BR112021011924A2

BR112021011924A2 - Sistema de espelho de câmera com sistema de visão noturna de led ir

Info

Publication number: BR112021011924A2
Application number: BR112021011924-8A
Authority: BR
Inventors: Alfred Van Den Brink; Kent Palsson
Original assignee: Orlaco Products B.V.
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2021-08-31
Also published as: EP3899634A1; WO2020126396A1; US20220055540A1; CN113242991A

Abstract

SISTEMA DE ESPELHO DE CÂMERA COM SISTEMA DE VISÃO NOTURNA DE LED IR. Um sistema de espelho de câmera para um veículo inclui uma câmera tendo um campo de visão. A câmera tem uma lente que é configurada para focar a luz em uma unidade de captura de imagem e uma chave de filtro que é cada uma delas disposta em um trajeto óptico fornecido entre a lente e a unidade de captura de imagem. A chave de filtro possui um filtro infravermelho (IR) que pode ser movido para dentro e para fora do trajeto óptico em resposta a um comando de filtro IR. Um visor está em comunicação com a câmera e está configurado para exibir o campo de visão. Um diodo emissor de luz IR (LED) é configurado para iluminar o campo de visão em resposta a um comando de LED IR. Um controlador está em comunicação com a unidade de captura de imagem, a chave do filtro e o LED IR. O controlador é configurado para fornecer o comando de filtro IR e o comando LED IR em resposta a uma condição de visão noturna de uso limitado com base em um fator diferente de uma quantidade de luz atmosférica.

Description

“SISTEMA DE ESPELHO DE CÂMERA COM SISTEMA DE VISÃO NOTURNA DE LED IR” REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório dos Estados Unidos No. 62/780.460, que foi depositado em 17 de dezembro de 2018, e é aqui incorporado por referência.

ANTECEDENTES

[002] Esta divulgação se refere a um sistema de espelho de câmera com visão noturna.

[003] Alguns tipos de câmeras, como uma câmera RGB, não exibirão uma imagem visível em um ambiente com pouca ou nenhuma luz. Uma abordagem para fornecer uma imagem visível à noite é iluminar o campo de visão da câmera com diodos emissores de luz infravermelha (LED IR).

[004] Os sistemas de LED IR geram calor à medida que consomem energia. Se o calor não for suficientemente dissipado, pode ocorrer uma condição de superaquecimento, que pode causar danos aos circuitos ou gerar mau funcionamento do sistema. Foram propostas soluções que ligam e desligam os LEDs IR. Isso pode ser indesejável para sistemas de espelho de câmera voltados para trás do tipo empregado em caminhões comerciais.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] Em uma modalidade exemplificativa, um sistema de espelho de câmera para um veículo inclui uma câmera tendo um campo de visão. A câmera tem uma lente configurada para focar a luz em uma unidade de captura de imagem e uma chave de filtro que é cada uma delas disposta em um trajeto óptico fornecido entre a lente e a unidade de captura de imagem. A chave de filtro possui um filtro infravermelho (IR) que pode ser movido para dentro e para fora do trajeto óptico em resposta a um comando de filtro IR. Um visor está em comunicação com a câmera e está configurado para exibir o campo de visão. Um diodo emissor de luz IR (LED) é configurado para iluminar o campo de visão em resposta a um comando de LED IR. Um controlador está em comunicação com a unidade de captura de imagem, a chave do filtro e o LED IR. O controlador é configurado para fornecer o comando de filtro IR e o comando LED IR em resposta a uma condição de visão noturna de uso limitado com base em um fator diferente de uma quantidade de luz atmosférica.

[006] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o campo de visão corresponde a uma vista de campo voltada para trás. O LED IR é configurado para iluminar junto a um reboque de veículo.

[007] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o visor é configurado para exibir visualizações de Classe II e Classe IV.

[008] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o fator é um limite de velocidade predeterminado.

[009] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o fator é uma posição de marcha.

