CN102300746B - 包括用于液晶显示器(lcd)的集成背光的车辆后视镜组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆后视镜组件(600)，其包括电致变色(EC)玻璃元件(303)和用于安装电气部件的印刷电路板(603)。液晶显示器(LCD)(615)安装到印刷电路板(603)，同时多个发光二极管(LED)(608)也安装到LCD下面的相同印刷电路板(603)，以用来提供背光。

Description

包括用于液晶显示器(LCD)的集成背光的车辆后视镜组件
背景技术
背光是用在液晶显示器(LCD)中的一种照明形式。背光从显示面板的侧面或背面照亮LCD，这不同于被设置在LCD前方的前灯。背光用在小的显示器中以提高在低照明度条件中以及在计算机显示器和LCD电视中的可读性，从而以类似于阴极射线管(CRT)显示器的方式产生光。典型的LCD背光一直是冷阴极荧光灯(CCFL)。但是，发光二极管(LED)日益成为精选的主要背光技术。
目前，LED背光最常用于小型、便宜的LCD面板。近来在LED技术、封装和材料方面的进展提供了LED亮度的巨大提高，这又导致在包括LCD背光的所有类型的照明应用中使用LED。对于LED背光，挑战是使热量从LED器件本身散出，然后从显示组件中散出。除了LCD的性能，背光通常是影响显示图像质量的最重要的技术。尽管在需要非常高亮度时可以使用白炽背光，但白炽灯泡的使用有许多缺点，如有限的寿命和所产生的热量，这通常意味着需要远离显示器安装灯泡。在最近的几年中，小型彩色LCD显示器已经集成到前所未有的广泛的产品中。彩色显示器一度被认为是电子产品中的奢侈品，现在已是入门级的标准配置。幸运的是，规模经济已经降低了LCD彩色显示器的成本，使它们集成在许多不同类型的电子产品和仪器中是有吸引力的。
彩色LCD显示器典型地需要白色背光来在任何照明环境中适当观看。该背光子系统通常大多由高亮度的白色LED的阵列、分配光的扩散器和将可用功率转换成调制恒定电流以驱动LED的背光驱动器组成。显示器的大小通常决定其背光所需的LED的数目。对于LED，光输出与电流成比例，并且由于LED具有非常陡的I-V曲线，所以使通过LED的电流严密地匹配以确保均匀的发光是很重要的，这是由于LED典型地横跨LCD显示器的一个边缘分布。此外，需要软件控制，这样使用者可调节亮度，并补偿环境光条件。LED的彩色点根据通过LED的电流而可以改变，所以通常将LED电流设置成固定值，并用脉冲宽度调制LED以降低平均光输出。当将小型彩色的LCD显示器并入设计中的时候需要考虑许多因素，以获得成本和性能的恰当平衡。
小型LCD显示器也已经与汽车应用关联使用，诸如汽车的镜子。说明各种类型的汽车镜子显示器的应用在共同转让给Gentex Corporation的美国专利6,870,655；6,737,630；6,572,233；6,552,326；6,420,800；6,407,468；6,346,698；6,170,956；5,883,605；和5,825,527以及名称为“包括用于显示由摄像头和用户指令捕捉的视频的显示器的车辆后视镜组件(VehicleRearview Assembly Including A Display for Displaying Video Captured by aCamera and User Instructions)”的美国专利申请序号12/193,426、和名称为“用于降低的功率的LCD显示系统的离散LED背光控制(Discrete LEDBacklight Control for a Reduced Power LCD Display System)”的美国专利申请序号12/196,476中有显示，以上这些专利文献通过参考被全文并入本文。直接被定位在自动变光后视镜中的视频显示器的一个通常的例子是它与倒车影像显示(RCD)配对时。在此应用中，显示器显示车辆后方的实时全景图。LCD显示器在车辆被变换到倒档时通过镜玻璃自动出现。显示器在车辆被变换到其它任何档位时消失。在操作中，60毫米或类似大小的LCD通过镜子的反射面出现。结果是在对驾驶员有益的直观方位中的明亮的高分辨率显示器。
附图说明
被认为是本发明的主题名称被特别指出，并清楚地在总结说明书的权利要求书部分主张保护。本发明连同其进一步的目的和优点可通过参考下文结合附图进行的描述而得到最好的理解，其中相似的附图标记表示相似的部件，并且在图中：
图1是根据本发明的实施例的带背光的汽车镜组件的前部透视图。
图2是图1中所示的汽车镜组件的后部透视图。
图3是图1中所示的汽车镜组件的顶部分解图。
图4是用在本发明的实施例中的电路板的顶部透视图。
图5是图4中所示的电路板组件的底部透视图。
图6A和6B分别是如图1中所示带背光的汽车镜组件的顶部分解图和底部分解图。
图7是根据本发明的实施例的LCD背光组件的分解图。
图8是如图6中所示的反射器的透视图。
图9是用在根据本发明的实施例中的汽车镜组件的导电弹性体垫的侧面透视图。
图10是如图9中所示的导电弹性体垫的顶部透视图。
图11是如图9中所示的导电弹性体垫的放大的侧面透视图。
图12是根据本发明的替代实施例的夹子套夹子(clip-on-clip)的放大侧视图。
图13是根据本发明的另一替代实施例的夹子接地组件的放大透视图。
图14A-14D是根据本发明的又一实施例的用于提供低阻抗接地连接的夹子的视图。
图15是与根据本发明的实施例的车辆后视镜关联使用的车道偏离警告驾驶员辅助特征的图示。
图16是与根据本发明的实施例的车辆后视镜关联使用的适应性巡航驾驶员辅助特征的图示。
图17是与根据本发明的实施例的车辆后视镜关联使用的前部碰撞警告/紧急制动驾驶员辅助特征的图示。
图18是与根据本发明的实施例的车辆后视镜关联使用的驾驶员损伤驾驶员辅助特征的图示。
图19是与根据本发明的实施例的车辆后视镜关联使用的交通标志识别驾驶员辅助特征的图示。
图20是与根据本发明的实施例的车辆后视镜关联使用的行人识别和夜视驾驶员辅助特征的图示。
图21是与根据本发明的实施例的车辆后视镜关联使用的盲点警告驾驶员辅助特征的图示。
图22是与根据本发明的实施例的车辆后视镜关联使用的倒车影像显示驾驶员辅助特征的图示。
图23是根据本发明的实施例使用可重新配置按钮栏来提供附加功能的镜子的图示。
图24A、24B和24C图解说明了图23中所示的可重新配置按钮栏的各个实施例的横截面图。
具体实施方式
在详细描述根据本发明的实施例之前，应该注意这些实施例主要在于方法步骤和与包括用于LCD的背光的汽车镜组件相关的设备组件的结合。相应地，已经描绘了设备部件和方法步骤，在附图中适当地方通过传统的符号只显示那些属于理解本发明的实施例的特定细节，以便使本公开不与本领域技术人员在受益于本文的描述后很容易明白的细节混淆。
在本文中，诸如第一和第二、顶部和底部以及类似的相关术语可仅用来将一个实体或动作与另一实体或动作区分开，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或次序。术语“包括”，“包含”或它们的其它任何变形都旨在涵盖非排它性的包括，使得包括元件列表的过程、方法、物品或设备不只包括那些元件，而是可包括没有明确列出或对这种过程、方法、物品或设备固有的其它元件。元件前面的“包括...”在没有更多约束的情况下，不排除在包括该元件的过程、方法、物体或设备中的附加相同元件的存在。
