驾驶员视觉系统和采集显示方法与流程

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种驾驶员视觉系统，以及一种驾驶员采集显示方法。

背景技术

现有汽车影像显示系统，只能呈现车身固定位置、固定场景的汽车影像。现有技术通过倒车后视镜，倒车雷达，车身上的摄像头，实现固定位置如倒车场景的障碍物距离报警，倒车影像呈现等功能。

现有技术存在以下缺点：

1、只能在部分场景、在固定角度影像呈现及预警，如倒车等特殊场景的影响，并且无法呈现车顶，车底等方向的图像。

2、只能在中控大屏上呈现固定角度的景象，无法随着车主视角的变化而切换，容易出现死角，造成驾驶员视野盲区。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种能根据驾驶员头部状态和车辆行使状态实时调整显示区域，避免驾驶员视角盲区的驾驶员视觉系统。

相应的，本发明还提供了一种能根据驾驶员头部状态和车辆行使状态实时调整显示区域，避免驾驶员视角盲区的驾驶员视觉采集显示方法

为解决上述技术问题，本发明提供的驾驶员视觉系统，包括：

车身传感器，其用于实时采集车辆四周运行时视频图像；

数据融合处理器，其用于根据驾驶员头部数据选择车身传感器数据，将选择的车身传感器数据融合处理形成三路视频图像发送至头戴设备；

头戴设备，其用于实时采集驾驶员头部数据，并将数据融合处理器发送的三路视频图像显示给驾驶员。

可选择的，进一步改进所述的驾驶员视觉系统，所述车身传感器包括车前、后、左、右、上、下方向的摄像头。

可选择的，进一步改进所述的驾驶员视觉系统，所述头戴设备包括：

陀螺仪，其用于采集头戴设备水平、垂直和俯角的角速度和加速度；

图像接受器，其用于接收数据融合处理器发送的视频图像；

视觉显示屏幕，其用于显示图像接受器接收的视频图像。

可选择的，进一步改进所述的驾驶员视觉系统，所述数据融合处理器采用以下步骤形成三路视频图像；

以汽车方向盘为原点，车尾方向为X轴，垂直底盘方向为Z轴，原点与驾驶副驾驶连线的方向是Y轴，建立坐标系，并且建立八个象限；

周期性的对头戴设备采集的X、Y、Z轴角速度求积分，得到方向角数据，然后以坐标原点为起点，结合计算得出的X、Y、Z轴上的方向角数据，绘制方向向量；

根据方向向量和象限，选择需要的传感器数据；

第一象限：需要车身右侧，后面和车顶的传感器数据；

第二象限：需要车身右侧，前面和车顶的传感器数据；

第三象限：需要车身左侧，前面和车顶的传感器数据；

第四象限：需要车身左侧，后面和车顶的传感器数据；

第五象限：需要车身右侧，后面和车底的传感器数据；

第六象限：需要车身右侧，前面和车底的传感器数据；

第七象限：需要车身左侧，前面和车底的传感器数据；

第八象限：需要车身左侧，后面和车底的传感器数据；

根据象限，将传感器数据进行处理；

第一象限：XOY平面显示车顶摄像头数据，YOZ平面显示车后面摄像头数据，XOZ平面显示车身右侧摄像头数据；

第二象限：XOY平面显示车顶摄像头数据，YOZ平面显示车前面摄像头数据，XOZ平面显示车身右侧摄像头数据；

第三象限：XOY平面显示车顶摄像头数据，YOZ平面显示车前面摄像头数据，XOZ平面显示车身左侧摄像头数据；

第四象限：XOY平面显示车顶摄像头数据，YOZ平面显示车后面摄像头数据，XOZ平面显示车身左侧摄像头数据；

第五象限：XOY平面显示车底摄像头数据，YOZ平面显示车后面摄像头数据，XOZ平面显示车身右侧摄像头数据；