[010] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o fator é uma condição de iluminação transitória.

[011] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, a condição de luz transitória é uma condição de luz baixa em um lado do veículo em comparação com um lado oposto do veículo.

[012] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, a unidade de captura de imagem inclui um filtro RCCB. Uma luz verde é determinada pela subtração de uma luz vermelha e uma luz azul de uma parte do filtro transparente.

[013] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o controlador fornece o comando LED IR e o comando de filtro IR simultaneamente.

[014] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o controlador desliga o LED IR e remove o filtro IR do trajeto óptico simultaneamente após um tempo predeterminado.

[015] Em outra modalidade exemplificativa, um método de gerenciamento de visão noturna para um sistema de espelho de câmera de veículo inclui a etapa de filtrar a luz de um campo de visão de uma lente de câmera para uma unidade de captura de imagem. O método também inclui a etapa de detecção de uma condição de visão noturna de uso limitado com base em um fator diferente de uma quantidade de luz atmosférica. O método inclui ainda a etapa de ligamento de um diodo emissor de luz infravermelha (LED IR) para irradiar a luz IR no campo de visão em resposta à etapa de detecção. O método inclui ainda a etapa de acionar um filtro IR para filtrar a luz IR da lente para a unidade de captura de imagem em resposta à etapa de detecção. O método inclui ainda a etapa de exibição de uma imagem de visão noturna da unidade de captura de imagem.

[016] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, a etapa de ligamento inclui iluminação ao lado de um reboque de veículo.

[017] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, a etapa de exibição inclui a exibição de visualizações de Classe II e Classe IV iluminadas pelo LED IR.

[018] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o fator é um limite de velocidade predeterminado.

[019] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o fator é uma posição de marcha.

[020] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o fator é uma condição de iluminação transitória.

[021] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, a condição de luz transitória é uma condição de luz baixa em um lado do veículo em comparação com um lado oposto do veículo.

[022] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, a etapa de filtragem inclui o uso de um filtro RCCB que está disposto em um padrão de filtro Bayer. Uma luz verde é determinada pela subtração de uma luz vermelha e uma luz azul de uma parte do filtro transparente.

[023] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, as etapas de ligamento e acionamento são realizadas simultaneamente.

[024] Em uma outra modalidade de qualquer uma das anteriores, o método inclui uma etapa de remoção do filtro IR de um trajeto óptico da unidade de captura de imagem simultaneamente com desligamento do LED IR após um tempo predeterminado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[025] A divulgação pode ser ainda mais entendida por referência à seguinte descrição detalhada quando considerada em conexão com os desenhos anexos, em que: a Figura 1 é uma vista superior esquemática de um caminhão comercial com um sistema de espelho de câmera fornecendo vistas de Classe II e Classe IV.

[026] A Figura 2 é uma vista esquemática de um receptáculo de câmera exemplificativo tendo uma câmera e um LED IR.

[027] A Figura 3 é uma vista esquemática de um sistema de espelho de câmera com visão noturna.

[028] A Figura 4 é uma vista esquemática de um filtro para uma câmera usada no sistema de espelho de câmera divulgado.

[029] A Figura 5 é um fluxograma que descreve um método de gerenciamento de visão noturna para um sistema de espelho de câmera de veículo.

[030] As modalidades, exemplos e alternativas dos parágrafos anteriores, as reivindicações ou a descrição e desenhos a seguir, incluindo qualquer um de seus vários aspectos ou respectivos recursos individuais, podem ser considerados independentemente ou em qualquer combinação. Os recursos descritos em conexão com uma modalidade são aplicáveis a todas as modalidades, a menos que tais recursos sejam incompatíveis.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[031] Uma vista esquemática de um veículo comercial 10 é ilustrada na Figura 1. O veículo 10 inclui uma cabine do veículo 12 para puxar um reboque 14. Os braços da câmera do lado do motorista e do passageiro 16 são montados na cabine do veículo 12. Se desejado, os braços de câmera 16 podem incluir espelhos convencionais integrados a eles também. Os primeiro e segundo visores 18 são dispostos em cada um dos lados do motorista e do passageiro dentro da cabine do veículo 12 para exibir visualizações de Classe II e Classe IV em cada lado do veículo 10.

