CN210062820U - 一种车辆电子图像显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型所提供的车辆电子图像显示设备，包含多个摄像头，用于采集车辆多个预定采集方向上的视频图像；显示屏，将多个视频图像面向驾驶员进行显示；图像处理单元，依据车辆信号对相应地视野图像进行处理并传输给显示屏进行显示；多个预定采集方向上的视频图像被采集后通过车载以太网传输网络将视频图像传输至图像处理单元，减少驾驶员在驾驶过程中看到的左、右盲区，通过摄像头及相关图像控制单元，基于驾驶操作信号通过车内显示屏显示视角范围更广的车身周围图像提高用户驾驶车辆的安全性与舒适性。

Description

一种车辆电子图像显示设备

技术领域

本实用新型涉及汽车电子领域，具体涉及车辆电子图像显示设备。

背景技术

现如今安装在汽车外侧的后视镜均为光学后视镜，由于镜面面积和调整角度所限的原因，因此在车辆的左右两侧，驾驶员位置往后一定区域会形成驾驶员视野死角。

同时由于车辆左右A柱对驾驶员视角的遮挡，在车辆左右转向过程中，在车辆左右两侧，驾驶员位置往前一定区域会形成驾驶员视野死角。

由于死角盲区的存在，给驾驶汽车带来了一定的安全隐患。同时传统光学外后视镜存在结构复杂，体积较大，同时风阻、风噪大等原因，影响驾驶经济性和舒适性。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种能够依据车辆信号对相应地视野图像按照预定优化模式进行处理显示的车辆电子图像显示设备，避免形成视野盲区，并且能够基于车辆信号来优化显示方式，使得车辆周边环境、倒车视野环境的图像显示效果更好。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，包括：

多个摄像头，用于采集车辆多个预定采集方向上的视频图像；

显示屏，将多个视频图像面向驾驶员进行显示；

图像处理单元，依据车辆信号对相应地视野图像进行处理并传输给显示屏进行显示；

多个预定采集方向上的视频图像被采集后通过车载以太网传输网络将视频图像传输至图像处理单元。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，显示屏显示的图像内容存储于图像处理单元中的存储器中，显示屏显示的图像内容包括前进模式、左转模式、右转模式、倒车模式中的一种或多种；

前进模式中，显示屏显示的图像为：将左前方采集的视频图像以正常视角显示，左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方采集的视频图像以正常视角显示，右后方采集的视频图像以广角视角显示；左转模式中，显示屏显示的图像为：将左前方、左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方的视频图像以正常视角显示，右后方采集的视频图像以广角视角显示；右转模式中，显示屏显示的图像为：将左前方采集的视频图像以正常视角显示，左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方、右后方采集的视频图像以广角视角显示；倒车模式中，显示屏显示的图像为：将左前方、左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方、右后方采集的视频图像以广角视角显示。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，图像单元在进行图像处理过程中，对不同车辆信号相应设定存储正常或者优化的视频图像处理方式。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，车辆信号包含以下任意至少一种：驾驶操作信号、传感器信号、车辆状态信号。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，驾驶操作信号包含：前进行驶、左转、右转以及倒车，

存储器对驾驶操作信号在不同预定的采集方向下相应设定存储正常或者优化的视频图像处理方式。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，多个摄像头包括四个广角摄像头，用于采集车辆左前方，左后方，右前方，右后方四个采集方向上的图像数据。车辆内部的左A柱上设有左柱显示屏，右A柱上设有右柱显示屏，左前和左后方向上的视频图像通过左柱显示屏被显示，右前和右后方向上的视频图像通过右柱显示屏被显示。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，视频图像的正常显示方式包含：可视角度在60°内；视频图像的广角优化方式包含：可视角度大于120°：

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，图像处理单元包含主控制器、与摄像头通信连接的通信接口、与车内其他外部设备通信连接的车内数据接口以及、与显示屏通信连接的图像输出单元，其中，主控器分别与图像输出单元、车内数据接口、通信接口相连接。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，主控制器包括FPGA处理器，通过FPGA处理器实现多个处理器同时对多个摄像头传输的图像进实时处理。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，主控制器包括整车的ADAS控制器和/或自动驾驶控制器，所述控制器用于将多个摄像头传输的图像信号处理并控制图像信号的传输。

