CN113696822A - 包括可在展开位置与缩回位置之间移动的获取装置的车辆可视化系统 - Google Patents

包括可在展开位置与缩回位置之间移动的获取装置的车辆可视化系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可视化系统(1)，其包括支撑构件(2)以及可视化装置(4)，该支撑构件(2)限定了外表面(6)和内表面(8)，该可视化装置(4)包括：在支撑构件(2)的内表面上延伸的至少一个显示装置(18)；以及包括图像传感器(20)和基座(22)的至少一个图像获取装置(16)。获取装置(16)可相对于支撑构件(2)在展开位置与缩回位置之间移动，在展开位置，基座(22)主要在支撑构件(2)的外表面侧(6)延伸，而在缩回位置，基座(22)主要在支撑构件(2)的内表面侧(8)延伸。

Description

包括可在展开位置与缩回位置之间移动的获取装置的车辆可 视化系统
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的外部环境的可视化系统，这种类型的系统包括：至少一个支撑构件，该支撑构件限定了用于在车辆的外部延伸的外表面和用于在车辆的内部延伸的内表面；以及用于车辆的外部环境的至少一个可视化装置，该可视化装置包括：在支撑构件的内表面上延伸的至少一个显示装置；以及至少一个图像获取装置，该图像获取装置包括图像传感器和基座，图像传感器附接至基座的自由端部部分。
本发明还涉及一种包括这种可视化系统的车辆车门。
背景技术
为了特别是能够使车辆后部的部分环境可视，已知将形成车辆的后视镜的某些光学镜替换为布置为获取车辆的外部环境图像的图像获取装置。例如将获取装置获取的图像显示在延伸到车辆的乘坐室中的显示装置上。
然而，在车辆的外部延伸的图像获取装置是特别脆弱的元件，特别是当车辆停放时，该元件可能降低性能。
为了克服该缺点，已知的是规定，图像传感器在紧靠支撑构件的外表面处延伸以限制在车辆外部的可视化装置的杂波。
然而，尽管这样减少了占地面积，但图像传感器仍然在车辆外部延伸，并且仍然容易降低性能。另外，传感器紧邻外表面的事实限制了其视野和获取的图像的质量，特别是因为它们仅显示车辆周围的有限范围。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供具有降低的脆弱性并允许获取大范围的车辆外部环境的图像的可视化系统来补偿这些缺点。
为此，本发明涉及一种上述类型的可视化系统，其中获取装置能相对于支撑构件和显示装置在展开位置与缩回位置之间移动，在展开位置，基座主要在支撑构件的外表面侧延伸，而在缩回位置，基座主要在支撑构件的内表面侧延伸。
因此，在缩回位置，图像传感器很少或根本不在车辆的外部延伸，并且特别是当车辆静止和/或停放时，不易降低性能。另外，通过选择适当的基座尺寸，图像传感器可以在展开位置从支撑构件的外表面移开，从而获取大范围的车辆外部环境的图像。
根据单独考虑或以任何技术上可行的组合考虑的本发明的其他可选特征：
-获取装置能相对于支撑构件在展开位置与缩回位置之间平移移动；
-显示装置包括显示表面，在显示表面上显示由获取装置获取的图像，在缩回位置，获取装置的基座至少部分地与显示表面的边缘相对地延伸和/或沿着显示表面的边缘延伸；
-显示装置包括沿着显示表面的边缘的至少一部分延伸的套管，获取装置在套管中在缩回位置与展开位置之间移动；
-基座的自由端部部分包括自由端部，在获取装置的展开位置，图像传感器在自由端部与支撑构件的外表面之间延伸；
-在缩回位置，基座的自由端部与支撑构件的外表面基本齐平；
-支撑构件包括可变形构件，该可变形构件在外表面侧相对于基座的自由端部延伸，在获取装置的展开位置，所述可变形构件通过基座而变形，以便与支撑构件的外表面部分地间隔开并且离开图像传感器在其中延伸的空间；
-可视化装置构成可安装在支撑构件上的单个模块。
