CN101097260A - 一种倒车雷达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种倒车雷达，包括：包括探测模块、与探测模块通讯的无线控制处理模块、与无线控制处理模块连接的报警模块，探测模块包括超声波检测器和图像撷取器、无线USB接口单元，其中，无线USB接口单元对接收到的数据进行打包并以无线USB通讯的形式发送给无线控制处理模块或者对无线控制处理模块发送过来的数据进行解包；无线控制处理模块包括对应探测模块的无线USB接口单元，其对探测模块发送过来的数据进行解包或者将接收到的数据进行打包；无线控制处理模块通过无线USB通讯方式向探测模块发送指令。本发明利用无线USB技术解决现有的倒车雷达无法根据需要随意变换视频探头位置以及无法控制显示车辆特定方位的景观的问题。

Description

一种倒车雷达

【所属技术领域】

本发明涉及一种倒车雷达，特别是一种利用无线USB技术传输数据的倒车雷达。

【背景技术】

随着汽车的日益普及，倒车雷达作为方便驾驶者的汽车配件也日益普及。通常此类装置用以检测行车或倒车时与其他车辆或障碍物之间的距离，并在达到设定的危险距离时提醒驾驶者注意。现有的倒车雷达一般会包括超声波检测器、控制器、报警器，更有包括视频撷取器和显示装置。

在中国专利公开号为CN1651931A的专利中揭示了一种可显示复数个影像频道的无线倒车雷达装置，由一无线发射处理单元，一无线接收处理单元及复数个影像撷取器组成；该无线发射处理单元用以将超声波处理器检测的信号发射至无线接收单元，由于该无线接收处理单元与复数个影像撷取器连接，并设有一视频图形文字叠加器，故可同时将撷取到复数个影像结合无线发射处理单元传送的检测数据一起压缩，并传送一显示器上显示，如图1所示的结构。但该专利中揭示的影像撷取器与超声波检测器所采集到的数据信息最终是分离的，无法直观的显示出超声波检测器测量出的车子与障碍物之间的实体关系，且由于该影像撷取器带有电缆，使得影像撷取器在安放时要考虑电缆布线的问题，因而也就不能真正完全的避免现有倒车雷达存在的显示不到死角的问题。同时，现有的倒车雷达在开启后，一般情况为所有的探头都工作，而无法由驾驶者通过选择进行控制开启特定的探头进行工作，这样在驾驶者只需要了解特定方位的情况时，现有的倒车雷达无法满足驾驶者的需求。

另外，随着无线USB技术的发展，使得利用无线USB技术传输大量数据更加容易方便，例如利用无线USB技术在一定范围内传输视频数据。无线多媒体联盟(WiMedia)和多频带OFDM联盟(MBOA，Multi-Band OFDM Alliance)提出了一种利用正交频分复用(OFDM)技术的无线USB技术，并最终由杰尔系统(Agere Systems)、惠普(Hewlett Packard)、英特尔(Intel)、微软(Microsoft)、NEC、飞利浦半导体(Philips Semiconductors)和三星(Samsung)七家公司组成的无线USB促进组织(Wireless USB Promoter Group)于2005年5月12日发布《Wireless Universal Serial Bus Specification》，其揭示了利用一种无线传输数据的无线USB技术，可以实现在无线USB设备间距离三米之内其数据传输速率可以达到480兆/秒、在设备间距离十米内其数据传输速率可以达到110兆/秒。

【发明内容】

本发明的目的在于利用无线USB技术解决现有的倒车雷达无法根据需要随意变换视频探头位置以及无法控制显示车辆周围特定方位的景观的问题。

本发明的另一目的在于提供了一种直观的显示车子与障碍物之间的实体关系的倒车雷达，将图像与距离叠加在一起显示。

本发明的具体技术方案如下：

一种倒车雷达，包括探测模块、与探测模块进行通讯的无线控制处理模块、与无线控制处理模块连接的报警模块，探测模块包括超声波检测器和图像撷取器、无线USB接口单元，其中，无线USB接口单元对接收到的数据进行打包并以无线USB通讯的形式发送给无线控制处理模块或者对无线控制处理模块发送过来的数据进行解包；无线控制处理模块对探测模块发送过来的数据进行处理后传给报警模块，其包括对应探测模块进行通讯的无线USB接口单元，其对探测模块发送过来的数据进行解包或者将接收到的数据进行打包；无线控制处理模块通过无线USB通讯方式向探测模块发送指令。

