專利名稱：車輛視覺系統的制作方法
技術領域：
本申請的公開內容總體上涉及用于汽車的后視鏡，特別涉及這樣 的后視系統，其被構造成以基于攝像機的模式或反射模式操作。
背景技術：
后視鏡被用于使得車輛駕駛員能夠觀測車輛后面的物體。傳統后 視鏡包括安裝于風擋玻璃的鏡面。駕駛員可以選擇性地掃視鏡面并且 觀測駕駛員和/或車輛后面的物體的反射影像。這種配置為駕駛員提供 了有限的可視范圍。例如，車艙后部中的物體可能阻礙駕駛員的視線。 這樣的物體可以包括其它乘客、頭枕、私人物品、朋友/家庭成員的隨 身物品和類似物。特別是美國關于頭部約束的聯邦法規(例如FMVSS 202A)鼓勵在車艙中采用更大的頭枕，但這會進一步阻礙駕駛員的視 野。此外，基于反射的或鏡子型的視覺系統可能會因后視鏡和側視鏡 而造成存在無法反射到駕駛員的盲點。
一些當前的后視系統包括兩模式操作平臺，使得駕駛員能夠在基 于鏡的操作模式(具有鏡面)和基于攝像機的操作模式之間進行選擇。 在基于攝像機的模式下，攝像機安裝于車輛后部中，通常在中央高位 制動燈(CHMSL)中。視頻圖像從攝像機再現到集成在后視鏡或顯示 器中的顯示監視器。另外，消費者調查表明，基于由駕駛員控制這種 裝置的類似配置要求駕駛員具有某種技術上的技巧，而這與駕駛員平 均技能要求不符。結果，這種配置對于某些駕駛員來說過于煩瑣，并且最終會導致用戶不滿。
此外，基于鏡的模式和基于攝像機的模式均要求駕駛員調節其視 焦以查看顯示器上的圖像和/或信息。人的眼睛被構造成以可變的動作 來感測相對于眼睛位于不同位置的物體。然而，當物體與駕駛員的眼
睛相距大約2英尺或以上時，感測物體所付出的動作與物體離駕駛員 的眼睛7英尺、20英尺、IOO英尺或者理論上無窮遠的距離時基本相 同。當車艙中顯示的圖像與駕駛員眼睛之間的距離小于2英尺時，駕 駛員不得不在前方道路與后視顯示器之間切換其視焦，即付出可變動 作級別。這可能會給駕駛員的眼睛產生不希望有的應變并且導致客戶 不滿。
因此，希望提供一種車輛視覺系統，至少是用于后視的系統，其 包括更為使用者友好的控制系統，以實現各種視覺系統操作模式之間 的切換。另外，希望提供一種一體式顯示器以用于任何基于鏡的操作 模式和基于攝像機的操作模式。此外，有益的是提供一種車輛視覺系 統，其具有從安裝在車輛內部以及車輛外部的攝像機提供視頻圖像的 靈活性。此外，希望提供一種視覺系統，其以類似于距車輛駕駛員的 眼睛兩英尺以上的距離顯示圖像，以使眼睛應變最小化。進一步地， 有利的是為駕駛員提供這樣的顯示器，其焦距大于從駕駛員的眼睛至 車輛后視鏡區域的距離。下面公開的技術延展到落在權利要求范圍內 的實施方式，不論它們是否能夠實現上述一種或多種要求。
發明內容
在一個代表性實施方式中， 一種用于車輛的視覺系統包括安裝在 車輛上的攝像機，和顯示源，其被構造成從攝像機接收視頻信號。顯 示源被安裝在車輛上。顯示器組件包括屏幕，其被構造成當視覺系統 在第一模式下操作時反射圖像，并且當視覺系統在第二模式下操作時 顯示來自顯示源的視頻圖像。
在另一代表性實施方式中，提供了一種用于機動車輛的頂置控制 臺，其至少部分地容納著視覺系統，該視覺系統具有安裝在車輛上的
攝像機，所述頂置控制臺包括顯示源，其被構造成從攝像機接收視頻信號。顯示源連接著頂置控制臺。顯示器組件包括屏幕，其被構造成 當視覺系統在第一模式下操作時反射圖像，并且當視覺系統在第二模 式下操作時顯示來自顯示源的視頻圖像。
在另一代表性實施方式中，用于車輛的視覺系統包括安裝在車輛 上的攝像機，和顯示源，其連接著攝像機并且被構造成從攝像機接收 視頻信號。顯示源被安裝在車輛上。顯示器組件包括屏幕，其被構造 成當視覺系統在第一模式下操作時反射圖像，并且當視覺系統在第二 模式下操作時顯示來自顯示源的視頻圖像。后視系統被構造成在第一 模式和第二模式之間自動地變化。
