TWM510877U

TWM510877U - 三維行車影像輔助裝置

Info

Publication number: TWM510877U
Application number: TW104212537U
Authority: TW
Inventors: Le-Hung Chen; Yong-Jhou Chen; Yen-Po Fang
Original assignee: Hua Chuang Automobile Information Technical Ct Co Ltd
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2015-10-21

Description

三維行車影像輔助裝置

本創作係關於一種影像輔助裝置，特別是指一種三維行車影像輔助裝置。

長期以來，許多發生在車輛駕駛時之交通意外，大多都是車體結構(如A柱、B柱或C柱)所產生的視覺死角所導致，舉例來說，駕駛人在操控車輛轉彎的過程中，車輛A柱容易擋住前方路過的行人、車輛或交通號誌而導致交通意外的產生。而B柱則是容易擋住車輛側邊的物體移動，造成駕駛人在轉彎或切換車道時易與周遭車輛發生擦撞之情形。

有鑑於上述問題，目前市面上雖有在車輛死角處裝設攝影機，以拍攝死角區域擋住的畫面並顯示在儀表板的螢幕上，供駕駛人觀看以避免發生意外。然而，在實際使用經驗上，駕駛人在進行轉彎或切換車道時，其視線並不會在前方儀表板上，若在此時為了觀看死角區域的畫面而將視線移至螢幕上，實不符人性化且容易造成交通事故的發生。除此之外，攝影機所拍攝的畫面大多會產生形變而使駕駛人無法確切地分辨車外物體的形狀、大小，以及與車輛的距離，實有必要改良突破。

有鑑於上述問題，於一實施例中，係提供一種三維行車影像輔助裝置，應用於一車輛，所述車輛包括有複數車體側柱。上述三維行車影像輔助裝置包括鏡頭群組、三維影像處理模組、影像擷取模組及複數顯示模組。鏡頭群組包括複數個鏡頭，分別設置於車輛周圍的不同位置處，該些鏡頭分別拍攝車輛周圍的複數個外部影像並輸出。上述三維影像處理模組電連接於鏡頭群組，三維影像處理模組接收上述外部影像組合為平面環場影像，再經由逆投影方式將平面環場影像合成為三維環場投影影像並輸出。影像擷取模組電連接於三維影像處理模組，影像擷取模組接收三維環場投影影像且擷取局部的三維環場投影影像並轉換為複數局部三維死角影像，其中該些局部三維死角影像是分別對應上述車體側柱所遮蔽的車外視野，影像擷取模組選擇地輸出上述局部三維死角影像的至少其中之一。複數顯示模組電連接於影像擷取模組，該些顯示模組分別設置於上述車體側柱上，且各顯示模組接收並顯示對應之車體側柱的局部三維死角影像。

藉此，本創作利用影像的處理及合成，先建立三維環場投影影像，再對應車體側柱(如車輛的A柱、B柱、C柱或其中至少兩種側柱)的部分，擷取對應的局部三維環場投影影像並顯示於車體側柱上，使駕駛人在行車過程中可看到被車體側柱所阻擋的車外視野，且所合成的三維環場投影影像更具立體感而能夠實際呈現車輛周遭環境，達到符合駕駛人行車的視線位置及提升行車安全性之功效。

