能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜

技术领域

本发明涉及汽车装备技术领域，特别涉及能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜。

背景技术

汽车后视镜可以反映汽车后方、侧方和下方的情况，使驾驶者可以间接看清楚这些位置的情况，它起着“第二只眼睛”的作用，扩大了驾驶者的视野范围，随着对汽车产品安全性、舒适性及智能型的日益提高驾驶人对后视镜的要求也逐步提高；

目前市面上的后视镜均是光学后视镜，仅可以单一的显示汽车后方的情况，而实际上，驾驶人在行驶过程中频频探看后视镜是一种不良的驾驶习惯，针对以上不足，现提出能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，利用电子后视镜代替传统的光学后视镜，不仅可以为驾驶人提供后方行驶信息，还可以根据驾驶人转向信息为驾驶人提供转向指导，在一定程度上保证了驾驶人的驾驶安全。

发明内容

本发明提供的能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，用以利用电子后视镜代替光学后视镜，不仅可以为驾驶人提供后方行驶信息，还可以根据驾驶人转向信息为驾驶人提供转向指导，在一定程度上保证了驾驶人的驾驶安全。

本发明提供的能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，包括：

采集模块，用于采集车辆左后方的左实况图像和右后方的右实况图像，同时，还采集所述车辆转向灯的启动状态；

分析模块，用于基于所述左实况图像和所述右实况图像建立所述车辆所在的环境模型，根据处于启动状态的目标转向灯对应的方向，判断所述车辆是否具备转向条件，若不具备，生成禁止转向指令；