在另一代表性實施方式中， 一種用于車輛的視覺系統包括安裝在 車輛上的攝像機，和顯示源，其連接著攝像機并且被構造成從攝像機 接收視頻信號。顯示源被安裝在車輛上。顯示器組件包括屏幕，其被 構造成當視覺系統在第一模式下操作時反射圖像，并且當視覺系統在 第二模式下操作時顯示來自顯示源的視頻圖像。后視系統是可變形的， 其被構造成具有平坦表面或凹入表面，所述凹入表面可以相對于橫向、 水平和/或豎直軸線彎曲。
在另一代表性實施方式中， 一種用于機動車輛的車載顯示器用于 顯示來自安裝在車輛上的攝像機的圖像，所述車載顯示器包括控制電
路，其被構造成從攝像機接收視頻信號；顯示器，其在后視鏡位置連 接著車輛并且包括屏幕部分，其被構造成由所述視頻信號顯示視頻圖 像；以及透鏡，其被構造成改變在顯示器組件上顯示的圖像的焦距。
在另一代表性實施方式中， 一種以可調的焦距為機動車輛的操作 者顯示圖像的方法包括提供顯示器組件，其被構造成顯示圖像。圖像 限定了相對于機動車輛中任何位置的焦距；所述方法進一步包括提供 透鏡，其被構造成可改變在機動車輛中的相同位置對圖像焦距的感測； 以及將所述透鏡設置于顯示器組件和操作者之間，以使得實現對變化 的焦距的感測。
在另一代表性實施方式中，提供了一種用于機動車輛的頂置控制 臺，其至少部分地容納著視覺系統，所述視覺系統具有安裝在車輛上
的攝像機，所述頂置控制臺包括顯示源，其被構造成從攝像機接收視頻信號。顯示源安裝在頂置控制臺中。第一屏幕部分附設在車輛上， 被構造成當視覺系統在基于攝像機的模式操作時顯示來自顯示源的視 頻圖像。第二屏幕部分包括用于反射圖像的鏡部分。顯示源被構造成 將視頻圖像投射在第一屏幕部分上，第一屏幕部分被相對于第二屏幕 部分以下述方式設置第一屏幕部分相對于顯示源以大于顯示源與第 二屏幕部分之間距離的距離顯示視頻圖像。
在另一代表性實施方式中， 一種用于視覺系統的支架包括第一 遠端，其包括安裝著反射表面的凸緣；以及第二遠端，其包括安裝著 樞轉組件和屏幕部分的凸緣。所述支架被構造成使得第一遠端和第二 遠端能夠相對于一軸線樞轉，而不改變第一遠端和第二遠端相對于另 一軸線的位置。
在一個實施方式中， 一種用于車輛的帶有仰視顯示器的視覺系統 包括安裝在車輛上的攝像機；以及顯示源，其被構造成從攝像機接 收視頻信號。顯示源被安裝在車輛上。顯示器組件包括選擇性地透明 的屏幕部分，該屏幕部分被構造成當視覺系統在預定模式操作時顯示 來自顯示源的視頻圖像。所述屏幕部分可以被設置在側窗、風擋玻璃、 頂置控制臺、中央控制臺、儀表板、后視鏡和/或車輛上的任何其它位 置上。
圖1是帶有根據代表性實施方式的視覺系統的車輛的透視圖。 圖2是根據代表性實施方式的視覺系統的透視圖。 圖3是根據代表性實施方式的視覺系統的框圖。 圖4是用于根據代表性實施方式的視覺系統的控制電路的框圖。 圖5是具有根據一些代表性實施方式的適宜屏幕部分的視覺系統 的正視圖。
圖6-7是根據各種代表性實施方式的視覺系統的分解圖。 圖8A是根據代表性實施方式的視覺系統的正視圖。 圖8B是圖8A中的視覺系統的側視圖。
圖9是表示駕駛員與由根據代表性實施方式的視覺系統顯示的圖像之間長度的側視圖。
圖IO是根據各種代表性實施方式的視覺系統的框圖。 圖11-12是帶有根據各種代表性實施方式的視覺系統的頂置控制 臺的側視圖。
圖13A-B是帶有根據各種代表性實施方式的視覺系統的頂置控制 臺的透視圖。
圖14-20是帶有根據各種代表性實施方式的視覺系統的頂置控制 臺的側視圖。
圖21是用于根據代表性實施方式的視覺系統的支架的透視圖。
具體實施例方式
