本發(fā)明大致涉及車輛視覺系統(tǒng)，并且更具體地涉及顯示器能夠相對于車輛可移動的車輛視覺系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了車輛顯示系統(tǒng)，用于顯示由與車輛相關的照相機捕獲的圖像，其中照相機具有視野。顯示系統(tǒng)包括后視組件和處理電路。后視組件包括構造成用于安裝至車輛的安裝結構；樞轉地附連至安裝結構的可移動頭部；定位在可移動頭部內用于顯示照相機的視野的一部分的顯示裝置；以及用于感測可移動頭部的運動的運動傳感器。處理電路與運動傳感器和顯示裝置連通，用于響應于通過運動傳感器感測的可移動頭部的運動選擇待顯示在顯示裝置上的視野的部分。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于車輛的視覺系統(tǒng)，包括用于捕獲視野內的圖像的照相機；相對于車輛可移動地安裝的顯示裝置，用于顯示照相機的視野的一部分；用于感測顯示裝置的運動的運動傳感器；以及與運動傳感器、顯示裝置和照相機連通的處理電路，用于響應于由運動傳感器感測的顯示裝置的運動選擇待顯示在顯示裝置上的視野的部分。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了車輛顯示系統(tǒng)，用于顯示由與車輛相關的照相機捕獲的圖像，其中照相機具有視野。顯示系統(tǒng)包括用戶輸入；用于顯示照相機的視野的一部分的顯示裝置；以及與用戶輸入和顯示裝置連通的處理電路，用于響應于用戶輸入的運動選擇待顯示在顯示裝置上的視野的部分。

本領域技術人員通過參考以下說明書、權利要求書和附圖將進一步理解和了解本發(fā)明的這些以及其他特征、優(yōu)勢和目的。

附圖說明

將從詳細說明和附圖中更加全面地理解本發(fā)明，其中：

圖1是車輛視覺系統(tǒng)的塊形式的電氣圖；

圖2a是根據(jù)一個實施方式的更加詳細的車輛視覺系統(tǒng)的塊形式的電氣圖；

圖2b是根據(jù)可替代實施方式的更加詳細的車輛視覺系統(tǒng)的塊形式的電氣圖；

圖3a是包括倒車照相機顯示器的后視組件的主視圖；

圖3b是包括完整顯示鏡的后視組件的主視圖；

圖4a是具有在第一位置中重疊的顯示視野的照相機視野的鏡象的圖示；

圖4b是具有在第二位置中重疊的顯示視野的照相機視野的鏡象的圖示；

圖4c是具有在第三位置中重疊的顯示視野的照相機視野的鏡象的圖示；

圖5是后視組件的分解圖；

圖6a是用于圖5的后視組件中的運動傳感器的側視圖；

圖6b是圖6a中所示運動傳感器的另一個側視圖；以及

圖6c是圖6a和圖6b中所示運動傳感器的透視圖。

具體實施方式

當前示出的實施例主要在于與車輛視覺系統(tǒng)相關的方法步驟和設備部件的組合，特別是在車輛后視組件中具有顯示裝置的車輛視覺系統(tǒng)。因此，已經(jīng)提出了設備部件和方法步驟，在適當?shù)那闆r下，通過附圖中的通用符號僅示出與理解本發(fā)明的實施例有關的那些具體細節(jié)，以免通過對于受益于本文的說明書的本領域技術人員容易想到的細節(jié)來使本公開模糊。此外，說明書和附圖中的相同附圖標記表示相同元件。

為了在此進行說明，術語“上部”、“下部”、“右”、“左”、“后部”、“前部”、“豎直”、“水平”及其派生詞應涉及如在圖3a和圖3b中定向的發(fā)明。除非另有說明，術語“前部”應該指代元件的更靠近后視組件的預定觀察者的表面，術語“后部”應該指代元件遠離后視組件的預定觀察者的表面。然而，可以理解的是本發(fā)明可以采取各個可替代定向，除非明確相反地指定。還可理解的是附圖中示出以及以下說明書中說明的具體裝置和處理僅是限定在隨附權利要求中的發(fā)明構思的示例性實施例。因此，關于本文中公開的實施例的具體尺寸和其他物理特征不被視為限制，除非權利要求明確地否定聲明。