根据另一个方面，本发明涉及一种车辆车门，这种类型的车辆车门包括限定至少一个车窗的车门主体以及如上所述的外部环境的可视化系统，其中支撑构件形成在车窗附近延伸的主体的一部分。
根据车辆车门的可选特征，支撑构件形成车窗的前部支柱的一部分。
附图说明
根据下面参照附图作为例子给出的描述，本发明的另外的方面和优点将变得显而易见，在附图中：
图1是从车辆内部观察的根据本发明的可视化系统的示意性透视图，其中获取装置处于展开位置，
图2是图1的可视化系统的示意性透视图，其中获取装置处于缩回位置，
图3是从车辆外部观察的根据本发明的另一个实施方式的可视化系统的示意性透视图，其中获取装置处于展开位置，以及
图4是图3的可视化系统的示意性透视图，其中获取装置处于缩回位置。
具体实施方式
参照图1至图4，描述了用于安装在车辆的乘坐室中，例如安装在车辆车门3上的车辆的外部环境的可视化系统1。可视化系统1包括至少一个支撑构件2和用于车辆的外部环境的至少一个可视化装置4。
例如，支撑构件2是车辆车门3的一部分，特别是车辆的前部车门，并且可视化装置4用于替换通常安装在这样的车门上的镜子，这将在后面更详细地描述。具体而言，车门3包括主体5，主体5限定形成车窗7的开口，车窗7以已知的方式接收玻璃板。例如，支撑构件2在车窗7附近形成车门3的主体5的一部分。
支撑构件2限定了在车辆的外部延伸的外表面6和在车辆的内部延伸的内表面8。换言之，外表面6形成车门3的主体5的外表面的一部分，而内表面8形成车门的主体5的内表面的一部分，从而在关上门3时，从车辆外部勾画出车辆的乘坐室的一部分，这将在后面描述。例如，支撑构件2的外表面6形成车辆车门的主体板的一部分，而内表面8形成车门的装饰元件5，主体板部分和装饰元件在车窗7的两边延伸。换言之，支撑构件2形成车窗7的支柱的一部分。特别地，支撑构件2例如形成车窗支柱的前下角部12。因此，如图1和图2所示，相对于车辆驾驶员而言，支撑构件2在驾驶员前面在与车辆左侧或右侧的车辆挡风玻璃14的基座大致相同的高度上延伸。可以理解的是，支撑构件2可以形成车辆的另一部分，例如挡风玻璃支柱。
可视化装置4包括至少一个图像获取装置16和至少一个显示装置18。在车辆的外部环境的可视化配置中，图像获取装置16和显示装置18在支撑构件2的两边延伸，使得图像获取装置16形成可视化装置4的在车辆外部延伸的外部部分，并且显示装置18属于可视化装置4的在车辆内部延伸的内部部分。因此，在这种配置中，图像获取装置16从支撑构件2的外表面6突出，并且显示装置18安装在支撑构件2的内表面上。
图像获取装置16包括图像传感器20(例如，摄像机)以及基座22，该基座22用于将图像传感器20安装在支撑构件2上，使得图像获取装置16在用于车辆的外部环境的可视化配置中从支撑构件2的外表面6突出到车辆外部。
图像传感器20被布置为获取车辆环境的图像。在车辆的外部环境可视化配置中，图像传感器20获取车辆的外部环境(具体而言，图像可视化装置16在其中延伸的车辆外部侧和扩展到车辆后部的范围)的图像，以通知驾驶员该外部环境中其他车辆和/或障碍物的存在。
根据图1和图2所示的一个实施方式，基座22包括安装在支撑构件2或显示装置18上的第一端部部分24以及与端部部分24相对地延伸并承载图像传感器20的第二自由端部部分。更具体而言，基座22的第二自由端部部分包括在车辆的外部环境的可视化配置中相对于支撑构件2的外表面6延伸超出图像传感器20的自由端部26。换言之，在车辆的外部环境的可视化配置中，图像传感器20在自由端部26与支撑构件2的外表面6之间延伸。
基座22在第一端部部分24与自由端部26之间的长度可以被布置为使得图像传感器20与支撑构件2的外表面6充分地间隔开，以便在车辆的外部环境的可视化配置中，能够捕获大范围的车辆外部环境的图像，特别是朝着车辆后部。因此，例如，该长度使得图像传感器20的视野包括车辆的整个侧面以及扩展到车辆的该侧面后面的相当大的范围。