图1是根据本发明的实施例的带背光的汽车镜组件100的前部透视图。汽车镜组件包括位于由顶框105和底框107形成的镜框103内的镜子元件101。传感器盖109位于镜玻璃101内，用来覆盖光传感器(未显示)，光传感器用来控制与镜子元件101关联使用的电致变色玻璃片(未显示)的反射率。空腔或空隙(未显示)也可与镜子一起使用，以插入指南针、温度计或其它在车辆操作中用来辅助驾驶员的电子装置。尽管在图1中没有显示，但框可以包括一个或多个按钮或其它致动器，以用来控制汽车镜组件的各种功能。
类似地，图2是图1中所示的汽车镜组件的后部透视图。示出镜组件200，其中框201连接到镜壳103。可枢转的轴205与用来将镜壳203紧固到汽车挡风玻璃上的可调节楔形座207关联使用。轴205和楔形座207操作成允许驾驶员将镜子移动到期望位置，以通过后视玻璃窗观察驾驶员后方的物体。
图3是如图1中所示的汽车镜组件的顶部分解图。汽车镜组件300包括位于镜玻璃303上方的框301。镜玻璃303包括允许光通过镜玻璃303到达眩光检测器305的孔305。眩光检测器305和LCD 307位于电路板311上，用后连接器312将电力供应到电路板311。在后连接器312后面使用安装紧固件313将各部件紧固在镜壳315中。紧固件313嵌在具有空隙或空腔316和轮廓面318的外壳315内。对本领域技术人员而言明显的是，诸如电路板311、镜子303和框301的每个部件都是形状配合的，以安置于空腔316内。紧固件317连接到外壳315的后部，该紧固件延伸到与用来附连到前挡风玻璃(未显示)的安装件321配合的轴319。透镜323用来让光进入外壳后部的孔(未显示)中，以检测光、图像或在车辆操作中可用来辅助驾驶员的其它数据。透镜323将环境光引导到光传感器，光传感器用来检测环境光水平以控制LCD亮度和EC眩光灵敏度。
图4是安装在电路板组件上的LCD的顶部透视图。电路板组件400包括位于支撑板403下方用来提供支撑表面的印刷电路板401。LCD 405不使用任何外部子板或类似板安装到电路板，其中多个发光二极管(LED)(未显示)位于LCD 405后面，以给LCD提供背光，从而照亮液晶元件。类似地，图5是图4中所示的电路板组件的底部透视图。电路板组件500包括电路板501，该电路板501集合了各种用来提供镜子和其用户的功能的机械、电子部件。凸形连接器505用来给各个电子组件503以及LCD提供电力。屏蔽组件507用于在LCD的后部防止射频(RF)发射与电路板或车辆内的其它部件发生干扰。
图6A和6B是用在图1中所示的后视镜组件中的LCD组件的顶部和底部分解图。LCD组件600包括后屏蔽件601以用来阻挡LCD发射的RF辐射。印刷电路板603用于安装电子部件604，凹形连接器606用来向部件604和LCD提供电力。反射器605位于印刷电路板603下方，并用来反射来自多个LED 608的光。扩散器607位于反射器605附近，并用来传播、扩散或散射来自LED阵列的光，从而横跨LCD 613的后表面提供更均匀或柔和的光。对本领域技术人员而言明显的是，光学扩散器使用不同的方法来扩散光，并可包括磨砂玻璃扩散器、特氟纶扩散器、全息扩散器、玻璃瓷扩散器和灰色玻璃扩散器。第一光学膜609和第二光学膜611位于扩散器前面，并使用薄的聚酯基材料制成，该聚酯基材料主要用于LCD面板，用来在与LCD 613一起使用时通过出口角控制提供亮度增强。增亮膜(BEF)通过将可使用的光折射到观察者，并将大部分的剩余光反射回显示器来工作，其中该大部分的剩余光在显示器中再次循环。通过使用相交成90度的两个BEF，观察角可将显示亮度增大达60％。使用两个相交成90度的片，显示亮度可被增大达120％，但是观察角可受棱镜几何形状的影响。
LCD 613典型地是彩色LCD，它是成形为薄的平板的电子调制的光学器件，由任何数目的彩色或单色像素形成、填充液晶并排列在光源背光或反射器605之前。因为与等离子体或阴极射线管(CRT)显示器相比，它使用少量的电功率，所以它通常用在许多电子器件中。前屏蔽件615用来将LCD组件与前屏蔽件601封装以容纳任何RF发射。最后，支撑板617与导电弹性体618结合使用，这在本文将进一步描述，以提供LCD组件600在压缩或组装状态下的支撑面。导电弹性体618在LCD组件600中的部件之间提供良好的DC和RF电压接地。最后，防眩光透镜619用来扩散进入支撑板的孔中的光，以由被定位在印刷电路板603上的光传感器(未显示)使用。
图7是根据本发明的实施例的LCD背光组件的分解图。如本文指出的，LCD背光组件700包括具有LED 703的阵列来提供背光的印刷电路板701。后屏蔽件702用来隔离印刷电路板701的下侧上的电子部件。尽管显示为6×10网格的LED阵列，但阵列的大小和布局可根据LED的应用、风格和/或类型以及其与LCD 707关联的操作来定制。反射器705被配置成适配在LED 703上，用来以预定的模式投射最大量的光。反射器705被设置成使得阵列中的每个LED嵌在反射器705中构建的小室中以提供最大的光投射，从而给LCD 707提供背光。LCD 707位于反射器705的顶部，以给驾驶员提供图像，而前屏蔽件709用来调节在LCD 707的操作中可能产生的RF发射。
图8是图6A、6B和7中所示的反射器的透视图。反射器800包括反射腔801的矩阵，其中每个腔包括孔803以使LED的辐射部分(未显示)投射到空腔中。每个空腔801包括涂有或包有高反射性表面(诸如铬或类似元素)的侧壁805和后壁807，该高反射性表面用来在每个空腔801的外部的前向方向上反射光。尽管示出大致为方形的侧壁，但本领域技术人员应该明白空腔还可以是圆形的和/或抛物线形状的。这允许光从单个LED投射到特定方位以给LCD提供背光。该配置降低了光散射，使得在背光过程中可从不均匀的光投射产生黑或“死”点。反射器800进一步包括一个或两个紧固夹，它们伸进支架811中，该支架允许反射器与诸如印刷电路板的其它部件一起保持在刚性位置中。
当在完全组装状态时，重要的是在前、后RF屏蔽件和镜子上的接地连接之间建立良好的电连接，以便容纳由LCD提供的RF发射。在现有的镜子设计中，电致变色(EC)元件的电连接使用电线以建立到电路板和EC元件的连续性，电线的每一端上都具有连接器。在许多情况下，线被直接焊接到用来给印刷电路板上的各个部件提供电力的元件母线。尽管这种类型的线和连接器组合具有低的DC电阻，但它给RF能量提供高阻抗。在印刷电路板的一侧安装母连接器，使得束线被制造，操作员必须将束线插入到电路板和元件母线中。使用中，如果在操作员安装束线时，束线没有在镜壳内小心走线，线会变得很容易损坏。一个例子是线卡在外壳支撑肋和电路板之间，在此线被挤压最终引起线断路或断开。由于EC变光镜子元件包括在射频(RF)下足够大的导电金属层，所以这些金属层可电容耦合到辐射RF能量的器件。这允许EC镜子元件还操作为无源辐射器或天线。左侧未接地，该无源天线可辐射由微处理器和镜组件中的其它电子器件产生的RF能量。RF能量的这种传播可使镜子不能满足严格的RF发射要求。