显示模块，用于显示所述禁止转向指令以及所述环境模型。

在一种可实施的方式中，

所述采集模块，包括：

左图像单元，用于采集所述车辆左后方的左实况图像并传输到所述分析模块；

右图像单元，用于采集所述车辆右后方的右实况图像并传输到所述分析模块；

状态采集单元，分别与所述车辆的左转向灯和右转向灯连接，用于分别采集所述左转向灯和右转向灯的启动状态并传输到所述分析模块。

在一种可实施的方式中，

所述分析模块，包括：

网络单元，用于根据所述车辆的当前位置获取所述车辆所在路段的实时路况；

建模单元，用于基于所述实时路况和所述左实况图像、右实况图像建立环境模型，同时基于所述车辆的型号建立虚拟车辆；

分析单元，用于将所述虚拟车辆输入到所述环境模型中，判断所述车辆的欲转向方向是否存在障碍物；

若是，生成禁止转向指令。

在一种可实施的方式中，

所述分析单元，还用于：

基于所述虚拟车辆在所述环境模型中的位置，判断所述车辆是否触碰路面实线；

若是，生成提醒指令。

在一种可实施的方式中，

所述显示模块，包括：

左图像显示单元设置在所述车辆驾驶室窗户的下方，用于显示所述左实况图像；

右图像显示单元设置在所述车辆副驾驶室窗户的下方，用于显示所述右实况图像；

指令显示单元，用于显示所述禁止转向指令。

在一种可实施的方式中，

所述分析单元，还用于基于所述虚拟车辆在所述环境模型中的位置，连续获取所述虚拟车辆的移动轨迹；

获取所述移动轨迹包含的所有拐点，并分别获取每一拐点对应的拐点加速度；

提取与所述车辆欲转向方向一致的历史拐点对应的目标加速度；

根据预设时间段将所述移动轨迹划分为若干个移动段，分别获取每一移动段对应的移动速度；

从所述网络单元中获取所述车辆所在路段的限速要求，并根据每一移动段对应的移动速度，生成所述车辆的平均移动速度，以及正常移动速度区间；

获取所述车辆在所述环境模型中的当前移动速度，再结合所述目标拐点加速度进行特征训练，生成所述车辆驾驶人在所述欲转向方向的第一前进速度；

判断所述第一前进速度是否在所述正常移动速度区间内；

若不在基于所述第一前进速度与所述正常移动速度区间的最小差值，生成速度调节参数，调节所述第一前进速度，生成第二前进速度；

分别获取所述车辆在每一历史拐点转向之后恢复到平均移动速度对应的过渡时长；

根据所述过渡时长和所述前进速度，并结合所述虚拟车辆的当前位置，在所述环境模型中标记所述虚拟车辆在当前时刻进行转向后的过渡轨迹；

判断所述过渡轨迹中是否含有障碍物；

若是，确定所述车辆当前时刻不具备转向条件，生成禁止转向指令；

获取下一时刻对应的下一过渡轨迹并进行判断，直到所述虚拟车辆具备转向条件，提醒所述车辆进行转向。

在一种可实施的方式中，

所述分析单元，还用于当连续预设数量的时刻均不具有转向条件，生成建议信息，建议驾驶人沿当前道路持续形势。

在一种可实施的方式中，

所述显示模块，还包括：

控制单元，用于根据驾驶人发出的状态指令控制所述左图像显示单元和所述右图像显示单元的工作状态；

其中，所述工作状态包括电子显像状态和光学显像状态，当所述左图像显示单元和右图像显示单元处于电子显像状态时，分别显示对应左实况图像和右实况图像，当所述左图像显示单元和右图像显示单元处于光学显像状态时，充当光学后视镜，供驾驶人观察车辆后方情况；

所述控制单元，还用于当所述左图像显示单元和所述右图像显示单元处于光学显像状态时，生成图像采集指令；

图像采集单元，用于基于所述图像采集指令采集所述驾驶人的面部图像；所述控制单元，还用于基于所述面部图像获取所述驾驶人的面部特征，并在历史记录中获取所述面部特征；

若获取失败，确定所述驾驶人为首次驾驶，将所述面部特征输入到所述历史记录中并进行存储；

若获取成功，提取所述驾驶人对应的历史驾驶信息并在所述历史驾驶信息中获取所述驾驶人的历史调角信息；

所述控制单元，还用于基于所述历史调角信息生成第一调节量，分别调节所述左图像显示单元和所述右图像显示单元，分别调节后的左图像显示单元和所述右图像显示单元对应的第一角度和第二角度；

所述控制单元，还用于在所述驾驶人面部图像上采集目标固定点，基于所述目标固定点在所述面部图像上的位置，确定所述驾驶人的驾驶座椅位置信息；

同时，在所述面部图像上获取所述驾驶人的眼部图像；

基于所述驾驶座椅位置信息和所述眼部图像，确定所述驾驶人的目光活动范围；

基于所述目光活动范围，分别获取调节后的所述左图像显示单元和调节后的所述右图像显示单元对应的左图像范围和右图像范围；

分别获取左车身和右车身在对应的所述左图像范围和右图像范围中第一位置和第二位置；

分别判断所述第一位置和第二位置是否在对应的目标位置范围内；

若不在，基于所述第一位置和第二位置与对应目标位置范围的距离，生成左调节角度和右调节角度；

基于所述左调节角度和右调节角度依次调节对应的第一角度和第二角度；

所述控制单元，还用于获取所述左图像显示单元和所述右图像显示单元的当前角度，更新历史记录。

在一种可实施的方式中，

所述控制单元，还用于在基于所述第一角度调节所述左调节角度，以及基于所述第二角度调节右调节角度之前，分别获取所述左图像显示单元和所述右图像显示单元对应的左剩余调节角度和右剩余调节角度；

若所述第一角度、第二角度大于对应的左剩余调节角度和右剩余调节角度，提醒驾驶人调节驾驶座椅。

在一种可实施的方式中，

所述控制单元，还用于在所述车辆执行转向后持续获取所述车辆预设范围内的障碍物，传输到显示模型进行显示。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜的组成示意图；

图2为本发明实施例中能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜的采集模块组成示意图；

图3为本发明实施例中能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜的分析模块组成示意图；

图4为本发明实施例中能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜的显示模块组成示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，如图1所示，包括：

采集模块，用于采集车辆左后方的左实况图像和右后方的右实况图像，同时，还采集所述车辆转向灯的启动状态；

分析模块，用于基于所述左实况图像和所述右实况图像建立所述车辆所在的环境模型，根据处于启动状态的目标转向灯对应的方向，判断所述车辆是否具备转向条件，若不具备，生成禁止转向指令；