如稍后将更详细描述的那样，用于车辆的外部环境的可视化配置对应于获取装置16的至少一个展开位置，在展开位置，基座22主要在车辆的外部延伸，如图1和图3所示。
由于图像传感器20呈现减小的尺寸，因此基座22的尺寸可以被布置为允许其执行其作为图像传感器20的基座的功能，同时具有减小的表面积以限制基座22在车辆外部延伸时获取装置16的风干扰。
如图1和图2所示，例如，基座22由在其第二自由端部承载有图像传感器20的臂形成。例如，如图1所示，在展开位置，基座22基本上垂直于支撑构件2的外表面6延伸成从该表面突出。因此，在车辆的外部环境的可视化配置中，与其中镜子占据相对较大的面积从而形成了气流的障碍物的传统的后视镜相比，图像获取装置16对车辆周围的气流提供很少的阻力并且车辆的空气动力学性能的降低较小。实际上，图像获取装置16没有在车辆的外部延伸的光学镜。可以理解的是，基座22可能会根据车辆外观的不同而有不同的形状。因此，根据图3所示的一个实施方式，基座22具有根据图像传感器20调节的形状，以便将基座22的主体限制在车辆的外部，图像传感器20则在支撑构件2的外表面6附近延伸。
获取装置16可在至少上述的展开位置(图1和图3)与缩回位置(图2和图4)之间移动，在展开位置，基座22主要在支撑构件2的外表面6侧延伸，而在缩回位置，基座22主要在支撑构件2的内表面8侧(即，在车辆的内部)延伸进入车辆乘坐室。“主要延伸”是指在展开位置，基座22的大部分在车辆的外部延伸，而在缩回位置，基座22的大部分在车辆的内部延伸。例如，大部分是在第一端部部分24与自由端部26之间测量的基座22长度的至少三分之二。
在展开位置，基座22的剩余部分可以延伸到乘坐室的内部(如图1所示)，也可以延伸到内表面8与外表面6之间的支撑构件2中。可以理解的是，可以提供多个展开位置，在展开位置，图像传感器20或多或少地远离外表面6，例如，取决于车辆周围期望要可视化的区域的范围和/或期望的车辆的空气动力性能。
在缩回位置，基座22可包括在车辆的外部或在内表面8和外表面6之间在支撑构件2中延伸的剩余部分。更具体而言，根据一个实施方式，在缩回位置，基座22主要在支撑构件2的内表面8侧延伸，使得图像传感器20延伸到乘坐室中，并且能够在车辆内部环境的可视化配置中捕获车辆内部的图像。替代地，在缩回位置，图像传感器20可以延伸到支撑构件2的内表面8和外表面6之间。根据一个实施方式，在缩回位置，基座22的自由端部26与支撑构件2的外表面6齐平，使得其与支撑构件2的外表面6连续地延伸。因此，在缩回位置，当从车辆外部观察时，外表面6呈现令人满意的连续外观。根据又一个实施方式，在缩回位置，图像传感器20至少部分地延伸到车辆的外部，并且例如紧邻支撑构件2的外表面6。
基座22在展开位置与缩回位置之间的移动例如是根据一个滑动方向相对于支撑构件2的平移移动。根据一个实施方式，滑动方向基本上垂直于支撑构件2的外表面6。例如，这样的滑动方向也基本上垂直于支撑构件2的内表面8。替代地，滑动方向相对于支撑构件2的外表面6是倾斜的，并且与外表面6形成例如基本上包含在60°至90°之间的角度。当获取装置16从缩回位置移动到展开位置时，基座22平移穿过支撑构件2，即基座22的一部分穿过支撑构件2从内表面8到达外表面6侧。相反，当获取装置16从展开位置移动到缩回位置时，基座22的一部分从外表面侧6转到内表面侧8。为此，支撑构件2包括在外表面6和内表面8中的贯穿开口，由此基座22在展开位置与缩回位置之间在这些贯穿开口中移动。每个贯穿开口的形状例如与基座22的轮廓基本互补。根据一个实施方式，基座22在获取装置16的所有位置都关闭贯穿开口，以防止车辆外部和内部之间的通过这些贯穿开口的所有连通。