本实用新型提供一种车辆电子图像显示设备，进一步可选地，车内数据接口为高速数据接口，其传输速率为10MB～10GB/s。

通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本实用新型所提供的车辆电子图像显示设备，通过摄像头所采集车辆周边多个预定采集方向上的视频图像，根据依据车辆信号，例如传感器信号、车辆状态信号判断车辆的形式状态，对相应地视野图像按照预定优化模式进行处理显示，减少驾驶员在驾驶过程中看到的左、右盲区，通过摄像头及相关图像控制单元，基于驾驶操作信号通过车内显示屏显示视角范围更广的车身周围图像，达到优化显示的目的，提高用户驾驶车辆的安全性与舒适性。

2)、在图像处理单元中的主控制器中采用FPGA处理器，通过Verilog HDL语言对FPGA进行程序设计，使其变成多个同时能够对多个摄像头进行同时处理的多路处理器，这样是图像能够更实时的传输，避免图像延时。

3)多个预定采集方向上的视频图像被采集后通过车载以太网传输网络将视频图像传输至图像处理单元，相比于传统采用LVDS视频传输方案，能够提供传输速度、降低线缆成本。

附图说明

图1是本实用新型实施中车辆电子图像显示设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中车辆电子图像显示方法的图像处理流程；

图3是本实用新型实施例中显示屏的图像显示内容的示意表图；

图4是本实用新型实施例中主控制器的示意图。

具体实施方式

通过下面结合附图说明本实用新型的优选实施例，将使本实用新型的上述及其它目标、特征和优点更加清楚，其中：

图1是本实用新型实施中车辆电子图像显示设备的结构示意图。

如图1所示，车辆电子图像显示设备包括图像处理单元1、广角摄像头2、车载以太网3和图像显示屏4。其中图像处理单元1包含主控制器101、通信接口102、车内高速数据接口103、图像输出单元104。车辆电子图像显示设备进一步包含省略画出的与主控制器101连接的存储器，用于对显示屏显示的图像内容等进行存储。其中，车辆的高速数据接口的传输速率为10MB～10GB/s

通信接口102与广角摄像头2通信连接，车内高速数据接口102用于与车内其他外部设备通信连接，图像输出单元104与图像显示屏4通信连接，主控制器101分别与通信接口102、车内高速数据接口103和图像输出单元104相连接。

广角摄像头2中包含安装在车辆车身上的四个摄像头，采用广角摄像头，本实用新型中基于其他图像优化方式也可采用相应类型摄像头，分别为第一广角摄像头、第二广角摄像头、第三广角摄像头、以及第四广角摄像头，分别相应采集车辆左前方、左后方、右前方以及右后方的图像数据。采集到的图像数据可以通过上述车载以太网3传输至上述通信接口102，然后上述通信接口102将接收到四路以太网数据统一发送至上述主控制器101。上述车内高速数据接口103将接收到车内数据发送至上述主控制器101，上述主控制器101通过对数据进行判断后，对四路上述广角摄像头2的图像数据进行处理后，将处理后的图像数据发送至上述图像输出单元104，上述图像输出单元104分别将处理后的图像信息传输至上述图像显示屏4中的两块显示屏上。

具体地，需要说明的是显示屏显示的图像内容预先存储于存储器中，其图像内容的显示模式包括前进模式、左转模式、右转模式、倒车模式，其根据车辆的行驶状态自动切换为与车辆行驶状态对应的显示模式即可。

具体地，主控制器包括整车的ADAS控制器或自动驾驶控制器。

本实施例中显示屏包含左显示屏和右显示屏，左前方，左后方的图像数据显示在上述图像显示屏4中的左显示屏上，左显示屏安装在车辆内部的左A柱上。右前方，右后方的图像数据显示在上述图像显示屏4中的右显示屏上，右显示屏安装在车辆内部的右A柱上。左显示屏和右显示屏为触摸屏。

