部分I或核心数据集通常包括以下信息：车辆大小、车辆位置(例如，GPS坐标)、车辆速度、车辆行驶方向或航向、车辆加速度、制动***状态，以及时间；而部分II或辅助数据集可以变化并且可以例如指示车辆正在紧急制动或指示ABS被启动。关于BSM标准的更多信息可以在SAE J2735 BSM中找到。应当认识到，虽然下面所描述的示例性***和方法利用V2V***16在车辆之间交换BSM，但这不是唯一的可能性。可以使用用于通过车辆间无线通信网络在车辆之间自动交换信息和数据的任何其它合适的***、标准、协议等，并且本文所描述的***和方法不限于上述SAE标准或以下实例。
车辆动态传感器26为后视***20提供传感器输出，所述传感器输出包括可用于实施本方法的各种读数、测量值和/或其它信息。例如，车辆动态传感器26可以包括用于测量车轮速度、车轮加速度、车辆速度、车辆加速度(纵向加速度和/或横向加速度)、偏航率、其它车辆动态特性的传感器或其它部件，以及本领域已知但在这里没有提及的其它传感器。传感器26可以利用各种不同的传感器类型和技术，包括使用旋转车轮速度、地面速度、加速计、惯性测量单元(IMU)、加速器踏板位置、齿轮变速器选择、发动机速度、发动机输出，以及节气门位置等等的那些。本领域技术人员将认识到，这些传感器可以根据光学技术、电磁技术和/或其它技术操作，并且其它参数可以通过这些读数导出或计算出来(例如，加速度可以通过速度计算出来)。传感器26可以以硬件、软件、固件或其某种组合来实现，并且这些传感器可以直接感测或测量给它们所提供的条件，或者它们可以基于由其它传感器、部件、设备、模块、***等提供的信息间接评价这些条件。下面所描述的各种传感器读数中的任何一个可以由主车辆10中的一些其它部件、设备、模块、***等提供，而不是由实际传感器元件提供。应当认识到，前述情况仅表示可能性中的一些，所以本***和方法不限于任何特定的传感器或传感器布置。
导航单元28向后视***20提供导航输出，所述导航输出包括主车辆10的位置或航向、道路信息或其组合。根据特定实施例，导航单元28可以是独立的部件，或者它可以集成在车辆内的某一其它部件或***内。导航单元可以包括如GPS单元的其它部件、设备、模块等的任何组合，并且可以使用车辆的当前位置和道路数据或地图数据来评价即将到来的道路。例如，来自单元28的导航信号或读数可以包括车辆的当前位置和关于当前道路段和即将到来的道路段的配置的信息(例如，即将到来的转弯、弯道、岔口、路堤、直路段等)。导航单元28可以存储预加载的地图数据等，或者其可以通过远程信息处理单元或一些其它通信设备(举两种可能性)无线地接收这类信息。
后视***控制单元32用作后视***20的主控制器或控制模块，并且至少部分地负责执行或实施下面所描述的方法。根据一个示例性实施例，控制单元32耦合到摄像机22并且接收视频输出、耦合到V2V单元24并且接收交通输出、耦合到车辆动态传感器26并且接收传感器输出、耦合到导航单元28并且接收导航输出，以及耦合到电子显示镜34并且提供增强视频输出，但是设备的其它组合也可以耦合到控制单元。控制单元32可以包括任何种类的电子处理设备、存储器设备、输入/输出(I/O)设备和/或其它已知部件，并且可以执行各种控制和/或通信相关功能。
在一个示例性实施例中，控制单元32包括电子存储器设备50，该电子存储器设备50可以接收并存储以下项目的任何组合：来自摄像机22的视频内容、来自V2V单元24的与附近车辆有关的信息、来自车辆动态传感器26的传感器读数、来自导航单元28的位置或航向数据、查找表或其它数据结构、算法(例如，在下面所描述的示例性方法中体现的算法)等。存储器设备50还可以存储与主车辆10有关的相关特性和背景信息，诸如与车辆尺寸(例如，重量、宽度和长度)、停车距离、驾驶员行为数据或驾驶员历史数据、主车辆10上的特定传感器或摄像机位置和方向等相关的信息。控制单元32还可以包括执行存储在存储器设备50中的用于软件、固件、程序、算法、脚本、应用等的指令并且可以控制本文所描述的方法的电子处理设备52(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等)。控制单元32可以经由合适的车辆通信(例如，CAN总线等)电连接到其它车辆设备、模块和***，并且可以在需要时与它们进行交互。当然，这些仅是控制单元32的可能的布置、功能和能力中的一些，所以也可以使用其它实施例。