根据图3和图4所示的实施方式，支撑构件2还在支撑构件2的外表面6上包括面对获取装置16的可变形元件28，如图4所示，在获取装置16的缩回位置，该可变形元件28从车辆的外部遮蔽获取装置16。如图3所示，在获取装置的展开位置，可变形元件28被布置为发生变形，使得其通过基座22与支撑构件2的外表面6部分分离，以便释放图像传感器20在其中延伸的空间，从而获取车辆的外部环境的图像。例如，当获取装置16处于展开位置并且可变形元件28发生变形时，可变形元件28被布置为符合基座22的形状，特别是符合自由端部26的形状。可变形元件28例如由在整个或部分外表面6上延伸的可弹性变形膜形成。因此，当获取装置16不用于使车辆的外部环境可视化时，可变形元件28能够遮蔽获取装置16和支撑构件2的外表面6中的开口，从而改善可视化系统的外部侧的外观。另外，可变形元件28的可见表面可用于标识目的，例如通过添加布置为向该可见表面发出光的光源30，如图3和图4所示。
可以理解的是，除了可在展开位置与缩回位置之间移动之外，还可以调节图像传感器20的取向，例如通过规定图像传感器20可相对于基座22移动(例如旋转移动)。
根据替代实施方式，获取装置16可在展开位置与缩回位置之间旋转移动。在这种情况下，例如，旋转轴线基本上平行于支撑构件2的外表面6和内表面8，并且穿过基座22的前端部，当图像传感器20靠近车窗7时，基座22的前端部与车窗7是间隔开的。
图像传感器20的连接技术，即用于供电以及传输代表由获取装置获取的图像的信号的(多个)电缆从图像传感器20例如穿过基座22的内部延伸到车辆的内部，并且可以直接与显示装置18连接。可以理解的是，“直接连接”是指图像传感器连接技术不一定需要与车辆的电子系统连接，使得根据一个实施方式，可视化系统可以简单地一体地安装在车辆中，例如，作为车辆的后视镜的替换。
显示装置18包括屏幕34，其被布置为至少显示由图像获取装置16获取的图像。因此，屏幕34形成用于由图像获取装置16获取的图像的显示表面。
显示区域根据主方向D延伸。“在主方向D上延伸”是指根据该主方向D测量显示区域的最大尺寸。因此，例如，对于基本上矩形的显示区域，主方向D根据显示区域的长度延伸。对于实质上卵圆形或椭圆形的显示表面，主方向D对应于形状的最大尺寸。根据一个实施方式，主方向D对应于基座22在缩回位置与展开位置之间的滑动方向。例如，显示装置18从支撑构件2的内表面8突出到车辆的乘坐室中，使得显示表面与挡风玻璃支撑件14的下角部相对地延伸。
屏幕34也可以是触摸屏，例如，其允许通过在屏幕34的显示表面上直接触摸来调节屏幕34上的显示、获取装置16的位置、图像传感器20的取向和/或所捕获的图像的放大率。显示装置也可以被布置为显示由可视化装置16获取的图像以外的信息，这将稍后描述。
例如，可视系统可以被布置为识别车辆的外部环境中的障碍物并将其显示在屏幕34上。在这种情况下，例如，可以修改屏幕34显示的图像，以便突出障碍物的存在，例如通过改变障碍物的颜色、通过包围障碍物或以其他方式。
在展开位置与缩回位置之间，获取装置16可相对于支撑构件2和相对于显示装置18移动。
因此，根据一个实施方式并且更特别地在图2中可见，获取装置16在缩回位置与屏幕34的显示表面相对地延伸，并且更特别地沿着屏幕34的边缘延伸。因此，在缩回位置，获取装置16仅略微增大乘坐室内的可视化系统的尺寸。替代地，获取装置16沿着显示表面的边缘在显示器外部滑动，例如在屏幕下面。因此，获取装置16不增加显示装置18的厚度，而增加其高度。根据一个特定实施方式，显示装置18包括根据主方向D沿着屏幕延伸的套筒，并且获取装置16在缩回位置延伸到套筒中，并在套筒外部从缩回位置移动到展开位置。
当获取装置16处于缩回位置时，如上所述，图像传感器20可以被布置为获取车辆乘坐室的内部的图像。在这种情况下，例如，这些图像显示在屏幕34的显示表面上。例如，用于车辆的内部环境的这种可视化配置可以是车辆安全系统的一部分，例如在车辆发生强入(break-in)时捕获车辆内部的图像。这样的配置也可通过在车辆静止时拍摄车辆乘员而用于娱乐目的。