[032] Uma câmera voltada para trás 22 está disposta dentro de um receptáculo de câmera 20 do braço da câmera. A câmera 22 fornece um campo de visão 23 (Figura 2) que inclui pelo menos uma das visualizações de Classe II e Classe IV. Várias câmeras também podem ser usadas, se desejado.

[033] Alguns regulamentos que regem os sistemas de substituição de espelho exigem que certos objetos sejam exibidos para o motorista em cores. Alguns exemplos incluem sinais de parada e luzes de emergência. Para este fim, é desejável fornecer um sistema de visão noturna que ilumine o campo de visão 23, mas também seja capaz de fornecer uma exibição ao condutor nas cores necessárias. Com referência à Figura 2, pelo menos um diodo emissor de luz infravermelha (LED IR), que pode ser fornecido como uma matriz de luz, ilumina um campo de visão 25 que se sobrepõe ao campo de visão 23.

[034] O sistema de câmera divulgado emprega visão noturna ativando o LED IR em condições de luz baixa. Em um exemplo, um filtro RGB é usado na câmera 22. O filtro RBG fornece baixa sensibilidade à luz de modo que possa ser desejável ativar a visão noturna em 6 lux, por exemplo, para fornecer a visibilidade desejada ao motorista. Pode ser desejável aumentar a sensibilidade à luz baixa da câmera para reduzir a necessidade de visão noturna. Um exemplo de câmera 22 é mostrado na Figura 3.

[035] Com referência contínua à Figura 3, a câmera 22 inclui um PCB 38 que suporta uma unidade de captura de imagem

32. Uma lente 42 foca a luz 28 do campo de visão 23 ao longo de um trajeto óptico e para a unidade de captura de imagem

32. Por exemplo, um filtro RCCB 26 aumenta a sensibilidade à luz baixa, de modo que a visão noturna pode ser ativada a, por exemplo, 4 lux para fornecer a mesma visibilidade desejada ao motorista que só pode ser obtida até 6 lux. Uma chave de filtro 40 pode ser disposta no trajeto óptico fornecido entre a lente e a unidade de captura de imagem 32. Não é possível integrar o filtro RCCB na chave de filtro. Embora o filtro RCCB 26 seja mostrado em vista esquemática como um item separado, o filtro RCCB faz parte do CFA (Color Filter Array) da unidade de captura de imagem 32. A chave de filtro 40 normalmente tem um filtro IR (dia) e nenhum filtro (também, por exemplo, um revestimento antirreflexo (AR) para visão noturna). A chave de filtro 40 filtra IR para fornecer visibilidade diurna melhorada e nítida, enquanto outra parte da chave de filtro 40 não tem filtro IR que permite IR (do LED IR e cena) para passar para a unidade de captura de imagem 32 para visibilidade noturna melhorada.

[036] O uso do LED IR para fins de visão noturna é limitado, pois os diodos dentro da unidade de captura de imagem 32 podem ficar saturados da luz IR. A chave de filtro 40 pode ser do tipo divulgado na Publicação dos Estados Unidos nº 2018/0180833, por exemplo, que é incorporada neste documento por referência em sua totalidade.

[037] Um controlador 34 se comunica com o visor 18, o LED IR 24, a unidade de captura de imagem 32 e a chave de filtro 40. Um controlador 34 é configurado para ativar a visão noturna em resposta a uma entrada manual de uma chave 36 ou automaticamente quando certas condições estão presentes. Em um exemplo, a chave de filtro 40 é ativada simultaneamente com os LEDs IR 24 sendo ligados. Isso coloca o filtro IR da chave de filtro 40 entre a lente 42 e a unidade de captura de imagem 32.

