TWI478828B - 車載影像系統及安裝有該車載影像系統的汽車 - Google Patents

Description

車載影像系統及安裝有該車載影像系統的汽車

本發明涉及一種車載影像系統及安裝有該車載影像系統的汽車。

隨著光學儀器和嵌入式電腦製造成本的不斷降低，車載影像系統在汽車領域得到了廣泛地發展應用，其中，應用較為普及的係倒車影像顯示。通過車載倒車影像系統，駕駛員可以方便、準確地獲取倒車行進過程中車後部的具體狀況，有助於駕駛員根據獲取的資訊做出正確的判斷及倒車操作，減少倒車過程可能出現的事故。

目前，廣泛應用於倒車的車載影像系統，一般採用不同的實現方式，其中，一種方式為將相機模組可旋轉地安裝於於車頂，以獲取不同區域的影像資訊。但係，此種實現方式中，相機模組的拍攝範圍受視場的限制，在某一區域，相機模組基本上只能獲取固定方向範圍內的影像資訊，且此種相機模組易被車輛本身尤其係車頂所遮擋，而無法充分獲取各位方位的影像資訊。另一種實現方式基本上係利用安裝於車身不同部位的多個數位影像模組，由多個數位影像模組分別獲取不同方位的影像資訊，然後將各個數位影像模組獲取的影像資訊同時顯示於同一個顯示幕上，供駕駛員參考以進行實際操作。但係，這種實現方式又將使得同一個顯示幕上同時顯示出多個不同的畫面，需要駕駛員在同一時間內觀 察各個不同的畫面，並在較短的時間內作出準確的判斷及操作，由此將不利於駕駛員充分地集中注意力，易使駕駛員混淆各個數位影像模組獲取的影像資訊，而導致錯誤的判斷及操作，造成不必要的事故。

有鑒於此，有必要提供一種易於駕駛員使用的、可有效解決現有技術中存在的問題的車載影像系統及安裝有該車載影像系統的汽車。

一種車載影像系統包括一個相機模組，一個驅動器，及一個與所述驅動器的驅動軸相連接的反射元件。所述反射元件具有一個反射面，所述反射面傾斜設置於所述相機模組的進光口上方，入射至所述反射面的光線被所述反射面反射後，從所述進光口進入所述相機模組，所述反射元件在所述驅動器的驅動下相對於所述相機模組旋轉以擴大所述相機模組的取景範圍。

一種汽車，所述汽車的車頂的兩側各安裝一個車載影像系統。所述車載影像系統包括一個相機模組，一個驅動器，及一個與所述驅動器的驅動軸相連接的反射元件。所述反射元件具有一個反射面，所述反射面傾斜設置於所述相機模組的進光口上方，入射至所述反射面的光線被所述反射面反射後，從所述進光口進入所述相機模組，所述反射元件在所述驅動器的驅動下相對於所述相機模組旋轉以擴大所述相機模組的取景範圍。

相對於現有技術，本發明提供的車載影像系統具有如下優點：其一，利用可以旋轉的反射元件配合相機模組去獲取不同方位的影像資訊，無需配置多個相機模組，只需調節反射元件的設置角度 ，與/或配合相機模組的視場，即可獲取不同方位的影像資訊，便捷地實現車載系統的全景影像，並由顯示幕顯示出來供駕駛員觀察判斷。其二，利用本發明的車載影像系統，在保證獲取各個方位的影像資訊的同時，可以避免同一個顯示幕上顯示多個影像，由此，有利於駕駛員根據獲取的影像資訊做出快捷、準確的判斷及操作，減少事故的發生。其三，本發明的車載影像系統結構簡單，無需配置複雜的構件，便於在車輛上安裝應用。

10‧‧‧安裝架

11‧‧‧基準板

13‧‧‧第一立板

14‧‧‧第二立板

15‧‧‧第一安裝塊

16‧‧‧第二安裝塊

17‧‧‧第一軸孔

18‧‧‧支撐臂

19‧‧‧支撐架

20‧‧‧相機模組

22‧‧‧進光口

30‧‧‧驅動器

32‧‧‧驅動軸

40‧‧‧反射元件

42‧‧‧反射面

100‧‧‧車載影像系統

191‧‧‧支撐部

192‧‧‧連接部

194‧‧‧第二軸孔

200‧‧‧汽車

圖1係本發明第一實施例提供的車載影像系統的示意圖。

圖2係圖1所示的車載影像系統的分解示意圖。

圖3係圖1所示的車載影像系統的工作示意圖。

圖4係圖1所示的車載影像系統的拍攝範圍的計算示意圖。

圖5係本發明第二實施例提供的安裝有圖1所示的車載影像系統的汽車的示意圖。

圖6A至6C係圖5所示的汽車中的車載影像系統的工作示意圖。

下面將結合附圖及實施例對本技術方案作進一步詳細說明。

請參閱圖1與圖2，本發明第一實施例提供一種車載影像系統100，其包括一個安裝架10，一個相機模組20，一個驅動器30，及一個反射元件40。

所述安裝架10，其具有一個基準板11。本實施例中，所述基準板11由與其兩端相連接的第一立板13與第二立板14垂直支撐，由此 ，所述第一立板13與第二立板14及所述基準板11使所述安裝架10呈一個方形拱門結構。