1‧‧‧三維行車影像輔助裝置

2‧‧‧車輛

3‧‧‧車體側柱

10‧‧‧鏡頭群組

10L‧‧‧左視鏡頭

10R‧‧‧右視鏡頭

10B‧‧‧後視鏡頭

10F‧‧‧前視鏡頭

20‧‧‧三維影像處理模組

21‧‧‧3D環場模型

22‧‧‧座標中心位置

30‧‧‧影像擷取模組

40‧‧‧顯示模組

50‧‧‧GPS模組

51‧‧‧雷達模組

I_L ‧‧‧車體左側影像

I_R ‧‧‧車體右側影像

I_B ‧‧‧車體後側影像

I_F ‧‧‧車體前側影像

I_D ‧‧‧局部三維死角影像

I_surr ‧‧‧三維環場投影影像

[第1圖]係本創作鏡頭群組的配置立體圖。

[第2圖]係本創作三維行車影像輔助裝置第一實施例之裝置方塊圖。

[第3圖]係本創作三維行車影像輔助裝置第二實施例之裝置方塊圖。

[第4圖]係本創作三維行車影像輔助裝置之環場投影的示意圖。

[第5圖]係本創作三維行車影像輔助裝置之擷取示意圖。

[第6圖]係本創作三維行車影像輔助裝置之擷取對應圖。

[第7圖]係本創作顯示模組之顯示示意圖。

[第8圖]係本創作顯示模組另一實施例之顯示示意圖。

請參閱第1、2圖所示，於本實施例中，三維行車影像輔助裝置1包括有鏡頭群組10、三維影像處理模組20、影像擷取模組30及複數顯示模組40。

如第1圖所示，上述鏡頭群組10是包括有前視鏡頭10F、後視鏡頭10B、左視鏡頭10L及右視鏡頭10R。其中，前視鏡頭10F是安裝於車輛2前方，例如，前視鏡頭10F可裝設在引擎蓋或前方入風口處，以拍攝車體前側影像I_F (也就是車輛2前方的外部影像)。上述後視鏡頭10B是安裝於車輛2後方，例如，後視鏡頭10B可裝設在後車廂蓋上，以拍攝車體後側影像I_B (也就是車輛2後方的外部影像)。上述左視鏡頭10L與右視鏡頭10R是分別安裝於車輛2左右兩側，例如，左視鏡頭10L是安裝於左後視鏡上以拍攝車體左側影像I_L (也就是車輛2左方的外部影像)，右視鏡頭10R則可安裝於右後視鏡上以拍攝車體右側影像I_R (也就是車輛2右方的外部影像)。實際上，上述各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。

另外，上述前視鏡頭10F、後視鏡頭10B、左視鏡頭10L及右視鏡頭10R具體上可為廣角鏡頭或魚眼鏡頭，且上述車體前側影像 I_F 、車體後側影像I_B 、車體左側影像I_L 及車體右側影像I_R 的至少一部分相互重合，也就是說，上述車體前側影像I_F 、車體後側影像I_B 、車體左側影像I_L 及車體右側影像I_R 可皆有一部分相互重疊而沒有間隙，以取得車輛2周圍的全部影像，上述鏡頭群組10並輸出上述車體前側影像I_F 、車體後側影像I_B 、車體左側影像I_L 及車體右側影像I_R 。

如第2圖所示，上述三維影像處理模組20具體上可以是微電腦、處理器或特用晶片來實現，且三維影像處理模組20可安裝於車輛2上。所述三維影像處理模組20電連接於上述前視鏡頭10F、後視鏡頭10B、左視鏡頭10L及右視鏡頭10R。且所述三維影像處理模組20接收並可先將上述車體前側影像I_F 、車體後側影像I_B 、車體左側影像I_L 及車體右側影像I_R 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。

或者，請參第4圖所示，於本實施例中，上述三維影像處理模組20是將上述前側影像I_F 、車體後側影像I_B 、車體左側影像I_L 及車體右側影像I_R 投影至一3D環場模型21而合成三維環場投影影像I_surr ，且前側影像I_F 、車體後側影像I_B 、車體左側影像I_L 及車體右側影像I_R 投影至3D環場模型21的邊緣係相互重疊，因此，三維環場投影影像I_surr 可呈現車輛2周圍的3D環景影像，也就是說，三維環場投影影像I_surr 更具立體感而能夠實際呈現車輛周遭環境，使駕駛人可輕易且直覺辨識周遭物體的高度差與距離。此外，3D環場模型21的座標中心位置22是對應於車輛2之駕駛人位置。也就是說，所合成出的三維環場投影影像I_surr 是符合於駕駛人的觀看視野。其中三維影像處理模組20可利用GPS定位系統取得上述駕駛人位置(如駕駛人的座標)，以將上述將3D環場模型21的座標中心位置22校正至駕駛人位置，但並不侷限於此種方式。

