利用汽車a柱的抬頭顯示裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其包括：圖像采集單元、圖像處理單元和投影單元；圖像采集單元用于采集駕駛室前方的第一圖像信息，并將第一圖像信息發(fā)送給圖像處理單元；圖像處理單元用于將接收到的第一圖像信息進行處理，獲取被A柱遮擋的第二圖像信息，并將所述第二圖像信息分別發(fā)送給投影單元；投影單元用于將接收到的第二圖像信息分別投影到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。本發(fā)明還公開了一種利用汽車A柱的抬頭顯示方法。利用本發(fā)明無需對車輛改裝，可將A柱遮擋區(qū)域的圖像信息顯示在A柱上，駕駛員通過眼睛余光即可查看A柱遮擋區(qū)域的圖像信息，可降低安全隱患。
【專利說明】
利用汽車A柱的抬頭顯示裝置及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及汽車技術領域，具體涉及一種利用汽車A柱的抬頭顯示裝置及方法?！颈尘凹夹g】
[0002]汽車上前擋風玻璃與前車門之間的立柱叫做A柱，A柱主要起支撐作用。A柱由于在行駛過程中會遮擋駕駛員的部分視線，造成視覺盲區(qū)，而A柱盲區(qū)的存在容易導致交通事故。
[0003]目前，傳統(tǒng)消除A柱視覺盲區(qū)的方法是在車輛內(nèi)部的儀表臺上加裝投影儀或者柔性液晶屏，通過A柱外側(cè)的攝像頭采集路面信息，并將采集的路面信息傳輸給投影儀或者液晶屏，供駕駛員查看。傳統(tǒng)方法對于現(xiàn)有車輛改裝較大，安裝投影儀或者液晶屏，成本高;而且駕駛員查看投影儀或者液晶屏上的信息時，需要低頭查看，存在安全隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種利用汽車A柱的抬頭顯示裝置及方法，無需對車輛改裝，可將A柱遮擋區(qū)域的圖像信息顯示在A柱上，駕駛員通過眼睛余光即可查看A柱遮擋區(qū)域的圖像信息，可降低安全隱患，而且生產(chǎn)成本低。
[0005]本發(fā)明提供一種利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其中，包括:圖像采集單元、圖像處理單元和投影單元;其中，圖像采集單元用于采集駕駛室前方的第一圖像信息，并將第一圖像信息發(fā)送給圖像處理單元；圖像處理單元用于將接收到的第一圖像信息進行處理，獲取被A柱遮擋的第二圖像信息，并將所述第二圖像信息分別發(fā)送給投影單元;投影單元用于將接收到的第二圖像信息分別投影到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。
[0006]優(yōu)選地，其中，A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上設置有反射部，反射部與A柱內(nèi)側(cè)裝飾板貼合，反射部的反射波長與投影單元的發(fā)光波長相適配。
[0007]優(yōu)選地，其中，反射部為納米反射涂層。
[0008]優(yōu)選地，所述抬頭顯示裝置還包括警示單元，警示單元與圖像處理單元連接，用于當?shù)诙D像信息中的標的物與車輛距離小于預定距離時，警示駕駛員。
[0009]優(yōu)選地，其中，圖像采集單元采用行車記錄儀，行車記錄儀安裝在駕駛室的后視鏡上。
[0010]優(yōu)選地，其中，圖像處理單元采用行車電腦。[〇〇11]優(yōu)選地，其中，投影單元采用2臺微型投影光機，2臺微型投影光機均安裝在駕駛室的后視鏡上，圖像處理單元分別將第二圖像信息發(fā)送給同側(cè)的微型投影光機，微型投影機將第二圖像信息分別投影到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。
[0012]優(yōu)選地，行車記錄儀安裝在電機座上，通過電機控制行車記錄儀運動，以采集不同角度的第一圖像信息。
