TWM506429U - 側視行車影像系統 - Google Patents

Description

側視行車影像系統

本創作涉及一種行車影像系統，尤其將影像進行三維環場投影，再依據操控指令進行選取及轉換為局部三維平面化影像並顯示。

傳統上，駕駛者主要是仰賴車外後照鏡來對車體的側邊視角(side view)進行觀察。一般來說，A柱區、C柱區為常見的視覺死角區域。此外，即使有後照鏡輔助，對於左側駕駛而言，由於視線的落差，車體右側也常是視覺的死角。

因此，目前已發展出將影像拍攝、再顯示於車用顯示裝置的系統。然而，目前單以後照鏡上所拍攝的影像、或是將複數個後照鏡所拍攝的影像合成或投影，目前常見的問題在於影像在高度(Z軸)的呈現不明顯，而難以判別週邊物體的高度。駕駛者即使看到影像畫面，無法判別高度，尤其是高度較低的流浪貓狗、小孩、以及雞爪釘等路面阻擋件，仍可能使得駕駛者誤判，而產生碰撞、擦撞、或車輛受損等問題。因此，無法提升駕駛者安裝這類裝置的意願。

從而，需要一種能夠呈現出高度差的影像裝置，來輔助視覺死角，使駕駛者能判斷週遭物件的高度，進而提升行車 安全，也能促進駕駛者安裝這行車影像裝置的意願。

本新型創作的主要目的在於提供一種側視行車影像系統。側視行車影像系統包含鏡頭群組、三維影像處理模組、影像選取單元，以及顯示單元。鏡頭群組包含複數個鏡頭，分別設置於車體的周圍的不同位置，用以拍攝車體周圍的複數個影像並輸出。三維影像處理模組電氣連接鏡頭群組，用以將該等影像組合並以逆投影(reciprocal projection)方式合成為一三維環場投影影像並輸出，其中三維環場投影影像中包含一虛擬車體。

影像選取單元電氣連接三維影像處理模組、鏡頭群組及車輛的一操控模組，依據來自操控模組的一操控指令選取對應方位之局部的三維環場投影影像，並將曲面影像平面化的方式將局部的三維環場投影影像轉換為局部三維平面化影像並輸出。影像選取單元並控制輸出局部三維平面化影像。局部三維平面化影像由該等影像中至少二個影像的資料所合成。顯示單元電氣連接影像選取單元，接收並顯示局部三維平面化影像。

在一實施例中，鏡頭群組包含一左下視鏡頭、一右下視鏡頭、一前視鏡頭及一後視鏡頭。左下視鏡頭安裝於車輛之左側，用以拍攝一車體左下側影像。右下視鏡頭安裝於車輛之右側，用以拍攝一車體右下側影像。後視鏡頭安裝於車輛後側，用以拍攝一車體後下視影像。前視鏡頭安裝於車輛前側，用以拍攝一車體前下視影像。車體後下視影像與車體左下側影像至少一部分重合、車體後下視影像與車體右下側影像至少一部分重合、車體前下視影像與車體左下側影像至少一部分重合、以及車體前下 視影像與車體右下側影像至少一部分重合。

在一實施例中，鏡頭群組更包含一左後視鏡頭及一右後視鏡頭，左後視鏡頭用以拍攝一左後視影像，而右後視鏡頭用以拍攝一右後視影像。

在一實施例中，影像選取單元更選取依據來自操控模組的一操控指令選取對應方位的一特定影像。影像選取單元並控制輸出特定影像，而顯示單元接收特定影像並可選擇地顯示特定影像。特定影像為左後視影像、右後視影像、車體左下側影像、車體右下側影像、車體後下視影像、或車體前下視影像。

在一實施例中，操控模組包含轉向單元、排檔單元、及鏡頭調整單元的至少其中之一。操控指令包含由轉向單元、排檔單元、及鏡頭調整單元所分別產生的一轉向指令、一排檔指令及一鏡頭調整指令。