所述安裝架10進一步包括一個支撐臂18，其用於支撐安裝所述相機模組20。所述支撐臂18設置於所述基準板11上，所述支撐臂18從靠近所述第二立板14的中段處向所述基準板11的中心位置延伸，且呈懸臂狀架設於所述基準板11上。本實施例中，所述支撐臂18平行架設於所述基準板11的上方，所述支撐臂18與所述基準板11之間留設有間隔。

本實施例中，所述第一立板13與第二立板14進一步朝所述安裝架10的外部分別延伸出一個第一安裝塊15與一個第二安裝塊16，由此，通過所述第一安裝塊15與所述第二安裝塊16，可便於將所述安裝架10安裝固定。可以理解的係，所述第一安裝塊15與所述第二安裝塊16可以分別開設用於連接安裝的螺紋孔。

所述相機模組20固定安裝於所述支撐臂18上，所述相機模組20的進光口22朝向背離所述支撐臂18的空間。所述相機模組20通過所述支撐臂18架設於所述基準板11上方，且所述相機模組20位於所述基準板11的中心位置。

優選地，所述相機模組20的光軸垂直於所述基準板11。

可以理解的係，所述相機模組20的數據線、電源線(圖未示)均可設置於所述支撐臂18，如，在所述支撐臂18上開設容置所述相機模組20的資料線、電源線的溝槽。

所述驅動器30設置於所述基準板11的下方，本實施例中，根據所述安裝架10的方形拱形結構，所述驅動器30設置於所述第一立板 13與第二立板14及所述基準板11圍成的空間內，且所述驅動器30的驅動軸32穿過開設於所述基準板11中心位置的第一軸孔17。

本實施例中，所述驅動器30為馬達，可以理解的係，所述驅動器30的電源線、控制線可以根據所述安裝架10的具體結構進行佈置。

所述反射元件40設置於所述基準板11的上方，且所述反射元件40位於所述相機模組20的上方。本實施例中，所述反射元件40通過一個支撐架19與所述驅動器30的驅動軸32相連接。所述支撐架19成“L”形結構，所述支撐架19具有一個支撐部191及一個連接部192。所述支撐部191與所述連接部192相互垂直。所述支撐部191連接支撐所述反射元件40。所述連接部192位於所述支撐臂18與所述基準板11之間，且平行於所述基準板11。所述連接部192為半圓結構，其中心位置開設有一個第二軸孔194。所述第二軸孔194與所述驅動軸32配合，由此，通過所述支撐架19，所述反射元件40可在所述驅動器30的驅動下，相對於所述安裝架10旋轉，即，所述反射元件40相對於所述相機模組20旋轉。

當然，所述驅動器30與所述支撐架19的連接方式並不局限於本實施例，可以理解的係，所述驅動器30與所述支撐架19也可以通過傳動機構實現連接，如通過齒輪傳動機構，將所述驅動器30的驅動力傳遞至所述支撐架19，通過所述支撐架19，使所述反射元件40相對於所述相機模組20旋轉。因此，只要可以實現所述驅動器30驅動所述反射元件40相對於所述相機模組20旋轉即可。

所述反射元件40具有一個反射面42，所述反射面42朝向所述基準板11且與所述基準板11的夾角大於0度且小於90度。所述反射面 42傾斜設置於所述相機模組20的進光口22的上方，且所述反射面42與所述相機模組20之間具有間隔，由此，可便於所述反射面42將光線反射至所述相機模組20並從所述進光口22進入所述相機模組20。

優選地，所述反射元件40在所述驅動器30的驅動下相對於所述相機模組20旋轉的旋轉軸與所述相機模組20的光軸相重合或平行。本實施例中，所述反射元件40在所述驅動器30的驅動下相對於所述相機模組20旋轉的旋轉軸即為所述驅動器30的驅動軸32。

可以理解的係，所述反射元件40在所述驅動器30的驅動下相對於所述相機模組20旋轉的旋轉軸也可以傾斜於所述相機模組20的光軸，只要所述反射元件40在所述驅動器30的驅動下相對於所述相機模組20旋轉時，通過所述反射元件40的反射面42，可以實現擴大所述相機模組20的取景範圍即可。

