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行驶载具的前视系统技术方案

技术编号:40518730 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-01 13:36
本技术属于光学装置技术领域,具体涉及行驶载具的前视系统,包括:投影系统,投影系统包括激光照射系统和成像层,成像层包括光致发光层;摄像系统,用于拍摄行驶载具外的环境图像;采集系统,获取摄像系统的拍摄图像并输出到投影系统。本技术能够在不需要使用雨刮的情况下,让驾乘人员视野穿透行驶载具,保障安全行驶。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光学装置,具体涉及行驶载具的前视系统


技术介绍

1、当汽车、飞机、火车、轮船等行驶载具在雨、雪、沙尘暴等恶劣天气中行驶时,雨、雪沙等会覆盖行驶载具的视窗,遮挡驾乘人员的视线。为保障安全行驶,通常会使用雨刮系统对行驶载具的视窗进行刮除。但众所周知,雨刮在运动的过程中,本身会对视窗形成一定程度的遮挡,而且雨、雪、沙等的覆盖速度和量超过雨刮的刮除极限时,雨刮并不能刮净视窗上的雨、雪、沙等,可视条件恶劣,仍然无法保障安全行驶,甚至如果雨刮损坏,将导致行驶载具无法安全行驶。


技术实现思路

1、本技术意在提供行驶载具的前视系统,在不需要使用雨刮的情况下,让驾乘人员视野穿透行驶载具,保障安全行驶。

2、为了达到上述目的,本技术的方案为:行驶载具的前视系统,包括:

3、投影系统,投影系统包括激光照射系统和成像层,成像层包括光致发光层;

4、摄像系统,用于拍摄行驶载具外的环境图像;

5、采集系统,获取摄像系统的拍摄图像并输出到投影系统。

6、本方案的工作原理和有益效果在于:成像层可依附于任何行驶载具的视窗内侧,摄像系统则安装在行驶载具本体上任何需要拍摄外部环境图像的位置,激光照射系统安装在行驶系统内任意可以照射成像层的位置。在恶劣的可视条件下,摄像系统拍摄行驶载具外的环境图像,采集系统将摄影系统采集的图像输出到投影系统,投影系统通过激光照射光致发光层而生成外部环境的实像。行驶载具上的雨刮无法刮出具有良好可视条件的视窗时或者即使不使用雨刮时,依然具备让驾乘人员感知外部环境的能力,从而保障安全行驶。

7、本方案的有益效果还在于:

8、成像层的光致发光层结构简单、成本低,通过喷涂或贴膜工艺即可成型,并可根据视窗的形状、尺寸任意设置,让驾乘人员拥有全屏视野,而且在不成像时依然能够保持高透光率,在设置到玻璃上时,并不会遮挡视窗。

9、光致发光层可以做成纳米级的颗粒,不但发光像素密度高,而且光致发光层也具有透光性,透光率可以达到85%以上,而且成像清晰度、亮度和对比度高。本方案中采用光致发光的投影系统,相较于传统的oled透明显示、hud显示、全息投影显示技术:传统的oled透明显示技术受限于其电致发光的技术原理,其不透明的背光板会遮挡视窗,不适用于本方案的使用场景,而且即便是采用透明oled,也只是其发光像素和电路细小,不易被人眼察觉,虽然视觉上有透明显示的效果,但这种显示技术为了兼具透明和显示效果,像素密度不高,透明度也仅约为50%,无法满足驾驶要求,而本方案则不存在这样的缺陷;hud显示的投影区受投影角度(15°×5°)以内及距离限制(20m)以内,投射的图像视野范围小、距离短,不能覆盖车外全视角、长距离景象,同时,hud投影图像是虚像成像,成像质量不高,以上都不能无法满足恶劣天气驾驶要求,而本方案则可以在整个视窗内全屏、大视角(150°×120°)、长距离(最远距离>50m)、高清晰度地投影实像图像;全息投影技术实质上利用的是干涉和衍射原理形成的物体三维投影,这种三维投影是一种虚像,显示清晰度不够,无法满足驾驶要求。

