CN109572552A - 用于控制显示器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

显示系统包括相机，其被配置为捕获车辆附近区域的原始图像。壳体联接到车辆的内部部分并且可在不同的第一和第二位置之间移动。位置传感器联接到壳体并且被配置为响应于壳体处于第一位置而产生第一信号，并且响应于壳体处于第二位置而产生第二信号。控制器与相机和传感器进行通信。控制器被配置为处理原始图像，响应于第一信号而输出具有第一视场的显示图像，并且响应于第二信号而输出具有第二视场的显示图像。显示屏被设置在壳体中并且与控制器进行通信并且被配置为显示该显示图像。

Description

用于控制显示器的系统和方法
技术领域
本公开涉及显示系统，并且更具体地涉及在机动车辆中实施的显示系统。
背景技术
机动车辆可以被设置有视觉系统，诸如备用相机系统，其捕获车辆后方区域的图像以在车辆处于倒挡时显示。常规上，来自这种视觉系统的图像显示在被设置于仪表板或中央控制台上的车载显示器上。最近，显示系统已集成到车载后视镜组件中。这种显示系统(可以称为动态后视镜)显示车辆后方区域的图像作为常规后视镜的补充或替换。
发明内容
根据本公开的显示系统包括相机，该相机被配置为捕获车辆附近区域的原始图像。该系统另外包括壳体，该壳体可移动地联接到车辆的内部。壳体可在不同的第一和第二位置之间移动。该系统还包括联接到壳体的位置传感器。位置传感器被配置为响应于壳体处于第一位置而产生第一信号，并且响应于壳体处于第二位置而产生第二信号。该系统进一步包括与相机和传感器进行通信的控制器。控制器被配置为处理原始图像，响应于第一信号而输出具有第一视场的显示图像，并且响应于第二信号而输出具有第二视场的显示图像。该系统进一步包括被设置在壳体中的显示屏。显示屏与控制器进行通信并且被配置为显示该显示图像。
在示例性实施例中，位置传感器包括陀螺仪或三维加速度计。
在示例性实施例中，控制器被配置为通过对原始图像执行光学像差消除步骤以产生经处理图像并且通过对经处理图像执行裁剪步骤以产生显示的图像来处理图像。裁剪步骤包括响应于第一信号而裁剪经处理图像的第一部分并且响应于第二信号而裁剪经处理图像的第二部分。第二部分与第一部分不同。壳体可以围绕第一轴线和第二轴线枢转，并且控制器可以被配置为响应于壳体围绕第一轴线枢转而修改经处理图像在水平方向上的裁剪，并且响应于壳体围绕第二轴线枢转而修改经处理图像在垂直方向上的裁剪。壳体还可以围绕第三轴线枢转，并且控制器可以被配置为响应于壳体围绕第三轴线枢转而修改经处理图像在旋转方向上的裁剪。壳体可以经由球窝接口联接到车辆的内部部分，其中第一轴线是穿过球窝接口的垂直轴线，第二轴线是穿过球窝接口的横向轴线，而第三轴线是穿过球窝接口的纵向轴线。
根据本公开的机动车辆包括具有内部车厢的车身、联接到车身的相机，以及联接到车厢的壳体。相机被配置为捕获原始图像。壳体可在多个位置之间移动。显示屏联接到壳体。位置传感器联接到壳体并且被配置为产生指示壳体在多个位置之间移动的信号。车辆另外包括与相机、传感器和显示屏进行通信的控制器。控制器被配置为处理原始图像，将第一显示图像输出到显示屏，并且响应于指示外壳移动的信号而将第二显示图像输出到显示屏。第二显示图像具有与第一显示图像不同的视场。
在示例性实施例中，位置传感器包括陀螺仪。
在示例性实施例中，位置传感器包括三维加速度计。
在示例性实施例中，控制器被配置为通过对原始图像执行光学像差消除步骤以产生经处理图像并且通过对经处理图像执行裁剪步骤以产生第一和第二显示图像来处理图像。裁剪步骤包括裁剪经处理图像的第一部分以产生第一显示图像并且裁剪经处理图像的第二部分以产生第二显示图像。第二部分与第一部分不同。在这样的实施例中，壳体可以围绕第一轴线和第二轴线枢转，并且控制器可以被配置为响应于壳体围绕第一轴线枢转而修改经处理图像在水平方向上的裁剪，并且响应于壳体围绕第二轴线枢转而修改经处理图像在垂直方向上的裁剪。壳体可以另外围绕第三轴线枢转，并且控制器可以被配置为响应于壳体围绕第三轴线枢转而修改经处理图像在旋转方向上的裁剪。在这样的实施例中，壳体可以经由球窝接口联接到车辆的内部车厢，第一轴线可以是穿过球窝接口的垂直轴线，第二轴线可以是穿过球窝接口的横向轴线，而第三轴线可以是穿过球窝接口的纵向轴线。
在示例性实施例中，车身具有外部，其中相机被设置在外部。