电子显示镜34包括集成到后视镜单元或壳体中的视频显示器，从而使得显示器向驾驶员实时显示来自后视摄像机22的视频输出。根据图1的示例性实施例，电子显示镜34耦合到控制单元32并从控制单元32接收增强视频输出。电子显示镜可以利用任何数量的不同显示技术，诸如液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示。应当认识到，本文所描述的***和方法可以使用任何合适类型的电子显示镜34，并且不限于任何特定的一种类型。例如，电子显示镜34可以是其中设备的整个可视表面显示来自摄像机22的视频的全显示镜(FDM)；它可以是其中仅仅显示表面的一部分显示来自摄像机22的视频而显示表面的其它部分显示其它信息(例如，路线规划或其它导航指令、罗盘或航向信息、主车辆性能数据等)的电子显示镜的类型；它可以具有相应地调整亮度的白天模式和夜间模式；或者它可以具有触摸屏，从而使得用户可以进行选择或以其它方式输入数据(举几种可能性)。代替电子显示镜34被定位在后视镜的传统位置中(即，被安装到上部中央位置处的前挡风玻璃上)，其可以是中央导航信息娱乐或后备份显示器的一部分或者它是一些其它显示器的一部分。
设备22-34中的任何一个可以是独立的，如图1所示，或者它们可以并入或包括在一些其它设备、单元或模块内(例如，V2V单元24可以包括在另一个车辆通信模块内，传感器26中的一些可以封装在惯性测量单元(IMU)中，导航单元28可以是远程信息处理单元的一部分，控制单元32可以与电子显示镜34或仪表盘控制模块等集成在一起)。此外，设备22-34中的任何一个可以是专用的，如图1所示，或者它们可以是车辆中的其它***或子***的一部分或由其共享(例如，摄像机22和/或传感器26中的一些可以是主动安全***、防抱死制动***(ABS)或者自主或半自主驱动***的一部分；电子显示镜34或控制单元32可以是车辆信息娱乐***的一部分等)。来自设备22-28的视频输出、交通输出、传感器输出和/或导航输出可以被直接提供给控制单元32，或者通过如本领域通常已知的一些其它设备、模块和/或***被间接提供。类似地，来自控制单元32的增强视频输出可以被直接或间接提供给电子显示镜34。因此，设备22-34不限于图1中的示意性表示或上面的示例性描述，它们也不限于任何特定的实施例或布置，只要它们可以与本文所描述的方法一起使用即可。
远程车辆14中的设备44-48可以与上面已经结合主车辆10描述的具有相同名称的设备类似。因此，这类设备的上述描述同样适用于设备44-48，并且已经省略了重复的描述。
现在转到图2的流程图，示出了用于使用后视***的示例性方法100，其中该方法描绘了当拖车或其它被拖曳对象阻挡后向摄像机时在电子显示镜上看不见或被遮挡的车辆。更具体地，该方法使用车辆到车辆(V2V)***16从被遮挡的车辆14收集车辆位置、速度和/或航向信息，并且然后通过将呈现叠加在来自后向摄像机22的视频输出之上用电子显示镜34上的呈现90以图形方式描绘或表示被遮挡的车辆。因此，该方法使得驾驶员能够在不使用安装在拖车上的附加摄像机的情况下“看见”遮挡拖车12的后方。
从步骤110开始，所述方法确定拖车或其它被拖曳对象12是否遮挡后向摄像机22，并且可以根据多种不同的技术这样做。例如，所述方法可以使用图像处理技术来分析从由后向摄像机22提供的视频输出获取的一个或多个图像，并且至少部分地基于该分析来确定拖车或其它类型的被拖曳对象12是否遮挡或阻挡摄像机。图像处理技术可以是包括以下子步骤的多级过程：从视频输出中提取并存储图像；将Canny、HOG和/或其它合适的滤波器应用于存储图像并存储经滤波图像；评价经滤波图像并识别指示存在拖车的预期区域内的边缘(例如，多个拖车类型可能需要小的测试区域数据库)；等待预定的时间量(例如，3秒)；重复该过程一定次数或一定次数的迭代(例如，5次迭代)；评价不同的经滤波图像在拖车边缘的边界内的一致性；如果存在足够的边缘一致性，则断定拖车或其它被拖曳对象确实遮挡后向摄像机22；以及基于摄像机22与拖车12的被检测的垂直边缘之间的几何关系确定遮挡角α。在步骤110结束时，所述方法优选地确定被拖曳对象是否遮挡后向摄像机22，并且确定遮挡角α。
