用于车辆的摄像头监视系统和用于控制这种摄像头监视系统的方法与流程

本发明涉及一种用于车辆的摄像头监视系统。特别是，本发明涉及控制摄像头监视系统。

背景技术：

1、机动车包括外后视镜，以便为驾驶员提供位于其后方的交通状况的印象。外后视镜可由摄像头监视系统（cms）取代，该摄像头监视系统包括安装在机动车上的摄像头和在内部空间内的图形显示器。摄像头通常在车辆上大致安装在否则外后视镜所在的部位处并扫描沿侧向位于驾驶员后方的区域。由摄像头提供的图像可以显现在显示器上，这样驾驶员在显示器上识别出基本上与外后视镜的图像那样的图像。

2、由de102021004637a1已知一种用于支持带拖车的车辆倒车行驶的驾驶员辅助系统以及一种相应装备的车辆，其具有倒车摄像头和布置在倒车摄像头上的投影装置。

3、cms的一个优点在于能够使显示器匹配于存在的光照条件。例如，在夜间周围环境中，显现的图像的对比度可以提高并且亮度可以降低。如果阳光直射摄像头，则可适配地降低对比度和亮度。在非常明亮的周围环境中，可以提高对比度和亮度。这样驾驶员就能更好地识别位于其后方的区域。

4、但是，显现的改变也可能导致：驾驶员不再能清楚地识别出提供给他的图像中的细节。尤其是在周围的光照条件突然发生改变时，例如在驶进驶出隧道时，可能难以控制显示器。

5、已建议：借助另一个摄像头扫描借助显示器提供的图像并且基于扫描控制提供显示的图像。然而，为此需要另一个必须安装在机动车内部空间中的摄像头。这可能与大量费用相关联。此外，由于所述另一个摄像头的扫描误差，新的误差可能被引入到为驾驶员提供图像中。

技术实现思路

1、本发明的任务在于，给出一种改进的用于控制用于车辆的摄像头监控系统的技术。本发明借助独立权利要求的技术方案解决了这个任务。从属权利要求呈现优选的实施方式。

2、根据第一方面，一种用于车辆的显示系统包括：具有预定的扫描区域的摄像头，用于从车辆的周围环境中扫描第一图像；处理装置，用于基于第一图像提供第二图像；图形显示器，用于显现第二图像。此外设有光学元件，用于将显示器插入（einblenden：渐显）到摄像头的扫描区域中，使得第一图像的一部段包括第二图像。所述处理装置设置成用于根据所述插入来提供第二图像。

3、人们已经认识到，借助光学元件可将提供给车辆驾驶员的第二图像以纯光学方式插入到摄像头的扫描区域中，从而摄像头附加地在显示器上扫描第二图像。在此，插入优选仅占据第二图像的一小部分图像面，这样第二图像的可显现的面或分辨率不减小或仅略微减小。

4、可以省去另外的用于扫描显示器或第二图像的摄像头，从而可以更简单地构建显示系统或在不使用系统外来的组件（如内部摄像头）的情况下改进显示系统。光学元件优选是反射式的以及尤其是可以包括镜子、棱镜或类似元件。可选地也可以使用多个光学元件，这些光学元件可以可选地彼此安装或相互连接。

5、所述处理装置优选设置成用于提供第二图像，使得在第一图像中的插入具有预定的亮度和/或预定的对比度。预定的亮度或预定的对比度可根据在车辆周围环境中的存在的光照条件确定。光照条件可以借助相应的传感器或基于第一图像确定。在不同的预定的光照条件下，亮度和/或对比度可以提高到高于正常值或降低到低于正常值。正常值可由cms的用户预定。

6、所述扫描区域从摄像头优选指向后方；车辆上的光学元件位于摄像头后面并且第二图像后面。除非另有说明，在这里使用的方向说明基于车辆的常见的沿着沿其纵轴线向前的行驶方向。

7、光学元件可以在显示器和摄像头之间偏转光路，为此该光学元件优选包括至少一个反射元件，如镜子或棱镜。偏转一般可在光学密度不同的介质之间的界面上发生，界面的形状和定向决定偏转的类型。光学元件可同时起折射作用，例如以便缩小或放大插入到摄像头中的第二图像。在另一个实施方式中，光学元件还可以进行预定的变形失真，例如梯形或枕形变形失真。为此，界面可以适当弯曲。由此可以部分或完全地补偿由于光学元件在显示器上的视角已经产生的变形失真。

8、车辆可具有透明的玻璃，并且光学元件可安装在该玻璃上。在一个实施方式中，现有的玻璃可以用安装在内侧或外侧的光学元件进行补充。光学元件可与玻璃胶合、粘接或与玻璃集成制造。在另一个实施方式中，玻璃的一部段可装备具有不同光学密度的材料。由此，玻璃的厚度可以不变，但在光学材料的部位处可以出现所希望的反射作用。光学元件可设计成小的而且不显眼的。

9、玻璃可将车辆内部空间（车载人员位于该内部空间中）与外部空间划界开以及特别是包括挡风玻璃或侧面玻璃。摄像头通常安装在车辆的前轮、前翼子板、a柱或前门的区域中，其中车辆尤其可包括客车或货车。如果在摄像头和侧面玻璃之间存在可能的视线连接，则可以在其中使用光学元件。当然，也可以使用将车辆的内部空间与外部空间划界开的另一个玻璃来安装光学元件。