本實施例中，所述反射面42與所述基準板11的夾角等於40度，可以理解的係，所述支撐架19中連接支撐所述反射元件40的支撐部191可以設置樞軸(圖未示)，由此，通過控制樞軸就可以調節所述反射面42與所述基準板11之間的夾角。

優選地，所述反射元件40為平面反射鏡或凸面反射鏡，即所述反射面42為平面或凸面，可以理解的係，在不改變所述反射面42與基準板11的夾角的情況下，當所述反射面42為凸面時，其可以反射的範圍更廣。

請參閱圖3，為所述車載影像系統100的工作示意圖，其中，射向所述反射面42的光線L被反射面42反射後，將射向相機模組20， 並從進光口22進入所述相機模組20，由此，所述相機模組20可以獲取相應的影像資訊。

本實施例中，所述相機模組20的視場為60度，即，所述相機模組20搭載有視場為60度的鏡頭。

請參閱圖4，為所述相機模組20拍攝範圍的計算示意圖，當所述相機模組20的光軸處於豎直位置時，此時基準板11處於水準位置，根據光線的反射原理，可以計算得知，所述相機模組20可以獲取水平面位置以上20度至水平面位置以下40度範圍內的影像資訊，即，水平面位置以上20度至水平面位置以下40度範圍內射向所述反射面42的光線，經反射面42反射後，都可以從進光口22進入所述相機模組20。

可以理解的係，所述相機模組20可以搭載不同視場的鏡頭，同時根據所搭載的鏡頭的具體視場，配合調節所述反射面42與所述基準板11之間的夾角，所述相機模組20就可以獲取不同角度範圍內的影像資訊，當然，也可以調整相機模組20的光軸的方向，如使相機模組20的光軸與豎直方向成一夾角。

可以理解的係，所述反射元件40在驅動器30的驅動下相對於所述安裝架10旋轉時，在所述相機模組20的視場範圍內，來自不同區域的光線被所述反射面42反射後，也將從進光口22進入所述相機模組20，由此，所述相機模組20可以獲取不同方位的影像資訊。

可以理解的係，所述車載影像系統100並不局限於本實施例所示的具體結構，其中的安裝架10、相機模組20、驅動器30及反射元件40可以根據具體情況設置不同的形狀、結構及連接配合方式， 安裝架10、相機模組20及反射元件40的安裝設置角度也可以根據具體情況進行調整，只要能夠實現利用反射元件40及相機模組20配合驅動器30獲取不同方位的影像資訊即可。

請參閱圖5，本發明第二實施例提供一種汽車200，所述汽車200的車頂兩側的中間位置各安裝一個本發明第一實施例提供的車載影像系統100。

安裝於左側的一個車載影像系統100中的反射元件40在驅動器30的驅動下，在所述汽車200的車頭、車身左側及車尾之間旋轉，對應的相機模組20相應地獲取汽車200前方、左側及後方的影像資訊。

安裝於右側的另一個所述車載影像系統100中的反射元件40則在驅動器30的驅動下，在所述汽車200的車頭、車身右側及車尾之間旋轉，對應的相機模組20相應地獲取汽車200前方、右側及後方的影像資訊。

可以理解的係，所述車載影像系統100獲取的影像資訊經過信號傳輸及分析處理後，即可顯示於汽車200內的顯示幕(圖未示)，供駕駛員參考。

可以理解的係，車載影像系統100可以設計為小型結構，且根據現代汽車工業中汽車整體外形的發展水準及發展趨勢，加上車載影像系統100的具體安裝位置的調整完善，安裝於車頂的車載影像系統100並不會影響汽車200的整體外部造型及整體動力性能。此外，車載影像系統100在不使用時，可以藏於其安裝位置對應的車體部分，當需要使用，如倒車時，可通過相應的控制使車載 影像系統100伸出車體部分以獲取影像資訊。

請一併參閱圖6A至圖6C，為安裝於所述汽車200的車頂兩側的車載影像系統100的工作示意圖。

請參閱圖6C，當所述車載影像系統100中的反射元件40在驅動器30的驅動下，旋轉至對應車頭的方位時，所述車載影像系統100中的相機模組20可以獲取汽車200前方大部分區域的影像資訊，供駕駛員參考。

請參閱圖6A，當所述車載影像系統100中的反射元件40在驅動器30的驅動下，旋轉至對應車尾的方位時，所述車載影像系統100中的相機模組20可以獲取汽車200後方大部分區域的影像資訊，供駕駛員參考。

請參閱圖6B，當安裝於汽車200的車頂左側的所述車載影像系統100中的反射元件40在驅動器30的驅動下，旋轉至對應車身左側的方位時，所述車載影像系統100中的相機模組20可以獲取汽車200左側大部分區域的影像資訊，供駕駛員參考。