[0013]本發(fā)明還提供一種利用汽車A柱的抬頭顯示方法，其中，包括以下步驟:S110,采集駕駛室前方的第一圖像信息；S120,對采集的第一圖像信息進行處理，獲取A柱遮擋的第二圖像信息;S130,將所述的第二圖像信息分別投影到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。
[0014]優(yōu)選地，在S120和S130之間，還包括S125,當?shù)诙D像信息中的標的物與車輛距離小于預定距離時，警示駕駛員。
[0015]本發(fā)明實施例提供的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置通過圖像采集單元采集駕駛室前方的第一圖像信息，將采集的圖像信息進行處理后投影顯示在對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上， 駕駛員在駕駛汽車時，只需通過眼睛的余光即可觀測到被A柱擋住的圖像信息，可降低安全隱患；圖像采集單元和投影單元均安裝在駕駛室內(nèi)的后視鏡上，不會遮擋駕駛員的視線，結(jié)構簡單，成本低，占用駕駛室空間很小，無需對車輛進行改裝?！靖綀D說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例提供的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置的結(jié)構框圖。
[0017]圖2是本發(fā)明一個實施例提供的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置的第二圖像信息提取示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明另一個實施例提供的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置的第二圖像信息提取不意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明實施例提供的利用汽車A柱的抬頭顯示方法的流程圖?！揪唧w實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖以及具體實施例，對本發(fā)明的技術方案進行詳細描述。[0021 ]圖1示出了利用汽車A柱的抬頭顯示裝置的結(jié)構框圖，其包括圖像采集單元1、圖像處理單元2和投影單元3。
[0022]圖像采集單元1用于采集駕駛室前方的第一圖像信息，并將第一圖像信息發(fā)送給圖像處理單元；[〇〇23]圖像處理單元2用于將接收到的第一圖像信息進行處理，獲取被A柱遮擋的第二圖像信息，并將所述第二圖像信息分別發(fā)送給投影單元；
[0024]投影單元3用于將接收到的第二圖像信息分別投影到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。
[0025]在本發(fā)明的實施例中，圖像采集單元1可采用攝像頭、行車記錄儀、手機等圖像采集工具。圖像采集工具的數(shù)量可根據(jù)其拍攝廣角進行設置，可以為1個或者多個，安裝位置可設置在車內(nèi)和/或車外，例如車外左右兩側(cè)后視鏡的基座上、左右兩側(cè)A柱的外側(cè)，使得圖像采集工具能夠采集到駕駛室前方的第一圖像信息即可。優(yōu)選地，采用一臺行車記錄儀，將其可拆卸地安裝在駕駛室內(nèi)的后視鏡上，該行車記錄儀可很好地采集駕駛室前方的第一圖像信息。將行車記錄儀安裝在駕駛室后視鏡上，無需對車輛內(nèi)部進行改造，不會造成汽車外觀或者內(nèi)飾外觀的不美觀。也可將行車記錄儀的功能集成在駕駛室的后視鏡上使用。