[038] Uma ilustração esquemática do filtro RCCB 26 é ilustrada na Figura 4. A luz 28 do campo de visão 23 (Figura 2) passa através do filtro RCCB 26 ao longo do trajeto óptico e fornece luz filtrada 30 para a unidade de captura de imagem

32. No exemplo, o filtro RCCB 26 é configurado em um padrão de filtro Bayer 2x2. A porção "R" do filtro RCCB 26 filtra a luz 28 para permitir que o vermelho passe através e para a unidade de captura de imagem 32, e a porção "B" do filtro RCCB 26 filtre a luz 28 para permitir que a luz azul passe através e para a unidade de captura de imagem 32. As porções “C” (isto é, transparente) permitem que a luz 28, incluindo vermelho, verde e azul (e IR), passe para a unidade de captura de imagem 32. A porção verde da luz 28 necessária para a exibição 18 é determinada matematicamente pela subtração da luz vermelha e azul das porções "R" e "B" da porção "C" do filtro RCCB 26.

[039] Algoritmos de interpolação e redução de ruído são aplicados, o que resulta em uma melhor sensibilidade à luz baixa. Técnicas conhecidas estão disponíveis em vários fabricantes de filtros e unidades de captura de imagem.

[040] Além da sensibilidade à luz baixa melhorada fornecida conforme descrito acima, que reduz a necessidade de visão noturna, condições de visão noturna de uso limitado também podem ser usadas para reduzir a necessidade do LED IR

24. Várias entradas 48 do barramento CAN, por exemplo, em relação a estas condições podem ser fornecidas ao controlador

34. Em um exemplo, as entradas 48 se referem à velocidade,

posição da marcha e/ou luz ambiente. Outras entradas também podem ser fornecidas.

[041] Em um exemplo, a visão noturna é ativada quando a velocidade do veículo está abaixo de um limite de velocidade predeterminado, por exemplo, 5 mph, proporcionando melhor visibilidade ao motorista durante manobras de baixa velocidade. Em outro exemplo, quando uma marcha à ré é detectada, a visão noturna pode ser ativada para fornecer visibilidade aprimorada em torno do reboque ao dar ré. A condição de luz ambiente também pode ser detectada para ativar a visão noturna durante certas condições de iluminação transitórias, como quando o veículo está na sombra de um lado, mas onde um sensor de luz ambiente típico localizado na frente do veículo perto do painel de instrumentos não detecta uma condição de luz baixa que ativaria o sistema de visão noturna. Desta forma, as condições de visão noturna de uso limitado empregam visão noturna com base em um fator diferente de uma quantidade de luz atmosférica, por exemplo, com base apenas nas condições de luz do dia.

[042] Em operação, com relação à Figura 5, um método 44 de gerenciamento de visão noturna para o sistema de câmera do veículo é divulgado. O método 44 inclui a detecção de condições de visão noturna de uso limitado, conforme indicado no bloco 46, tais como velocidade, marcha e luz ambiente e/ou outras entradas 48. A visão noturna é ligada por um período de tempo predeterminado, conforme indicado em bloco

50. Ou seja, a visão noturna não é ligada e deixada com base unicamente nas condições de iluminação atmosférica. Por exemplo, uma vez que a velocidade está acima de um limite predeterminado, como 5 mph, ou o seletor de marcha é colocado em uma marcha à frente de uma marcha à ré, a visão noturna é desligada, conforme indicado no bloco 52.

[043] Também deve ser entendido que, embora um arranjo de componente específico seja divulgado na modalidade ilustrada, outros arranjos se beneficiarão deste documento. Embora sequências de etapas particulares sejam mostradas, descritas e reivindicadas, deve ser entendido que as etapas podem ser realizadas em qualquer ordem, separadas ou combinadas a menos que indicado de outra forma e ainda irão se beneficiar da presente invenção.