在一實施例中，本新型創作的側視行車影像系統，影像選取單元更電氣連接車輛之一車速偵測單元，當車速偵測單元偵測到車輛之速度超過一極限值時，發出一切換指令至影像選取單元，影像選取單元可選擇地輸出局部三維環場投影影像或特定影像。

在一實施例中，顯示單元包含一觸控螢幕，觸控螢幕電氣連接影像選取單元。當觸控時會發出一觸控指令至影像選取單元，以控制調整影像選取單元所輸出之局部三維平面化影像或特定影像。觸控指令係指一放大指令、一縮小指令、一位移指令、一切換畫面數量指令及一切換視角指令。

在一實施例中，三維影像處理模組更包含一亮度處 理單元及一水平處理單元，分別用以校正該等影像的亮度及水平，使其一致。

在一實施例中，本新型創作的側視行車影像系統，更包含一資料紀錄單元。資料紀錄單元電氣連接影像選取單元，用以儲存輸出至顯示單元上之局部三維平面化影像及特定影像的連續畫面。

本新型創作側視行車影像系統係利用影像的處理及合成，建立三維環場投影影像，再依據操控指令選取對應方位之局部影像，並轉換為局部三維平面化影像並輸出至顯示單元，較傳統上的平面二維投影，更因提升了Z軸，使得畫面立體化，進而使駕駛者利於判斷周邊的狀況。

1‧‧‧側視行車影像系統

10‧‧‧鏡頭群組

10LB‧‧‧左後視鏡頭

10LD‧‧‧左下視鏡頭

10RB‧‧‧右後視鏡頭

10RD‧‧‧右下視鏡頭

10B‧‧‧後視鏡頭

10F‧‧‧前視鏡頭

20‧‧‧三維影像處理模組

21‧‧‧亮度處理單元

23‧‧‧水平處理單元

30‧‧‧影像選取單元

40‧‧‧顯示單元

42‧‧‧觸控螢幕

60‧‧‧資料紀錄單元

200‧‧‧車輛

210L‧‧‧左後照鏡

210R‧‧‧右後照鏡

220‧‧‧控制匯流模組

230‧‧‧操控模組

231‧‧‧轉向單元

233‧‧‧排檔單元

235‧‧‧鏡頭調整單元

240‧‧‧車速偵測單元

500‧‧‧虛擬車體

I_L ‧‧‧左方投影影像

I_R ‧‧‧右方投影影像

I_F ‧‧‧前方投影影像

I_B ‧‧‧後方投影影像

I_surr ‧‧‧三維環場投影影像

第1A圖及第1B圖所示為本新型創作鏡頭的配置示意圖。

第2圖為本新型創作側視行車影像系統的單元示意圖。

第3A圖及第3B圖為本新型創作環場投影的示意圖。

第4圖為本新型創作顯示單元上之影像的示意圖。

第5圖為本新型創作操控模組的單元示意圖。

第6圖為本新型創作三維影像處理模組的單元示意圖。

參閱第1A圖、第1B圖以及第2圖，第1A圖及第1B圖所示為本新型創作鏡頭的配置示意圖，而第2圖為本新型創 作側視行車影像系統的單元示意圖。如第1A圖、第1B圖及第2圖所示，本新型創作側視行車影像系統1包含一鏡頭群組10、一三維影像處理模組20、一影像選取單元30，以及顯示單元40。三維影像處理模組20電氣連接鏡頭群組10、影像選取單元30電氣連接鏡頭群組10、三維影像處理模組20及車輛200的操控模組230、顯示單元40可以為一個或多個，各顯示單元40電氣連接影像選取單元30。

鏡頭群組10至少包含一左下視鏡頭10LD、一右下視鏡頭10RD、一後視鏡頭10B、以及一前視鏡頭10F。左下視鏡頭10LD與右下視鏡頭10RD分別安裝於車輛200的左側及右側，例如，左後照鏡210L及右後照鏡210R的下緣，分別用以拍攝一車體左下側影像及一車體右下側影像並輸出。後視鏡頭10B及前視鏡頭10F分別安裝於車輛200的後方及前方，分別用以拍攝一車體後下視影像及一車體後下視影像並輸出。