參看圖1-21， 一種用于觀測物體的車輛視覺系統IO被示出。在優 選實施方式中，視覺系統被構造成用于觀測機動車輛或汽車的駕駛員 后面的物體。視覺系統10包含在車輛20中，如示于圖1。視覺系統 10被構造成反射駕駛員后面的圖像，并且顯示從相對于車輛20安裝 在各種位置(例如30a-g)的攝像機接收的視頻圖像。
在圖2中的代表性實施方式中，視覺系統10包括表面40，用于 從其反射圖像。表面40可以是鏡面。系統IO可以構造為后視鏡。后 視鏡殼體50借助于安裝支架60附設在車輛20的風擋玻璃上。鉸鏈(未 示出)設置在后視鏡殼體50和安裝支架60之間，以使得不同的駕駛 員能將鏡面40調節到優選位置。或者，殼體50可以通過其它裝置或 在其它位置(例如頂置控制臺(OHC)、中央控制臺和/或儀表板)安 裝或附設在車輛20上。
視覺系統10，如示于圖3-4，被構造成在至少四種操作模式70、 80、 90和100中的任何一種操作，所有這些模式都可以組合在這里討 論的任何一個代表性實施方式中。第一模式70采用平坦反射表面或屏 幕部分IIO，以反射駕駛員后面的對象。第二模式80是基于攝像機的 模式，其采用顯示源(display source) 120，用以發送視頻顯示圖像至 安置在車艙中的屏幕部分110。攝像機130安置在車輛20的后部(例 如在中央高位制動燈即CHMSL140中)，用以發送視頻圖像至顯示源120。第三模式90也是基于攝像機的模式，其采用反射屏幕部分(或 鏡式屏幕)。第四模式100改變屏幕部分110的顏色。在第四模式100 下，屏幕部分110看上去較不顯眼，并且被暗化，以與車內顏色方案 相匹配或有反差，以呈現出暗淡外觀。
攝像機130可以相對于車輛的前部、側部和/或后部中的任何一個 (例如30a-g)定位，以產生對駕駛員周圍環境的多重視角。在基于攝 像機的模式下(例如示于圖3的80、 90和100)，視覺系統10包括至 少一個攝像機130，其連接著車輛20 (示于圖1)。例如，在一個實施 方式中，攝像機130連接著中央高位制動燈(CMHSL 140)。在另一 實施方式中，攝像機130在內部位置(例如頂置控制臺的30c-a部分) 連接著車輛。
攝像機130的位置并不局限于示于圖1中的例子。例如，在另一 代表性實施方式中，攝像機130連接著駕駛員座椅后部或車篷拱形部， 以使得駕駛員能夠立即看到其身后的物體。可以通過視覺系統10監視 兒童和其它乘客，如圖5所示出的實施方式所表示和討論的。
視覺系統10的屏幕部分110被構造成單獨或同時顯示多個圖像。 攝像機130被構造成發送視頻圖像至顯示源120。在一個實施方式中， 攝像機130連線至顯示源120。在另一代表性實施方式中，攝像機130 借助于射頻和/或紅外頻率無線發送信號至顯示源120。顯示源120包 括接收器(未示出)，攝像機130包括視頻發送器(未示出)。被構造 成實現電子器件之間短程通訊的藍牙技術可被用于使得攝像機130與 顯示源120無線通信。其它無線標準和技術，例如IEEE 802.11和其 它通信平臺，可以用于視覺系統IO。
至少在第二和第三模式(80和90)中，顯示源120處理從攝像機 130接收的視頻信號，并且發送視頻圖像至屏幕部分110。顯示源120 靠近頂置控制臺(overhead console) 150連接著車身。在一個實施方 式中，顯示源120是液晶顯示器(LCD)投影儀。顯示源120被安裝 平行于顯示器組件160的屏幕部分110，以便以垂直于顯示器組件的 角度發送視頻圖像。或者，陰極射線管(CRT)或其它圖像投影儀可 以被用于車輛視覺系統10。在另一實施方式中，顯示源為顯示監視器或平板顯示器。顯示監視器可以是LCD、 CRT或本領域中公知的任何 其它顯示器。