获取装置16在缩回位置与展开位置之间的移动可以根据车辆状况自动控制。因此，获取装置16例如被布置为在车辆停止并且可能在点火关闭时移动到缩回位置。相反，获取装置16被布置为在当车辆即将设置为运动时切换到展开位置。作为替代或补充，获取装置的移动可以与安装了可视化系统的车门3的移动同步。因此，获取装置16例如被布置为当门打开或关闭时处于缩回位置，这限制了门被打开或关闭时获取装置与车辆外部障碍物之间的干扰风险。
根据一个实施方式，如上所述的两个可视化系统1分别设置在车辆的右前车门和左前车门3上。因此，车辆外部可以完全没有光学镜。
上述可视化系统因简化了安装、减小了车辆尺寸、通过提供(多个)可视化装置的外部部件仅包括获取装置16改善了其空气动力性能而可以有效且有利地替换传统的车辆后视镜。可视化系统还因使显示装置作为内部部件或(多个)可视化装置的一部分而改善了驾驶员的驾驶状况。此外，特别是当车辆静止时，获取装置性能降低的可能性较小。

Claims (10)

1.一种用于车辆的外部环境的可视化系统(1)，所述可视化系统包括：至少一个支撑构件(2)，所述支撑构件限定了用于在所述车辆的外部延伸的外表面(6)和用于在所述车辆的内部延伸的内表面(8)；以及所述车辆的外部环境的至少一个可视化装置(4)，所述可视化装置(4)包括：在所述支撑构件(2)的所述内表面上延伸的至少一个显示装置(18)；以及至少一个图像获取装置(16)，所述图像获取装置(16)包括图像传感器(20)和基座(22)，所述图像传感器(20)附接至所述基座(22)的自由端部部分，其特征在于，所述获取装置(16)能相对于所述支撑构件(2)和所述显示装置(18)在展开位置与缩回位置之间移动，在所述展开位置，所述基座(22)主要在所述支撑构件(2)的所述外表面(6)侧延伸，而在所述缩回位置，所述基座(22)主要在所述支撑构件(2)的所述内表面(8)侧延伸。
2.根据权利要求1所述的可视化系统，其特征在于，所述获取装置(16)能相对于所述支撑构件(2)在所述展开位置与所述缩回位置之间平移移动。
3.根据权利要求1或2所述的可视化系统，其特征在于，所述显示装置(18)包括显示表面，在所述显示表面上显示由所述获取装置(16)获取的图像，在所述缩回位置，所述获取装置(16)的所述基座(22)至少部分地与所述显示表面的边缘相对地延伸和/或沿着所述显示表面的边缘延伸。
4.根据权利要求3所述的可视化系统，其特征在于，所述显示装置(18)包括沿着所述显示表面的边缘的至少一部分延伸的套管，所述获取装置(16)在所述套管中在所述缩回位置与所述展开位置之间移动。
5.根据权利要求1或2所述的可视化系统，其特征在于，所述基座(22)的所述自由端部部分包括自由端部(26)，在所述获取装置(16)的所述展开位置，所述图像传感器(20)在所述自由端部(26)与所述支撑构件(2)的所述外表面(6)之间延伸。
6.根据权利要求5所述的可视化系统，其特征在于，在所述缩回位置，所述基座(22)的所述自由端部(26)与所述支撑构件(2)的所述外表面(6)基本平齐。
7.根据权利要求5所述的可视化系统，其特征在于，所述支撑构件(2)包括可变形元件(28)，所述可变形元件(28)在所述外表面(6)侧与所述基座(22)的所述自由端部(26)相对地延伸，在所述获取装置(16)的所述展开位置，所述可变形元件(28)通过所述基座(22)而变形，以便与所述支撑构件(2)的所述外表面(6)部分间隔开并且释放所述图像传感器(20)在其中延伸的空间。
8.根据权利要求1或2所述的用于外部环境的可视化系统，其特征在于，所述获取装置(4)构成适于被安装在所述支撑构件(2)上的单个模块。
9.一种车辆车门(3)，其包括限定至少一个车窗(7)的车门主体(5)以及根据权利要求1或2所述的外部环境的可视化系统(1)，其中所述支撑构件(2)形成在所述车窗(7)附近延伸的所述主体(5)的一部分。
10.根据权利要求9所述的车辆车门，其特征在于，所述支撑构件(2)形成所述车窗(7)的前部支柱的一部分。
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