基本上，左下視鏡頭10LD、右下視鏡頭10RD、後視鏡頭10B、前視鏡頭10F都是以廣角鏡頭來實現，使得車體後下視影像與車體左下側影像的至少一部分重合、車體後下視影像與車體右下側影像的至少一部分重合、車體前下視影像與車體左下側影像的至少一部分重合、及車體前下視影像與車體右下側影像的至少一部分重合。左下視鏡頭10LD及一右下視鏡頭10RD的角度可以受到調整。

除此之外，鏡頭群組10更包含一左後視鏡頭10LB 及一右後視鏡頭10RB，左後視鏡頭10LD安裝於左後照鏡210L，用以拍攝一左後視影像，而右後視鏡頭10RB安裝於右後照鏡210R，用以拍攝一右後視影像。實際上，鏡頭的數量及角度都可以依實際的需求調整，以上僅為示例，而非用以限制。

參閱第3A圖及3B圖，本新型創作環場投影的示意圖。三維影像處理模組20電氣連接左下視鏡頭10LD、右下視鏡頭10RD、後視鏡頭10B及前視鏡頭10F，將車體左下側影像、車體後下視影像、車體右下側影像、車體前下視影像，先組合為一平面的環場影像，再經由逆投影的方式將平面的環場影像合成為一三維環場投影影像I_surr 並輸出。如第3A圖及第3B圖所示，三維環場投影影像I_surr 中包含一虛擬車體500及車體周邊的環場投影影像，如左方投影影像I_L 、右方投影影像I_R 、前方投影影像I_F 、或後方投影影像I_B 等。三維影像處理模組20可以由一微電腦、一處理器或一特用晶片來實現。

參閱第4圖，本新型創作顯示單元上之影像的示意圖。同時參閱第2圖、第3A圖及第3B圖。車輛200的操控模組230與影像選取單元30均電氣連接至車輛200的控制匯流模組220。操控模組230產生一操控指令通過控制匯流模組220傳輸。影像選取單元30接收三維環場投影影像I_surr 及操控指令，並依據操控指令選取對應方位的局部的三維環場投影影像I_surr ，例如，影像選取單元30選取左方投影影像I_L 、右方投影影像I_R 、前方投影影像I_F 、或後方投影影像I_B 或其部分的組合，並將選取後的局 部三維環場投影影像I_surr 的曲面影像平面化轉換為一局部三維平面化影像。局部三維平面化影像中包含虛擬車體500，且局部三維平面化影像由車體左下側影像、車體後下視影像、車體右下側影像、車體前下視影像中至少二個影像的資料所合成。

影像選取單元30更依據操控指令選取對應之方位的特定影像，其中特定影像可以為左後視影像、右後視影像、車體左下側影像、車體右下側影像、車體後下視影像、或車體前下視影像。例如，以第4圖為例，在車輛200倒車的狀態，顯示單元40上顯示車體左下側影像以及選取部分的左方投影影像I_L 、部分的右方投影影像I_R 、部分的前方投影影像I_F 、及部分的後方投影影像I_B 所合成的局部三維平面化影像。

此外，影像選取單元30更控制局部三維平面化影像及特定影像的輸出。一般來說，顯示單元40上呈現局部三維平面化影像及特定影像的雙畫面，例如，當以局部三維平面化影像為主、特定影像為輔時，輸出至顯示單元40的資料畫面比例局部三維平面化影像大於特定影像。但整體實際的狀況，可以依據駕駛者的習慣來調整。

更進一步地，實際上三維影像處理模組20也可以藉由組合車體左下側影像、車體後下視影像、車體右下側影像，或是車體左下側影像、車體前下視影像、車體右下側影像形成一半環場影像，再經由逆投影的方式將半環場影像合成為半個三維環場投影影像I_surr 。影像選取單元30再從半個三維環場投影影像 I_surr 選取局部，再平面化轉換為局部三維平面化影像。