在車輛視覺系統10中，顯示器組件160采用屏幕部分110。屏幕 部分110被構造成由顯示源120顯示視頻圖像。屏幕部分110可以選 擇性地從顯示源120接收視頻圖像，或者可以直接從攝像機130接收 視頻圖像。在一個實施方式中，顯示器組件160具有薄輪廓并且包括 LCD (液晶顯示器)或任何其它薄膜晶體管(TFT)顯示器，被構造 成從攝像機130接收視頻圖像并且在顯示器組件160的屏幕部分110 上顯示這種圖像。在一個代表性實施方式中，視覺系統IO中包括開關 170，例如復用器(multiplexer)、開關選擇器或其它器件(如示于圖4)， 以選擇性地在從顯示源130或攝像機130接收視頻信號之間進行切換， 在這種情況下，顯示器組件160選擇性地旁通顯示源。
在一個代表性實施方式中，視覺系統10被構造成在滿足多個預定 條件中的任何一個時自動地在模式70、 80、 90和IOO之間切換，如示 于圖4。每個預定條件由連接著電子電路240的多個傳感器(180、 190、 200、 210、 220和230，如示于圖4)中的任何一個檢測。電子電路240 包括開關170。電子電路240被構造成，例如，當自動重新展出式頭 枕沒有展出(表示沒有乘客在位于后座上)時，將系統IO切換至第一 模式70。電子電路240進一步被構造成例如當車輛后部的任何一個自 動重新展出式頭枕展出時將系統IO設置到第二模式80。視覺系統10 可以連接著重量傳感器190、壓力傳感器200和/或后門鎖傳感器210， 該傳感器被構造成檢測是否有乘客位于或將要位于后座上。頭枕可以 被構造成當座以上的負載大于預定閾值時展出。在另一實施方式中， 頭枕通過椅背的運動而被致動，并且包括位于座椅組件的樞轉鉸鏈上 的鎖與頭枕之間的連桿，從而座椅背從設計位置解鎖將導致啟動/實現 頭枕運動任何一個所述操作模式。
在電子電路240可以包括傳感器220以確定變速器操作的檔位。 如果車輛20處于倒車狀態，系統10可以改變模式。電子電路還可以 通過傳感器230與車輛的倒車停泊輔助系統通信，從而當檢測到車輛 系統10的下后部存在物體時相應地改變模式。電子電路240可以自動地改變系統10的操作模式，或者駕駛員可以手工選擇視覺系統的操作 模式。
在第四模式100中，顯示器組件160被構造成具有最不顯眼外觀 (或暗化外觀)。顯示器組件可以采用電色(electro-chromatic)或其 它防反射技術。顯示器組件160包括至少一個表面，其在第四模式下 的顏色比第一、第二、第三模式(分別為70、 80和90)中的任何一 個時的看上去暗。
在一個代表性實施方式中，車輛視覺系統IO被構造成具有多屏幕 部分(例如110a-k)，如示于圖5。屏幕部分可以反射圖像(例如屏幕 部分U0a、 U0b、 110c、 110f、 110h和110k)或顯示來自攝像機(例 如屏幕部分110d、 110e、 110g、 110i和110j)的視頻圖像。圖像可以 被單獨或同時顯示。例如，駕駛員可能希望在駕駛時監視車輛后部中 的兒童。屏幕部分110c和110d可以同時顯示，以便為駕駛員在一側 提供反射圖像，在另一側提供來自視頻監視系統的圖像。可能希望將 來自左右側盲區的圖像顯示于視覺系統。屏幕部分110e和110g可以 組合有反射表面(例如U0f)，以使得駕駛員能夠査看其盲區側，而不 用歪頭觀看。通過將屏幕部分110j (連接著設在車輛20下后側的攝像 機)和(反射)屏幕部分U0k相組合，在倒車時，駕駛員可以完全身 體豎直地看到車輛后部。反射屏幕部分和與攝像機相連的屏幕部分可 以布置成相互重疊，從而同一系統可以根據需要展示任何屏幕部分 110a-110k。例如，當駕駛員打開右側信號燈時，系統可以自動地組合 屏幕部分110e、 110f和110g。當轉向燈關閉時，系統可以返回到不同 的組合(例如屏幕部分110a-b)。當駕駛員將車輛切換到倒車時，系統 可以使用屏幕部分110j和110k。控制電路(未示出)可以被設置以相 應地改變屏幕部分的組合方式。