[044] Embora os diferentes exemplos tenham componentes específicos mostrados nas ilustrações, as modalidades desta invenção não estão limitadas a essas combinações particulares. É possível usar alguns dos componentes ou recursos de um dos exemplos em combinação com recursos ou componentes de outro dos exemplos.

[045] Embora um exemplo de modalidade tenha sido divulgado, um especialista no assunto reconheceria que certas modificações estariam dentro do escopo das reivindicações. Por esse motivo, as seguintes reivindicações devem ser estudadas para determinar seu verdadeiro escopo e conteúdo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de espelho de câmera para um veículo, caracterizado pelo fato de que compreende: uma câmera tendo um campo de visão, a câmera incluindo uma lente configurada para focar luz em uma unidade de captura de imagem e uma chave de filtro, cada uma disposta em um trajeto óptico fornecido entre a lente e a unidade de captura de imagem, a chave de filtro tendo um filtro infravermelho (IR) móvel para dentro e para fora do trajeto óptico em resposta a um comando de filtro IR; um visor em comunicação com a câmera e configurado para exibir o campo de visão; um diodo emissor de luz IR (LED) configurado para iluminar o campo de visão em resposta a um comando de LED IR; e um controlador em comunicação com a unidade de captura de imagem, a chave de filtro e o LED IR, o controlador configurado para fornecer o comando de filtro IR e o comando LED IR em resposta a uma condição de visão noturna de uso limitado com base em um fator diferente de uma quantidade de luz atmosférica.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo de visão corresponde a uma visão de campo voltada para trás e o LED IR está configurado para iluminar ao lado de um reboque de veículo.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o visor é configurado para exibir visualizações de Classe II e Classe IV.

4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o fator é um limite de velocidade predeterminado.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o fator é uma posição de marcha.

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o fator é uma condição de iluminação transitória.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a condição de luz transitória é uma condição de luz baixa em um lado do veículo em comparação com um lado oposto do veículo.

8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a unidade de captura de imagem inclui um filtro RCCB e uma luz verde é determinada pela subtração de uma luz vermelha e uma luz azul a partir de uma porção de filtro transparente.

9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o controlador fornece o comando LED IR e o comando de filtro IR simultaneamente.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o controlador desliga o LED IR e remove o filtro IR do trajeto óptico simultaneamente após um tempo predeterminado.

11. Método de gerenciamento de visão noturna para um sistema de espelho de câmera de veículo, caracterizado pelo fato de que ele compreende as etapas de: filtragem de luz de um campo de visão de uma lente de câmera para uma unidade de captura de imagem; detecção de uma condição de visão noturna de uso limitado com base em um fator diferente de uma quantidade de luz atmosférica; ligamento de um diodo emissor de luz infravermelha (LED IR) para irradiar a luz IR no campo de visão em resposta à etapa de detecção; acionamento de um filtro IR para filtrar a luz IR da lente para a unidade de captura de imagem em resposta à etapa de detecção; e exibição de uma imagem de visão noturna da unidade de captura de imagem.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de ligamento inclui iluminação ao lado de um reboque de veículo.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de exibição inclui a exibição de visualizações de Classe II e Classe IV iluminadas pelo LED IR.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o fator é um limite de velocidade predeterminado.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que o fator é uma posição de marcha.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de que o fator é uma condição de iluminação transitória.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a condição de luz transitória é uma condição de luz baixa em um lado do veículo em comparação com um lado oposto do veículo.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 17, caracterizado pelo fato de que a etapa de filtragem inclui o uso de um filtro RCCB disposto em um padrão de filtro Bayer e uma luz verde é determinada pela subtração de uma luz vermelha e uma luz azul a partir de uma porção de filtro transparente.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 18, caracterizado pelo fato de que as etapas de ligamento e acionamento são realizadas simultaneamente.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de remoção do filtro IR de um trajeto óptico da unidade de captura de imagem simultaneamente com o desligamento do LED IR após um tempo predeterminado.