根据本公开的控制显示系统的方法包括提供被配置为捕获原始图像的相机、可移动地联接到表面的显示器壳体、联接到壳体的显示屏、联接到壳体并且被配置为产生指示壳体移动的信号的位置传感器，以及与相机、显示屏和位置传感器进行通信的控制器。该方法还包括经由控制器在显示屏上输出第一显示图像。第一显示图像具有第一视场。该方法另外包括经由控制器接收指示壳体移动的信号。该方法进一步包括响应于指示壳体移动的信号而经由控制器在显示屏上输出第二显示图像。第二显示图像具有与第一显示图像不同的视场。
在示例性实施例中，该方法另外包括提供具有车身的机动车辆，该车身具有内部车厢，该表面被设置在内部车厢中。
在示例性实施例中，输出第一显示图像包括经由控制器裁剪原始图像的第一部分，而输出第二显示图像包括经由控制器裁剪处理图像的第二部分。第二部分与第一部分不同。壳体可以围绕第一轴线和第二轴线枢转，并且控制器可以被配置为响应于壳体围绕第一轴线枢转而修改经处理图像在水平方向上的裁剪，并且响应于壳体围绕第二轴线枢转而修改经处理图像在垂直方向上的裁剪。壳体可以另外围绕第三轴线枢转，并且控制器可以被配置为响应于壳体围绕第三轴线枢转而修改经处理图像在旋转方向上的裁剪。
根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，本公开提供了一种用于以操作员直观且熟悉的方式调整显示器上的图像的界面，由此提高了客户满意度。从以下结合附图对优选实施例的详细描述中，本公开的上述和其它优点和特征将变得显而易见。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的机动车辆的图示；
图2是根据本公开的实施例的显示组件的图示；
图3A到3C是根据本公开的处理由相机捕获的图像的表示；以及
图4是根据本公开的实施例的控制显示器的方法的流程图表示。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解的是，所公开实施例仅仅是示例，并且其它实施例可以呈现各种和替代性形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节并不解释为限制，而仅仅是代表性的。参考任何一个图式说明并描述的各个特征可结合一个或多个其它图式中说明的特征以产生未明确说明或描述的实施例。所说明的特征组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，特定应用或实施方案可期望与本公开的教导一致的特征的各个组合和修改。
现在参考附图，图1说明了根据本公开的实施例的包括基于环视视觉的成像系统12的车辆10。车辆沿着道路行驶并且基于视觉的成像系统12捕获道路的图像。基于视觉的成像系统12基于一个或多个基于视觉的相机装置的位置捕获车辆周围的图像。在本文描述的实施例中，基于视觉的成像系统将被描述为捕获车辆后方的图像；然而，还应当理解的是，在本公开的范围内预期的一些实施例中，基于视觉的成像系统12可以捕获车辆前方和/或车辆侧面的图像。
基于视觉的成像系统12可以包括用于捕获车辆10前方的视场(FOV)的前视相机装置14、用于捕获车辆10后方的FOV的后视相机装置16、用于捕获车辆10左侧的FOV的左侧视相机装置18，以及用于捕获车辆10右侧的FOV的右侧视场相机的任何组合。相机14、16和18可以是适用于本文所述实施例的任何相机，其中许多相机在汽车领域中是已知的，能够接收光或其它辐射，并且例如使用电荷耦合装置(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器中的一个以像素格式将光能转换成电信号。相机14、16和18以特定数据帧速率生成图像数据帧，其可以存储用于后续处理。相机14、16和18可以安装在作为车辆一部分的任何合适结构内或其上，该结构诸如保险杠、扰流板、行李箱盖、面板、格栅、侧视镜、门面板等，如同本领域技术人员可以很好地理解和明白。来自相机14、16和18的图像数据被发送到非暂时性处理装置22(例如，处理器)，其处理图像数据以生成可以在后视镜显示装置24上显示的图像。