所述的超声波检测器包括：超声波发射器，用来发射超声波；超声波接收器，用来接收被障碍物反射回来的超声波；放大电路，用来对接收到的被障碍物反射回来的超声波进行放大；运算电路，用来计算障碍物的距离；控制器，用来控制超声波检测器工作，并传送测量的结果；

图像撷取器包括：用来汇聚光线的透镜；光电耦合器件，用来把光信号变成模拟电信号；模数转换器，用来把模拟信号转换成为数字信号，并传送该数字信号。

所述的探测模块还包括：微控制器、视频处理器以及存储器，其中，微控制器与视频处理器、无线USB接口单元连接，视频处理器与存储器、超声波检测器、图像撷取器连接。

所述的微控制器与超声波检测器、图像撷取器连接。

所述的无线控制处理模块还包括：处理器，其与无线USB接口单元、报警模块连接；以及连接处理器的存储器；视频合成器，用于合成探测模块发送过来的数据；以及连接视频合成器的LCD驱动器。

所述的处理器发送指令给视频合成器，视频合成器从存储器读取数据；或者，所述的处理器从存储器内读取数据发送给视频合成器。

所述的报警模块包括连接无线控制处理模块的报警器；连接无线控制处理模块的LCD显示屏。

所述的无线控制处理模块还包括一连接处理器的用户控制单元，用于控制选择特定的探测模块进行工作。

所述的探测模块或无线控制处理模块分别有独立的为其供电的电源。

所述的探测模块内包括开关。

通过本发明的技术方案实现的倒车雷达丰富了现有倒车雷达的功能，特别地，由于超声波检测器和图像撷取器被捆绑在一起，使得超声波检测到的障碍物的实体能直观的通过图像撷取器反映出来；另外，使得驾驶者通过简单的操作，选择开启特定的倒车雷达探测模块来实现对车辆特定方位前方障碍物与距离的捕捉。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，以下结合本发明的具体实施例及附图进行说明。但所举附图及实施例并非用来对本发明加以限制。

【附图说明】

图1是现有技术中装置的逻辑图示。

图2是本发明的实施例的倒车雷达的基本逻辑结构框图。

图3是本发明的实施例中探测模块中的超声波检测器和图像撷取器的逻辑框图。

图4是本发明的实施例中探测模块的另一种实现的基本逻辑结构框图。

图5是本发明的实施例中探测模块的再一种实现的基本逻辑结构框图。

图6是本发明的实施例中无线控制处理模块和报警模块的另一内部逻辑结构框图。

图7是本发明的实施例的无线控制处理模块安置在车辆四周的示意图。

图8是本发明的实施例倒车雷达的用户控制器的初始工作状态的示意图。

图9是本发明的实施例倒车雷达的控制台选择特定显示的示意图。

【具体实施方式】

如图2所示，为本发明倒车雷达的基本逻辑结构框图，本发明的倒车雷达包括：一无线控制处理模块、一报警模块、复数个探测模块。

其中，每个探测模块内，包括超声波检测器和图像撷取器、无线USB接口单元。超声波检测器和图像撷取器分别与WUSB接口单元连接，该WUSB接口单元可以将超声波检测器和图像撷取器的数据通过符合无线USB技术规范的方式进行操作并最终发送出去。

无线控制处理模块内，包括一对应复数个探测模块内WUSB接口单元的WUSB接口单元，该无线控制处理模块内的WUSB接口单元对接收到的数据进行相应符合无线USB技术规范的处理；与无线控制处理模块内的WUSB接口单元连接的处理器，用于处理无线控制处理模块内部的数据信息等；连接所述处理器的视频合成器，用于将复数个探测模块发送过来的视频数据合成在一起，以便经过所连接的LCD驱动器，最后可以显示在同一个LCD显示屏上；连接处理器的存储器，用于存储相关的数据信息。所述处理器直接从存储器内读取数据发送给视频合成器。