图2是本实用新型实施例中车辆电子图像显示方法的图像处理流程。通过图2，对在车辆处于不同驾驶模式时不同转向信号下的车辆电子图像显示方法的过程。

图3是本实用新型实施例中显示屏的图像内容的示意表图。存储器用于对例如图3中的图像内容显示模式进行存储，图像处理单元1依据车辆的驾驶操作信号对相应地视野图像按照预定显示模式进行处理显示。由图3可知，在该显示模式表中，对驾驶操作信号在不同预定的采集方向下相应设定存储正常或者优化的视频图像处理方式。

结合图3的预定优化模式表对图2的处理过程进行如下说明：

步骤S1:车内高速数据接口103接收到车辆档位信号，进入步骤S2；

步骤S2:车辆档位信号传输至主控制器101，步骤S3；

步骤S3:判断车辆是否处在倒车档位下？判断为否时，进入步骤S4,判断为是时，进入步骤S5；

步骤S4:进入此状态，判定车辆所处的驾驶操作信号为前进模式，主控制器101将视频图像显示为左前正常、左后广角，右前正常、右后广角，进入步骤S6；

步骤S5:进入此状态，判定车辆所处的驾驶操作信号为倒车模式，主控制器101将视频图像显示为左前广角、左后广角，右前广角、右后广角，进入步骤S6；

步骤S6:判断车内高速数据接口是否接收到转向信号，判断为是时，说明车辆进行了转向，进入步骤S7，判断为否时，说明车辆，进入步骤S11；

步骤S7:转向信号传输至主控制器，进入步骤S8；

步骤S8:判断转向信号具体类别，判断为左转向信号时，进入步骤S10,判断为右转向信号时，进入步骤S9；

步骤S9:主控制器将视频图像调整为左前正常、左后广角，右前广角、右后广角，进入步骤S11；

步骤S10:主控制器将视频图像调整为左前广角、左后广角，右前正常、右后广角，进入步骤S11；

步骤S11:主控制器将视频图像发送到图像输出单元，进入步骤S12；

步骤S12:图像输出单元将图像输出至左显示屏、右显示屏，进入步骤S13；

步骤S13:左显示屏、右显示屏显示相应的图像。

本实施例中，倒车模式时，左前、左后，右前、右后四个方向全部采用广角优化，本实用新型中，亦可以采用当检测到倒车模式时进一步结合转向信号，在倒车左转或者倒车右转时，在左前、左后，右前、右后四个方向全部采用广角优化基础上，对相应方向再采取加大优化程度或者叠加其他优化方式进行显示。具体而言，例如在倒车左转时，将左前方、左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方的视频图像以正常视角显示，右后方采集的视频图像以广角视角显示，在倒车右转时，将左前方采集的视频图像以正常视角显示，左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方、右后方采集的视频图像以广角视角显示。

上述步骤S1至步骤S13的处理流程结合图1的各个模块来看，进行以下说明：

在车辆正常前进行驶时，上述主控制器101将接收到图像信息进行处理后，发送至上述图像输出单元104。上述图像输出单元104将左前方的正常视角图像数据，左后方的广角图像数据传输至上述图像显示屏4中的左显示屏显示；上述图像输出单元104将右前方的正常视角图像数据，右后方的广角图像数据传输至上述图像显示屏4中的右显示屏显示。

上述车内高速数据接口103接收到车辆发送过来的转向信号时，将转向信号发送至上述主控制器101，上述主控制器101通过对转向信号判断后，对接收到的图像信号进行相应处理。上述主控制器101将处理后的图像信号发送至上述图像输出单元104。车辆转向信号包含左转向信号与右转向信号。左转向状态下，上述图像输出单元104将左前方广角图像、左后方广角图像发送至上述图像显示屏4的左显示屏显示。将右后方的正常视角图像数据，右后方的广角图像数据传输至上述图像显示屏4的右显示屏显示；右转向状态下，上述图像输出单元104将左前方的正常视角图像数据，左后方的广角图像数据传输至上述图像显示屏4的左显示屏显示。将右前方广角图像、右后方广角图像发送至上述图像显示屏4的右显示屏显示。