請對照第2、5圖所示，上述影像擷取模組30具體上可以是微電腦、處理器或特用晶片來實現，影像擷取模組30可安裝於車輛2上且電連接於三維影像處理模組20，影像擷取模組30接收三維環場投影影像I_surr 且擷取局部的三維環場投影影像I_surr 並轉換為複數局部三維死角影像I_D ，其中上述局部三維死角影像I_D 是分別對應車輛2的車體側柱3(如車輛2的A柱、B柱、C柱或上述至少其中一種車柱)所遮蔽的車外視野，影像擷取模組30選擇地輸出複數局部三維死角影像I_D 的至少其中一個影像，也就是說，影像擷取模組30可以直接輸出局部三維死角影像I_D ，或者是在接收到特定訊號或資訊後判斷是否輸出局部三維死角影像I_D ，此容後詳述。

承上，請對照第5、6圖所示，於本實施例中，上述影像擷取模組30是對應駕駛人觀看各車體側柱3(於此為車輛2的A柱、B柱)的視野範圍擷取三維環場投影影像I_surr 中對應的局部影像(即局部三維死角影像I_D )，也就是說，各局部三維死角影像I_D 是各車體側柱3所阻擋的車外影像。

請配合第7圖所示，上述複數顯示模組40具體上可為顯示螢幕，電連接於上述影像擷取模組30，且各顯示模組40分別設置於各車體側柱3上，例如各顯示模組40可貼附於車體側柱3位於車內的表面或嵌置於車體側柱3中，且各顯示模組40接收並顯示對應之車體側柱3的局部三維死角影像I_D 。舉例來說，位於車輛2的A柱之顯示模組40，即是接收並顯示A柱所阻擋之局部三維死角影像I_D ，使駕駛人能夠觀看A柱所阻擋之車外景像，也就是說，可產生使駕駛人宛如透視A柱的效果，達到更符合駕駛人行車的視線位置及提升行車安全性。於本實施例中，位於車輛2的A柱與B柱之顯示模組40，是同時接收並顯示A柱與B柱的局部三維死角影像I_D ，使A柱與B柱顯示所阻擋之車外景像。另外，於一些態樣中，各顯示模組40可為可撓式顯示器，而能夠隨著各車體側柱3的表面弧度彎曲貼附或隨車體側柱3的表面弧度嵌置，達到更加美觀的效果。

另外，上述鏡頭群組10、三維影像處理模組20、影像擷取模組30及複數顯示模組40之間可利用控制器區域網路(Controller Area Network)連接，以相互傳送資料或訊號。

其中，上述影像擷取模組30可在接收到特定訊號或資訊後判斷是否輸出局部三維死角影像I_D ，此配合實施例說明如下：

如第3圖所示，於本實施例中，三維行車影像輔助裝置1更包括有GPS模組50，電連接於影像擷取模組30，以偵測並輸出車輛位置資訊(也就是車輛所在位置)，影像擷取模組30是對應車輛位置資訊判斷是否輸出複數局部三維死角影像I_D 的至少其中之一。舉例來說，GPS模組50可位在於一導航裝置內部，而影像擷取模組30可以在車輛位置資訊顯示位於巷弄或十字路口時輸出A柱或B柱至少其中一者的局部三維死角影像I_D ，以確保行車安全性。