[0026]進一步地，行車記錄儀安裝在電機座上，通過電機控制行車記錄儀運動，以獲取不同角度的第一圖像信息。由于駕駛員體型、身高等差異，隨著座椅、坐姿的調(diào)整，被A柱遮擋的視野范圍也會不同，駕駛員可根據(jù)自身需要通過控制電機來調(diào)整行車記錄儀的拍攝角度?？刂齐姍C的按鈕可安裝在方向盤上。[〇〇27]在本發(fā)明的實施例中，圖像處理單元2可采用行車電腦或者其他圖像處理軟件。圖像采集單元采集的第一圖像信息是由一幀一幀的圖片組成。圖像處理單元2是通過將一幀一幀的圖片進行裁剪，從而獲取被A柱遮擋的第二圖像信息。如圖2所示，現(xiàn)以采集的第一圖片信息中的某一張圖片為例進行說明，其中，D101E1是行車記錄儀采集的第一圖像信息的范圍，D301E3是駕駛員通過前擋風玻璃可看到的圖像信息的范圍，D201D3和E201E3分別是兩側(cè)A柱遮擋的圖像信息。在中心線001上距離01點預定距離(如5m)處取一點02,經(jīng)過02做垂直于001的直線，該直線分別與直線0101、0102、0103、0把1、0把2、0把3相交，交點分別為 A1、A2、A3、B1、B2、B3,其中，任意兩條直線的間距為這兩條直線上的交點之間的線段的長度，如直線01D2與01D3的間距為線段A2A3。行車記錄儀采集的圖像行車記錄儀采集的第一圖片信息中的圖片寬度AlBl = 1.5m，前擋風玻璃對應的圖片寬度A3B3 = lm，A柱外側(cè)的圖片寬度AlA2+BlB2 = 0.1m。行車記錄儀采集的圖像信息中的每張圖片關于中心線0對稱，現(xiàn)以左A柱一側(cè)為例進行說明，行車記錄儀采集的圖像信息中左A柱一側(cè)的圖片寬度02A1 = 0.75m，行車記錄儀左A柱側(cè)的前擋風玻璃對應的圖片寬度02A3 = 0.5m，左A柱外側(cè)的圖片寬度A1A2 = 0.05m，則左A柱遮擋的圖像信息所對應的圖片的寬度為A2A3段，即距離中心線001 的0.5-0.7m處。將第一圖像信息中的每一幀圖片均截取與中心線001的垂直距離為0.5-0.7m處的圖像信息，以獲取組成第二圖像信息的每一張圖片，并將這些圖片分別發(fā)送到投影單元。
[0028]當有兩個行車記錄儀或者攝像頭時，如果兩個行車記錄儀采集的第一圖像信息無重疊部分，則先將采集的第一圖像信息中的圖片寬度相加，再按照圖2實施例中的方法進行裁剪，以獲得第二圖像信息。如果兩個行車記錄儀采集的圖像有重疊部分，則先將采集到的第一圖像信息相加后再將重疊部分的圖像信息減去，然后再按照圖2實施例中的方法進行裁剪，以獲得第二圖像信息；如圖3所示，采集的第一圖像信息中的某一張圖片的寬度C1C4 = C1C3+C2C4-C2C3。同理，當圖像采集單元的數(shù)量大于或者等于3個時，也可采用上述方法進行裁剪。[〇〇29]進一步地，所述抬頭顯示裝置還包括警示單元，當裁剪出的第二圖像信息中的標的物與車輛距離小于預定距離時，警示駕駛員，以注意路面情況，防止交通事故的發(fā)生。此標的物可以為人，也可以為車輛或者其他障礙物。例如，預定距離為5m，當行人距離車輛為2 米時，警示單元發(fā)出警示，需要駕駛員注意。在本發(fā)明的實施例中，圖像處理單元將行人進行紅色標注，并通過投影單元進行顯示，以提示駕駛員注意。警示單元還可采用聲音警報器等設備來實現(xiàn)，當?shù)诙D像信息中的標的物與車輛距離小于預定距離，發(fā)出聲音警報，告知駕駛員注意路面情況。
[0030]在本發(fā)明的實施例中，投影單元3采用兩臺微型投影光機，兩臺微型投影光機也均安裝在駕駛室的后視鏡上。兩臺微型投影光機分別將接收到的第二圖像信息投射到對應兩側(cè)的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板。采用微型投影光機安裝在駕駛室內(nèi)的后視鏡上，不遮擋駕駛員的視線，還可減少占用駕駛室內(nèi)的空間。
[0031]進一步地，為了使得投影單元3更好地投影，A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上設置有反射部，反射部與A柱內(nèi)側(cè)裝飾板貼合，反射部的反射波長與投影單元的發(fā)光波長相適配。在本發(fā)明的實施例中，反射部采用納米反射涂層，該涂層噴涂在A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。該涂層只對特定波長的光起到反射作用，對于普通光線不會產(chǎn)生反射，在肉眼對該涂層進行觀看時，顯示為透明狀，無法在A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上看到涂層痕跡，因此不會影響A柱內(nèi)飾板的外觀。而在投影單元 (例如微型投影光機)在向反射部投影時，投影單元發(fā)出的光線波長與反射部的發(fā)射波長相等，此時發(fā)射部進行反射，以使投影圖像信息更加地清楚，更方便駕駛員對圖像信息進行查看，有利于降低安全隱患。反射部的反射波長與投影單元的發(fā)光波長均以中心波長進行計量。納米反射涂層可采用納米材料，如金屬納米材料等。納米反射涂層的反射波長一般在 450-650nm之間，也可根據(jù)微型投影光機的發(fā)光波長來選擇納米材料。納米反射涂層可采用納米噴涂機噴涂，噴涂的厚度可約為0.1mm。