上述车内高速数据接口103接收到车辆发送过来的倒车档位信号时，将倒车档位信号发送至上述主控制器101，上述主控制器101通过对倒车档位信号判断后，对接收到图像信号进行相应处理。上述主控制器101将处理后的图像信号发送至上述图像输出单元104。上述图像输出单元104将左前方广角图像、左后方广角图像发送至上述图像显示屏4的左显示屏显示。将右前方广角图像、右后方广角图像发送至上述图像显示屏4的右显示屏显示。

上述车辆电子图像显示方法以及设备是本实用新型其中的具体实施例。当然，本实用新型不限于上述例子，可对具体的接口形式和图像处理的细节部分等作各种改变。例如，在上述系统中，左显示屏布置在车内左A柱上，右显示屏布置在车内右A柱上。然而，还可以，左显示屏布置在左车门，中心柱等上，右显示屏布置在右车门，中心柱等上。车辆左前方，左后方的图像显示在左显示屏上，车辆右前方，右后方的图像显示在右显示屏上。

上述实施例中，在车身左右外后视镜上布置四个广角摄像头图像采集装置，将相应位置的图像采集后通过车载以太网传输技术将视频图像传输至图像处理单元，图像处理单元进行图像处理后，将显示画面输出至安装在车内左右A柱的两面显示屏上。

广角摄像头视角通常大于120°，有的甚至超过180°，此处使用的广角摄像头的视角即超过180°，其相对于可视角度在60°内的普通视角摄像头可以获得更大的视野范围。上述实施例中，在倒车时全部采用广角优化基础上，对倒车左转或者倒车右转时可以对相应方向再采取加大优化程度进行显示，所述的加大优化程度则可以采用不同广角角度实现，例如初步优化角度为120°，进一步优化角度为增大至160°。

图4为本实用新型实时例中图像处理单元中主控制器的具体结构示意图。

具体地，主控制器101包括FPGA可编程处理器20，FPGA是一种集成电路芯片，可根据电路连接以及需要实现的功能进行配置，因此“现场可编程”。FPGA配置通常使用硬件描述语言(HDL)来指定。FPGA包含一个可编程逻辑块的数组，以及一个可重构互连的层次结构，允许块被“连接在一起”，就像许多逻辑门一样，可以在不同的配置中相互连接。逻辑块可以配置为执行复杂的组合函数，或者仅仅是简单的逻辑门，比如，XOR。在大多数FPGA中，逻辑块也包括内存元素，这可能是简单的触发器或更完整的内存块。现代现场可编程门阵列(FPGA)有大量的逻辑门和RAM块来实现复杂的数字计算。本实施例中，通过采用Verilog对FPGA进行编程控制，使其实现多个处理器的功能，由于实施例中有左显示屏和右显示屏，因为通过编程将PFGA可编程处理器20配置为处理器201和处理器202，其中，处理器201专门处理车辆左侧图片，处理器202专门处理车辆右侧图像，这样能够节省图像处理时间，更大程度的降低图像传输的延时，增加安全性。

本实用新型所涉及的汽车用电子后视镜系统，是由四个摄像头以和两面显示屏组成的后视系统。在车辆左右两侧各安装两个摄像头，分别朝向前方、后方。

而且，本实用新型的车辆电子图像显示方法从车内高速数据接口接收到的信号不仅限于车辆左转、右转的转向信号，还可以包括车辆的各种传感器信号，包括雨量传感器、光线传感器等，或者车辆的近光灯、远光灯信号等车辆状态相关信号。主控制器能够通过数据判断车辆处在的天气、光线情况以及车辆设置的近光灯、远光灯模式等信号。

实施例的作用和效果：

本实施中以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本实用新型所提供的车辆电子图像显示方法以及设备，通过所采集车辆周边多个预定采集方向上的视频图像依据车辆信号，例如传感器信号、车辆状态信号，对相应地视野图像按照预定优化模式进行处理显示，减少驾驶员在驾驶过程中看到的左、右盲区，通过摄像头及相关图像控制单元，基于驾驶操作信号通过车内显示屏显示视角范围更广的车身周围图像，达到优化显示的目的，提高用户驾驶车辆的安全性与舒适性