报警模块内，包括连接无线控制处理模块的报警器，用于在接收到的数据经处理器处理分析后认为车辆与障碍物之间的距离为危险距离时向驾驶者报警；连接无线控制处理模块的LCD显示屏，用于显示探测模块收集到的障碍物图像以及显示障碍物与车子之间的距离。

如图3所示，探测模块包括：超声波检测器和图像撷取器，两者被捆绑在一起存在于同一个探测模块内。超声波检测器包括：超声波发射器、超声波接收器、放大电路运算电路以及控制器。超声波发射器用来发射超声波。超声波接收器用来接收被障碍物反射回来的超声波。放大电路用来对接收到的被障碍物反射回来的超声波进行放大。运算电路用来计算障碍物的距离。控制器用来控制超声波检测器工作，并把测量的结果传送给无线接收发射处理模块。该超声波测距技术为公知领域的技术，在这里就不再赘述。图像撷取器包括：透镜、光电耦合器件以及模数转换器。其中，控制器和模数转换器分别与无线接收发射处理模块中的视频处理器连接。透镜用来汇聚光线。光电耦合器件用来把光信号变成模拟电信号。模数转换器用来把模拟信号转换成为数字信号，并把该数字信号传送给无线接收发射处理模块。

在本发明的实施例中探测模块的另一种实现的基本逻辑框图，如图4所示，探测模块内除了WUSB接口单元，用于将数据按照符合无线USB的技术规范进行相应的处理，将数据解包或打包并以无线的形式接收或发射给无线控制处理模块中的对应的WUSB接口单元；还包括：视频处理器，用于将超声波检测器中的控制器和图像撷取器中的模数转换器发送过来的数据进行叠加，即，将超声波检测器探测到的距离叠加到图像撷取器撷取到的视频图像中；还包括微控制器(MCU)以及存储器，其中，MCU与视频处理器、无线USB接口单元连接，视频处理器与存储器、超声波检测器、图像撷取器连接。与视频处理器和探测模块内WUSB接口单元连接的存储器，用于存储接收到的数据；与视频处理器连接的微控制器(MCU)，用于控制所述的视频处理器以及探测模块内的WUSB接口单元。

另外，在如图4所示的实施方式中，在视频处理器和MCU之间还可以连接一开关，该开关可以由MCU控制。以便在接收到命令该探测模块停止工作的指令时，断开开关实现该探测模块暂时停止工作的效果。

如图5所示，本发明实施例中探测模块的再一种实现的基本逻辑框图。超声波检测器和图像撷取器在图4所示的方式的基础上再分别与MCU连接。这样，MCU还可以直接控制超声波检测器和图像撷取器。

如图6所示，在基本逻辑结构中的无线控制处理模块的基础上，视频合成器与存储器也连接，这样，处理器发送指令给视频合成器，视频合成器从存储器读取数据。

另外，在基本逻辑框图中的报警模块的基础上，为了实现驾驶者通过无线控制处理模块对探测模块的控制，在无线控制处理模块中的处理器上进一步连接一用户控制单元，用于根据驾驶者的需要进行控制，通过无线控制处理模块对选择特定的探测模块进行控制操作。

另外，在如图5所示的实施方式中，还可以在视频处理器与MCU之间、超声波检测器与MCU之间或图像撷取器与MCU之间分别连接一开关。用于控制接收到命令该探测模块停止工作的指令时，断开开关实现该探测模块暂时停止工作的效果。

进一步说明，无线控制处理模块的WUSB接口单元符合无线USB技术规范，包括客户软件、无线USB系统软件、无线USB主控制器。其中，客户软件向用户提供与CPU连接的控制无线USB数据传输的接口，从而控制数据的输入输出；无线USB系统软件控制无线控制处理模块和探测模块之间的配置通信，将接收到的指令数据进行重组，使之具有USB数据的格式；无线USB主控制器将经过无线USB系统软件重组的数据编码、调制、发送。对应的探测模块内的WUSB接口单元也符合无线USB技术规范，包括功能单元、无线USB逻辑设备、无线USB总线接口。无线USB总线接口对无线USB主控制器发送过来的数据进行接收、解调、解码；无线USB逻辑设备从无线USB总线接口得到的USB格式的数据中获得原始数据；功能单元将无线USB逻辑设备得到的原始数据发送给MCU。MCU控制探测模块中的超声波检测器和图像撷取器开始工作。