術語“包括”、“包含”、“含有”或其任何其他變型旨在覆蓋非排他性內容物，使得包括一系列元件的處理、方法、制品或設備不包括僅這些原件，而可以包括對于這些處理、方法、制品或設備而言未明確列出或固有的其他元件。在前為“包括…”的元件在沒有更多限制的情況下不排除包括該元件的處理、方法、制品或設備中存在另外的相同元件。

本文中說明的實施例涉及車輛視覺系統(tǒng)。已知車輛視覺系統(tǒng)，其中照相機安裝至車輛上，用于捕獲顯示在定位在車輛中的顯示裝置上的圖像，用于由車輛的駕駛員觀察。在這些車輛視覺系統(tǒng)的一些中，顯示器位于內部后視鏡組件中。這些顯示器在尺寸上小于鏡元件并且定位在鏡元件的后面，使得由顯示器產(chǎn)生的圖像在顯示器被激活時可以通過鏡元件被看到。此外，鏡元件可以是半透射的以便當未激活時隱藏顯示器。在一些這種視覺系統(tǒng)中，顯示器的功能是倒車照相機顯示器(rcd)的功能，其中當車輛置于倒擋時激活顯示器并且顯示器顯示來自后向照相機的圖像持續(xù)車輛保持倒擋那么長或者此后持續(xù)預定時間。這些rcd一般具有小于鏡元件的視域。rcd的例子在美國專利no.8,339,526和美國專利申請公開no.us2009/0096937a1中進行了說明，其整體公開內容通過參引進行結合。

一些車輛視覺系統(tǒng)設計成具有包括基本對應于鏡元件的面積的顯示器。在這些系統(tǒng)中，顯示器構造成每當由駕駛員激活時顯示來自后向照相機的圖像。這些“完整顯示鏡”(fdm)的例子在美國專利no.8,339,526、美國專利申請公開no.us2009/0096937a1、us2015/0266427a1和us2015/0277203a1中進行了說明，其整體公開內容通過參引進行結合。

在車輛視覺系統(tǒng)中，可能需要從認可立場使顯示的圖像模擬一個人將通過從常規(guī)鏡的反射看到的圖像。另一方面，從安全性立場可能所期望的是顯示比利用常規(guī)鏡所看到的更大的視野。在相機一般安裝在車輛外部以便不使其視野被車輛中的物體或車輛的與后窗玻璃相鄰的后柱而被遮蔽的情況下上述后一個目標是可能的。為了適應這些看上去不相容目標，本文中說明的實施例允許駕駛員選擇待顯示的視野。如下所述，這可以通過在駕駛員使鏡殼體運動時或者在駕駛員操縱用戶輸入時改變視野來實現(xiàn)。視野的改變可以以模擬在移動常規(guī)鏡殼體時駕駛員將經(jīng)歷的視野的改變的方式來執(zhí)行。

圖1中示出車輛視覺系統(tǒng)10的示例。如圖所示，車輛視覺系統(tǒng)10包括照相機系統(tǒng)20和顯示系統(tǒng)30。在照相機系統(tǒng)20和顯示系統(tǒng)30可以定位在車輛的獨立的位置以及布置在不同的車輛部件或附件中的情況下，照相機系統(tǒng)20和顯示系統(tǒng)30顯示為兩個獨立的系統(tǒng)。例如，如以下進一步說明的，顯示系統(tǒng)30可以布置在后視組件100(圖3a、圖3b和圖5)中，而照相機系統(tǒng)20可以布置在車輛的后部和/或側面。