另外，通过使用车载以太网技术，使显示屏上显示的图像信息能够更加清晰实时；

另外，使用两面显示屏分别显示左右方的车前与车后图像，两面显示屏分别安装在车内左右两侧，符合现有用户的使用习惯，比较于单面显示屏显示全部图像更易于被用户接受。

Claims (11)

1.一种车辆电子图像显示设备，其特征在于，包含：

多个摄像头，用于采集车辆多个预定采集方向上的视频图像；

显示屏，将多个视频图像面向驾驶员进行显示；

图像处理单元，依据车辆信号对相应地视野图像进行处理并传输给显示屏进行显示；

多个预定采集方向上的视频图像被采集后通过车载以太网传输网络将视频图像传输至图像处理单元。

2.如权利要求1所述的一种车辆电子图像显示设备，其特征在于，所述显示屏显示的图像内容存储于图像处理单元中的存储器中，显示屏显示的图像内容包括前进模式、左转模式、右转模式、倒车模式中的一种或多种；

所述前进模式中，显示屏显示的图像为：将左前方采集的视频图像以正常视角显示，左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方采集的视频图像以正常视角显示，右后方采集的视频图像以广角视角显示；

所述左转模式中，显示屏显示的图像为：将左前方、左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方的视频图像以正常视角显示，右后方采集的视频图像以广角视角显示；

所述右转模式中，显示屏显示的图像为：将左前方采集的视频图像以正常视角显示，左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方、右后方采集的视频图像以广角视角显示；

所述倒车模式中，显示屏显示的图像为：将左前方、左后方采集的视频图像以广角视角显示，将右前方、右后方采集的视频图像以广角视角显示。

3.如权利要求1所述的车辆电子图像显示设备，其特征在于：

图像单元在进行图像处理过程中，对不同车辆信号相应设定存储正常或者优化的视频图像处理方式。

4.如权利要求1所述的车辆电子图像显示设备，其特征在于：

车辆信号包含以下任意至少一种：驾驶操作信号、传感器信号、车辆状态信号。

5.如权利要求4所述的车辆电子图像显示设备，其特征在于：

驾驶操作信号包含：前进行驶、左转、右转以及倒车，

存储器对驾驶操作信号在不同预定的采集方向下相应设定存储正常或者优化的视频图像处理方式。

6.如权利要求1所述的车辆电子图像显示设备，其特征在于：

所述多个摄像头包括四个广角摄像头，用于采集车辆左前方，左后方，右前方，右后方四个采集方向上的图像数据；

车辆内部的左A柱上设有左柱显示屏，右A柱上设有右柱显示屏，左前和左后方向上的视频图像通过左柱显示屏被显示，右前和右后方向上的视频图像通过右柱显示屏被显示。

7.如权利要求1所述的车辆电子图像显示设备，其特征在于：视频图像的正常显示方式包含：可视角度在60°内；视频图像的广角优化方式包含：可视角度大于120°。

8.如权利要求1所述的车辆电子图像显示设备，其特征在于：

其中，图像处理单元包含主控制器、与摄像头通信连接的通信接口、与车内其他外部设备通信连接的车内数据接口以及、与显示屏通信连接的图像输出单元，其中，主控制器分别与图像输出单元、车内数据接口、通信接口相连接。

9.如权利要求8所述的车辆电子图像显示设备，其特征在于：

所述主控制器包括FPGA处理器，通过FPGA处理器实现对多个处理器同时多个摄像头传输的图像进实时处理。

10.如权利要求8所述的车辆电子图像显示设备，其特征在于：所述主控制器包括整车的ADAS控制器和/或自动驾驶控制器。

11.如权利要求8所述的车辆电子图像显示设备，其特征在于，所述车内数据接口为高速数据接口，其传输速率为10MB～10GB/s。

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