再如第3圖所示，於本實施例中，三維行車影像輔助裝置1更包括有雷達模組51，電連接於影像擷取模組30並裝設於車輛2外部，例如，雷達模組51可包括複數個雷射雷達、紅外線雷達或無線電雷達等測距雷達且分別安裝於車輛2的周圍，所述雷達模組51可偵測車輛2周圍物體的接近而輸出近距訊號，影像擷取模組30是對應近距訊號輸出局部三維死角影像I_D 的至少其中之一。舉例來說，當有其他車輛從右側靠近時，雷達模組51即會發出近距訊號，影像擷取模組30接收到近距訊號後，即輸出對應右側B柱的局部三維死角影像I_D ，使右側B柱上的顯示模組40顯示右側B柱所阻擋的車外影像，避免駕駛人受到右側B柱的阻擋而沒看到右側來車。再舉一例子來說，當駕駛人操控車輛2左轉時，若有行人接近時，雷達模組51即會發出近距訊號，影像擷取模組30接收到近距訊號後，即會輸出對應左側A柱的局部三維死角影像I_D ，使左側A柱上的顯示模組40顯示左側A柱所阻擋的車外影像，以避免駕駛人受到左側A柱的阻擋而沒看到行人。藉此，本創作可對應不同方位之物體的接近，而在相對應車體側柱3上顯示其所阻擋的車外景像，達到提高行車的安全性的功能與目的。

於另一實施例中，本創作也可以是利用鏡頭群組10所拍攝的外部影像(即車體前側影像I_F 、車體後側影像I_B 、車體左側影像I_L 及車體右側影像I_R )來判斷車輛2周圍物體的接近而輸出上述近距訊號，此並不侷限。例如，三維影像處理模組20接收上述外部影像後，更進一步判斷影像中是否有物體接近，若有物體接近時即輸出上述近距訊號。

於一實施例中，其中影像擷取模組30是對應方向燈訊號輸出上述局部三維死角影像I_D 的至少其中之一。例如，影像擷取模組30可電連接於車輛2的方向燈控制器(如方向撥桿)，以接受上述方向燈訊號 (如左轉燈訊號或右轉燈訊號)。舉例來說，影像擷取模組30可以在接收到左轉燈訊號時，輸出對應左側A柱與左側B柱之局部三維死角影像I_D ，以使左側A柱與左側B柱上的顯示模組40顯示左側A柱與左側B柱所阻擋的車外景像，避免駕駛人左側受到阻擋而提高轉彎之安全性。相對來說，影像擷取模組30可以在接收到右轉燈訊號時，輸出對應右側A柱與右側B柱之局部三維死角影像I_D ，以避免駕駛人右側受到阻擋而提高轉彎之安全性。

如第7圖所示，於本實施例中，各顯示模組40是完全覆蓋於各車體側柱3的內側表面，使各局部三維死角影像I_D 與對應之車體側柱3的周圍實際景像(也就是駕駛人由前擋風玻璃與車窗所看到的實景)是相互銜接。也就是說，各車體側柱3會呈現完全透視的狀態。但並不侷限於此，於另一實施態樣中，各顯示模組40也可以是位於各車體側柱3的內側局部表面且延伸至車體側柱3的二側邊緣，同樣可使各局部三維死角影像I_D 與對應之車體側柱3的周圍實際景像相互銜接，達到提供足以讓駕駛人辨識的車外影像且進一步減少成本之優點。

如第8圖所示，於本實施例中，各顯示模組40是位於車體側柱3的內側局部表面，並使各局部三維死角影像I_D 與對應之車體側柱3的周圍實際景像(也就是駕駛人由前擋風玻璃與車窗所看到的實景)之間具有間距。也就是說，局部三維死角影像I_D 與對應之車體側柱3的周圍實際景像並未銜接。達到使顯示模組40能夠顯示足以供駕駛人辨識的車外影像且進一步減少成本之優點。

綜上所述，本創作利用影像的處理及合成，先建立三維環場投影影像，再對應車體側柱(如車輛的A柱、B柱、C柱或其中至少兩種側柱)的部分，擷取對應的局部三維環場投影影像並顯示於車體側柱上，使駕駛人在行車過程中可看到被車體側柱所阻擋的車外視野，且所合成的三維環場投影影像更具立體感而能夠實際呈現車輛周遭環境，達到符合駕駛人行車的視線位置及提升行車安全性之功效。

雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。