上面提及的Canny滤波器可以使用以下子步骤的某种组合来实施：应用高斯滤波器以使图像平滑并去除噪声；找到图像的强度梯度；应用非极大值抑制以去除对边缘检测的虚假响应；应用双阈值以确定潜在边缘；以及通过滞后跟踪所检测的边缘中的一个或多个，并抑制没有连接到更强或更明显的边缘的较弱边缘。以这种方式，所述方法可以确定拖车或其它被拖曳对象是否遮挡摄像机视野的显著部分，并且可以帮助将这一拖车与图像背景中的其它对象区分开。上面提及的方向梯度直方图(HOG)滤波器对图像的局部部分中的梯度方向的出现进行计数，这类似于边缘方向直方图、比例不变特征变换描述符和形状上下文，不同之处在于其关于均匀间隔单元的密集网格计算，并且使用重叠的局部对比度归一化以提高精度。前面的Canny和HOG滤波器可以一起使用或单独使用。本领域技术人员将了解同样可以使用的其它合适的图像处理技术。
步骤110的图像处理技术可以用检测拖车或被拖曳对象12的存在的其它方法来补充或替代，然而，这是任选的。例如，本方法可以(提供几种可能性)通过从针对主车辆10后方的区域的传感器(例如，雷达传感器、激光传感器、激光雷达传感器等)收集读数、通过评价将拖车电气***耦合到主车辆的电气***的电连接(例如，拖车制动灯电路上的电气负载检测)，或者通过评估主车辆的车身高度或重量分布以确认被拖曳对象确实连接到拖车栓钩来证实上面所描述的图像处理技术的发现。这些和其它证实技术可以用于简单地确认或验证已经由图像处理技术检测到的被拖曳对象12的存在，或者它们可以用于代替图像处理技术以实际检测被拖曳对象。结合步骤110描述的技术中的任何一种可以全部或部分地由控制单元32实施。
然后，步骤116基于前一步骤的结果来引导所述方法的流程或顺序。如果确定后向摄像机22没有被拖车或其它被拖曳对象12遮挡，则所述方法可以进行到步骤122，从而使得来自摄像机22的视频输出可以以正常或典型的方式(即，没有通过方法100进一步增强视频输出)显示在电子显示镜34上。另一方面，如果确定摄像机22由被拖曳对象12遮挡，则所述方法可以进行到步骤128。步骤110和/或116可以在决定步骤116的结果之前考虑来自视频输出的图像的多大百分比或哪个部分由被拖曳对象12遮挡，并且步骤116可以全部或部分地由控制单元32实施。
接着，步骤128识别主车辆10后方的感兴趣区域60。“感兴趣区域”作为本文中使用的术语广泛地指位于主车辆后方的区域或区段，并且由于拖车或被拖曳对象，从后向摄像机的角度来看，所述感兴趣区域至少部分地被阻挡或遮挡。感兴趣区域60与主车辆10一起移动，并且被设计成包括所述方法可以寻找到的隐藏的或以其它方式看不见的车辆(如远程车辆14)的区域。感兴趣区域60的大小和形状可以根据各种因素(诸如主车辆的特性(例如，全尺寸卡车相对于中型轿车的不同大小和/或形状的感兴趣区域)、遮挡对象的大小和形状(例如，相比较短或较窄的拖车，高且宽的拖车可能要求有更大的感兴趣区域)，以及主车辆速度(例如，相比较慢的速度，当主车辆以高速公路速度行驶时，可能需要更大的感兴趣区域)改变。当然，可以使用其它因素来帮助确定或识别感兴趣区域60的边界。
参考图1的示例性实施例，感兴趣区域60通常被成形为多边形并且具有长度X和宽度Y。长度X从第一端62的顶点或交叉点(其通常与主车辆10的后端对齐)延伸到第二端64，并且可以具有由诸如上面列出的那些因素所规定的任何合适的距离(例如，长度X可以是50m、100m、200m等)。遮挡角α是第一端62相交的顶点的角度并且优选地在步骤110中确定，尽管这并不是必需的。宽度Y从第一侧66延伸到第二侧68，并且优选地包括一个或多个交通车道，包括主车辆车道(例如，宽度Y可以是5m、10m、20m等)。在图1的非限制性实例中，感兴趣区域60具有约100m的长度X和约15m的宽度Y，其包括3个交通车道加上小的缓冲区，从而使得宽度略微延伸超过每个相邻车道。在其它实施例中，感兴趣区域60可以具有某种其它多边形形状，诸如矩形或其它形状，或者根本不具有特定形状。