为了消除RF能量的传播或辐射，电致变色变光镜子元件的导电金属层必须在射频时具有至镜子电子器件接地之间的低阻抗连接。在射频时，电能在导体的表面上行进，所以需要有大的表面区域来最小化阻抗。它需要基本上大直径的线来在射频下获得足够低的阻抗。由于大直径线的大小和重量，以及与较大的线匹配所需的大的连接器，在镜壳中使用大的线是不实际的。相反，薄的铜合金或其它金属的宽带可被焊接到电路板和元件母线，以建立射频时的低阻抗连接。但是，在此解决方案中的问题是难以将大片的金属加热到可软焊的足够的温度。而且，一旦线焊接到位，难以将薄的铜合金或其它金属的宽带在足够长以使焊块冷却的时间内保持就位，而不损坏或引起“冷”焊接接缝。
图9、10和11图解说明根据本发明的实施例使用的导电弹性垫的各个视图。图9是用在汽车镜组件中的导电弹性垫的侧面透视图。图10是导电弹性垫的顶部透视图。图11是图9中所示的导电弹性垫的放大的侧面透视图。为了在直流(DC)和射频频率时提供低电阻和阻抗的电连接，图9中所示的汽车镜组件使用诸如导电弹性材料或“弹性体”的可压缩的导电垫，它可夹在EC元件母线和用于LCD的屏蔽件之间。从图9-11可看出，汽车镜组件900包括具有第一衬底901和第二衬底903的EC元件，其中元件母线905位于第一衬底901和第二衬底903之间以向EC元件供电。为了在DC和RF频率时提供低阻抗接地路径以防止EC元件变成无源天线，导电弹性垫907的位置使得与元件母线907和LCD屏蔽件909建立电接触。PC板913位于LCD屏蔽件909下方，用来安装背光LED和其它机械和电子部件(未显示)。当在组装状态时，PC板913向安装在支承板或支撑板上的弹性垫907提供压缩力。这又使得弹性垫907能够连接到母线907。在操作中，RF能量可有效地避开EC元件的第一衬底901和第二衬底903，到达LCD屏蔽件909。LCD屏蔽件电连接到PC板913上的接地件，这防止任何微处理器或柔性电缆(未显示)与和EC元件一起使用的铟锡氧化物(ITO)涂层耦连，并防止允许它用作无源天线。
导电弹性垫907可由浸硅的镍石墨弹性体或类似物制成。这类垫的一个例子由Laird Technologies Corporation，Model#8861-0100-93制成。垫厚由母线905和LCD屏蔽件909之间的间隙的距离以及这些部件之间所需的压缩量确定。本领域技术人员已经知道，可使用各种材料作为垫中的填充物以增强其导电性，诸如银(Ag)、银/铜(Ag/Cu)、银/铝(Ag/AI)、银/镍(Ag/Ni)、银/石墨(Ag/GI)、碳(C)、镍/石墨(Ni/GI)。导电粘合剂还可以用来在组装过程中将导电垫保持就位。另外，导电弹性体还可采用在可压缩泡沫或可压缩弹性体上敷涂的导电纤维的形式，不过导电纤维通常相比于导电弹性体不是优选的，原因是它们会随时间腐蚀而限制了材料的导电性。类似地，类似泡沫的材料也不是优选的，这是因为它们在高温时表现出“固化(set-in)”厚度而引起压缩的损失。
使用导电弹性垫907以在汽车镜组件中提供低阻抗RF接地提供几个独特的优点，包括对于束线和连接器的降低的需求，以及制造成本的总体节省。另外，还可消除关于由挤压线接地引起的不连续的问题。在组装过程中，弹性垫907可以各种构型安装，以允许它在最终的组装工艺中被安装到母线905或LCD屏蔽件909，从而在DC和RF时提供电路板和元件之间的低阻抗电连接，并防止电致变色元件变成无源天线。
图12是根据本发明的可替代实施例的夹子套夹子组件1200的放大侧视图。在此实施例中，夹子套夹子组件1200包括可压缩导电垫1201，该可压缩导电垫是涂有银的导电的中空硅挤压物，被粘合和/或连接到可软焊的镀银的金属支撑1203。与弹性垫907不同，可压缩导电垫1201可被焊接到电路板1205的面向EC元件(未显示)的一侧上。当EC元件和PCB1205处于组装状态时，镜子的前/后外壳与可压缩导电垫1201接合，可压缩导电垫1201借助平的着陆区1209会被压缩到夹子1207上，并卡合到元件母线夹1211上，形成从电路板1205到EC元件之间的电连接。配合到元件母线夹上的母线夹1211包括在平的区域上具有导电涂饰剂(conductive finish)平的着陆区1213，以用于可压缩导电垫对接。在一些情况下，如果可压缩导电垫1201可与EC元件上的母线1215直接接触，则其它实施例可去掉平的着陆区1209。使用这类型的可压缩导电垫1201的优点是导电垫1201会经受在最终组装工艺中正常处理电路板出现的非故意的机械损伤。由于可压缩垫1201具有大得多的偏移公差，所以会出现这种情况，从而消除了更细微的损伤的可能，对长期的耐用性具有总的正面影响。
图13是根据本发明的另一可替代实施例的夹子接地组件1300的放大透视图。夹子接地组件1300用来通过使用“夹子套夹子”的布置与弹簧接触的结合来为DC和RF能量提供接地连接。夹子接地组件1300包括摩擦地接合到EC元件1305的母线1303的边缘上的母线夹1301。母线夹1301夹到元件母线1303上，并推靠着屏蔽件1307以形成电连接。对本领域技术人员而言明显的是，母线夹1301是S形状的，从而在被压缩时提供一定的弹性。母线夹1301可由带状金属原料一步步冲模形成，以便有利于这种弹性。连接接口面可用既不会腐蚀又不会给用于RF电压的导电性带来其它妨碍的导电涂饰剂电镀。该零件可容易地由操作员卡合到元件母线上。此实施例还提供PCB和EC元件之间的低阻抗DC和RF电连接，从而防止EC元件变成无源天线。
图14A和14B是根据本发明的又一实施例的在提供低阻抗接地连接时使用的夹子1400的透视图。图14C和14D是图解说明图14B中所示的镜子和夹子组件如何配合来提供低阻抗连接的侧视图。使用该镜子和夹子组件1400，还可使用金属形成的触点(例如使用带状金属块的一步步冲模)来制成低阻抗RF连接。图14A图解说明结合有L形导体1401的镜组件和夹子组件1400，该L形导体1401具有连接到PCB 1405的第一部分1403和被配置成与连接装置1409接合的第二部分1407。
如图14A中所图示的，连接装置1409使用凸缘1413与母线1411电连接。母线1411沿镜子边缘1410延伸。如本文中描述的，母线1413用来向由第一衬底1415和第二衬底1417组成的EC反射元件1412供电。在反射元件1412沿线1419移动，且PCB 1405沿线1421移动时，或者只是反射元件1412沿线1420移动，或者只是电路板1405沿线1421移动时，L形导体1401会与连接装置1409的预选部分配合。L形导体1401的第二部分1407通过将其平的导体插入到如图14B所示的通过侧缘1424和后缘1426连接的多个第一向下倾斜的指形物1423和多个第二向上倾斜的指形物1425之间来配合。在接合时，L形导体1401摩擦地接合，使得它被夹紧在向下倾斜的指形物1423和向上倾斜的指形物1425中，以建立牢固的电连接。从图14C和14D可以看出，从边缘1432测量，指形物处于打开位置1428和闭合位置1430。能够想到L形导体1401、向下倾斜的指形物1423和向上倾斜的指形物1425可包括有助于连接的导电涂饰剂。在适当配合时，镜子和夹子组件1400在电路板1405和反射元件1412之间提供低阻抗DC和RF电连接，以用于防止反射元件1412变成无源天线。
在需要将屏蔽件连接到DC接地即在母线和PCB之间的一种可选的情况下，可能需要不让用于室外电致变色(OEC)镜子的负端子由电路接地变化。在此情况下，电容器可串联放置在屏蔽件和电路接地之间，以提供低RF阻抗连接，同时将屏蔽件与DC接地隔离。本领域技术人员会认识到在每个屏蔽件连接点处，可使用并联的多个电容器，以允许在屏蔽多个RF频率时的低阻抗路径。每个电容器具有自谐振频率，由此电容器获得非常低的RF阻抗，同时封闭DC。然后可调节电容值以获得最佳屏蔽性能。