[0032]在利用汽車A柱的抬頭顯示裝置工作之前，需要對單個微型投影光機的投影面積進行校正調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)微型投影光機的投影位置，并根據(jù)A柱的形狀對投影面積進行調(diào)節(jié)以及梯形校正，使得投影面積與A柱的形狀大致相等。同時，還需要對行車記錄儀拍攝角度進行調(diào)節(jié)，以使得微型投影光機投影出的圖像信息正是被A柱遮擋的圖像信息。
[0033]當駕駛員駕駛汽車時，圖像采集單元采集駕駛室前方的圖像信息，圖像處理單元將圖像信息進行處理，獲取被A柱遮擋的圖像信息，并通過投影單元將被A柱遮擋的圖像信息投影到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。而且，當車輛附近有人或者障礙物時，圖像處理單元對第二圖像信息中的人或者障礙物進行標注，通過投影單元投射到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上， 以警示駕駛員注意路面情況。[〇〇34]本發(fā)明實施例提供的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置通過圖像采集單元采集駕駛室前方的第一圖像信息，將采集的第一圖像信息進行處理后投影顯示在對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上，駕駛員在駕駛汽車時，只需通過眼睛的余光即可觀測到被A柱擋住的圖像信息，可降低安全隱患；圖像采集單元和投影單元均安裝在駕駛室內(nèi)的后視鏡上，不會遮擋駕駛員的視線，而且結(jié)構簡單，成本低，占用駕駛室空間很小，無需對車輛進行改裝。
[0035]此外，基于上述任意實施例中的抬頭顯示裝置，本發(fā)明實施例還提供了一種利用汽車A柱的抬頭顯示方法，如圖4所示，包括以下步驟:[〇〇36]S110,采集駕駛室前方的第一圖像信息；
[0037]在獲取駕駛室前方的第一圖像信息時，可根據(jù)駕駛員視線的改變，對需要采集的第一圖像信息進行調(diào)整，使得獲取的第一圖像信息始終是A柱遮擋區(qū)域的圖像信息，保證圖像信息的實時性。例如，可通過設置紅外檢測裝置，實時監(jiān)測駕駛員眼睛，通過將駕駛員眼睛與A柱的連線來判斷A柱遮擋的區(qū)域，從而調(diào)整采集的第一圖像信息。[〇〇38]S120,對采集的第一圖像信息進行處理，獲取A柱遮擋的第二圖像信息；
[0039]獲取A柱遮擋的第二圖像信息時，可將第二圖像信息中的每張圖片的寬度大于實際A柱遮擋區(qū)域的圖像信息，以增大監(jiān)測范圍，降低安全隱患。
[0040]S130,將所述的第二圖像信息分別投影到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。[〇〇41]在投影第二圖像信息時，其投影面積應小于或者等于A柱內(nèi)側(cè)裝飾板的面積，以防止投影圖像超出A柱內(nèi)側(cè)裝飾板，影響駕駛員視線。
[0042]駕駛室內(nèi)的裝飾材料材質(zhì)比較軟，很容易將投影到表面的光線吸收，或者將投影光機照射到裝飾材料上的光線漫反射，從而導致投影效果不好。通過在A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上噴涂納米反射涂層，納米反射涂層表面附有眾多的納米小顆粒，非常細小，利用光的物理反射原理，光線投射到納米反射涂層表面，由于眾多納米小顆粒的存在，形成很好的反射，從而提高投影效果，以使得駕駛員更好地查看圖像信息。[〇〇43]進一步地，在S120和S130之間，還包括S125,當?shù)诙D像信息中的標的物與車輛距離小于預定距離時，以警示駕駛員。在本發(fā)明的實施例中，通過在第二圖像信息中對標的物進行特殊顏色(如紅色)標注，以突出顯示出標的物的位置，警示駕駛員注意標的物。