第六象限：XOY平面显示车底摄像头数据，YOZ平面显示车前面摄像头数据，XOZ平面显示车身右侧摄像头数据；

第七象限：XOY平面显示车底摄像头数据，YOZ平面显示车前面摄像头数据，XOZ平面显示车身左侧摄像头数据；

第八象限：XOY平面显示车底摄像头数据，YOZ平面显示车后面摄像头数据，XOZ平面显示车身左侧摄像头数据；

将选出的三路视频图像发送给头戴设备显示。

可选择的，进一步改进所述的驾驶员视觉系统，所述头戴设备能将三路视频图像以VR或AR显示给驾驶员。

为解决上述技术问题，本发明提供一种驾驶员视觉采集显示方法，包括以下步骤

S1，实时采集车辆四周运行时视频图像；

S2，实时采集驾驶员头部数据；

S3，根据驾驶员头部数据选择车辆四周运行时视频图像，将选择的视频图像融合处理形成三路视频图像显示给驾驶员。

可选择的，进一步改进所述的驾驶员视觉采集显示方法，所述车辆四周运行时视频图像包括车前、后、左、右、上、下方向的视频图像。

可选择的，进一步改进所述的驾驶员视觉采集显示方法，驾驶员头部数据包括：驾驶员头部水平、垂直和俯角的角速度和加速度。

可选择的，进一步改进所述的驾驶员视觉采集显示方法，步骤S3包括以下子步骤；

S3.1，以汽车方向盘为原点，车尾方向为X轴，垂直底盘方向为Z轴，原点与驾驶副驾驶连线的方向是Y轴，建立坐标系，并且建立八个象限；

S3.2，周期性的对采集驾驶员头部的X、Y、Z轴角速度求积分，得到方向角数据，然后以坐标原点为起点，结合计算得出的X、Y、Z轴上的方向角数据，绘制方向向量；

S3.3，根据方向向量和象限，选择需要的视频图像。

第一象限：需要车身右侧，后面和车顶的视频图像；

第二象限：需要车身右侧，前面和车顶的视频图像；

第三象限：需要车身左侧，前面和车顶的视频图像；

第四象限：需要车身左侧，后面和车顶的视频图像；

第五象限：需要车身右侧，后面和车底的视频图像；

第六象限：需要车身右侧，前面和车底的视频图像；

第七象限：需要车身左侧，前面和车底的视频图像；

第八象限：需要车身左侧，后面和车底的视频图像；

S3.4，根据象限，将视频图像进行处理；

第一象限：XOY平面显示车顶视频图像，YOZ平面显示车后面视频图像，XOZ平面显示车身右侧视频图像

第二象限：XOY平面显示车顶视频图像，YOZ平面显示车前面视频图像，XOZ平面显示车身右侧视频图像

第三象限：XOY平面显示车顶视频图像，YOZ平面显示车前面视频图像，XOZ平面显示车身左侧视频图像

第四象限：XOY平面显示车顶视频图像，YOZ平面显示车后面视频图像，XOZ平面显示车身左侧视频图像

第五象限：XOY平面显示车底视频图像，YOZ平面显示车后面视频图像，XOZ平面显示车身右侧视频图像

第六象限：XOY平面显示车底视频图像，YOZ平面显示车前面视频图像，XOZ平面显示车身右侧视频图像

第七象限：XOY平面显示车底视频图像，YOZ平面显示车前面视频图像，XOZ平面显示车身左侧视频图像

第八象限：XOY平面显示车底视频图像，YOZ平面显示车后面视频图像，XOZ平面显示车身左侧视频图像；

S3.5，将选出的三路视频图像显示给驾驶员。

本发明通过实时采集车辆四周运行时视频图像和驾驶员头部数据，根据驾驶员头部数据选择车身传感器数据，将选择的车身传感器数据融合处理形成三路视频图像发送至头戴设备显示给驾驶员。使驾驶员头部和车身周围图像数据产生联动关系，驾驶员视觉系统显示的视频图像实时随同驾驶员头部和车身变化，能避免任何方向出现的视野盲区，提升汽车驾驶安全性。