位于自动变光后视镜中的LCD具有大量功能。例如，当与备用摄像头一起使用时，显示器显示车辆后方的实时全景图。显示器在车辆变换到倒档时通过镜玻璃自动出现。显示器因此在车辆变换到任何其它档位时消失。这只是镜子显示器的一种应用，它可用于其它许多功能，以便向驾驶员提供车辆信息和更安全的操作环境。LCD上显示的信息还可动态地大小缩放，使得它可适合显示器的仅仅某个区域。因此，驾驶员辅助信息不一定总显示全部和/或完全的矩形画面。显示器可以是图标的或者是全图形格式。
国家电视标准委员会(NTSC)提供通常使用的模拟信号，以将视频信息从成像装置传送到相应的显示器。在本发明的至少一个实施例中，如从Analog Devices，Inc.可购买的视频解码器p/n ADV 7180被配置成接收至少一个NTSC模拟视频信号，并连接到如从Optrex公司可购买的LCD模块，p/n T-55229GD035HU-T-AEN或p/n T-55195GD024H-T-AEN。在相关实施例中，LCD模块包含如从Himax Technologies，Inc.可购买的LCD数字驱动器p/n HX8224-A01。在至少一个实施例中，LCD电压/信号定时是由视频解码器提供给LCD模块的。在另一实施例中，LCD电压/信号定时是由LCD数字驱动器提供给LCD模块的。相关的实施例在配置成接收来自例如成像装置的NTSC信号的车辆后视镜组件中特别有用，并在LCD上显示内容。相关实施例在由视频解码器接收的单个NTSC信号中结合有表示例如嵌有从例如成像装置接收的车辆后方的视频、场景的车辆轨迹的图形覆盖、线。相应的覆盖可在成像模块内生成或与来自成像装置的信号在单独的模块中组合以产生最终由视频解码器接收的NTSC信号。在一个优选实施例中，视频解码器、LCD数字驱动器、LCD、其子组合或其组合被提供于车辆后视镜组件外壳内。在更加优选的实施例中，视频解码器、LCD数字驱动器、LCD和其子组合或其组合被包含于通常的印刷电路板上。在至少一个实施例中，此硬件的至少一部分连同电-光镜子元件驱动电路和关联眩光和/或环境光感测电路一起提供。
如从Techwell，Inc.可购买的视频解码器p/n TW8816连接到如从Toshiba Matsushita Display Technology Co.，Ltd.可购买的LCD模块p/nLTA035B3J0F或p/n LT033CA25000。在相关实施例中，LCD模块结合有如从Toshiba Corporation可购买的LCD数字驱动器p/n JBT6LE0(电源)和p/n JBT6LB1(门电路)。在至少一个实施例中，LCD电压/信号定时是由视频解码器提供给LCD模块的。在至少一个实施例中，视频解码器和CAN总线接口进一步连接到如从Freescale，Inc.可购买的微控制器p/n9S08AW48，从Renesas可购买的p/n R5F21207JFP，或从NEC购买的p/nUPD70F3370A。
例如，在至少一个实施例中，其子组合或其组合被提供以用于所需内容的显示。这些实施例在被配置成接收包含如从例如成像装置接收的车辆后方的场景的视频的NTSC信号、在内部生成覆盖信息以及随后显示覆盖信息或组合内容的车辆后视镜组件中特别有用。相关实施例结合有静态指南、动态指南、动态停车辅助、后方十字路警示、操作指令(即主页链接(Homelink))和/或车辆状态信息(即罗盘航向、警告、信息、警示等)，和/或驾驶员辅助特征(即车道偏离警告、适应性巡航控制、间隔时距(headway)监测和控制等)。
在至少一个相关实施例中，LCD背光取决于所用的LCD的期望区域。例如，对于在LCD的特定区域不显示视频只显示图形，与LCD的其它部分关联的其它背光可调暗或关掉。在至少一个实施例中，此硬件的至少一部分连同电-光镜子元件驱动电路和关联的眩光和/或环境光感测电路一起被提供。在一个优选实施例中，视频解码器、LCD数字驱动器、LCD、微处理器、CAN收发器、其子组合或其组合设置在车辆后视镜组件外壳中。
在一个更加优选的实施例中，视频解码器、LCD数字驱动器、LCD、微处理器、CAN收发器和其子组合或其组合被结合在通常的印刷电路板上。在至少一个实施例中，此硬件的至少一部分连同电-光镜子元件驱动电路和关联的眩光和/或环境光感测电路一起设置在通常的印刷电路板上。
例如可从Renesas购买的图形处理单元(GPU)p/n SH7264或可从Texas Instruments购买的p/n TMS480G202连接到可从Toshiba MatsushitaDisplay Technology Co.，Ltd.购买的LCD模块LTA035B3J0F或p/nLT033CA25000或p/n LT033CA14000。在相关实施例中，LCD模块结合有LCD数字驱动器，如可从Toshiba Corporation购买的p/n JBT6LE0(电源)和p/n JBT6LB1(门电路)或可从Renesas购买的p/n R61509。在至少一个实施例中，LCD电压/信号定时是通过LCD数字驱动器、GPU或外部LCD定时控制器提供的。
在至少一个实施例中，如可从Techwell，Inc.购买的视频解码器p/nTW8816连接到GPU。在至少一个实施例中，GPU、视频解码器和CAN总线接口被进一步连接到微控制器，该微控制器为例如可从Freescale，Inc.购买的p/n 9S08AW48，可从Renesas购买的p/n R5F21207JFP，或可从NEC购买的p/n UPD70F3370A。在至少一个实施例中，其子组合或其组合是为期望内容的显示而提供的。这些实施例在被配置成接收包含如从例如成像装置接收的车辆后方的场景的视频、在内部生成的覆盖信息以及随后显示的覆盖信息或组合内容的NTSC信号的车辆后视镜组件中特别有用。相关实施例结合有静态指南、动态指南、动态停车辅助、后方十字路警示、操作指令(即主页链接(Homelink))和/或车辆状态信息(即罗盘航向、警告、信息、警示等)，和/或驾驶员辅助特征(即车道偏离警告、适应巡航控制、间隔时距监测和控制等)。
在至少一个相关实施例中，LCD背光取决于所用的LCD的期望区域。例如，对于在LCD的特定区域不显示视频只显示图形，与LCD的其它部分关联的其它背光可调暗或关掉。LCD可以是通常的白色构造，使得前、后偏光器的吸收轴线相隔90度，或者更优选地通常是黑色的，使得前、后偏光器的吸收轴线平行。在至少一个实施例中，此硬件的至少一部分连同电-光镜子元件驱动电路和关联的眩光和/或环境光感测电路一起被提供。在一个优选实施例中，视频解码器、LCD数字驱动器、LCD、微处理器、CAN收发器、GPU、其子组合或其组合设置在车辆后视镜组件外壳中。
在一个更加优选的实施例中，视频解码器、LCD数字驱动器、LCD、微处理器、CAN收发器、GPU和其子组合或其组合被结合在通常的印刷电路板上。在至少一个实施例中，此硬件的至少一部分连同电-光镜子元件驱动电路和关联的眩光和/或环境光感测电路一起设置在通常的印刷电路板上。
