CN113071413B - 一种实现汽车a柱视野透明的方法及其系统装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现汽车A柱视野透明的方法及其系统装置，首先根据汽车A柱空间结构，将AMOLED柔性屏幕弯曲嵌入镂空盖板结构件中；确定眼椭圆观看汽车A柱的标准视野面，确定汽车A柱在标准视野面区域上的遮挡区域；利用高清摄像头对标准视野面图像进行信号采集；对遮挡区域进行区域图像处理；将遮挡区域显示在汽车A柱两侧的AMOLED柔性屏幕上；本发明可消除视野盲区，有效为驾驶员提供查看A柱外侧环境，显著降低因盲区导致的交通事故风险。
Description
技术领域
本发明涉及车载影像显示技术领域，特别是涉及一种实现汽车A柱视野透明的方法及其系统装置。
背景技术
汽车A柱是连接汽车前风挡玻璃和驾驶舱门的承重支柱，它既保证了车身的结构安全，却又对行车视线产生一定遮挡影响行车安全，尤其在驾驶员转弯或者换道过程中体现的更为明显；而现有的车辆设计又无法满足在承重安全的同时减少A柱的面积，因此出现了很多A柱盲区消除系统，通过实时显示A柱外的图像力求克服盲区对驾驶员带来的干扰。现有方案试图将A柱做成镂空结构，采用透明玻璃镶嵌，用以直接显示A柱外侧场景，但缺点是镂空结构会大幅降低A柱强度，存在较大的安全风险问题。
现有技术中，公开号为CN110562140A的发明专利，公开了一种透明A柱的多摄像头实现方法及系统，通过利用各侧A柱上的两个摄像头进行图像采集，并利用两侧A柱上嵌入的两块显示屏幕进行盲区图像的显示，但由于单侧使用两组摄像头进行角度的调节，所获取的画面显示到屏幕上后，会使显示的画面效果如同“断裂”一样，无法达到人眼视野与A柱屏幕画面衔接的视觉效果，最终导致驾驶员产生画面错乱的感觉，反而会更加影响驾驶员正常观察车外行车状况；同时由于使用多个摄像头、屏幕以及摄像头调节光轴，进一步增加了硬件的设计复杂度，并降低了设备的可靠性和稳定性。
上述问题的存在使得现有A柱盲区消除系统带给驾驶员的体验效果并不理想，因而并未得到广泛应用。
发明内容
本发明目的就是针对现有技术中的不足，提供一种实现汽车A柱视野透明的方法及其系统装置，以解决现有技术中汽车A柱遮挡驾驶员视野、现有盲区消除系统显示画面断裂、以及A柱强度存在较大安全风险等技术难题，为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种实现汽车A柱视野透明的方法，包括以下步骤：
S1、根据汽车A柱空间结构，将AMOLED柔性屏幕弯曲嵌入镂空盖板结构件中；
S2、确定眼椭圆观看汽车A柱的标准视野面，确定汽车A柱在标准视野面区域上的遮挡区域；
S3、利用高清摄像头对标准视野面图像进行信号采集；
S4、对遮挡区域进行区域图像处理；
S5、将遮挡区域显示在汽车A柱两侧的AMOLED柔性屏幕上。
优选的，所述步骤S1的具体实施过程为：选用12.3英寸的AMOLED柔性屏幕，根据汽车A柱空间结构，设计AMOLED柔性屏幕镂空盖板结构件，将AMOLED柔性屏幕弯曲嵌入镂空盖板结构件中，使AMOLED柔性屏幕覆盖包裹并贴合于A柱上，所述镂空盖板结构件设计为圆弧形。
优选的，所述步骤S2中的遮挡区域的获取过程为：设定盲区视野距离为4米，并记为标准盲区距离；将眼椭圆中心点设为起始点，经汽车A柱上的AMOLED柔性屏幕中心点以标准盲区距离为长度做线段，在该线段的终点做该线段的垂直面，将此垂直面记为标准视野面；再次以眼椭圆中心点为起始点，经汽车A柱上的AMOLED柔性屏幕4个角做射线，并与标准视野面相交，在标准视野面上找到汽车A柱上的AMOLED柔性屏幕的4个角的对应点，4个对应点所构成的视野重叠区域即为遮挡区域。