显示模块，用于显示所述禁止转向指令以及所述环境模型。

该实例中，左实况图像表示车辆左后方的实时图像；

该实例中，右实况图像表示车辆右后方的实时图像；

该实例中，车辆转向灯的启动状态包括：左转向灯开启、右转向灯开启、左右转向灯均未开启三种情况；

该实例中，环境模型表示可以反映车辆以及车辆周围物体的模型。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：由采集模块分别采集车辆左右的实况图像，和驾驶人的欲转向，由分析模块根据实况图像建立一个环境模型，分析驾驶人在当前位置是否具备转向条件，并基于一定过的提醒，这样一来不仅实现了传统光学后视镜的功能，还可以在驾驶人转向时给予建议，保证驾驶人的安全。

实施例2

在实施例1的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，所述显示模块，如图2所示，包括：

左图像单元，用于采集所述车辆左后方的左实况图像并传输到所述分析模块；

右图像单元，用于采集所述车辆右后方的右实况图像并传输到所述分析模块；

状态采集单元，分别与所述车辆的左转向灯和右转向灯连接，用于分别采集所述左转向灯和右转向灯的启动状态并传输到所述分析模块。

该实例中，左图像单元、右图像单位可以为拍摄装置，且左图像单元和右图像单元设置在车辆的左右两侧。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：分别由两个图像单元采集车辆后方的实况图像，以及由状态采集单元采集车辆转向灯的启动状态，为后续的分析工作做基础。

实施例3

在实施例1的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，所述分析模块，如图3所示，包括：

网络单元，用于根据所述车辆的当前位置获取所述车辆所在路段的实时路况；

建模单元，用于基于所述实时路况和所述左实况图像、右实况图像建立环境模型，同时基于所述车辆的型号建立虚拟车辆；

分析单元，用于将所述虚拟车辆输入到所述环境模型中，判断所述车辆的欲转向方向是否存在障碍物；

若是，生成禁止转向指令。

该实例中，欲转向方向表示转向灯启动的方向。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了使环境模型更加真实，由网络单元获取车辆所在路段的实时路况，然后根据实时路况和实况图像建立环境模型，以及虚拟车辆，由分析单元根据虚拟车辆在环境模型中的情况，分析车辆在此时转向是否会碰撞障碍物，并给予建议，保证驾驶人的安全。

实施例4

在实施例3的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，所述分析单元，还用于：

基于所述虚拟车辆在所述环境模型中的位置，判断所述车辆是否触碰路面实线；

若是，生成提醒指令。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了进一步保证驾驶人的驾驶安全，促使驾驶人养成良好的驾驶习惯，在车辆触碰路面实现时提醒驾驶人及时调整车身，避免发生意外。

实施例5

在实施例1的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，所述显示模块，如图4所示，包括：

左图像显示单元设置在所述车辆的左侧，用于显示所述左实况图像；

右图像显示单元设置在所述车辆的右侧，用于显示所述右实况图像；

指令显示单元，用于显示所述禁止转向指令。

该实例中，左图像显示单元与左图像单元连接，既可以代替左光学后视镜，又可以显示左实况图像；

该实例中，右图像显示单元与左图像单元连接，既可以代替右光学后视镜，又可以显示右实况图像。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：由左图像显示单元和右图像显示单元显对应的实况图像，可以方便驾驶人查看后方情况，由指令显示单元显示生成的指令，为驾驶人提醒。