例如可从Texas Instruments购买的图形处理单元(GPU)p/n DM6437连接到可从Toshiba Matsushita Display Technology Co.，Ltd.购买的LCD模块p/n LTA035B3J0F、p/n LT033CA25000或p/n LT033CA14000。在相关实施例中，LCD模块结合有可从Toshiba Corporation购买的LCD数字驱动器p/n JBT6LE0(电源)和p/n JBT6LB1(门电路)或可从Renesas购买的p/nR61509。在至少一个实施例中，LCD电压/信号定时是由LCD数字驱动器、GPU或外部LCD定时控制器提供的。
在至少一个实施例中，如可Techwell，Inc.购买的视频解码器p/nTW8816连接到GPU。在至少一个实施例中，GPU、视频解码器和CAN总线接口被进一步连接到微控制器，该微控制器为可从Freescale，Inc.购买的p/n 9S08AW48，或从Renesas购买的p/n R5F21207JFP或从NEC购买的p/n UPD70F3370A。在至少一个实施例中，其子组合或其组合被提供以用于所需内容的显示。这些实施例在被配置成接收包含如从例如成像装置接收的车辆外部的场景的视频的一个或多个NTSC或数字视频信号、在内部生成图形信息、智能处理图像数据并随后显示图形信息、图像信息或组合内容的车辆后视镜组件中特别有用。相关实施例结合有静态指南、动态指南、动态停车辅助、后方十字路警示、操作指令(即主页链接(Homelink))和/或车辆状态信息(即罗盘航向、警告、信息、警示等)，和/或驾驶员辅助特征(即车道偏离警告、适应巡航控制、间隔时距监测和控制等)。
在至少一个相关实施例中，LCD背光取决于所用的LCD的期望区域。例如，对于在LCD的特定区域不显示视频只显示图形，与LCD的其它部分关联的其它背光可调暗或关掉。
在至少一个实施例中，此硬件的至少一部分连同电-光镜子元件驱动电路和关联的眩光和/或环境光感测电路一起被提供。在一个优选实施例中，视频解码器、LCD数字驱动器、LCD、微处理器、CAN收发器、GPU、其子组合或其组合设置在车辆后视镜组件外壳中。在一个更加优选的实施例中，视频解码器、LCD数字驱动器、LCD、微处理器、CAN收发器、GPU、其子组合或其组合结合在通常的印刷电路板上。在至少一个实施例中，此硬件的至少一部分连同电-光镜子元件驱动电路和关联的眩光和/或环境光感测电路一起设置在通常的印刷电路板上。
在操作中，至少两个视频信号可分别从相应的成像装置获得。相关的视频处理设备被配置成提供画中画显示。在至少一个相关实施例中，第一成像装置的视野提供相对宽的视野，而第二成像装置提供窄的视野。后视野系统可结合有诸如超声传感器的附加传感器，以在至少一个超声传感器检测到物体时，自动地在来自第一成像装置的图像中显示来自第二成像装置的图像。先进电视标准委员会(ASTC)提供通常使用的数字信号以用于将视频信息从成像装置通讯到相应的显示器。本领域技术人员应理解可在本发明的至少一个实施例中提供兼容ATSC的设备。在车辆后视镜组件中结合包括触摸屏缩放/导航的iPhone或Google电话功能以及如本文描述的视频和覆盖显示内容也在本发明的范围内。显示器上图示的“软键”与可位于框、外壳内的物理操作员界面按钮结合被配置为“触摸屏”装置。其任何子组合或其组合可用来在显示器上显示当前选择的项目菜单或根据需要从菜单中选择的信息。本领域技术人员应理解，除了软键之外或者代替软键的是，物理操作员界面本身可提供所需功能。在至少一个实施例中，操作员界面通过语音识别系统被配置，相关组件可包括适于提供相应功能的至少一个麦克风。
还可提供操作员界面以允许用户选择任何给定显示的内容，并在此情况下出现特定内容。可给拥有者赋予从多达4种独特的层中选择要附加在给定视频信号之上的层的能力。在至少一个实施例中，可提供画中画功能。显示的内容可被配置成根据停车档、倒车档、空档档、行车档、低速档(PRNDL)机构而变化，或者可以被配置成使拥有者可选择根据诸如倒车、驾驶、停车、发动机油位、发动机油寿命、发动机温度、检查发动机、门半开指示器等的许多车辆输入而变化的显示内容。类似地，当车辆处于倒车时，九矢量网格模式连同后部面对场景的视频一起可被配置为显示的一部分。当关联车辆在车辆的后部配置诸如声纳传感器的附加传感器时，显示器可被配置成在检测到物体时在显示内容中自动包括诸如红色三角形警告的图形。
在至少一个实施例中，例如根据由相应的传感器检测到的给定物体的地点，警告在显示器中的位置可自动出现在九矢量的一个中。应当理解，视频、文字和图形的任何组合或子组合可结合在任何给定的显示内容中。在本发明的至少一个实施例中，当检测到相应的成像装置未响应或提供不可接受的图像时可以用蓝色屏幕指示“阻塞摄像头模式”。相关实施例可适于关于指示失效的成像装置类似地起作用。
本领域技术人员应理解，还可以给根据本发明的具有诸如按钮的附加操作员接口的后视镜组件提供附加输入，按钮被配置成在被连续按下预定时段，例如5秒时提供特定功能，或者按钮被配置成在被暂时按下并以预定顺序释放时提供特定功能。在包括这类操作员接口的实施例中，给定按钮根据预定事件可具有超过一个的功能。诸如点火状态和/或仪表盘按钮的辅助输入可通过诸如汽车区域网(CAN)的车辆信息总线传送。在至少一个实施例中，给视频解码器和/或专用集成电路(ASIC)提供至少一个CAN接口。应当理解，在本发明的任何给定实施例中，特定显示内容可包括视频、静态覆盖、一系列被配置成动态出现的静态覆盖和/或动态覆盖。任何给定覆盖可包括字母文字、数字文字、直线、曲线、正切线、其子组合或其组合。例如，特定显示可包含如从相应的成像装置接收的车辆后部视图的视频连同包括根据以图形表示车辆路径的转向轮角度输入而变化的线的动态覆盖。这种显示可仅仅在选择相应倒档时主动出现。可替代地，或在可替代显示中，覆盖可包括随超声传感器而变化的线。在优选实施例中，诸如转向轮角度、倒档选择和超声传感器信息的输入通过诸如CAN总线的车辆总线获得。
在本发明的至少一个实施例中，提供一种包括具有矢量图形的覆盖的组件，矢量图形就它们本身而言，根据诸如第一应答器(即OnStar，Sync等)启动的特定车辆输入的状态；诸如油和空气过滤器的通常维修提示/复位指令；胎压警告；发动机冷却液状态；门半开指示器等等是动态的。在至少一个相关实施例中，提供一种组件，其中原始设备制造商(OEM)和/或车辆拥有者可将覆盖写成存储器特定语言，包括所涉及的图形内容，包括优选的文本内容等等。在至少一个实施例中，选择特定显示或将新显示存储到组件中的过程独立于用来控制显示密度和/或电-光元件的算法。应理解，触摸屏显示或连同操作员界面的显示可被配置成增强人车界面，例如车辆系统操作、安全特征、紧急接触系统、方向辅助等。
此外，提供显示组件，该显示组件被配置成检测具有其自身显示的另一个装置的存在，并自动模拟该装置的显示的内容。该配置尤其用于为配置有蓝牙技术的移动电话和类似物提供过多的功能，诸如GPS、导航和互联网接入。全导航系统可设置有相应的显示器和操作员界面。在相关实施例中，提供到达期望目的地的方向的一步步的文本表示。在至少一个相关实施例中，提供一种具有扬声器的组件，以通过声音手段提供方向。通过后视镜组件中的LCD向驾驶员提供的驾驶员辅助特征包括但不限于：
车道偏离警告
