满足临时调整视野的多曲率电子后视镜系统

付红强

(上海豫兴电子科技有限公司)

1 乘用车双曲率玻璃后视镜

乘用车玻璃后视镜的默认视野必须满足GB 15084-2013规定的M1类型车Ⅲ类装置的视野要求。

为了给驾驶员提供更大视野，中高端乘用车采用了双曲率玻璃后视镜(图1)设计。双曲率玻璃后视镜固定调整默认视野部分，不满足GB 15084-2013中M1类型车Ⅲ类装置视野技术要求，但是给驾驶员提供了默认视野外的增大视野，类似增加了商用车Ⅳ类视野装置。

图1 乘用车前装双曲率玻璃后视镜

乘用车普通玻璃后视镜用户，多采用在玻璃后视镜上贴上一个小圆镜，实现双曲率玻璃后视镜效果(图2)。

图2 乘用车后装补盲镜

2 随动显示的多曲率电子后视镜系统设计目的

电子后视镜(CMS)是采用摄像机、监视器系统取代汽车玻璃后视镜的安全件，CMS产品必须满足即将颁布的修订版GB 15084，更要参照现有玻璃后视镜的设计方案。按照商用车Ⅱ类视野装置(大主镜)、Ⅳ类视野装置(小主镜)设计，需要在一块12.3 in或15 in竖屏上通过分割线区别Ⅱ类、Ⅳ类视野范围影像(图3)。

商用车传统Ⅱ类视野装置(大主镜）、Ⅳ类视野装置(小主镜)是分别独立、物理分割的2块玻璃后视镜，一个物体同时呈现在Ⅱ/Ⅳ玻璃镜中一般不会增加驾驶员确认、思考的动作。但如果一个物体同时出现在一块监视器上，通过分割线划分Ⅱ/Ⅳ影像区域时，就非常容易导致驾驶员二次确认、思考的动作，由此产生不安全因素。

根据人眼视觉原理，把乘用车双曲率玻璃后视镜设计理念应用到商用车Ⅱ/Ⅳ类电子后视镜设计，同时兼顾牵引车转弯复杂场景的场景随动，由此设计了一款随动显示的多曲率电子后视镜系统(图4)。

3 商用车多曲率电子后视镜摄像机的设计

3.1 系统组成

随动显示的多曲率电子后视镜系统包括摄像头(170)、显示屏(180)和图像集成处理模块(100)。其中，图像集成处理模块(100)包括图像采集模块(110)、图像截取模块(120）、图像处理模块(130)、图像显示模块(140)和动态调整模块(150），如图5所示。其特征在于：

图5 多曲率电子后视镜系统结构示意图

图像采集模块(110），其基于电子后视镜摄像头拍摄的实时图像采集图像数据；

图 3 商用车Ⅱ/Ⅳ玻璃镜与电子后视镜

图 4 商用车多曲率电子后视镜

图6 多曲率电子后视镜系统图像采集截取图

图像截取模块(120），其基于图像采集模块(110)采集到的图像数据和实际车辆信号选取待显示图像数据；

图像处理模块(130），其基于所截取的待显示图像数据，按照预定比例沿横向或径向将待显示图像切割为连续排列的若干数量的分图像，并根据动态调整模块(150)的指令对分图像的切割进行相应调整；

图像显示模块(140)，其对从图像处理模块(130)接收到的图像数据进行修正处理，并按照预定程序在显示屏上以分屏方式显示相应的分图像；

动态调整模块(150)，其基于图像处理模块(130)的图像处理情况和实际车辆信号，动态调整图像显示模块(140)的分屏数量和分屏尺寸，并将每个分图像按照预定规则投射到相应的分屏区域上。

3.2 工作原理

多曲率电子后视镜系统能够满足车辆转弯或变道状态变化时对电子后视镜主视野、外扩展视野和内扩展视野的需求，实现了多曲率显示主视野与扩展视野之间的无缝拼接，创造性地在电子后视镜系统中增加用于横向连续显示内外两类扩展视野的两分屏和三分屏切换模式，满足车辆在直行和转弯变道过程中的视频显示需求，实现了电子后视镜显示屏的随动显示和动态调整。

多曲率电子后视镜系统的图像处理模块(130)按照预定比例沿垂直纵向将待显示图像切割为连续平行排列的三部分图像，分别定义为第一图像V1、第二图像V2和第三图像V3。第一图像V1主要覆盖主视野图像范围，第二图像V2主要覆盖横向远离车辆的外扩展视野图像范围，第三图像V3主要覆盖横向靠近车辆的内扩展视野图像。

图7 多曲率电子后视镜系统工作示意图

当车辆处于直线行驶状态时，沿垂直纵向将图像显示模块(140）的分屏数量设定为2个，分别定义为第一分屏S1和第二分屏S2，将经图像处理模块(130)处理后的第一图像V1投射到第一分屏S1上，将经图像处理模块(130)处理后的第二图像V2投射到第二分屏S2上，在第一分屏S1与第二分屏S2的显示区域之间有固定不动的视频分割线。

当车辆处于由低速到高速的加速状态和由高速到低速的减速状态时，随着第一分屏S1和第二分屏S2尺寸比例的 动态调整，区分不同区域之间的视频分割线会随着车况变化在一定范围内平移摆动。

图8 多曲率电子后视镜系统多屏切换模式示意图

车辆处于转弯或变道状态时，图像显示模块(140)的分屏数量变为3个，分别定义为第一分屏S1、第二分屏S2和第三分屏S3。第一分屏S1与第二分屏S2、第一分屏S1与第三分屏S3的显示区域之间分别有视频分割线。

4 结论

满足临时调整视野的多曲率电子后视镜系统创新点如下：

⑴乘用车双曲率设计应用在CMS设计上，尤其是商用车CMS设计上，可以有效解决上下画面的二次确认、思考带来的安全风险。

⑵多曲率设计符合人眼视觉原理，画面简单、直观、易懂。

⑶多曲率电子后视镜系统实现了商用车CMS临时调整视野。