[0044]以上，結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行了詳細介紹，所描述的具體實施例用于幫助理解本發(fā)明的思想。本領域技術人員在本發(fā)明具體實施例的基礎上做出的推導和變型也屬于本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其特征在于，包括:圖像采集單元、圖像處理單元 和投影單元;其中，圖像采集單元用于采集駕駛室前方的第一圖像信息，并將第一圖像信息發(fā)送給圖像處 理單元；圖像處理單元用于將接收到的第一圖像信息進行處理，獲取被A柱遮擋的第二圖像信 息，并將所述第二圖像信息分別發(fā)送給投影單元；投影單元用于將接收到的第二圖像信息分別投影到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。2.如權利要求1所述的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其特征在于，其中，A柱內(nèi)側(cè)裝飾 板上設置有反射部，反射部與A柱內(nèi)側(cè)裝飾板貼合，反射部的反射波長與投影單元的發(fā)光波 長相適配。3.如權利要求2所述的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其特征在于，其中，反射部為納米 反射涂層。4.如權利要求1或2所述的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其特征在于，所述抬頭顯示裝 置還包括警示單元，警示單元與圖像處理單元連接，用于當?shù)诙D像信息中的標的物與車 輛距離小于預定距離時，警示駕駛員。5.如權利要求1或2所述的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其特征在于，其中，圖像采集 單元采用行車記錄儀，行車記錄儀安裝在駕駛室的后視鏡上。6.如權利要求5所述的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其特征在于，其中，圖像處理單元 采用行車電腦。7.如權利要求5所述的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其特征在于，其中，投影單元采用 2臺微型投影光機，2臺微型投影光機均安裝在駕駛室的后視鏡上，圖像處理單元分別將第 二圖像信息發(fā)送給同側(cè)的微型投影光機，微型投影機將第二圖像信息分別投影到對應的A 柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。8.如權利要求4所述的利用汽車A柱的抬頭顯示裝置，其特征在于，行車記錄儀安裝在 電機座上，通過電機控制行車記錄儀運動，以采集不同角度的第一圖像信息。9.一種利用汽車A柱的抬頭顯示方法，其特征在于，包括以下步驟:S110,采集駕駛室前方的第一圖像信息；S120,對采集的第一圖像信息進行處理，獲取A柱遮擋的第二圖像信息；S130,將所述的第二圖像信息分別投影到對應的A柱內(nèi)側(cè)裝飾板上。10.如權利要求9所述的利用汽車A柱的抬頭顯示方法，其特征在于，在S120和S130之 間，還包括S125，當?shù)诙D像信息中的標的物與車輛距離小于預定距離時，警示駕駛員。
【文檔編號】B60R1/00GK106004667SQ201610567234
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月18日
【發(fā)明人】杜玙璠, 陳昆盛, 勾曉菲, 林偉, 李文銳
【申請人】樂視控股（北京）有限公司, 樂卡汽車智能科技（北京）有限公司