图15是与根据本发明的实施例的车辆后视镜组件关联使用的车道偏离警告驾驶员辅助特征的图示。显示器1501示出了标记线1503，其中胡萝卜形物体1505a、1505b通过成像技术被控制以测量道路标记线1503之间的距离，从而确定车辆何时处于某些预定道路边界之外。车道检测驾驶员辅助特征检测道路标记，并且向系统提供与这些标记相关的各种测量。当实施时，车道偏离警告检测使用与检测和分类算法结合的复杂图像过滤技术来检测各种道路标记。这些标记可包括但不局限于实线、虚线、Bott点和双道路标记。必须在各种天气条件和诸如混凝土和沥青表面的道路类型下检测这些标记。
该技术还可在白天以及夜晚条件下识别白色和黄色道路标记。假定道路标记可见，则它们的检测不受混乱情况(即阴影、雨、雪或其它任何道路上的干扰)存在的防碍。典型的道路检测算法可测量从车辆的轮子到道路标记的距离，以及提供道路标记更为详细的描述，例如其宽度。道路检测技术典型地基于解释说明标记的水平位置、倾斜度和曲率的三参数道路标记模型。核心道路检测技术可用于各种应用中，主要有车道偏离警告，其中在无意中横越道路标记时在镜组件中给驾驶员提供警告。该实施还可基于车辆相对于道路标记的横向速度的计算。
警告机构可调节灵敏度，例如系统可以只在车辆实际横越道路标记时给警告，或可给出提前的警告。警告可适应于道路类型，例如在道路窄的情况下它可给驾驶员提供更宽松的警告，或允许驾驶员“剪切(cut)”曲线。根据系统界面，显示器可给驾驶员提供各种类型的警告，以警示驾驶员无意的车道偏离或通过监测与有睡意关联的不规则驾驶模式来提供有睡意的驾驶员警示。最后，车道偏离警告还可输出为单独的应用或作为与镜组件关联使用的更加广泛的软件应用中的特征。在美国专利7,095,567，7,206,697和7,038,577中描述了车道偏离警告系统的例子，这些专利通过参考被并入本文。
适应性巡航控制
图16是与根据本发明的实施例的车辆后视镜组件关联使用的适应性巡航控制驾驶员辅助特征1600的图示。在图示中，显示器1601示出了由主要车辆和在该主要车辆前方某一距离的车辆1605使用的道路1603。适应性巡航控制(ACC)系统感测车辆前方，确定是否在相同车道，并改变车辆的速度以保持安全跟随距离。许多ACC系统可使用雷达和激光技术，而其它系统在立体类型的布置中使用多视频摄像头。也可以使用基于单个摄像头对ACC系统距离控制的先进改进。在所有情况下，ACC系统用来利用或恢复车辆前方场景的景深图，以便感测什么是“物体”，即另一车辆，以及什么只是背景的一部分。模式识别技术与ACC系统一起使用，使得它能够使用单个摄像头的单目处理进行可靠且稳定的检测。
在操作中，检测范围基于所选摄像头的视野而改变。例如，50度横向视野提供从90米开始保持到达到120米的检测范围。系统锁定物体，直到超过最大范围(无最小范围约束)。尽管系统是基于单目处理的，但是范围和相对速率估计被执行到精度足以进行平滑车辆控制的水平。为此，诸如车辆相对于道路的位置、被检测物体的视网膜尺寸和视网膜发散(标度改变)的线索以类似于真人驾驶员在通常驾驶时使用的方式而被采用。由于人的视觉系统只能够看到几米量级的深度差异范围，所以可使用其它线索来致动安全距离驾驶的控制。系统在各种天气和照明条件下检测所有类型和大小的机车和车辆的后端。系统对于交通密度是不变的，即它在高速公路或市内设置表现一样，并且可区分静态和移动目标。
在目标检测和范围估计之外，ACC系统跟随道路标记，以便锁定“主要”目标(道路上的当前车辆)，并感测来自相邻车辆的并入运动(同时使用视觉运动处理)。并入指示用来控制ACC环路中的巡航速度恢复。系统能够融合多个传感器输入，诸如双摄像头配置；满足宽(约50度)和窄(约25度)的视野，从而允许扩展的最大范围估计(150米保持至200米)，同时在弯曲的道路条件下保持并入的宽的横向覆盖和目标锁定。此顺序说明了在城市交通中的基本ACC功能。目标可通过边界框标记，其中红颜色可表示“主要”目标。在车辆的全部后部处于图像中时边界框出现。并入指示在适当时间以文本覆盖标记。系统在主人车辆被相邻车辆超过(通过视觉运动分析发出)显示“通过”指示(未显示)，并传送到模式识别模块，以用于早期检测离开路径的目标。本领域技术人员可认识到，城市交通由于有大量的不相关(混乱)背景信息所以尤其有挑战的。在美国专利7,302,344，7,324,043和7,368,714是描述了适应性巡航控制系统的例子，这些专利作为参考被并入本文。
间隔时距监测和警告
间隔时距监测类似于图16中所示，因为驾驶员通常在车辆和其它物体之间保持不够的距离。这成为后方交通事故的主要来源。因为需要考虑与前方车辆的距离和驾驶员的车辆的行进速度，所以许多驾驶员发现要保持足够的间隔时距很难，因此这些交通事故通常发生。全世界的交通管理部门都认识到保持足够的间隔时距以降低事故的重要性，并且越来越多的国家正在强制实施。间隔时距定义为到达前方驾驶车辆的当前位置所花的时间，是通过与前方车辆的距离除以主人车辆的行进速度来计算的。间隔时距检测使用单目视野用于车辆检测和范围测量，并且还应用道路分析以便测量道路几何形状和曲率，从而确定CIPV(道路车辆中最接近的)。间隔时距测量依赖于在被照亮条件下汽车后方的检测，以及在黑暗/夜晚条件下尾灯的检测。间隔时距监测可通过后视镜组件中的数字显示或模拟刻度提供，以向驾驶员提供正在进行的间隔时距状态，同时间隔时距警告也可以在间隔时距不够时通过图形或声音警示提供。在美国专利6,002,983中描述了间隔时距监测的例子，该专利作为参考被并入本文。
前部碰撞警告系统
图17是与根据本发明的车辆后视镜关联使用的前部碰撞警告/紧急制动驾驶员辅助特征1700的图示。显示器1701示出了与目标车辆1705极接近以致发出警告的主车辆1703。前部碰撞警告系统检测如果不改变车辆速度或方向的话车辆会与另一车辆碰撞的情况。在此情况下，车辆通过LCD上的视觉指示和/或警告声音警告驾驶员。如果预测碰撞的时间小于通常人的反应时间，则启动紧急制动。除了诸如AWS(提前警告系统)的仅为视觉的解决方案之外，前部碰撞警告系统可提供与雷达结合使用的主动制动。在主动制动应用的背景下，长范围的雷达信息用于非常精确的范围和相对的速率测量。车辆路径和目标车辆边界用来预测事故的可能性。雷达传感器有许多优点，诸如精确的测量能力和对恶劣天气条件的抵御能力，但只使用长范围雷达不能实施这种应用。
在大多数情况下，雷达系统使用工作于约76GHz的单感测模式来感知其工作环境。该单传感器算法接近感知问题，但可导致单个模式失效。尽管此雷达不受天气和照明条件的影响，但来自雷达的传感器数据在试图解释极其复杂且动态的驾驶环境的背景下受到非常大的限制。在大多数情况下，智能处理与雷达数据的组合对于受限的ACC应用表现很好，但存在不管对雷达数据执行多少处理，数据本身也不能以足够高的可信度反映环境来完全解释情况的ACC情况。空间分辨率对于所检测的视野相对粗糙，使得检测可能被不适当地定位在场景中，从而难以确定物体大小。结果是小物体可能表现得大，根本不同的物体表现得相似，位置定位只是粗略可行的。这留下了改进空间，当感测技术应用于安全特征时这变得重要。
为了通过制动实现碰撞减轻，使用成像来确定物体边界，并将雷达目标分类为车辆或非车辆。该系统被设计成降低后端碰撞的效果，或避免这类碰撞。在美国7,302,344和7,050,908中描述了前部碰撞警告系统的例子，这些专利作为参考被并入本文。
紧急制动