影像選取單元30可以為由一微電腦、一處理器或一特用晶片來實現，亦可與三維影像處理模組20設置於同一微電腦、一處理器或一特用晶片中。顯示單元40係指一電子儀表板、一車用多媒體裝置、一電子後照鏡、一抬頭顯示器、一智慧型手機的顯示面板、一平板電腦的顯示面板或其組合。

進一步參閱第5圖，本新型創作操控模組的單元示意圖。如第5圖所示，操控模組230包含一轉向單元231及一排檔單元233。轉向單元231及排檔單元233分別用以產生一轉向指令及一排檔指令，使影像選取單元30選取三維環場投影影像I_surr 的角度，以及對應的特定影像。例如，在打左轉燈時選擇左方投影影像I_L 及車體左後視影像、打倒車檔時選擇後方投影影像I_B 及車體後下視影像。操控模組230更包含一鏡頭調整單元235，用以產生一鏡頭調整指令，以調整鏡頭群組10中鏡頭的角度符合駕駛者的視角。

再次參閱第2圖，車輛200更包含一車速偵測單元240。影像選取單元30與車速偵測單元240都電氣連接至控制匯流模組220。車速偵測單元240偵測車輛200的速度，當偵測到速度超過一極限值，例如10公里/小時(Km/HR)時，發出一切換指令。切換指令通過控制匯流模組220傳送至影像選取單元30。影像選取單元30接收切換指令後，可以選擇性地輸出局部三維平面化影像或特定影像。例如，可以設定為在高速時僅輸出特定影 像，藉此避免在車速較快時駕駛者無法即時辨識周遭的狀態。

參閱第6圖，本新型創作三維影像處理模組的單元示意圖，如第6圖所示，三維影像處理模組20包含一亮度處理單元21及一水平處理單元23。亮度處理單元21及水平處理單元23分別連接鏡頭群組10，用以校正亮度及水平，使車體左下側影像、車體右下側影像、車體前下視影像，以及車體後下視影像的亮度及水平一致，以避免影像三維影像處理模組20在處理三維環場投影影像I_surr 時產生偏差。

再次參閱第2圖，顯示單元40更可包含一觸控螢幕42，觸控螢幕42電氣連接影像選取單元30，當觸控時會發出一觸控指令至影像選取單元30，以控制調整影像選取單元30所輸出之局部三維平面化影像以及特定影像。觸控指令係指放大指令、縮小指令、位移指令、切換畫面數量指令及切換視角指令等，可以為單一指令或是多個指令之組合，以調整在顯示單元40所呈現的畫面大小、位置、畫面數量及畫面視角。

再次參閱第2圖，本新型創作側視行車影像系統1更包含一資料紀錄單元60。資料紀錄單元60電氣連接影像選取單元30，用以儲存輸出至顯示單元40的局部三維平面化影像特定影像的連續畫面，以作為行車紀錄。主要用以保存在側邊受到撞擊時的畫面，以作為佐證證據。

本新型創作側視行車影像系統主要能夠利用影像的處理及合成，將平面影像組合後以逆投影的方式建立三維環場 投影影像，再依據操控指令選取對應方位之局部影像，並轉換為局部三維平面化影像並輸出至顯示單元。從而，駕駛者可以觀看顯示單元輔助，避免傳統上視角盲點。由於更能利用模擬車體及週邊的畫面建立三維投影及畫面合成，較傳統上的平面二維投影，更因提升了Z軸，使得畫面立體化，進而使駕駛者利於判斷周邊的狀況。

以上實施例僅為示例，而不用以限定，各種基於本新型創作的精神的變化及組合都能依據以上實施例輕易變化，應以本新型創作的申請專利範圍認定實際界定的權利範圍。

1‧‧‧側視行車影像系統

10‧‧‧鏡頭群組

10LB‧‧‧左後視鏡頭

10LD‧‧‧左下視鏡頭

10RB‧‧‧右後視鏡頭

10RD‧‧‧右下視鏡頭

10B‧‧‧後視鏡頭

10F‧‧‧前視鏡頭

20‧‧‧三維影像處理模組

30‧‧‧影像選取單元

40‧‧‧顯示單元

42‧‧‧觸控螢幕

60‧‧‧資料紀錄單元

220‧‧‧控制匯流模組

230‧‧‧操控模組

240‧‧‧車速偵測單元

Claims (10)