10、光致发光层的作用不仅仅在于显示信息,更重要的是用于生成外部环境的高分辨率实像,保证成像层形成的图像清晰、真实、亮度高,不管是否使用雨刮,都能让驾乘人员感知到行驶载具外真实的环境图像信息。

11、在本方案中前视系统可灵活地多数量、多方位、多角度地在行驶载具上分布设置,当其中一个成像层所在的位置丧失清晰成像的条件(例如遭受外界的强光照射、成像层依赖的玻璃发生严重碎裂等)时,超出雨刮的能力范围,就可以将图像投射到另一方位上的成像层上,让驾乘人员不至于完全丧失外界环境的图像,仍然能够保障驾乘人员感知外部环境的能力,从而进一步保障安全行驶。

12、采用本方案甚至不需要行驶载具备物理意义上的视窗,不需要具体的前挡玻璃、后挡玻璃、侧窗玻璃等,只需要在行驶载具内,通过投影系统的成像形成象征意义上的“视窗”即可,尤其适用于高空、高速、高压、真空等极端环境下的、无法开设玻璃窗的行驶载具。

13、可选地,光致发光层包括三层,每一层受激后分别发出三原色光中的一种光。

14、可选地,成像层还包括电致变色玻璃,电致变色玻璃设置在光致发光层背向激光照射系统的一侧。可以通过电致变色玻璃改变成像层的背景色,减小透明视窗映入的景色图像对投影图像形成的视觉上的干扰。

15、可选地,成像层包括全屏区和局部区。全屏区覆盖整个视窗,可在视窗全屏成像。局部区仅覆盖视窗的一部分,在可视条件良好、不需要使用雨刮时,可仅在局部区投影成像,比如将汽车前挡玻璃上设置的成像层,局部区设置在前挡玻璃的下侧,则可将仪表盘投影在局部区,可省去汽车中控台上仪表盘的设置,而且司机不用低头看仪表盘,让行驶更安全。

16、可选地,还包括目视追踪系统。通过目视追踪系统确定驾驶员目视方向,可以将摄像系统图像通过投影系统将投影图像与视窗外实际图案相匹配/重叠,让投影系统投影成像为驾驶员视角的图像。

17、可选地,还包括头部位置定位系统。通过头部位置定位确定驾驶员眼睛位置,可以将摄像系统图像通过投影系统将投影图像与视窗外实际图案相匹配/重叠,让投影系统投影成像为驾驶员眼睛位置的图像。

18、可选地,采集系统还连接有卫星定位模块。可根据gps、北斗等卫星定位模块,获取位置信息,再结合距离算法,形成摄像图案中物体距离信息及标识,并将这些距离信息和标识投影到图像层的投影图像上。

19、可选地,摄像系统包括单目、双目或多目镜头,用以计算形成距离信息。

20、可选地,摄像系统包括红外成像模组或者热成像模组。

21、可选地,还包括信息交互系统,信息交互系统包括语音交互系统、手势或体态视觉跟踪系统、红外跟踪系统或者触摸屏系统中的一种或者多种。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.行驶载具的前视系统,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:光致发光层包括三层,每一层受激后分别发出三原色光中的一种光。

3.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:成像层还包括电致变色玻璃,电致变色玻璃设置在光致发光层背向激光照射系统的一侧。

4.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:成像层包括全屏区和局部区。

5.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:还包括目视追踪系统。

6.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:还包括头部位置定位系统。

7.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:采集系统还连接有卫星定位模块。

8.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:摄像系统包括单目、双目或多目镜头,用以计算形成距离信息。

9.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:摄像系统包括红外成像模组或者热成像模组。

10.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:还包括信息交互系统,信息交互系统包括语音交互系统、手势或体态视觉跟踪系统、红外跟踪系统或者触摸屏系统中的一种或者多种。

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【技术特征摘要】

1.行驶载具的前视系统,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:光致发光层包括三层,每一层受激后分别发出三原色光中的一种光。

3.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:成像层还包括电致变色玻璃,电致变色玻璃设置在光致发光层背向激光照射系统的一侧。

4.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:成像层包括全屏区和局部区。

5.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,其特征在于:还包括目视追踪系统。

6.根据权利要求1所述的行驶载具的前视系统,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈方
申请(专利权)人:陈方
类型:新型
国别省市:

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