类似地，涉及静止车辆的后端冲击和碰撞都是常见的事故场景。在许多这类情况中，事故的原因是驾驶员分心，没能及时反应来避免冲撞。在这类情况中，紧急制动系统检测这样的情况，即阻止事故的唯一手段是使车辆减速。在车辆开始自动制动的情况下，在车辆镜子的显示部分上给驾驶提供警告声和视觉指示，如图17中所示。为了检测事故前的情况，长范围的雷达信息用于非常精确的范围和相对速度的测量。车辆路径和目标车辆边界用来预测事故的可能性。为了实施紧急制动，使用成像来确定物体边界，并对雷达目标分类为车辆或非车辆。由于是自主制动车辆的应用，不能容忍错误的制动干预。
驾驶员损伤监测
图18是与根据本发明的车辆后视镜关联使用的驾驶员损伤驾驶员辅助特征1800的图示。显示器1801示出了图标警告1803以及文本警告1805，以通知驾驶员该停止驾驶休息一会儿了。不管汽车多安全，交通情况能够控制得多好，安全问题仍然总是要依赖人。驾驶员必须保持警惕，并在所有时间做出正确判断。系统操作成感测驾驶员是否由于疲劳或压力而不处于他或她的最佳表现水平。例如，驾驶员损伤检测器可通过分析驾驶员的驾驶参数来警示驾驶员。驾驶参数可包括诸如监测节气阀运动、制动、转向角度和甚至指示器和雨刷的使用，与车辆相对于道路标记的位置和道路上的其它汽车的情况的组合。道路上其它汽车的行为和驾驶员对这些条件的反应也可以是驾驶员是否警惕的指示。如果认为驾驶员受到损伤，则在镜子的显示器1801中给出警告声和视觉指示，并且建议驾驶员停下车来休息。在美国专利7,227,472和7,245,231中描述了驾驶员损伤监测系统的例子，这些专利通过参考被并入本文。
交通/速度标记识别
图19是与根据本发明的车辆后视镜关联使用的交通标志识别驾驶员辅助特征1900的图示。显示器1901示出了落下岩石的危险标志1903的识别，并在后视镜显示器中给驾驶员指示该标志。交通/速度标志识别应用是可以用来通知和警告驾驶员在道路的当前一段路程上哪些限制有效的驾驶员支持功能。这类规章的例子是“速度极限区”或“禁止超速”指示。该系统可帮助驾驶员保持法定速度，遵守当地交通规则或城市限制。该系统会仅仅使用视觉信息来识别和解释各种交通标志，并因此识别和解释哪些可能会受到其它车辆阻碍的标志，或可能不被识别的树木。在一些平台中，视觉处理结果可与车辆导航系统集成。在美国专利7,317,386和7,327,855中描述了交通和速度标志识别系统的例子，这些专利作为参考被并入本文。
行人识别
图20是与根据本发明的车辆后视镜关联使用的行人识别和夜景驾驶员辅助特征2000的图示。显示器2000示出了行人2001的检测和在后视镜上给驾驶员显示的图标警告2005。行人是最容易受到伤害的道路使用者，同时也是在白天和夜晚条件下最难观察的。在车道上或走到车道中的行人处于被撞的危险中，造成对行人和车辆所有者的严重伤害。行人检测技术结合了先进的模式识别和分类器，并连同图像处理和光流量分析来检测静态和移动的行人。检测能够覆盖白天和夜晚的宽范围的应用，用于通知以及用于碰撞减轻和主动制动。行人检测应用可分成许多类别，包括但不限于增强的夜视、用于事故预防的早期警告系统、用于事故减轻的碰撞前系统、紧急制动系统、接近范围和低速盲点行人检测(后锁定/侧锁定摄像头/360度)。在美国专利7,331,415，7,349,582，和7,380,633中描述了车道偏离警告系统的例子，这些专利作为参考被并入本文。
夜视(近/远IR)
类似于图20中所示的，夜视应用可用于白天和夜晚的场景以由驾驶员使用。与行人识别关联使用的视觉处理模块还可适应于接收后方和远处的红外(IR)光谱。在一些诸如行人检测的应用中，这些IR光谱的使用对于匹配白天表现以及对于在夜晚显著扩大检测范围是必要的。远-IR传感器不需要主动的环境照明就能提供目标加热灵敏度的优点。车辆、行人和动物的图像被显著增强，并且在其它恶劣能见度条件下是清晰可见的。当与视觉处理结合时，远-IR传感器可提供与可见光谱传感器相同的特征，同时为驾驶员提供优异的可见度。
盲点/车道改变
图21是与根据本发明的车辆后视镜关联使用的盲点警告驾驶员辅助特征2100的图示。显示器2101工作以提供车辆的左侧和右侧的图像。在图示中，左侧图像2103显示处于车辆盲点中的骑脚踏车者2105。类似地，右侧图像显示处于车辆盲点中的骑脚踏车者2107。因此，通过在外后视镜上安装摄像头，主人车辆的盲点区可被监测，以用来检测距离约50米的靠近的车辆和机车。从侧摄像头观察的近区和远区的组合分析被调节，以给驾驶员指示改变车道是否是安全的。盲点区分析主要基于视觉运动和光流量分析。换言之，人们会预计在正常情况下向外的像素流，因此违背此假设可指示在盲点区中外来物体出现。但是，单独的盲点区分析可能不能充分保护驾驶员对于车道变更策略的不良选择。
从远离主人车辆约50米的距离开始的快速接近的车辆也可对车道变更形成潜在威胁。这些接近的车辆生成过于小的视网膜印迹，单独靠视觉运动不能可靠检测到。因此需要模式识别模块来放大光流量处理，而且同样需要车道分析模块。需要车道分析来确定接近的车辆是否在相邻的车道或被去除的一个车道(因此不形成威胁)，或就此而言是否在主人车辆自己的车道(沿转弯路的相关问题)。总之，为了获得所需的功能规范，系统必须使用几乎所有的功能模块，前方查看成像系统会包括例如模式识别、运动和车道分析，但处于“倒档”查看位置。在美国专利7,391,563和7,355,524中描述了盲点和车道变更系统的例子，这些专利作为参考被并入本文。
倒车影像显示(RCD)
图22是与根据本发明的车辆后视镜关联使用的倒车影像显示驾驶员辅助特征2200的图示。后视镜显示器2201示出了位于车辆后方的购物车2202。安装在车辆后部的摄像头还可提供许多重要的驾驶员辅助功能，通过位于后视镜中的LCD显示给驾驶员。如本文中描述的，车辆检测和行人检测应用于RCD中，并且还可用于其它应用，诸如碰撞移动、倒车障碍警告和行人检测。在美国专利7,327,226和7,379,814中描述了这类技术的例子，这些专利作为参考被并入本文。
视野范围估计
视野范围估计是测量到障碍物的距离和它们的相对速率的过程。用于确定距离单目图像的范围的主要线索是远景。在图像中的车辆大小和车辆底部的定位(即车辆在路面上的定位)中观察到远景。可使用组合了诸如道路位置、道路查找、大小和分叉(标尺改变)的几种视觉线索的适应性组合方法来确定范围、范围比和接触时间。在使用中，成像顺序使用视觉和雷达范围测量来显示范围测量与车辆前方的比较。
图23是根据本发明的实施例，用于提供附加功能的使用可重新配置按钮栏致动器2300的镜子的图示。可重新配置按钮栏致动器2300包括可以是主LCD显示器的一部分或与次LCD显示器一起使用的至少一个显示器2301。可重新配置按钮栏致动器2300用来提供并显示形成可重新配置按钮栏2300的一个或多个触摸传感器2303、2305、2307和2309。触摸传感器还可使用任何数目的标准触摸传感器技术，例如电阻式触摸、电容式触摸、表面声波、机械致动的硅开关垫或类似物。可重新配置按钮栏2300典型地位于镜框2311下方，以便于驾驶员接近。在操作中，按钮栏2300允许主显示器2313可配置以便允许驾驶员定制和/或控制在镜子反射区2315中的主显示器2313上显示的信息。按钮栏显示器2301使用诸如单色LCD、彩色LCD、OLED的标准技术，而不需要设置于反射面后面的主显示器2313典型需要的高密度的背光。按钮栏显示器2301操作成投射按钮、开关或其它控制标记的图像，来帮助驾驶员控制主显示器2313的操作和功能。这种类型的控制在使用如本文中描述的驾驶员辅助特征时特别有用。