圖2a和圖2b示出本文中說明的實施例的兩個不同的實施方式。在圖2a所示的實施方式中，照相機系統(tǒng)20包括捕獲視野的圖像的照相機25。顯示系統(tǒng)30包括運動傳感器32、顯示驅動器34、顯示裝置35和處理電路40。顯示裝置35構造成顯示通過照相機捕獲的視野的一部分。顯示系統(tǒng)30可以完全地或局部第二位布置在車輛中，使得顯示裝置35相對于車輛可移動地安裝。運動傳感器32設置用于感測顯示裝置35的運動。如以下詳細地描述的，處理電路40與運動傳感器32、顯示裝置35(經(jīng)由顯示驅動器34)和照相機25連通，用于響應于由運動傳感器32感測的顯示裝置35的運動來選擇待顯示在顯示裝置35上的視野的部分。

圖2b中示出的實施方式與圖2a所示的實施方式的不同之處在于處理電路40是照相機系統(tǒng)20的一部分并且因此可以與照相機25位于相同的車輛部件或附件中。在該實施方式中，處理電路40經(jīng)由車輛總線或分立連接接收來自運動傳感器32的輸出，并且響應于由運動傳感器32感測的顯示裝置35的運動選擇待顯示在顯示裝置35上的視野的部分?？蛇x的處理器42可以設置在顯示系統(tǒng)30中以便于與處理電路40連通并且執(zhí)行用于顯示系統(tǒng)30布置其中的部件的任何其他處理功能。例如，如果設置在后視組件中，處理器42可以構造成計算羅盤傳感器的航向、控制電子光學鏡元件變暗或者執(zhí)行通常由鏡殼體中的處理器執(zhí)行的任何其他功能。盡管顯示為照相機系統(tǒng)20或顯示系統(tǒng)30的一部分，但是處理電路40可以與任一系統(tǒng)分離地定位。

如上所述，顯示系統(tǒng)30可以安裝在后視組件100中。如圖3a所示，后視組件100可以包括布置在鏡殼體120中的顯示裝置35，顯示裝置35定位以及定尺寸成以便作用為rcd，其中顯示區(qū)域小于后視組件的總可視區(qū)域。后視組件100可以包括在顯示裝置35的前面或后面布置在鏡殼體120中的鏡元件140，使得后視組件100作用為后視鏡組件。鏡元件140可以包括在顯示裝置35前面的透射窗口141(圖5)，使得來自顯示裝置35的所顯示的圖像可以通過鏡元件140被看見。鏡元件140可以在其整個可視區(qū)域上或在窗口141內是半透射的，使得顯示裝置35在不被激活時隱藏。

如圖3b所示，后視組件100可以包括布置在鏡殼體120中的顯示裝置35，顯示裝置35定位以及定尺寸成以便作用為fdm，其中顯示區(qū)域與后視組件的總可視區(qū)域基本相同尺寸。鏡元件140可以在其整個可視區(qū)域上是半透射的，使得顯示裝置35在不被激活時隱藏。對于rcd和fdm兩種型式的后視組件100而言，用戶致動開關200可以設置用于以美國專利申請公開no.us2009/0096937a1、us2015/0266427a1和us2015/0277203a1中公開的方式激活或停用顯示裝置35，上述美國專利申請公開的全部內容通過參引結合到本文中。在開關200的用戶激活可能引起顯示裝置35運動的程度上，由于開關200的致動將停用顯示裝置35或將其從在前的停用狀態(tài)激活，因此如果檢測到開關200的致動，則可以超越(override)由運動傳感器32感測的任何運動。