在一個代表性實施方式中，如示于圖6，屏幕部分110a-110k中的 至少一個中安裝著電色或電化學薄膜。該薄膜是選擇性地透明的或反 射性的。該薄膜包括電色介質，從而當預定電壓施加在薄膜兩側時， 薄膜的透明度改變。以這種方式，屏幕部分110a被構造成選擇性地在 反射屏幕部分和透明表面之間切換，從而不同的屏幕部分(例如110j)可以被駕駛員看到。該薄膜可以由納米級層合膜構成。
在圖7-10所示出的實施方式中，凹入/彎曲的屏幕部分被用于改 變視覺系統IO顯示的圖像的焦點。如示于圖7，顯示器組件160包括 可變形的屏幕部分250，其可以選擇性地是平坦或凹入的。在平坦位 置，可變形的屏幕部分250被構造成同平坦屏幕部分相比可反射與駕 駛員相距更遠的物體，從而產生遠場效應。可變形的屏幕部分250可 以安裝于伺服電機和凸輪組件(未示出)上。電機和凸輪組件可以向 可變形的屏幕部分250施加直線力，以將可變形的屏幕部分250的位 置從平坦位置(例如260)實質上改變到凹入位置(例如270)。在一 個實施方式中，可變形的表面被構造成在滿足多個預定條件中的任何 一個時(例如頭枕縮回)自動地在平坦位置260和凹入位置270之間 切換。可變形的屏幕部分250可以使用各種機構(例如手工調節機構， 電動組件)中的任何一種而從實質上平坦形態變形或切換到實質上凹 入形態。或者，可變形的屏幕部分250可以以適合于顯示從顯示源投 射在其上的視頻圖像的方式永久性配置在凹入形態。
如示于圖8A-B，顯示器組件160包括雙面屏幕部分280，其具有 平坦表面290以及彎曲表面300。平坦和彎曲表面290、 300位于顯示 器組件160的相反兩側。顯示器組件160被構造成相對于車身轉動或 回轉。顯示器組件160可以被鎖定就位，以使得平坦表面290朝向車 輛操作者，從而使得操作者可以在反射模式(例如第一模式70)使用 車輛視覺系統10。視頻圖像可以投射到屏幕部分280的任何一面上， 或者視頻圖像可以從攝像機直接發送到顯示器組件。顯示器組件160 可以選擇性地解鎖并且轉動，從而彎曲表面300面向車輛操作者。顯 示器組件160包括位于兩端的樞轉鉸鏈310。鎖定和釋放機構(未示 出)組合于顯示器組件160的至少一端，以使得顯示器組件能夠選擇 性地鎖定就位。
在顯示器組件中可以包括透鏡，以改變視覺系統IO顯示的圖像的 焦距，如示于圖9-12。參照圖9，當在兩種模式下使用顯示器組件160 時駕駛員的感測被示意性地示出。當系統IO在反射模式(例如第一模 式70)操作時，圖像以長度h顯示。圖像是以顯示器組件160關于車輛20安裝的長度顯示給駕駛員的。長度h明顯短于道路圖像顯示的長 度(loo，如示于圖9)。多個透鏡可以用于使得系統IO顯示的圖像看 上去是以大于顯示器組件160的安裝長度的距離顯示的。例如，盡管 顯示器組件160被安裝在長度h，但圖像可以顯示為像是處在長度12。 在長度12，圖像看上去與bo位于相同的焦點。通過這種方式，駕駛員 在注視視覺系統IO和道路時，不需要重新聚焦。
遠場顯示器320 (或改變的焦距)可以利用遠場透鏡330 —多者 不同的形式實現，其中兩種形式被示意性地示于圖10。攝像機130將 視頻圖像輸送至顯示源120。遠場透鏡330可以安置在顯示源120和 屏幕部分之間，以產生遠場顯示器320。或者，遠場透鏡可以安置在 屏幕部分110另一側以產生遠場顯示器320。這二者都能實現圖像相 對于駕駛員的更遠距離的顯示效果。可以理解，遠場透鏡可以被用于 這里公開的任何一個實施方式。