优选的，所述步骤S3的具体实施过程为：将两组高清摄像头分别嵌入安装在汽车左右两侧的后视镜结构内部，使摄像头朝向汽车A柱盲区方向，并将高清摄像头的镜头视角FOV水平中心线与该侧的AMOLED柔性屏幕水平中心线相平行，此时的高清摄像头可对标准视野面图像进行信号采集。
优选的，所述高清摄像头的水平视场角不大于50°。
优选的，所述高清摄像头的水平视场角为44°。
优选的，所述12.3英寸的AMOLED柔性屏幕的长度为29.2cm，宽度为10.9cm。
优选的，所述系统装置包括图像采集模块、图像处理模块及图像显示模块，所述图像采集模块包括左侧高清摄像头与右侧高清摄像头，所述图像处理模块包括控制器，所述图像显示模块包括左侧A柱AMOLED柔性屏幕及右侧A柱AMOLED柔性屏幕。
优选的，所述左侧高清摄像头通过控制器与左侧A柱AMOLED柔性屏幕建立数据通讯连接，所述右侧高清摄像头通过控制器与右侧A柱AMOLED柔性屏幕建立数据通讯连接。
优选的，所述数据通讯连接的方式为LVDS接口通讯。
本发明的有益效果：
1、本发明通过在汽车A柱位置安装12.3英寸的AMOLED柔性屏幕，可有效提升遮挡区域的图像显示面积，有利于提升A柱的透明化设计，并利用外侧摄像头采集A柱外侧画面，通过人眼视线和A柱空间关系，标定得到A柱所遮挡的视线范围，从而在图像处理系统中对该区域画面进行图像处理，并显示在A柱的AMOLED柔性屏幕上，达到人眼视野和A柱屏幕图像相衔接的效果(即A柱“透明”化)，消除视野盲区，有效为驾驶员提供查看A柱外侧环境，显著降低因盲区导致的交通事故风险；
2、本发明采用的AMOLED柔性屏幕能够完美的包裹整个汽车A柱区域，符合A柱结构造型，且不破坏A柱原有的安全性能；并且当车辆发生碰撞时不易破碎产生碎片，避免对车内人员造成二次伤害，
3、本发明所设置的A柱两侧的AMOLED柔性屏幕可分别单独显示单侧遮挡区域，通过标准的眼椭圆视野范围在单个摄像头画面区域中将遮挡区域进行处理并显示，以达到透明A柱的效果。
附图说明
图1为本发明汽车A柱视野透明方法流程示意图；
图2为本发明镂空盖板结构件的结构示意图；
图3为本发明高清摄像头安装位置结构示意图；
图4为本发明汽车A柱视野透明系统装置的结构图。
图中：1、左侧高清摄像头；2、右侧高清摄像头；3、左侧A柱AMOLED柔性屏幕；4、右侧A柱AMOLED柔性屏幕；5、控制器；6、图像采集模块；7、图像显示模块。
具体实施方式
特别的，为更好的理解本实施案例的实施方式，本申请人对下述涉及的一些专业公知术语再次进行解释：
眼椭圆，是汽车在设计时车厂根据大量不同驾驶员眼睛位置数据制定出来的满足绝大部分驾驶员驾乘视野的一个空间范围模型，只要驾驶员眼睛位于该范围内，将具有良好的驾乘视野；眼椭圆是整车设计的重要参数和指标，透明A柱的设计和眼椭圆直接相关，标准盲区视角和眼椭圆也直接有关。
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例1：
如图1至图3所示的汽车A柱视野透明方法，包括以下步骤：
S1、根据汽车A柱空间结构，将AMOLED柔性屏幕弯曲嵌入镂空盖板结构件中；
上述步骤S1的具体实施过程为：选用12.3英寸的AMOLED柔性屏幕，根据汽车A柱空间结构，设计AMOLED柔性屏幕镂空盖板结构件，将AMOLED柔性屏幕弯曲嵌入镂空盖板结构件中，使AMOLED柔性屏幕覆盖包裹并贴合于A柱上，可以完美贴合A柱结构，以达到良好的透明效果，同时AMOLED柔性屏幕亮度高且可调节，更有利于提升A柱盲区显示的画面效果；所采用的镂空盖板结构件可设计为圆弧形，这样既可以贴合A柱结构，外观新颖，又可以增加左侧A柱屏幕可视范围，有利于驾驶员观察A柱盲区；另外由于普通轿车及SUV汽车A柱长度集中分布在45-60cm，宽度分布在8-15cm，其中A柱中下段是主要的遮挡区域，长度约30cm，12.3英寸的屏幕长29.2cm、宽10.9cm，可以较好的覆盖A柱区域，故本发明优选的12.3英寸的AMOLED柔性屏幕的长度为29.2cm，宽度为10.9cm。