附图说明

本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明象限及平面关系示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。如在这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意组合和所有组合。

第一实施例；

本发明提供一种驾驶员视觉系统，包括：

车身传感器，其用于实时采集车辆四周运行时视频图像；

数据融合处理器，其用于根据驾驶员头部数据选择车身传感器数据，将选择的车身传感器数据融合处理形成三路视频图像发送至头戴设备；

头戴设备，其用于实时采集驾驶员头部数据，并将数据融合处理器发送的三路视频图像显示给驾驶员。

第二实施例；

本发明提供一种驾驶员视觉系统，包括：

车身传感器，本实施例采用布置在车前、后、左、右、上、下方向的摄像头，其用于实时采集车辆四周运行时视频图像；

数据融合处理器，其用于根据驾驶员头部数据选择车身传感器数据，将选择的车身传感器数据融合处理形成三路视频图像发送至头戴设备；

头戴设备，包括：陀螺仪，其用于采集头戴设备水平、垂直和俯角的角速度和加速度；图像接受器，其用于接收数据融合处理器发送的视频图像；视觉显示屏幕，其用于显示图像接受器接收的视频图像；其用于实时采集驾驶员头部数据，并将数据融合处理器发送的三路视频图像显示给驾驶员。

此外，还应当理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。

第三实施例；

本发明提供一种驾驶员视觉系统，包括：

车身传感器，本实施例采用布置在车前、后、左、右、上、下方向的摄像头，其用于实时采集车辆四周运行时视频图像；

数据融合处理器，其用于根据驾驶员头部数据选择车身传感器数据，将选择的车身传感器数据融合处理形成三路视频图像发送至头戴设备；

头戴设备，包括：陀螺仪，其用于采集头戴设备水平、垂直和俯角的角速度和加速度；图像接受器，其用于接收数据融合处理器发送的视频图像；视觉显示屏幕，其用于显示图像接受器接收的视频图像；其用于实时采集驾驶员头部数据，并将数据融合处理器发送的三路视频图像显示给驾驶员；