遠場透鏡330可以組合于頂置控制臺150，如示于圖11-12。所述 透鏡330可以安置在顯示器組件160和駕駛員340之間，如示于圖11。 頂置控制臺150裝有顯示器組件160以及顯示源120。所述透鏡330 安置在顯示器組件160和駕駛員340之間。在圖12所示出的實施方式 中，顯示器組件160位于頂置控制臺150外側。所述透鏡330安置在 顯示源120和顯示器組件160之間，以實現從其表現的圖像的焦距的 改變效果。所述透鏡330可以是無變形的明透鏡。
在一些代表性實施方式中，視覺系統IO組合于頂置控制臺150， 而不使用透鏡，例如示于圖13A-20。在圖13A中，顯示器組件160 平行于顯示源120安裝于車輛。頂置控制臺150包括顯示源120，其 可以是，例如，視頻/投影儀屏幕。屏幕部分110被安裝在顯示源120 前面。系統10被構造成顯示從安裝在CHMSL 140上的攝像機130接 收的圖像，如示于圖13A。
在圖13B所示出的實施方式中，顯示源部包含在顯示器組件160 中。屏幕部分IIO包括在安裝于頂置控制臺150的系統10中。屏幕部 分是可分開的，從而可以用作反射表面并且同時顯示視頻圖像。
圖14-20示出了組合于頂置控制臺150的視覺系統10的各種代表性實施方式。在圖14中，頂置控制臺150包括天窗電機350，用于自 動地打開和關閉天窗。視覺系統10被封裝以容納天窗電機350。顯示 源120安裝在天窗電機的前面，并且可相對于頂置控制臺150調節。 屏幕部分110是平坦的，安裝在顯示源120前面，并且可以根據需要 傾斜。頂置控制臺150可以不包括自動天窗(如示于圖16)。
在圖15中，頂置控制臺150不包括自動天窗。顯示源120連接著 頂置控制臺150，屏幕部分110安裝在顯示源120前面。透鏡330可 以選擇性地連接至頂置控制臺150以實現遠場效應。
在圖16中，頂置控制臺150包括可調屏幕部分110，其具有固定 的顯示源120。屏幕部分110連接著調節器機構360，該調節器機構連 接著車輛頂置控制臺150。調節器機構360相對于頂置控制臺移動屏 幕部分110。調節器機構360可以包括電機驅動組件或可手工操作的 調節器。屏幕部分110可以是可變形的(如前所述)以改變屏幕部分 的曲率。
在圖17中，在視覺系統10中包括中間屏幕部分370。中間屏幕 部分370安置在顯示源120和屏幕部分110之間。視頻圖像從顯示源 120傳送至中間屏幕部分370并且反射到屏幕部分110上。中間屏幕 部分370是平坦和反射性的。在這種構造中，由于視頻圖像關于(反 射性)中間屏幕部分370運行更遠的距離，因此圖像看上去距離駕駛 員340更遠。顯示源120是平板顯示器。在另一代表性實施方式中， 顯示源120是投影儀，其被構造成將視頻圖像傳送至中間屏幕部分370 (如示于圖19)。在所示出的實施方式中還包括調節器機構360。
在圖18和19中，透鏡330安置在顯示源120和屏幕部分110之 間。所述透鏡330是放大透鏡，其被構造成放大從顯示源120接收的 視頻圖像。以這種方式，更小的顯示源120可以用于實現在屏幕部分 上的標準或更大顯示。在圖18中，所述透鏡330安置在顯示源120 后面，在圖19中，所述透鏡330安置在顯示器屏幕前面，用于實現更 大的運行距離。中間屏幕部分370也包括在圖19所示出的實施方式中。
在另一代表性實施方式中，頂置控制臺150包括天窗電機350， 用于自動地打開和關閉天窗(如示于圖20)。顯示源120相對于車輛安裝在天窗電機350前面。屏幕部分IIO是平坦的，安裝在顯示源120 前面，并且可通過調節機構360而相對于頂置控制臺150調節。
