滿足臨時調整視野的多曲率電子后視鏡系統

付紅強

(上海豫興電子科技有限公司)

1 乘用車雙曲率玻璃后視鏡

乘用車玻璃后視鏡的默認視野必須滿足GB 15084-2013規定的M1類型車Ⅲ類裝置的視野要求。

為了給駕駛員提供更大視野，中高端乘用車采用了雙曲率玻璃后視鏡(圖1)設計。雙曲率玻璃后視鏡固定調整默認視野部分，不滿足GB 15084-2013中M1類型車Ⅲ類裝置視野技術要求，但是給駕駛員提供了默認視野外的增大視野，類似增加了商用車Ⅳ類視野裝置。

圖1 乘用車前裝雙曲率玻璃后視鏡

乘用車普通玻璃后視鏡用戶，多采用在玻璃后視鏡上貼上一個小圓鏡，實現雙曲率玻璃后視鏡效果(圖2)。

圖2 乘用車后裝補盲鏡

2 隨動顯示的多曲率電子后視鏡系統設計目的

電子后視鏡(CMS)是采用攝像機、監視器系統取代汽車玻璃后視鏡的安全件，CMS產品必須滿足即將頒布的修訂版GB 15084，更要參照現有玻璃后視鏡的設計方案。按照商用車Ⅱ類視野裝置(大主鏡)、Ⅳ類視野裝置(小主鏡)設計，需要在一塊12.3 in或15 in豎屏上通過分割線區別Ⅱ類、Ⅳ類視野范圍影像(圖3)。

商用車傳統Ⅱ類視野裝置(大主鏡）、Ⅳ類視野裝置(小主鏡)是分別獨立、物理分割的2塊玻璃后視鏡，一個物體同時呈現在Ⅱ/Ⅳ玻璃鏡中一般不會增加駕駛員確認、思考的動作。但如果一個物體同時出現在一塊監視器上，通過分割線劃分Ⅱ/Ⅳ影像區域時，就非常容易導致駕駛員二次確認、思考的動作，由此產生不安全因素。

根據人眼視覺原理，把乘用車雙曲率玻璃后視鏡設計理念應用到商用車Ⅱ/Ⅳ類電子后視鏡設計，同時兼顧牽引車轉彎復雜場景的場景隨動，由此設計了一款隨動顯示的多曲率電子后視鏡系統(圖4)。

3 商用車多曲率電子后視鏡攝像機的設計

3.1 系統組成

隨動顯示的多曲率電子后視鏡系統包括攝像頭(170)、顯示屏(180)和圖像集成處理模塊(100)。其中，圖像集成處理模塊(100)包括圖像采集模塊(110)、圖像截取模塊(120）、圖像處理模塊(130)、圖像顯示模塊(140)和動態調整模塊(150），如圖5所示。其特征在于：

圖5 多曲率電子后視鏡系統結構示意圖

圖像采集模塊(110），其基于電子后視鏡攝像頭拍攝的實時圖像采集圖像數據；

圖 3 商用車Ⅱ/Ⅳ玻璃鏡與電子后視鏡

圖 4 商用車多曲率電子后視鏡

圖6 多曲率電子后視鏡系統圖像采集截取圖

圖像截取模塊(120），其基于圖像采集模塊(110)采集到的圖像數據和實際車輛信號選取待顯示圖像數據；

圖像處理模塊(130），其基于所截取的待顯示圖像數據，按照預定比例沿橫向或徑向將待顯示圖像切割為連續排列的若干數量的分圖像，并根據動態調整模塊(150)的指令對分圖像的切割進行相應調整；

圖像顯示模塊(140)，其對從圖像處理模塊(130)接收到的圖像數據進行修正處理，并按照預定程序在顯示屏上以分屏方式顯示相應的分圖像；

動態調整模塊(150)，其基于圖像處理模塊(130)的圖像處理情況和實際車輛信號，動態調整圖像顯示模塊(140)的分屏數量和分屏尺寸，并將每個分圖像按照預定規則投射到相應的分屏區域上。

3.2 工作原理

多曲率電子后視鏡系統能夠滿足車輛轉彎或變道狀態變化時對電子后視鏡主視野、外擴展視野和內擴展視野的需求，實現了多曲率顯示主視野與擴展視野之間的無縫拼接，創造性地在電子后視鏡系統中增加用于橫向連續顯示內外兩類擴展視野的兩分屏和三分屏切換模式，滿足車輛在直行和轉彎變道過程中的視頻顯示需求，實現了電子后視鏡顯示屏的隨動顯示和動態調整。

多曲率電子后視鏡系統的圖像處理模塊(130)按照預定比例沿垂直縱向將待顯示圖像切割為連續平行排列的三部分圖像，分別定義為第一圖像V1、第二圖像V2和第三圖像V3。第一圖像V1主要覆蓋主視野圖像范圍，第二圖像V2主要覆蓋橫向遠離車輛的外擴展視野圖像范圍，第三圖像V3主要覆蓋橫向靠近車輛的內擴展視野圖像。

圖7 多曲率電子后視鏡系統工作示意圖

當車輛處于直線行駛狀態時，沿垂直縱向將圖像顯示模塊(140）的分屏數量設定為2個，分別定義為第一分屏S1和第二分屏S2，將經圖像處理模塊(130)處理后的第一圖像V1投射到第一分屏S1上，將經圖像處理模塊(130)處理后的第二圖像V2投射到第二分屏S2上，在第一分屏S1與第二分屏S2的顯示區域之間有固定不動的視頻分割線。

當車輛處于由低速到高速的加速狀態和由高速到低速的減速狀態時，隨著第一分屏S1和第二分屏S2尺寸比例的 動態調整，區分不同區域之間的視頻分割線會隨著車況變化在一定范圍內平移擺動。

圖8 多曲率電子后視鏡系統多屏切換模式示意圖

車輛處于轉彎或變道狀態時，圖像顯示模塊(140)的分屏數量變為3個，分別定義為第一分屏S1、第二分屏S2和第三分屏S3。第一分屏S1與第二分屏S2、第一分屏S1與第三分屏S3的顯示區域之間分別有視頻分割線。

4 結論

滿足臨時調整視野的多曲率電子后視鏡系統創新點如下：

⑴乘用車雙曲率設計應用在CMS設計上，尤其是商用車CMS設計上，可以有效解決上下畫面的二次確認、思考帶來的安全風險。

⑵多曲率設計符合人眼視覺原理，畫面簡單、直觀、易懂。

⑶多曲率電子后視鏡系統實現了商用車CMS臨時調整視野。