可选地，IR传感器可与触摸传感器2303、2305、2307和2309关联使用，以允许在被放置于与传感器一起使的IR光束的路径中时，驾驶员用手指或其它物体来启动开关。在使用中，如在按钮栏显示器2301中使用的使光传感器被触发的按钮的图形表示指示该按钮已经被选择。这允许这些可重新配置的按钮组根据当前菜单选项或其它相关车辆条件呈现给驾驶员，而不在镜子2315的反射区中留下指纹、污迹或其它残留物。触摸传感器还可使用任何数目的诸如电阻式触摸、电容式触摸等的标准触摸传感器技术。主显示器2313可覆盖反射区的一部分，或可选地覆盖整个反射区。显示器2313和其中显示的图标可根据事件的紧急、紧迫和/或驾驶员偏好在大小上可缩放。按钮栏显示器2301和按钮栏显示器2313可使用同一显示底板，同时具有由框分开的两个区域，并具有不同强度的LED背光。
图24A、24B和24C示出了图23中所示的可配置按钮栏的各个实施例的横截面图。图24A显示了框2401、EC玻璃元件2403、主LCD 2405和主LCD背光2407安装于主PCB 2409上的可重新配置按钮栏组件2400的横截面图。在此实施例中，可重新配置按钮栏2410的每个部件与主显示器分开，使得触摸板2411、按钮LCD 2413和按钮LCD背光2417每个都安装到与主PCB 2409的按钮分离并远离的按钮PCB 2415。只有框2401这一个元件在主显示器和按钮栏显示器之间共用。如本文描述的，可重新配置按钮栏组件2400工作以允许驾驶员控制并接近主LCD 2405中的各个驾驶员辅助功能，而不在EC玻璃元件2403上留下指纹或其它残留物。
图24B示出了可重新配置按钮栏组件2425的一个可替代实施例，其中主显示器和按钮栏显示器两者共用共同的PCB。框2427、EC玻璃元件2429、主LCD背光2431每个都安装到主PCB 2433，并且工作以在EC玻璃2429后面提供主显示器。可重新配置按钮栏2435包括安装到共用PCB2433的触摸板2437、按钮LCD 2439和按钮LCD背光。如本文描述的，使用按钮栏，向驾驶员显示按钮或其它控制信息，以允许他们在主LCD2431上启动各个驾驶员辅助功能，而不在EC玻璃元件2429上留下指纹或其它残留物。
最后，图24C示出了可重新配置按钮栏组件的又一个可替代实施例，其中主显示器和按钮栏显示器两者共用共同的PCB和LCD。可重新配置按钮栏组件2450包括全部安装到主PCB 2459上的框2451、EC玻璃元件2453、主LCD 2455、主LCD背光2457。可重新配置按钮栏2460包括安装到主PCB 2459上的触摸板2461和按钮LCD背光2463。在此实施例中，主LCD 2455在触摸板2461下延伸过可重新配置按钮栏2460。此配置允许可重新配置按钮栏2460共享主LCD 2455，而不必像图24A和24B所示的有其自己的LCD。与其它实施例一样，可重新配置按钮栏组件2450允许驾驶员在主LCD 2455上选择各种驾驶员辅助功能，而不在EC玻璃元件2453上留下指纹或其它残留物。
因此，本发明的实施例涉及一种汽车后视镜组件，用来给驾驶员提供改进的驾驶员辅助功能，该汽车后视镜组件包括电致变色(EC)镜子元件、印刷电路板(PCB)、连接到PCB以用于通过EC镜子元件显示信息的液晶显示器(LCD)、用于给LCD供电的母线、形成矩阵构型并安装到PCB以提供LCD背光的多个发光二极管、与PCB一起接地连接以将PCB上的部件与由LCD发射的RF能量屏蔽的射频(RF)屏蔽件、以及用于提供从母线到RF屏蔽件的接地连接的弹性导体。呈现在LCD上的驾驶员辅助功能在大小上可动态缩放，以便在LCD上只呈现期望量的信息。另外，汽车后视镜组件可进一步包括在EC玻璃元件下面延伸的按钮栏致动显示器，以允许驾驶员配置或重新配置LCD。按钮栏致动显示器可使用主显示器LCD或次LCD来允许驾驶员配置LCD。
上述描述只认为是对优选实施例的描述。本领域技术人员和做出或使用本发明的人员会想到对本发明的改进。因此，应理解，附图中所示的和上述描述的实施例只是出于图示目的，不旨在限制本发明的范围，本发明的范围通过根据专利法解读的所附的包括等同原则的权利要求书的限定。
在前面的说明书中，已经描述了本发明的特定实施例。然而，本领域技术人员会认识到在不偏离如以下权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下可以进行各种改进和变化。因此，说明书和附图应认为是说明性的，而不是限制意义上的，所有的这类改进都旨在包括在本发明的范围内。权益、优点、问题的解决方案以及可引起任何权益、优点或想到的解决方案或变得更加明显的任何(若干)元件不应解读为关键、必须或基本特征或任何或所有权利要求书的元件。本发明仅由包括在此申请的未决时间中进行的任何修改的所附权利要求书以及如提交的那些权利要求书的所有等同物进行限制。

Claims (15)

1.一种通过LCD向驾驶员提供多个驾驶员辅助功能的后视镜组件，其包括：
电致变色玻璃元件；
用于安装电气部件的印刷电路板；
其中，LCD连接到所述印刷电路板；
安装到所述LCD下面的所述印刷电路板上以提供背光的多个发光二极管；
其特征在于，与驾驶员相关的驾驶员辅助信息在所述LCD上，并且根据驾驶员辅助功能的类型在大小上能够动态缩放；并且
其中，当LCD的某个区域中没有视频只有图形被显示时，与所述LCD的其它区域关联的其它背光被调暗或关闭。
2.根据权利要求1所述的镜组件，其中在所述LCD上显示的信息在大小上能够动态缩放，以便该信息能仅仅配合所述LCD的某个区域。
3.根据权利要求1所述的镜组件，其中在所述LCD上的全部画面并不一定总是与驾驶员辅助信息一起显示。
4.根据权利要求1所述的镜组件，其中LCD背光取决于要使用的LCD的期望区域。
5.根据权利要求1所述的镜组件，其中当车辆被变换到倒档时，所述LCD通过所述电致变色玻璃元件自动出现，并且在车辆被变换到其它任何档位时，所述LCD消失。
6.根据权利要求1所述的镜组件，其中所述多个发光二极管被布置成矩阵阵列。
7.根据权利要求1所述的镜组件，其进一步包括：
位于所述多个发光二极管上方以用于将光朝向所述LCD反射的反射器。
8.根据权利要求1所述的镜组件，其进一步包括位于所述LCD和多个发光二极管之间的至少一个光学膜。
9.根据权利要求1所述的镜组件，其进一步包括用于容纳由所述LCD发射的射频RF能量的至少一个屏蔽。
10.根据权利要求1所述的镜组件，其进一步包括连接到所述电致变色玻璃元件以向所述电致变色玻璃元件供电的母线。
11.根据权利要求1所述的镜组件，其进一步包括用于向所述LCD提供RF接地连接的导电弹性体元件。
12.根据权利要求1所述的镜组件，其进一步包括：
允许驾驶员配置所述LCD的按钮栏显示致动器。
13.根据权利要求12所述的镜组件，其中所述按钮栏显示致动器使用次LCD。
14.根据权利要求1所述的镜组件，其中所述多个驾驶员辅助功能选自以下功能组：车道偏离警告、适应性巡航控制、前部碰撞警告、紧急制动、驾驶员损伤监测、交通速度标志识别、行人检测和车辆盲点检测。
15.根据权利要求1所述的镜组件，其中所述驾驶员辅助信息根据事件的紧迫和/或驾驶员偏好在大小上能够缩放。
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