顯示器組件160可以安置在車艙內的多個位置中的任何一個處。 例如，在一個代表性實施方式中，顯示器組件安裝于中央控制臺中， 并且組合于車輛的GPS顯示器系統中。在另一實施方式中，顯示器組 件160組合于車門中，以便在側窗上顯示視頻圖像，從而消除了使用 側視鏡。此外顯示器組件可以安置在車輛擋泥板、儀表板、頂置控制 臺或車艙內外的任何其它位置上。在一個實施方式中，顯示器組件將 圖像投射在透明的屏幕部分(例如側窗或風擋玻璃)上，從而產生仰 視顯示器。屏幕部分可以選擇性地改變透明度，以便在仰視模式或在 不同的模式(例如反射模式)下操作。屏幕部分可以還可以經受各種 表面處理，從而圖像可以只投射到屏幕部分的預定區段，即處理區段。 例如，紫外線反應劑(ultraviolet solution)可以施加于屏幕部分的一 半，從而只有利用UV光投射的圖像可以從屏幕部分的處理區段看到。
現在參看圖21，根據另一代表性實施方式中，在視覺系統10中 包括支架380。支架380包括兩個遠端390和400。遠端390包括凸緣， 其上安裝著反射表面410。遠端400也包括凸緣420，其上安裝著用于 的屏幕部分110的樞轉組件430。屏幕部分110可以是凹入式屏幕部 分。支架380可在樞轉組件430上相對于Z軸樞轉。支架380還在屏 幕部分110的樞轉組件430與反射表面410之間維持垂直關系。屏幕 部分110被優化定位，以從反射表面410接收無變化的視頻圖像。支 架380和顯示器組件160可以安裝在頂置控制臺中或安置在相對于車 輛的任何位置。可以繞Z軸進行調節，以滿足使用者的喜好設置。控 制電路可以連接著電機，以繞Z軸樞轉組件160。視覺系統10可以還 可以配備有多個可選的預編程配置，例如，用于"男子"、"女子"、"母 親"、"父親"和"少年兒子/女兒"的位置設置。在一個代表性實施方式中， 支架380由硬塑料構成，并且通過注射成型制成。
另一代表性實施方式包括一種以可調的焦距為機動車輛的操作者 顯示圖像的方法，其包括提供顯示器組件，該顯示器組件被構造成顯 示圖像。所述圖像限定了相對于機動車輛中任何位置的焦距。所述方法進一步包括提供透鏡，其被構造成可改變在機動車輛中的相同位置
對圖像焦距的感測；以及將所述透鏡設置于顯示器組件和操作者之間， 以使得實現對變化的焦距的感測。
還應當指出，這里公開的車輛視覺系統和方法可以用于各種車輛 例如轎車、卡車、SUV、廂式旅行車、大客車(以及諸如此類)，飛機、 船等等，以及其它非車輛視覺用途。雖然這里圖示并且描述的代表性 實施方式是目前優選的，但可以理解，這些實施方式是僅以示例的方 式提供的。例如，這里公開的技術可以應用于任何視覺系統，并且不 局限于視覺系統。因此，本發明的車輛視覺系統并不局限于特定的實 施方式，而是可以擴展到本發明范圍內的各種修改。
權利要求
1、一種用于車輛的視覺系統，包括安裝在車輛上的攝像機；顯示源，其被構造成從攝像機接收視頻信號，其中顯示源被安裝在車輛上；以及顯示器組件，其包括屏幕，所述屏幕被構造成當視覺系統在第一模式下操作時反射圖像，并且當視覺系統在第二模式下操作時顯示來自顯示源的視頻圖像。
2、 一種用于機動車輛的頂置控制臺，其至少部分地容納著視覺系 統，所述視覺系統具有安裝在車輛上的攝像機，所述頂置控制臺包括顯示源，其被構造成從攝像機接收視頻信號，其中顯示源連接著 頂置控制臺；以及顯示器組件，其包括屏幕，所述屏幕被構造成當視覺系統在第一 模式下操作時反射圖像，并且當視覺系統在第二模式下操作時顯示來 自顯示源的視頻圖像。
3、 一種用于機動車輛的車載顯示器，用于顯示來自安裝在車輛上 的攝像機的圖像，包括-控制電路，其被構造成從攝像機接收視頻信號； 顯示器，其在后視鏡位置連接著車輛并且包括屏幕部分，所述屏 幕部分被構造成由所述視頻信號顯示視頻圖像；以及透鏡，其被構造成改變在顯示器組件上顯示的圖像的焦距。
4、 如權利要求3所述的顯示器，其中所述透鏡安裝在顯示器組件 與車輛乘坐者之間。
5、 如權利要求3所述的顯示器，其中所述透鏡安裝在顯示源與顯 示器組件之間。