當安裝於汽車200的車頂右側的所述車載影像系統100中的反射元件40在驅動器30的驅動下，旋轉至對應車身右側的方位時，所述車載影像系統100中的相機模組20可以獲取汽車200右側大部分區域的影像資訊，供駕駛員參考。

可知，安裝於汽車200的車頂左側和右側的所述車載影像系統100可分別相應地獲取從車頭至車尾不同方位的影像資訊，所獲取的影像資訊經過信號傳輸及分析處理後，車內的顯示幕即可同時顯示汽車200外部的影像資訊，即實現全景影像。

可以理解的係，所述車載影像系統100在汽車200的安裝位置並不局限於本實施例提供的具體實施方式，只要通過所述車載影像系統100能實現全景影像即可。如，兩個所述車載影像系統100也可以分別安裝於汽車200的車頂的對角位置，分別獲取相應視角範圍內的影像資訊，並最終顯示於車內的顯示幕，實現全景影像。

相對於現有技術，本發明提供的車載影像系統具有如下優點：其一，利用可以旋轉的反射元件配合相機模組去獲取不同方位的影像資訊，無需配置多個相機模組，只需調節反射元件的設置角度，與/或配合相機模組的視場，即可獲取不同方位的影像資訊，便捷地實現車載系統的全景影像，並由顯示幕顯示出來供駕駛員觀察判斷。其二，利用本發明的車載影像系統，在保證獲取各個方位的影像資訊的同時，可以避免同一個顯示幕上顯示多個影像，由此，有利於駕駛員根據獲取的影像資訊做出快捷、準確的判斷及操作，減少事故的發生。其三，本發明的車載影像系統結構簡單，無需配置複雜的構件，便於在車輛上安裝應用。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧安裝架

11‧‧‧基準板

13‧‧‧第一立板

14‧‧‧第二立板

15‧‧‧第一安裝塊

16‧‧‧第二安裝塊

18‧‧‧支撐臂

19‧‧‧支撐架

20‧‧‧相機模組

22‧‧‧進光口

30‧‧‧驅動器

40‧‧‧反射元件

42‧‧‧反射面

100‧‧‧車載影像系統

191‧‧‧支撐部

192‧‧‧連接部

Claims (9)

1. 一種車載影像系統，其包括：一個相機模組；及一個驅動器；其中：所述車載影像系統進一步包括一個拱門結構的安裝架及一個與所述驅動器的驅動軸相連接的反射元件，所述安裝架具有一個基準板及兩個支撐所述基準板且分別連接所述基準板兩端的立板，所述相機模組安裝於所述基準板上，所述驅動器設置於所述基準板與兩個立板圍成的空間內，所述驅動器的驅動軸穿過所述基準板，所述反射元件具有一個反射面，所述反射面傾斜設置於所述相機模組的進光口上方，入射至所述反射面的光線被所述反射面反射後，從所述進光口進入所述相機模組，所述反射元件在所述驅動器的驅動下相對於所述相機模組旋轉以擴大所述相機模組的取景範圍。
2. 如申請專利範圍第1項所述之車載影像系統，其中，所述反射元件相對於所述相機模組旋轉的旋轉軸與所述相機模組的光軸相重合或平行。
3. 如申請專利範圍第1項所述之車載影像系統，其中，所述車載影像系統進一步包括一個設置於所述基準板上的支撐臂，所述相機模組通過所述支撐臂安裝於所述基準板上，且所述相機模組的光軸垂直於所述基準板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之車載影像系統，其中，所述車載影像系統進一步包括一個設置於所述基準板上的“L”形結構的支撐架，所述反射元件通過所述“L”形結構的支撐架設置於所述相機模組的上方，且朝向所述基準板的反射面與所述基準板之間的夾角可在0~90度之間調整。
5. 如申請專利範圍第4項所述之車載影像系統，其中，所述“L”形結構的支撐架包括相互垂直的支撐部及連接部，所述支撐部用於支撐所述反射元件，所述連接部位於所述支撐臂與所述基準板之間，且平行於所述基準板。
6. 如申請專利範圍第5項所述之車載影像系統，其中，所述驅動軸穿過所述基準板與所述支撐架的連接部相連接。
7. 如申請專利範圍第5項所述之車載影像系統，其中，所述驅動器通過所述支撐架驅動所述反射元件相對於所述相機模組旋轉。
8. 如申請專利範圍第1項所述之車載影像系統，其中，所述反射面與所述基準板的夾角為40度。
9. 一種汽車，其中，所述汽車的車頂的兩側各安裝一個如申請專利範圍第1~8項任一項所述之車載影像系統。