控制模块、模块、控制、控制器、控制单元、处理器以及类似术语意味着专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(优选地，微处理器)以及执行一个或多个软件或固件程序或例程的相关存储器和存储装置(只读、可编程只读、随机存取、硬盘等)、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、适当的信号调节和缓冲电路，以及用于提供所述功能性的其它部件的任何一个或各种组合。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法以及类似术语意味着包括刻度和查找表的任何控制器可执行指令集。控制模块具有经执行以提供期望功能的一组控制例程。例程是诸如由中央处理单元执行并且可操作以监测来自感测装置和其它联网控制模块的输入，并且执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。例程在正进行的发动机和车辆操作期间可以规则的间隔而执行，例如，每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒执行一次。替代地，例程可以响应于触发事件的发生而执行。
现在参考图2，说明了后视显示组件26。后视显示组件26包括安装件28，该安装件联接到车辆10的内部，例如，联接到固定在车辆挡风玻璃的内表面上的支架。后视显示装置24另外包括显示器壳体30。后视镜显示装置24被设置在壳体30中。在示例性实施例中，后视镜显示装置24是双模式显示器，其能够以第一模式选择性地用作常规镜子并且以第二模式显示来自相机14、16和18的图像。显示器壳体30例如由球窝接头可枢转地联接到安装件28。在示例性实施例中，显示器壳体30可以相对于安装件28围绕垂直轴线z枢转，例如使显示器壳体30围绕横向轴线x并排枢转，例如使显示器壳体30向上或向下枢转并且围绕纵向轴线y旋转，例如使显示器壳体30倾斜。
位置传感器32可操作地联接到显示器壳体30。位置传感器32被配置为检测显示器壳体30相对于安装件28的位置以检测显示器壳体30相对于安装件28的运动，或这两者。在示例性实施例中，位置传感器32包括陀螺仪或三维加速度计。位置传感器32与处理器22进行通信。
图3A、3B和3C说明了根据本公开的由图1的后视相机装置16捕获的图像，其表示车辆10后方的视场(FOV)。后视相机装置16可以是本领域中已知的鱼眼相机装置。在非限制性示例性实施例中，后视相机装置16被配置为向下俯仰地捕获车辆后方的180°FOV。来自相机装置16的图像数据可以由图1的处理器22处理以生成可以在包括后视镜显示装置24的任何合适的车辆显示单元上显示的图像。虽然本文描述的实施例涉及被配置为捕获车辆后方的FOV的后视相机装置16，但是应当理解，本文的实施例可以类似地应用于捕获表示车辆前方或者车辆的侧面的FOV的图像的相机装置。
参考图3A，由相机装置捕获原始图像100，其说明了车辆后方的FOV。原始图像包括光学像差，诸如球面像差。在一个实施例中，当鱼眼相机装置捕获原始图像时，出现导致中心区域失真的球面像差。
参考图3B，处理器22对图2-1的原始图像100应用数字或图像处理以生成经处理后图像102，其中光学像差例如通过拉伸原始图像100补偿球面像差来消除。可以根据适当的任何已知处理技术或算法来执行数字或图像处理。处理器另外裁剪经处理图像102以获取用于在后视镜显示装置24上显示的显示图像104。显示图像104具有显示视场Z1，其小于处理图像102的整个视场Z0。
车辆10的各个操作员可能希望查看车辆10附近区域的不同部分。因此，处理器22被配置为响应于显示器壳体30的操作员移动来修改经处理图像102的裁剪，如将在下面关于图4进一步详细讨论的。在图3B和3C中所说明的示例性实施例中，响应于操作员将显示器壳体30从第一位置移动到第二位置，处理器22将裁剪区域从显示图像104修改为移位显示图像104'。
现在参考图4，以流程图形式说明了根据本公开的实施例的控制显示器的方法。该算法开始于框200。
如框202处所说明，接收来自相机的图像。在各种实施例中，相机可以是诸如前视相机装置14等前视相机、诸如后视相机装置16等后视相机，或者诸如左侧视相机装置18等侧视相机。
如框204处所说明，处理和裁剪图像。如上文所讨论，可以使用用于消除光学像差的任何适当方法来执行处理。
然后，如操作206处所说明，确定是否检测到显示器壳体的移动。该确定可以由例如类似于图1中所说明的处理器22布置的控制器基于来自例如类似于图2中所说明的位置传感器32布置的位置传感器的信号来执行。如上面关于图2中所说明的实施例所讨论的，位置传感器可以包括例如陀螺仪、三维加速度计或其它适当的角度位置传感器。在图2中所说明的实施例中，检测到的运动可以包括围绕横向轴线、纵向轴线、垂直轴线或其组合枢转。