其中，所述数据融合处理器采用以下步骤形成三路视频图像；

以汽车方向盘为原点，车尾方向为X轴，垂直底盘方向为Z轴，原点与驾驶副驾驶连线的方向是Y轴，建立坐标系，并且建立八个象限；

周期性的对头戴设备采集的X、Y、Z轴角速度求积分，得到方向角数据，然后以坐标原点为起点，结合计算得出的X、Y、Z轴上的方向角数据，绘制方向向量；

根据方向向量和象限，选择需要的传感器数据；

第一象限：需要车身右侧，后面和车顶的传感器数据；

第二象限：需要车身右侧，前面和车顶的传感器数据；

第三象限：需要车身左侧，前面和车顶的传感器数据；

第四象限：需要车身左侧，后面和车顶的传感器数据；

第五象限：需要车身右侧，后面和车底的传感器数据；

第六象限：需要车身右侧，前面和车底的传感器数据；

第七象限：需要车身左侧，前面和车底的传感器数据；

第八象限：需要车身左侧，后面和车底的传感器数据；

根据象限，将传感器数据进行处理；

第一象限：XOY平面显示车顶摄像头数据，YOZ平面显示车后面摄像头数据，XOZ平面显示车身右侧摄像头数据；

第二象限：XOY平面显示车顶摄像头数据，YOZ平面显示车前面摄像头数据，XOZ平面显示车身右侧摄像头数据；

第三象限：XOY平面显示车顶摄像头数据，YOZ平面显示车前面摄像头数据，XOZ平面显示车身左侧摄像头数据；

第四象限：XOY平面显示车顶摄像头数据，YOZ平面显示车后面摄像头数据，XOZ平面显示车身左侧摄像头数据；

第五象限：XOY平面显示车底摄像头数据，YOZ平面显示车后面摄像头数据，XOZ平面显示车身右侧摄像头数据；

第六象限：XOY平面显示车底摄像头数据，YOZ平面显示车前面摄像头数据，XOZ平面显示车身右侧摄像头数据；

第七象限：XOY平面显示车底摄像头数据，YOZ平面显示车前面摄像头数据，XOZ平面显示车身左侧摄像头数据；

第八象限：XOY平面显示车底摄像头数据，YOZ平面显示车后面摄像头数据，XOZ平面显示车身左侧摄像头数据；

将选出的三路视频图像发送给头戴设备显示。

可选择的，进一步改进上述第一实施例～第三实施例，所述头戴设备能将三路视频图像以VR或AR显示给驾驶员。

第四实施例；

本发明提供一种驾驶员视觉采集显示方法，包括以下步骤

S1，实时采集车辆四周运行时视频图像；

S2，实时采集驾驶员头部数据；

S3，根据驾驶员头部数据选择车辆四周运行时视频图像，将选择的视频图像融合处理形成三路视频图像显示给驾驶员。

第五实施例；

本发明提供一种驾驶员视觉采集显示方法，包括以下步骤

S1，实时采集车辆前、后、左、右、上、下方向运行时视频图像；

S2，实时采集驾驶员头部水平、垂直和俯角的角速度和加速度；

S3，根据驾驶员头部数据选择车辆四周运行时视频图像，将选择的视频图像融合处理形成三路视频图像显示给驾驶员，包括以下子步骤；

S3.1，参考图1所示，以汽车方向盘为原点，车尾方向为X轴，垂直底盘方向为Z轴，原点与驾驶副驾驶连线的方向是Y轴，建立坐标系，并且建立八个象限；

S3.2，周期性的对采集驾驶员头部的X、Y、Z轴角速度求积分，得到方向角数据，然后以坐标原点为起点，结合计算得出的X、Y、Z轴上的方向角数据，绘制方向向量；

S3.3，根据方向向量和象限，选择需要的视频图像。

第一象限：需要车身右侧，后面和车顶的视频图像；

第二象限：需要车身右侧，前面和车顶的视频图像；

第三象限：需要车身左侧，前面和车顶的视频图像；

第四象限：需要车身左侧，后面和车顶的视频图像；

第五象限：需要车身右侧，后面和车底的视频图像；

第六象限：需要车身右侧，前面和车底的视频图像；

第七象限：需要车身左侧，前面和车底的视频图像；

第八象限：需要车身左侧，后面和车底的视频图像；

S3.4，根据象限，将视频图像进行处理；

第一象限：XOY平面显示车顶视频图像，YOZ平面显示车后面视频图像，XOZ平面显示车身右侧视频图像

第二象限：XOY平面显示车顶视频图像，YOZ平面显示车前面视频图像，XOZ平面显示车身右侧视频图像

第三象限：XOY平面显示车顶视频图像，YOZ平面显示车前面视频图像，XOZ平面显示车身左侧视频图像

第四象限：XOY平面显示车顶视频图像，YOZ平面显示车后面视频图像，XOZ平面显示车身左侧视频图像

第五象限：XOY平面显示车底视频图像，YOZ平面显示车后面视频图像，XOZ平面显示车身右侧视频图像

第六象限：XOY平面显示车底视频图像，YOZ平面显示车前面视频图像，XOZ平面显示车身右侧视频图像

第七象限：XOY平面显示车底视频图像，YOZ平面显示车前面视频图像，XOZ平面显示车身左侧视频图像

第八象限：XOY平面显示车底视频图像，YOZ平面显示车后面视频图像，XOZ平面显示车身左侧视频图像；

S3.5，将选出的三路视频图像显示给驾驶员。

除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。