圖4a示出具有虛線所示的視野80的部分82a的照相機25的鏡像成像(或反向)視野80的示例。部分82a旨在示出顯示在顯示裝置35上的視野的部分。如圖所示，照相機視野80大于待顯示的部分82a。如上所述，特別是當顯示器構造為fdm時，可能希望模擬后視鏡。由于后向照相機將圖像直接捕獲至如由駕駛員看到的與鏡象相反的后部，因此可能期望的是在顯示在顯示器35上之前反向由照相機捕獲的圖像，使得所顯示的圖像看起來如同其在從鏡像反射時那樣。此外，在僅具有鏡元件的后視鏡組件中，鏡殼體120的運動從駕駛員來看改變了視野。然而，在常規(guī)fdm中，在照相機相對于車輛保持固定時鏡殼體的運動不會引起所顯示的視野改變。因此，處理電路40設置并構造成響應于由運動傳感器32感測的任何運動選擇顯示在顯示裝置35上的照相機視野80的部分82a。因此，例如，響應于鏡殼體120的水平旋轉，處理電路40通過選擇視野80的從在前顯示的部分82a(圖4a)水平地偏移的部分82b(圖4b)轉變所顯示的視野。所顯示的部分可以逐漸地以及連續(xù)地轉變以模仿使鏡元件以相同方式運動的視野的改變。類似地，響應于鏡殼體120的豎直傾斜，處理電路40通過選擇視野80的從在前部分82a(圖4a)豎直地偏移的部分82c(圖4c)轉變所顯示的視野。

盡管單個照相機的單個視野如上所述，但是視野80可以是來自多個照相機的復合視野，圖像合并在一起以形成一個無縫全景圖像。因此，鏡殼體120的運動可以實現(xiàn)或禁用不同的照相機或者另外從特定照相機的視野選擇，使得鏡殼體120的運動使得顯示裝置35的視野有效地平移更大的全景視野。應注意到還可能設置用戶可選擇機構以允許駕駛員放大或縮小顯示視野。

還應該理解的是可以通過使照相機25在能夠平移和傾斜的情況下進行平移和傾斜來在鏡殼體120的整個運動中改變顯示視野。

圖5示出示例性后視組件100的分解圖。如圖所示，后視組件100包括鏡殼體120和安裝結構445，安裝結構445用于將鏡殼體120樞轉地安裝至車輛，使得鏡殼體120可以相對于車輛豎直地和水平地傾斜。在圖5中，附圖標記240表示安裝結構445的安裝腳450可以固定其上的車輛的擋風玻璃。本領域技術人員將理解的是，安裝結構445可能可替代地緊固至車輛的擋風玻璃以上的車頂結構。在一些應用中，單個球安裝架是優(yōu)選的，使得在單個球上的旋轉位置的測量值準確地表示鏡在車輛中的位置。安裝結構445還包括安裝球501和在球501與安裝腳450之間延伸的安裝桿502。

鏡元件140安裝在鏡殼體120中?？蛇x的羅盤傳感器320可以布置在鏡殼體120中并且聯(lián)接至處理電路40(或處理器42)。羅盤傳感器320大致包括x軸磁場傳感器440、y軸磁場傳感器460和可選的z軸傳感器(未示出)。傳感器440和460以及處理電路40可以安裝在印刷電路板160上。

顯示裝置35固定地安裝在鏡殼體120中以及可以安裝在印刷電路板160的前表面上或安裝至鏡元件的后表面，以便通過設置在鏡元件140的反射表面中的窗口部分141投射光。顯示裝置35可以可替代地安裝在子系電路板(未示出)上。此外，顯示裝置35可以安裝在鏡元件140的前面。

鏡元件140可以是電子光學鏡。用于自動地改變透射率以及由此改變電子光學鏡元件140的反射率的傳感器和電路也可以安裝在印刷電路板160上。這種電路可以經(jīng)由導線142以任何常規(guī)方式聯(lián)接至鏡140。

如上所述，后視組件100還包括用于檢測鏡殼體120以及因此顯示裝置35何時從在前位置運動的運動傳感器32。運動傳感器32然后產(chǎn)生并且向處理電路40傳送運動檢測信號，使得處理電路40在向顯示器選擇照相機視野的一部分時考慮鏡殼體120以及由此顯示裝置35已被傾斜的事實。