如果操作206的确定为否定，即，没有检测到壳体移动，则控制返回到框202。因此，显示器以一致的方式继续呈现来自相机的图像，除非并且直到检测到壳体移动。
如果操作206的确定为肯定，则基于检测到的移动修改裁剪区域。在图2中所说明的示例性实施例中，裁剪区域的修改可以与常规镜子中的图像变换一致。响应于围绕横向轴线的枢转运动，可以在向上或向下方向上平移裁剪区域。响应于围绕垂直轴线的枢转运动，可以在侧向方向上平移裁剪区域。响应于围绕纵向轴线的枢转运动，可以旋转裁剪区域。在这样的实施例中，所得图像调整与常规镜子的行为一致。然后，控制返回到框202。
在替代实施例中，车辆可以被设置有可移动相机组件。在这样的实施例中，可以响应于显示器壳体的移动以与上文讨论的方式大致上类似的方式修改相机定向。
虽然已经在很大程度上结合用于机动车辆的后视显示组件描述了上述内容，但是在本公开的范围内预期的其它实施例可以应用于用于其它类型的车辆或用于非车辆用途的显示器。
本公开由此提供了一种用于以操作员直观且熟悉的方式调整显示器上的图像的界面，由此提高了客户满意度。另外，提供这些优点而不需要诸如按钮或旋钮等附加界面元件。
虽然上文描述了示例性实施例，但是并不希望这些实施例描述由权利要求书涵盖的所有可能形式。用在说明书中的词汇是描述性词汇，而不是限制性的词汇，且应当理解，可以进行各种变化而并不脱离本发明的精神和范围。如先前所述，各个实施例的特征可组合成形成可以不明确描述或说明的本发明的进一步实施例。虽然各个实施例就一个或多个所需特性而言可能已经描述为提供优点或优于其它实施例或现有技术实施方案，但是本领域一般技术人员认识到，可牺牲一个或多个特征或特性以实现取决于具体应用和实施方案的所需整体系统属性。这些属性可以包括(但不限于)成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场适销性、外观、包装、大小、服务能力、重量、可制造性、便于组装等。因而，就一个或多个特性而言，描述为所需性不及其它实施例或现有技术实施方案的实施例不在本公开的范围之外并且对于特定应用可为所需的。

Claims (7)

1.一种显示系统，包括：
相机，其被配置为捕获车辆附近区域的原始图像；
可移动地联接到所述车辆的内部部分的壳体，所述壳体在不同的第一和第二位置之间可移动；
位置传感器，其联接到所述壳体并且被配置为响应于所述壳体处于所述第一位置而产生第一信号，并且响应于所述壳体处于所述第二位置而产生第二信号；
与所述相机和所述传感器进行通信的控制器，所述控制器被配置为处理所述原始图像，响应于所述第一信号而输出具有第一视场的显示图像，并且响应于所述第二信号而输出具有第二视场的显示图像；以及
被设置在所述壳体中的显示屏，所述显示屏与所述控制器进行通信并且被配置为显示所述显示图像。
2.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述位置传感器包括陀螺仪。
3.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述位置传感器包括三维加速度计。
4.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述控制器被配置为通过对所述原始图像执行光学像差消除步骤以产生经处理图像并且通过对所述经处理图像执行裁剪步骤以产生显示的图像来处理所述原始图像，所述裁剪步骤包括响应于所述第一信号而裁剪所述处理图像的第一部分并且响应于所述第二信号而裁剪所述处理图像的第二部分，所述第二部分与所述第一部分不同。
5.根据权利要求4所述的显示系统，其中所述壳体围绕第一轴线和第二轴线可枢转，并且其中所述控制器被配置为响应于所述壳体围绕所述第一轴线枢转而修改所述经处理图像在水平方向上的裁剪，并且响应于所述壳体围绕所述第二轴线枢转而修改所述经处理图像在垂直方向上的裁剪。
6.根据权利要求5所述的显示系统，其中所述壳体附加地围绕第三轴线可枢转，并且其中所述控制器被配置为响应于所述壳体围绕所述第三轴线枢转而修改所述经处理图像在旋转方向上的裁剪。
7.根据权利要求6所述的显示系统，其中所述壳体经由球窝接口联接到所述车辆的所述内部部分，所述第一轴线是穿过所述球窝接口的垂直轴线，所述第二轴线是穿过所述球窝接口的横向轴线，而所述第三轴线是穿过所述球窝接口的纵向轴线。
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