S2、确定眼椭圆观看汽车A柱的标准视野面，确定汽车A柱在标准视野面区域上的遮挡区域；
上述步骤S2中的遮挡区域的获取过程为：设定盲区视野距离为4米，并记为标准盲区距离；将眼椭圆中心点设为起始点，经汽车A柱上的AMOLED柔性屏幕中心点以标准盲区距离为长度做线段，在该线段的终点做该线段的垂直面，将此垂直面记为标准视野面；再次以眼椭圆中心点为起始点，经汽车A柱上的AMOLED柔性屏幕4个角做射线，并与标准视野面相交，在标准视野面上找到A柱上的AMOLED柔性屏幕的4个角的对应点，4个对应点所构成的视野重叠区域即为遮挡区域。
特别的，对上述盲区视野距离进行解释，对4米的选定，是根据车道宽度得出，国内车道的标准宽度为3.5～3.75米，转弯和调头通常需要一个车道的宽度，因此这个距离可以有效的覆盖危险盲区。如果这个距离比较小，则只有距离车比较近的物体观察的比较清晰；反之，则较远的物体观察清晰；但实际一个车道内的物体才是盲区最危险的。该距离标准面上，屏幕显示图像和人眼视野完全衔接，如在此距离时，A柱部分遮挡区域有一人体，则人眼通过车窗玻璃直接观察到的人体和屏幕上显示的人体是衔接一体的，而非存在错位，也并非屏幕中出现非遮挡区域画面，这个距离的亮点之一就在于是大小恰好衔接。
S3、利用高清摄像头对标准视野面图像进行信号采集；
汽车左右两侧的A柱所遮挡的盲区图像，分别在两侧利用高清摄像头对其进行视频图像的采集，并将高清摄像头安装于后视镜的位置上，摄像头的安装位置需根据车身结构参数进行调整，参数包括车身、眼椭圆、左侧A柱屏幕、右侧A柱屏幕、左侧后视镜、右侧后视镜的空间位置等，从而确定左侧A柱摄像头和右侧A柱摄像头的安装方位，并确保摄像头FOV与屏幕显示区域重叠最大化。
则上述步骤S3的具体实施过程为：将两组高清摄像头分别嵌入安装在汽车左、右两侧的后视镜结构内部，使摄像头朝向汽车A柱盲区方向，并将高清摄像头的镜头视角FOV水平中心线与该侧的AMOLED柔性屏幕水平中心线相平行，使得显示画面在方向上达到最优，此时的高清摄像头可对标准视野面图像进行信号采集，而根据眼椭圆与A柱空间结构，为了取得更加清晰的图像，设置高清摄像头的水平视场角不大于50°，本发明优选高清摄像头的水平视场角为44°。
S4、对遮挡区域进行区域图像处理；
S5、将遮挡区域显示在汽车A柱两侧的AMOLED柔性屏幕上，经利用高清摄像头采集的标准视野面，在标准视野面上与遮挡区域重合的区域图像即为AMOLED柔性屏幕应呈现的画面，对该遮挡区域图像进行图像处理并显示到屏幕上，则此时遮挡区域图像和人眼视野图像便可以完美衔接。
由于普通的液晶显示屏采用的是普通玻璃基板，在车辆碰撞时易破碎，产生的玻璃碎块可能对车内人员造成严重伤害，而柔性屏在碎裂时不会产生玻璃碎片，可避免此种危害；另外由于12.3英寸液晶屏幕较宽，安装在A柱上，更容易影响视觉，若用较小尺寸液晶屏幕，虽然可以减小屏幕宽度，但会造成长度不足，可呈现的屏幕面积过小，也不利于人眼观察，同时由于液晶屏幕在制造工艺上存在模组较厚，边框较宽等问题，也不利于A柱的透明化设计；而单侧A柱上使用一块较小尺寸(如6.0英寸)的AMOLED柔性屏，也存在屏幕覆盖面积偏小的问题；若采用两块进行拼接，也存在较宽缝隙，影响视觉判断。因此，现阶段选用12.3英寸大小的AMOLED柔性屏是最佳选择。
实施例2：