10、如果从摄像头可以看到挡风玻璃，那么挡风玻璃也适合于安装光学元件。例如，如果挡风玻璃用于显现由显示器提供的图像或将其朝向头部区域反射，则光学元件可以在挡风玻璃中的有限的区域内耦合输出第二图像并使其转向摄像头。光学元件优选也小并且可以对于车上的人员来说不显眼。在此，它通常具有比直接的图形显示器明显小的可视面。通常，光学元件具有能与摄像头的进光面相比拟的面。

11、车辆可包括驾驶员位置，使得驾驶员位置上的驾驶员的头部位于预定的头部区域中。所述显示器可设置成用于在头部区域和摄像头之间的连线的区域中提供第二图像。由此可以使在感知到的第二图像与第二图像的实际原点之间的显示误差最小化。特别是在危险或精确的操纵中，例如在高速公路上行驶时或在障碍物的区域内停车时，这种布置可有助于给驾驶员提供在侧向位于其后方的区域的真实的印象。

12、摄像头位于外部空间中，而显示器优选安装在内部空间中。在某些实施方式中，显示器设置成用于将第二图像作为虚拟图像提供，使得驾驶员可以在不同于显示器所在地方的部位处感知该第二图像。例如，显示器可以包括平视显示器，该平视显示器可以借助倾斜的玻璃将第二图像朝向驾驶员投射。在驾驶员看来，第二图像可能看起来位于车辆之外，尽管显示器优选位于内部空间中。

13、在所述摄像头上可安装有另外的光学元件用于将第一光学元件插入到扫描区域中。该另外的光学元件可以布置在摄像头的用于光线进入的开口的区域内。在此，光学元件也可以在这里实施成小的，使得其不会以任何特殊方式暴露于车辆外部区域中的环境影响，如风、雨或灰尘。光学元件可以安装在防护玻璃上或防护玻璃后面，该防护玻璃安装在摄像头的进光面上，以保护摄像头的光学器件不受机械环境影响、如水或灰尘。

14、在一个优选的实施方式中，光学元件位于在摄像头和驾驶员头部区域之间的连线后面。尤其是当光学元件安装在驾驶员侧面，例如安装在车辆的侧面玻璃上时，这可以是有利的。光学元件可以位于头部区域后方，从而驾驶员穿过侧面玻璃的直接视线不受到光学元件干扰。如果光学元件位于挡风玻璃中，则可以设有另一个光学元件，以将第二图像朝向光学元件投射。在第二图像落入摄像头中之前，该第二图像可以在两个或更多个光学元件上反射。

15、显示器可设置成用于投射第二图像。在此，驾驶员可以将第二图像识别为虚拟图像。在显示器的光路中可以安装有用于耦合输出第二图像的另外的光学元件。也可以将多个光学元件相互组合，以便将第二图像插入到摄像头的扫描区域中。在此，各光学元件优选分别设置用于偏转光路并且还能可选地实现其他光学功能，例如对通过的光聚焦、变形失真、缩小、放大、偏振、过滤或着色。

16、根据另一个方面，车辆包括在这里描述的显示系统。车辆优选包括机动车并且例如也可以包括动力车、客车或公共汽车。在动力车的情况下，可能没有内部空间，在这种情况下，摄像头、光学元件和显示器可以安装在外部空间中。

17、根据又另一个方面，用于控制在这里描述的显示系统的方法包括以下步骤：借助摄像头提供第一图像；确定在第一图像中代表第二图像的控制部段；以及根据控制部段提供第二图像。

18、该方法可优选借助在这里描述的处理装置来执行。为此，处理装置优选实施成电子式的并且可包括可编程的微型计算机或微控制器或集成电路。该方法可以是包括程序代码手段的计算机程序产品的形式。计算机程序产品也可以存储在计算机可读的数据载体上。该方法的特征或优点可以转移到装置上，以及反之亦然。

19、特别优选的是，将第二图像不相交地划分成控制部段和显现部段；其中，进一步优选仅基于显现部段提供第二图像。而控制部段优选不是第二图像的基础。可选地，第一图像仍可包括一个或多个另外的根本未被进一步分析评价或转发的部分。例如，可以在第一图像中调节显现部段的位置，使得检测预定的扫描区域。除了控制部段外，周围的部段可以被忽略。

20、换句话说，第二图像优选只基于第一图像的一部分提供。在此，提供基于第一图像的未进入第二图像中的部段进行。因此可以防止：在第二图像上可识别出显现与从摄像头扫描区域得出的内容不同的内容的部分。按这种方式，驾驶员不会感到困惑或分心并且他能毫无问题地使用显现给他的第二图像来控制车辆。

21、摄像头、显示器和处理装置可以共同形成一个闭合的控制回路。优选的是，在控制提供第二图像时，考虑在第二图像改变与控制部段改变之间的时间延迟。在此可以考虑在控制改变和输出改变的第二图像之间要设置的第一延迟。同样可以考虑在提供改变的周围环境与提供相应改变的第一图像之间的第二延迟。