实施例6

在实施例3的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜：

所述分析单元，还用于基于所述虚拟车辆在所述环境模型中的位置，连续获取所述虚拟车辆的移动轨迹；

获取所述移动轨迹包含的所有拐点，并分别获取每一拐点对应的拐点加速度；

提取与所述车辆欲转向方向一致的历史拐点对应的目标加速度；

根据预设时间段将所述移动轨迹划分为若干个移动段，分别获取每一移动段对应的移动速度；

从所述网络单元中获取所述车辆所在路段的限速要求，并根据每一移动段对应的移动速度，生成所述车辆的平均移动速度，以及正常移动速度区间；

获取所述车辆在所述环境模型中的当前移动速度，再结合所述目标拐点加速度进行特征训练，生成所述车辆驾驶人在所述欲转向方向的第一前进速度；

判断所述第一前进速度是否在所述正常移动速度区间内；

若不在基于所述第一前进速度与所述正常移动速度区间的最小差值，生成速度调节参数，调节所述第一前进速度，生成第二前进速度；

分别获取所述车辆在每一历史拐点转向之后恢复到平均移动速度对应的过渡时长；

根据所述过渡时长和所述前进速度，并结合所述虚拟车辆的当前位置，在所述环境模型中标记所述虚拟车辆在当前时刻进行转向后的过渡轨迹；

判断所述过渡轨迹中是否含有障碍物；

若是，确定所述车辆当前时刻不具备转向条件，生成禁止转向指令；

获取下一时刻对应的下一过渡轨迹并进行判断，直到所述虚拟车辆具备转向条件，提醒所述车辆进行转向。

该实例中，移动轨迹表示虚拟车辆在环境模型中前进的轨迹；

该实例中，拐点表示移动轨迹中虚拟车辆进行转向的点；

该实例中，拐点加速度表示虚拟车辆在拐点的加速度，一般来说拐点加速度为负；

该实例中，移动段表示虚拟车辆在一个预设时间段的移动路程；

该实例中，移动速度表示根据预设时间段和移动段得到的虚拟车辆行驶该移动段对应的速度；

该实例中，特征训练表示根据拐点加速度和移动速度来进行驾驶人在此处转向时的速度；

该实例中，过渡时长表示虚拟车辆转向后的速度回到平均移动速度的时长；

该实例中，过渡轨迹表示虚拟车辆在过渡时长前进的路程。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：通过建模的方式来模拟驾驶人驾驶车辆在当前位置进行转向时的情况，判断车辆是否会发生碰撞，且在分析过程中通过分析车辆移动轨迹中多个拐点信息，分析车辆的转向速度和转向后恢复到平均速度所行驶的路程，通过判断该路程中是否有障碍物来确定车辆是否安全，为驾驶人提供可靠的信息。

实施例7

在实施例6的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜：

所述分析单元，还用于当连续预设数量的时刻均不具有转向条件，生成建议信息，建议驾驶人沿当前道路持续形势。

该实例中，建议信息的内容为：建议驾驶人继续沿当前道路前进，暂时停止转向。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了保证驾驶人的安全，若当前道路拥挤，转向时容易发生意外，则提醒驾驶人继续前进，稍后再转向。

实施例8

在实施例5的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，所述显示模块，如图4所示，还包括：

控制单元，用于根据驾驶人发出的状态指令控制所述左图像显示单元和所述右图像显示单元的工作状态；

其中，所述工作状态包括电子显像状态和光学显像状态，当所述左图像显示单元和右图像显示单元处于电子显像状态时，分别显示对应左实况图像和右实况图像，当所述左图像显示单元和右图像显示单元处于光学显像状态时，充当光学后视镜，供驾驶人观察车辆后方情况；

所述控制单元，还用于当所述左图像显示单元和所述右图像显示单元处于光学显像状态时，生成图像采集指令；

图像采集单元，用于基于所述图像采集指令采集所述驾驶人的面部图像；

所述控制单元，还用于基于所述面部图像获取所述驾驶人的面部特征，并在历史记录中获取所述面部特征；

若获取失败，确定所述驾驶人为首次驾驶，将所述面部特征输入到所述历史记录中并进行存储；

若获取成功，提取所述驾驶人对应的历史驾驶信息并在所述历史驾驶信息中获取所述驾驶人的历史调角信息；

所述控制单元，还用于基于所述历史调角信息生成第一调节量，分别调节所述左图像显示单元和所述右图像显示单元，分别调节后的左图像显示单元和所述右图像显示单元对应的第一角度和第二角度；