根据步骤128的非限制性实例，控制单元32通过产生被参考或不基于主车辆10的坐标包络线来识别感兴趣区域，并帮助定义感兴趣区域60。为了解释，考虑图1中的情况，其中主车辆10在高速公路上行驶并且在牵引拖车12。在任何给定时间，主车辆10的位置通常可以从由导航单元28提供的导航输出获得，并且可以基于主车辆位置产生坐标包络线；也就是说，GPS坐标可以用于定义感兴趣区域的边界或周界，其随着主车辆行驶而更新。本领域技术人员将认识到，可以使用附加工具来进一步提高这类边界的精确度或定义，诸如使用航位推算和高级地图增强驾驶员辅助***(ADASIS)。例如，可以通过所述方法累积并记录航位推算参数，如转向角、车辆速度和惯性数据，从而使得感兴趣区域60可以被更好地成形为符合正在行驶的道路的几何轮廓。
接着，步骤134收集在车辆到车辆(V2V)***16的范围内的所有远程车辆的信息。如上所解释的，V2V***16可以利用范围高达大约1000m的专用短程通信(DSRC)。在这样的一个实例中，步骤134收集在1000m范围内的每个远程车辆的信息，所述远程车辆可以包括在主车辆前方的车辆、在主车辆后方并且在感兴趣区域60内的车辆(例如，远程车辆14)，以及不在感兴趣区域60内的主车辆后方的车辆。根据一种可能性，V2V单元24从在主车辆10的范围内并且是V2V单元16的一部分的每个远程车辆接收基本安全消息(BSM)，并且通过BSM，所述方法从部分I或核心数据集提取信息，所述信息包括车辆位置(例如，GPS坐标)、车辆速度和/或车辆航向。然后可以将该信息以交通输出的形式从V2V单元24提供给控制单元32。当然，同样可以收集其它信息和数据，包括每个远程车辆的车辆标识符。
然后，步骤140确定在范围内的远程车辆中的哪一些位于感兴趣区域60内。例如，V2V单元24或控制单元32可以检查在步骤134中识别的每个远程车辆的车辆位置，并且消除位于主车辆10前方的那些以及位于主车辆后方但在感兴趣区域60之外的那些。这可以通过将每个远程车辆的GPS坐标与限定感兴趣区域60的边界的GPS坐标进行比较，以及将主车辆和远程车辆的车辆航向进行比较来完成。对于沿着主车辆10的相反方向行驶的远程车辆，可以瞬时地通过感兴趣区域60，在这种情况下，通过进一步考虑，可以使用车辆航向消除该远程车辆，即使其坐标表明它在感兴趣区域内。根据图1中所示的情况，步骤140将确定远程车辆14在感兴趣区域60内并且远程车辆14将被如此识别。
然后，步骤146可以基于前一步骤的结果来引导所述方法的流程或顺序。如果确定在感兴趣区域60内没有朝向与主车辆10相同的方向的远程车辆，则所述方法可以进行到步骤122，从而使得来自摄像机22的视频输出可以以正常或典型的方式(即，没有通过方法100进一步增强视频输出)显示在电子显示镜34上。另一方面，如果确定在感兴趣区域60中有一个或多个远程车辆可能被遮挡或以其它方式不能被后视***20看见，则所述方法进行到152。
接着，步骤152产生远程车辆的呈现或图形描绘，以便在电子显示镜34上进行显现。当被拖曳对象12遮挡后向摄像机22的视野，从而使得不能在感兴趣区域60中看到远程车辆14时，所述方法经由V2V***16从远程车辆收集信息，并且通过在电子显示镜34上示出的呈现或图形描绘将该信息传达给驾驶员。图3中示出了这种呈现的非限制性实例，其中电子显示镜34包括镜外壳80和视频显示器82，所述视频显示器82向驾驶员实时显示来自后向摄像机的视频，以及看不见的车辆14的呈现或图形描绘90。如图所示，拖车12阻挡或遮挡摄像机，从而使得不能看见远程车辆14；然而，呈现90以图形方式被叠加或放置在视频输出上，从而使得可以看见遮挡拖车12和呈现90。视频输出和呈现的组合在本文中被称为“增强视频输出”，并且在步骤158中被提供给电子显示镜34。应当认识到，可以使用任何数量的不同呈现、描绘、符号、设计、图形、表示等，包括如图3的那个的基本设计，它们仅仅是与看不见的车辆具有响应距离的圆形或其它形状，或者旨在看起来更像实际车辆(未示出)的更复杂的呈现。