6、 如權利要求3所述的顯示器，其中顯示器組件包括屏幕，所述 屏幕被構造成當視覺系統在第一模式下操作時反射圖像，并且當視覺 系統在第二模式下操作時顯示來自顯示源的視頻圖像。
7、 一種用于機動車輛的頂置控制臺，其至少部分地容納著視覺系統，所述視覺系統具有安裝在車輛上的攝像機，所述頂置控制臺包括顯示源，其被構造成從攝像機接收視頻信號，其中顯示源安裝在頂置控制臺中；第一屏幕部分，其附設在車輛上，被構造成當視覺系統在第二模式下操作時顯示來自顯示源的視頻圖像；以及第二屏幕部分，其包括用于反射圖像的鏡部分；其中，顯示源被構造成將視頻圖像投射在第一屏幕部分上，第二屏幕部分相對于第一屏幕部分以下述方式設置相對于顯示源以大于 顯示源與第二屏幕部分之間距離的距離反射視頻圖像。
8、 如權利要求7所述的頂置控制臺，進一步包括 安裝支架，其連接著顯示源和第二屏幕部分，以使得顯示源平行于第二屏幕部分。
9、 如權利要求7所述的頂置控制臺，其中第一和第二屏幕部分中 的至少一個是可變形的。
10、 一種用于車輛的視覺系統，包括 安裝在車輛上的攝像機；顯示源，其連接著攝像機并且被構造成從攝像機接收視頻信號， 其中顯示源被安裝在車輛上；以及顯示器組件，其包括屏幕，所述屏幕被構造成當視覺系統在第一 模式下操作時反射圖像，并且當視覺系統在第二模式下操作時顯示來 自顯示源的視頻圖像；其中，后視系統被構造成在第一模式和第二模式之間自動地變化。
11、 一種以可調的焦距為機動車輛的操作者顯示圖像的方法，包括提供顯示器組件，其被構造成顯示圖像，其中圖像限定了相對于 機動車輛中任何位置的焦距；提供透鏡，其被構造成可改變在機動車輛中的相同位置對圖像焦距的感測；以及將所述透鏡設置于顯示器組件和操作者之間，以實現對變化的焦 距的感測。
12、 一種用于車輛的視覺系統，包括 安裝在車輛上的攝像機；顯示源，其連接著攝像機并被構造成從攝像機接收視頻信號，其 中顯示源被安裝在車輛上；以及顯示器組件，其包括屏幕，所述屏幕被構造成當視覺系統在第一 模式下操作時反射圖像，并且當視覺系統在第二模式下操作時顯示來 自顯示源的視頻圖像；其中，所述后視系統是可變形的，其被構造成具有平坦表面或凹 入表面，所述凹入表面可以相對于橫向、水平和/或豎直軸線彎曲。
13、 一種用于視覺系統的支架，包括 第一遠端，其包括安裝著反射表面的凸緣；以及 第二遠端，其包括安裝著樞轉組件和屏幕部分的凸緣；其中，所述支架被構造成使得第一遠端和第二遠端能夠相對于一 軸線樞轉，而不改變第一遠端和第二遠端相對于另一軸線的位置。
14、 一種用于車輛的帶有仰視顯示器的視覺系統，包括 安裝在車輛上的攝像機；顯示源，其被構造成從攝像機接收視頻信號，其中顯示源被安裝在車輛上；以及顯示器組件，其包括選擇性地透明的屏幕部分，該屏幕部分被構 造成當視覺系統在預定模式操作時顯示來自顯示源的視頻圖像；其中，所述屏幕部分可以被設置在側窗、風擋玻璃、頂置控制臺、 中央控制臺、儀表板、后視鏡和/或車輛上的任何其它位置上。
15、如權利要求14所述的視覺系統，進一步包括 屏幕部分的處理區段，其被覆蓋紫外線反應劑，以使得只有利用 紫外光投射的圖像才可以從屏幕部分的處理區段上觀測到。
全文摘要
本發明的車輛視覺系統可提高針對車輛的內部和外部可視性。一種視覺系統被提供，其被構造成在多個模式之間切換。所述系統進一步具有遠場效應，其中可改變視覺系統中的顯示器的焦距，以降低操作中駕駛員眼睛應變。視覺系統可以組合于車輛中的各個部位(例如車輛頂置控制臺)。
文檔編號B60R1/12GK101479130SQ200780024254
公開日2009年7月8日 申請日期2007年6月27日 優先權日2006年6月28日
發明者D·B·布施, E·S·德爾, P·C·勞克斯, R·楚托拉什 申請人:約翰遜控制技術公司