所述控制单元，还用于在所述驾驶人面部图像上采集目标固定点，基于所述目标固定点在所述面部图像上的位置，确定所述驾驶人的驾驶座椅位置信息；

同时，在所述面部图像上获取所述驾驶人的眼部图像；

基于所述驾驶座椅位置信息和所述眼部图像，确定所述驾驶人的目光活动范围；

基于所述目光活动范围，分别获取调节后的所述左图像显示单元和调节后的所述右图像显示单元对应的左图像范围和右图像范围；

分别获取左车身和右车身在对应的所述左图像范围和右图像范围中第一位置和第二位置；

分别判断所述第一位置和第二位置是否在对应的目标位置范围内；

若不在，基于所述第一位置和第二位置与对应目标位置范围的距离，生成左调节角度和右调节角度；

基于所述左调节角度和右调节角度依次调节对应的第一角度和第二角度；

所述控制单元，还用于获取所述左图像显示单元和所述右图像显示单元的当前角度，更新历史记录。

该实例中，图像采集指令表示由图像采集单元采集驾驶人面部的指令；

该实例中，图像采集单元设置在驾驶室的指定位置；

该实例中，面部特征由驾驶人五官特征组成；

该实例中，历史记录中包含所有驾驶该车辆的驾驶人面部信息以及对应的调角信息；

该实例中，历史调角信息表示该驾驶人在驾驶车辆时调节左图像显示单元和右图像显示单元的信息；

该实例中，第一调节量表示根据做图像显示单元和右图像显示单元的当前角度和历史调角信息的差值生成的调节量；

该实例中，目标固定点表示面部图像上包含的车辆上的一点；

该实例中，左图像范围表示驾驶人通过左图像显示单元可以观察到的范围；

该实例中，右图像范围表示驾驶人通过右图像显示单元可以观察到的范围。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：由于每一位驾驶人有不同的驾驶习惯，故在驾驶车辆前需要调节后视镜，以便在行车过程中获取后方信息，当驾驶人将图像显示单元调节至光学显像状态时，采集驾驶人的面部信息，从而在历史记录中寻找该驾驶人的历史调角信息，以及通过确定驾驶人的目光范围，确定每一显像单元的调角角度，然后进行调节，实现了自动调节，节约了驾驶人的时间。

实施例9

在实施例8的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜：

所述控制单元，还用于在基于所述第一角度调节所述左调节角度，以及基于所述第二角度调节右调节角度之前，分别获取所述左图像显示单元和所述右图像显示单元对应的左剩余调节角度和右剩余调节角度；

若所述第一角度、第二角度大于对应的左剩余调节角度和右剩余调节角度，提醒驾驶人调节驾驶座椅。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了保证驾驶人的具有宽阔的观察视野，若显示单元已调节到极限位置，但是驾驶人的视野范围任然不够，提醒驾驶人调节座椅，以便开阔视野。

实施例10

在实施例8的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜：

所述控制单元，还用于在所述车辆执行转向后持续获取所述车辆预设范围内的障碍物，传输到显示模型进行显示。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：为了便于驾驶人观察，在车辆转向后持续获取车辆周围的障碍物，传输到显示模块供驾驶人查看。

实施例11

在实施例3的基础上，所述能够代替原光学后视镜的电子II类外后视镜，在建立环境模型前，包括：

所述分析模块，还用于获取所述左实况图像和右实况图像，根据所述左实况图像和右实况图像的清晰度判断所述车辆是否处于能见度低于预设能见度的位置；

若是，将所述左实况图像和右实况图像输入到预设坐标系中，分别获取每一实况图像包含的每一像素点对应的像素值，以及每一实况图像包含的每一像素点对应的色彩值；

同时获取每一图像的像素值标准差；

根据公式(Ⅰ)分别计算所述左实况图像和右实况图像对应的图像模糊特征；

其中，D表示图像模糊特征，n表示图像中像素点的数量，f(α

根据公式(Ⅰ)的计算结果，判断所述车辆所处位置的能见度范围，基于所述能见度范围获取对应的去雾因子，分别对所述左实况图像和右实况图像进行去雾，获取对应的第一图像、第二图像；

根据公式(Ⅱ)计算所述第一图像和第二图像对应的亮度相似值；

其中，z表示所述第一图像和第二图像对应的亮度相似值，j

根据公式(Ⅱ)的计算结果，判断所述第一图像与第二图像的亮度像素值是否在预设范围内；

若不是，基于所述亮度相似值，调节所述去雾因子，重新调节所述第一图像和第二图像，直到所述第一图像和第二图像的亮度像素值在预设范围内为止。

上述技术方案的工作原理以及有益效果：由于在采集车辆后方图像时，极其容易受到环境的影响，导致图像不清晰，通过判断图像的模糊特征来确定当前环境的能见度特征，查询对应的去雾因子对图像进行去雾，为了保证后续所建立环境模型清晰度一致，计算去雾后图像的亮度相似值，从而判断去雾结果是否满足要求，并执行对应的操作，保证后续建立的环境模型具有完整性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。