步骤152可以结合来自V2V单元24的交通输出(例如，从BSM收集的远程车辆速度、远程车辆位置和/或远程车辆航向)进一步使用来自车辆动态传感器26的传感器输出(例如，主车辆速度、主车辆位置和/或主车辆航向)以计算主车辆10与远程车辆14之间的间隔距离(在图3中示出为“8m”)。当然，数值距离或范围不是可以与呈现90一起显示的唯一项目，所以还可以显示即将碰撞的时间、远程车辆速度和/或任何其它合适的度量，以及不同颜色或闪烁图形的使用以传达不同的值。代替图3中所示的距离度量或除了图3中所示的距离度量之外，可以显示这些项目。
在感兴趣区域60内存在多个远程车辆的情况下，步骤152可以选择与主车辆10最靠近的远程车辆(例如，基于GPS坐标)作为呈现或图形描绘90的基础。在另一个实施例中，步骤152可以选择还与主车辆在相同的车道中的最靠近的远程车辆，即使另一远程车辆更靠近但在相邻车道中。并且在又一个实施例中，步骤152可以生成多个呈现并且将它们添加到增强视频输出以便在电子显示镜34上进行显现。本领域技术人员将认识到，存在用于确定选择哪个远程车辆的多种技术，本方法可以使用这些技术中的任何一种。摄像机22、V2V单元24、控制单元32或者电子显示镜34的任何组合可以用于部分或完全地实施步骤152、158。例如，组合或结合呈现和视频输出以形成增强视频输出可以在摄像机22处、在V2V单元24处、在控制单元32处、在电子显示镜34处、在一些其它设备处，或者在其某种组合处实施。
本方法的一个潜在优点是其通常可以在不需要用于已经配备有后向摄像机、车辆到车辆(V2V)单元和电子显示镜的车辆的任何昂贵的附加硬件的情况下实现。换句话说，可以在某些车辆上将本方法实现为仅软件修改，这可以节省大量的成本和工作量。另外，本***和方法可以在主车辆不拖曳拖车并且后视***经历故障的情况下提供一定程度的冗余；在这样一种情况下，一个或多个远程车辆的呈现仍然能够在电子显示镜中示出。还可能的是，当本文所描述的***和方法在备份主车辆和拖车时可以向驾驶员提供一些辅助，所以可能潜在地避免发送BSM的看不见的车辆。
应当理解，前述描述不是本发明的定义，而是本发明的一个或多个优选示例性实施例的描述。本发明不限于本文所公开的特定实施例，而是仅由下面的权利要求限定。此外，前述描述中包含的陈述涉及特定实施例，并且不应被解释为对本发明的范围或对权利要求中使用的术语的定义的限制，除非上面明确定义了术语或短语。各种其它实施例以及对所公开的实施例的各种改变和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。例如，步骤的特定组合和顺序只是一种可能性，所以本方法可以包括具有比这里所示的步骤更少、更多或不同的步骤的组合。所有这样的其它实施例、改变和修改旨在落入所附权利要求的范围内。
如在本说明书和权利要求中所使用的，术语“例如”、“诸如”和“如”以及动词“包含”、“具有”和“包括”以及它们的其它动词形式在与一个或多个部件或其它项目的列表结合使用时，各自被解释为开放式的，意味着列表不应被认为排除了其它附加部件或项目。其它术语应将使用其最广泛的合理含义来解释，除非它们在需要不同解释的上下文中使用。

Claims (15)

1.一种使用用于主车辆的后视***的方法，所述后视***包括后向摄像机、车辆到车辆(V2V)单元，以及电子显示镜，并且所述方法包含以下步骤：
确定所述主车辆后方的被拖曳对象是否遮挡所述后向摄像机；
当所述后向摄像机被遮挡时，识别所述主车辆后方的感兴趣区域；
利用所述V2V单元从远程车辆收集信息；
使用所收集的信息来确定所述远程车辆是否在所述感兴趣区域中；
当所述远程车辆在所述感兴趣区域中时，生成所述远程车辆的呈现；以及
以增强视频输出的形式在所述电子显示镜上显示所述视频输出和所述远程车辆的呈现。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定步骤进一步包含通过使用图像处理技术分析从所述视频输出获取的图像并且从所述图像中识别所述被拖曳对象确定所述被拖曳对象是否遮挡所述后向摄像机。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述图像处理技术包括使用多级算法，所述多级算法识别从所述视频输出获取的图像中的多个边缘并且将所述多个边缘与所述被拖曳对象相关联。