運動傳感器32可以具有能夠感測鏡殼體120的運動的任何結構。用于感測鏡殼體的運動的運動傳感器的例子在美國專利no.6,140,933中公開，該專利的全部公開內容通過參引結合。如下參照圖6a-6c說明美國專利no.6,140,933中公開的一個這種運動傳感器的示例。

在圖6a和圖6b中，示出用于單個球鏡安裝架(mount)445(圖5)的樞轉球501、電路板160的一部分以及用于測量鏡殼體120在安裝架上的位置的部件。球501通過桿502經(jīng)由安裝支架450(圖5)附裝至汽車。從側面觀察組件。目標501a設置在樞轉球501上。四個led中的兩個led506和507示出中圖6a和圖6b中，并且分別地布置在傳感器516以下和以上，以及用于感測鏡殼體120的豎直運動。這些led可以一次一個地瞬時點亮，通過可以是光電二極管的傳感器516測量通過led中的每一個從目標501a單獨地反射的光。如圖6c所示，運動傳感器32還可以包括橫向地布置在傳感器516的任一側上用于感測鏡殼體120的水平運動的led508和509。

目標501a可以是設置在黑色或深色球501上的白斑。相反地，目標可以是白色或高度反射球501上的黑斑?；镜?，目標可以是與鏡球相反的任何顏色，在此“顏色”定義為在被使用的光譜下的反射。一般地，測量的是目標區(qū)域501a與周圍區(qū)域之間的對比差。目標可被噴涂在球501、分離的塑料構件、不干膠或甚至球501的表面組織中的變化上。另外，空隙可以模制在球501中，看上去像是光背景上的黑色目標。此外，球501可以由金屬制成并且具有鏡像成用作目標501a的部分。

運動傳感器32還可以通過比如為設置在鏡殼體120中的三軸羅盤傳感器的磁場傳感器提供，如美國專利no.6,928,366中公開的三軸羅盤傳感器，該美國專利的全部內容通過參引結合。還可能期望在鏡殼體120的頂部和底部上的位置處提供電容接觸式傳感器，駕駛員可能在鏡殼體120的頂部和底部處抓握鏡殼體120以便使其運動。這種電容接觸式傳感器因此將提供用于處理電路40的附加信息，以確定鏡殼體120已由駕駛員移動。

盡管實施例如上所述為適用于內部后視組件，但是顯示裝置同樣可以定位在外部后視組件中。在該例子中，由于大多數(shù)車輛不需要駕駛員物理上地使外部鏡元件運動，運動傳感器32(圖1)可以是用戶輸入31的一部分以便感測用戶輸入機構33的運動。用戶輸入機構33可以采取用于使外部鏡運動的任何常規(guī)機構的形式，比如用于使鏡元件左、右、上、下運動的操縱桿或多重開關。運動傳感器32因此可以根據(jù)所采用的用戶輸入機構33的形式不同地構造，并且可以以與常規(guī)鏡位置開關相同的方式構造。該布置與常規(guī)布置之間的主要區(qū)別在于處理電路40通過選擇視野的待顯示在顯示裝置35上的部分響應用戶輸入31。這可以避免對馬達組件的需要，否則將需要物理地移動常規(guī)外部鏡元件。

盡管這種輸入31的使用已相對于外部鏡組件進行了說明，但是用戶輸入31可以設置成當如上所述地定位在比如內部后視組件100的內部位置中時調整顯示在顯示裝置35上的視野。此外，同一用戶輸入31可以通過提供選擇器開關而被用于內部后視組件100和兩個外部組件，以便選擇在其上調整視野的顯示器。

上述說明僅視為優(yōu)選的實施例。本領域技術人員以及制造或使用本發(fā)明的人員將想到本發(fā)明的改進。因此，應當理解的是附圖在所示以及如上所述的實施例僅用于例示目的并非旨在限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由如根據(jù)專利法的原理，包括等同原則，解釋的權利要求所限定。