1. 一種側視行車影像系統，包含：一鏡頭群組，包含複數個鏡頭，分別設置於一車輛周圍的不同位置，用以拍攝該車輛周圍的複數個影像並輸出；一三維影像處理模組，電氣連接該鏡頭群組，接收該等影像，並合成為一三維環場投影影像並輸出，其中該三維環場投影影像中包含一虛擬車體；一影像選取單元，電氣連接該車輛的一操控模組、該三維影像處理模組、及該鏡頭群組，該影像選取單元接收該三維環場投影影像，並依據來自該操控模組的一操控指令選取其對應方位之局部的該三維環場投影影像，並將之轉換為一局部三維平面化影像，其中該局部三維平面化影像包含由該等影像中至少二個影像的資料所合成，該影像選取單元並控制輸出該局部三維平面化影像；以及一顯示單元，電氣連接該影像選取單元，接收並可選擇地顯示該局部三維平面化影像。
2. 如請求項1所述之側視行車影像系統，其中該鏡頭群組包含：一左下視鏡頭，安裝於該車輛之左側，用以拍攝一車體左下側影像；一右下視鏡頭，安裝於該車輛之右側，用以拍攝一車體右下側影像；一後視鏡頭，安裝於該車輛後側，用以拍攝一車體後下視影像，該車體後下視影像與該車體左下側影像至少一部分 重合，該車體後下視影像與該車體右下側影像至少一部分重合；以及一前視鏡頭，安裝於該車輛前側，用以拍攝一車體前下視影像，該車體前下視影像與該車體左下側影像至少一部分重合，該車體前下視影像與該車體右下側影像至少一部分重合，其中該車體左下側影像、該車體右下側影像、該車體前下側影像及該車體後下側影像經三維影像處理模組合成為該三維環場投影影像。
3. 如請求項2所述之側視行車影像系統，其中該鏡頭群組更包含一左後視鏡頭及一右後視鏡頭，該左後視鏡頭用以拍攝一左後視影像，而該右後視鏡頭用以拍攝一右後視影像。
4. 如請求項3所述之側視行車影像系統，其中該影像選取單元更可依據來自該操控模組之該操控指令選取對應方位的一特定影像，該影像選取單元並控制輸出該特定影像，該顯示單元接收該特定影像並可選擇地顯示該特定影像，其中該特定影像為該左後視影像、該右後視影像、該車體左下側影像、該車體右下側影像、該車體後下視影像、或該車體前下視影像。
5. 如請求項4所述之側視行車影像系統，其中該影像選取單元更電氣連接該車輛之一車速偵測單元，當該車速偵測單元偵測到該車輛之速度超過一極限值時，發出一切換指令至該影像選取單元，該影像選取單元可選擇性輸出該局部三維平面化影像或該特定影像至該顯示單元上。
6. 如請求項5所述之側視行車影像系統，其中該極限值為10公里/小時(Km/HR)。
7. 如請求項4所述之側視行車影像系統，其中該顯示單元包含一觸控螢幕，該觸控螢幕電氣連接該影像選取單元，當觸控時會發出一觸控指令至該影像選取單元，以控制調整該影像選取單元所輸出之該局部三維平面化影像或該特定影像，其中該觸控指令係指一放大指令、一縮小指令、一位移指令、一切換畫面數量指令及一切換視角指令。
8. 如請求項1所述之側視行車影像系統，其中該三維影像處理模組更包含一亮度處理單元及一水平處理單元。
9. 如請求項4所述之側視行車影像系統，進一步包含一資料紀錄單元，該資料紀錄單元電氣連接該影像選取單元，用以儲存輸出至該顯示單元上之該局部三維平面化影像及該特定影像的連續畫面。
10. 如請求項1所述之側視行車影像系統，其中該操控模組包含一轉向單元、一排檔單元、及一鏡頭調整單元的至少其中之一。