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多级算法包括子步骤：存储从所述视频输出获取的第一图像，将一个或多个滤波器应用于所述第一存储图像以获得第一经滤波图像，从所述第一经滤波图像中识别第一多个边缘，等待预定时间段并且对从所述视频输出获取的第二图像重复先前的子步骤，从而识别第二多个边缘，评价所述第一多个边缘和第二多个边缘并且确定它们是否一致，以及当在所述第一多个边缘与所述第二多个边缘之间存在足够的一致性时，确定所述被拖曳对象遮挡所述后向摄像机。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，将一个或多个滤波器应用于所述第一存储图像的子步骤包括使用Canny滤波器、方向梯度直方图(HOG)滤波器，或者这两者。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多级算法包括子步骤：确定基于所述后向摄像机与所述多个边缘中的至少一个边缘之间的几何关系的遮挡角α。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述识别步骤进一步包含通过从导航单元获得主车辆位置并基于所述主车辆位置至少部分地限定所述感兴趣区域来识别所述主车辆后方的所述感兴趣区域。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述感兴趣区域至少部分地由所述被拖曳对象的大小和/或形状限定。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述收集步骤进一步包含利用所述V2V单元通过从所述远程车辆接收基本安全消息(BSM)并且从所述BSM提取至少一条选自由以下组成的群组的信息来收集信息：远程车辆位置、远程车辆速度或远程车辆航向。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述使用步骤进一步包含使用所收集的信息通过将所述远程车辆的车辆位置与所述感兴趣区域的边界进行比较来确定所述远程车辆是否在所述感兴趣区域内。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成步骤进一步包含生成所述远程车辆的呈现并且通过将所述呈现以图形方式叠加在所述视频输出上将所述呈现添加到来自所述后向摄像机的视频输出以形成增强视频输出，并且所述显示步骤进一步包含在所述电子显示镜上实时显示所述增强视频输出。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述远程车辆的呈现包括表示所述远程车辆的基本形状和选自由以下组成的群组中的至少一个度量：从所述主车辆到所述远程车辆的距离、远程车辆即将碰撞的时间，或者远程车辆速度。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述远程车辆的呈现包括表示所述远程车辆的图形描绘，所述图形描绘根据所述远程车辆与所述主车辆的靠近程度而改变颜色。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述生成步骤进一步包含：当多个远程车辆在所述感兴趣区域中时，从所述多个远程车辆中选择最靠近的远程车辆，生成所述最靠近的远程车辆的呈现，并且将所述最靠近的远程车辆的呈现添加到来自所述后向摄像机的视频输出以形成增强视频输出。
15.一种与主车辆一起使用的后视***，包含：
后视***控制单元；
后向摄像机，其耦合到所述控制单元并且向所述控制单元提供所述主车辆后方的区域的视频输出；
车辆到车辆(V2V)单元，其耦合到所述控制单元并且向所述控制单元提供与一个或多个远程车辆相关的交通输出；以及
电子显示镜，其耦合到所述控制单元并且从所述控制单元接收增强视频输出；
其中所述控制单元被配置成使用来自所述V2V单元的交通输出生成被遮挡的车辆的呈现，将所述被遮挡的车辆的呈现添加到来自所述后向摄像机的视频输出从而产生所述增强视频输出，以及将所述增强视频输出提供给所述电子显示镜。
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