如图4所示，本发明的汽车A柱视野透明系统装置包括图像采集模块、图像处理模块及图像显示模块，图像采集模块包括左侧高清摄像头与右侧高清摄像头，图像处理模块包括控制器，图像显示模块包括左侧A柱AMOLED柔性屏幕及右侧A柱AMOLED柔性屏幕；其中，左侧高清摄像头通过控制器与左侧A柱AMOLED柔性屏幕建立数据通讯连接，右侧高清摄像头通过控制器与右侧A柱AMOLED柔性屏幕建立数据通讯连接，上述数据通讯连接的方式为LVDS接口通讯，能够更好的传输图像，防止出现画面卡滞的现象发生，控制器用于对内部传输的图像进行处理和编辑，使对应的遮挡区域图像显示在AMOLED柔性屏幕上。
如图3至图4所示，通过将本发明的汽车A柱视野透明系统装置上的左右侧高清摄像头分别安装于车辆后视镜的外侧，将图像处理模块内的控制器集成于车辆中控内用于图像的处理，将左、右侧A柱AMOLED柔性屏幕分别安装于汽车A柱上的镂空盖板结构件上，在车辆运转工作过程中，摄像头会实时采集标准视野面图像，并在控制器的处理下，将汽车A柱遮挡区域进行处理，无缝衔接于屏幕上，画面显示效果极好。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种实现汽车A柱视野透明的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据汽车A柱空间结构，将AMOLED柔性屏幕弯曲嵌入镂空盖板结构件中；
S2、确定眼椭圆观看汽车A柱的标准视野面，确定汽车A柱在标准视野面区域上的遮挡区域；
S3、利用高清摄像头对标准视野面图像进行信号采集；
S4、对遮挡区域进行区域图像处理；
S5、将遮挡区域显示在汽车A柱两侧的AMOLED柔性屏幕上；
所述步骤S2中的遮挡区域的获取过程为：设定盲区视野距离为4米，并记为标准盲区距离；将眼椭圆中心点设为起始点，经汽车A柱上的AMOLED柔性屏幕中心点以标准盲区距离为长度做线段，在该线段的终点做该线段的垂直面，将此垂直面记为标准视野面；再次以眼椭圆中心点为起始点，经汽车A柱上的AMOLED柔性屏幕4个角做射线，并与标准视野面相交，在标准视野面上找到汽车A柱上的AMOLED柔性屏幕的4个角的对应点，4个对应点所构成的视野重叠区域即为遮挡区域；
所述步骤S3的具体实施过程为：将两组高清摄像头分别嵌入安装在汽车左右两侧的后视镜结构内部，使摄像头朝向汽车A柱盲区方向，并将高清摄像头的镜头视角FOV水平中心线与该侧的AMOLED柔性屏幕水平中心线相平行，此时的高清摄像头可对标准视野面图像进行信号采集；所述高清摄像头的水平视场角不大于50°。
2.根据权利要求1所述的一种实现汽车A柱视野透明的方法，其特征在于，所述步骤S1的具体实施过程为：选用12.3英寸的AMOLED柔性屏幕，根据汽车A柱空间结构，设计AMOLED柔性屏幕镂空盖板结构件，将AMOLED柔性屏幕弯曲嵌入镂空盖板结构件中，使AMOLED柔性屏幕覆盖包裹并贴合于A柱上，所述镂空盖板结构件设计为圆弧形。
3.根据权利要求1所述的一种实现汽车A柱视野透明的方法，其特征在于，所述高清摄像头的水平视场角为44°。
4.根据权利要求2所述的一种实现汽车A柱视野透明的方法，其特征在于，所述12.3英寸的AMOLED柔性屏幕的长度为29.2cm，宽度为10.9cm。
5.利用权利要求1-4任一项所述的汽车A柱视野透明的方法所制造的系统装置，其特征在于，所述系统装置包括图像采集模块、图像处理模块及图像显示模块，所述图像采集模块包括左侧高清摄像头与右侧高清摄像头，所述图像处理模块包括控制器，所述图像显示模块包括左侧A柱AMOLED柔性屏幕及右侧A柱AMOLED柔性屏幕。
6.根据权利要求5所述的系统装置，其特征在于，所述左侧高清摄像头通过控制器与左侧A柱AMOLED柔性屏幕建立数据通讯连接，所述右侧高清摄像头通过控制器与右侧A柱AMOLED柔性屏幕建立数据通讯连接。
7.根据权利要求6所述的系统装置，其特征在于，所述数据通讯连接的方式为LVDS接口通讯。
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