如图7所示，驾驶者可以根据自己的需要将4个探测模块分别放置到车辆的不同位置，本实施例中为了便于说明，我们将4个探测模块分别标记为1、2、3、4，安置在车辆的四周；将探测模块安置在驾驶室内，在本实施例中为控制台0，如图8所示，在本实施例中驾驶者通过控制台0进行控制。该控制台0上设有开关、LCD显示屏和控制按钮，在倒车雷达开始工作的初始状态，4个探测模块中的超声波检测器和图像撷取器收集探测数据。

如图4所示，探测模块中的视频处理器用来把距离信息叠加到图像上去，并对安全距离和非安全距离采用不同的颜色叠加。存储器用来在视频处理器叠加图像时临时储存数据。视频处理器把合成后的图像数据传给MCU，MCU把合成后的图像数据传送给WUSB接口单元，WUSB接口单元接收MCU发送的数据；该WUSB接口内部的无线USB逻辑设备将接收的数据进行重组，使之具有USB数据的格式，无线USB总线接口进一步对该数据编码、调制，并与WUSB接口单元中的无线USB主控制器进行无线数据传输。通过探测模块内的WUSB接口单元与无线控制处理模块内的WUSB接口单元的数据传输。无线控制处理模块内的WUSB接口单元中的无线USB主控制器对数据进行接收、解调、解码，转化为USB格式的数据；无线USB系统软件进一步从该转化的USB格式的数据中获得原始数据；客户软件将该原始数据发送给处理器。即，4个探测模块中的数据就发送给了无线控制处理模块。

无线控制处理模块的WUSB接口单元收到探测模块发来的信息后，进行解调，解码，解包后，得到图像数据信息，把它传给处理器。处理器先判断是否需要报警，若需要，则控制报警模块中的报警器发出报警信号。处理器把图像信号传给LCD驱动器，LCD驱动器把数据转换成适合LCD显示屏显示的格式，传给报警模块中的LCD显示屏，LCD显示屏把它显示出来。4个探测模块按标记顺序分别对应LCD显示屏上的显示画面1、2、3、4，显示画面1、2、3、4进一步对应控制按钮1、2、3、4，所述的控制按钮与用户控制单元连接。

当驾驶者只需要查看探测模块2和探测模块3这两个模块所采集到的数据时，驾驶者在控制台0上选择对应的控制按钮2和控制按钮3。此时，与控制按钮相连接的用户控制单元作出反应向无线控制处理模块中的处理器反馈相应的信息，处理器根据反馈的信息对视频合成器发送指令，使得最终在LCD显示屏上出现显示画面2和显示画面3，如图9所示。同时，处理器向无线控制处理模块内的WUSB接口单元发送停止探测模块1和探测模块4工作的指令数据，该WUSB接口单元进一步将该指令数据转化为符合无线USB规范的数据并向探测模块1和探测模块4发送出去。探测模块1和探测模块4中的WUSB处理单元分别接收该停止指令数据，并将该指令数据转化为符合无线USB规范的数据并向各自的MCU传送。MCU进一步发出停止工作的控制指令，使得探测模块1和探测模块4停止工作。在无线控制处理模块上就只能接收到探测模块2和探测模块3发送过来的数据，探测模块1和探测模块4暂停工作。由于探测模块是独立电源供电的，同时能保证其随意更换安置在车辆上的位置，这样，在当探测模块2或探测模块3不能工作时，我们还可以方便的把探测模块1或探测模块4安置在适当的位置进行工作。

对于本发明，探测模块中的超声波检测器和图像撷取器还可以根据需要设计成为独立的器件单独进行使用。综上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明所述的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种倒车雷达，包括探测模块、与探测模块进行通讯的无线控制处理模块、与无线控制处理模块连接的报警模块，其特征在于探测模块包括超声波检测器和图像撷取器、无线USB接口单元，其中，无线USB接口单元对接收到的数据进行打包并以无线USB通讯的形式发送给无线控制处理模块或者对无线控制处理模块发送过来的数据进行解包；

无线控制处理模块对探测模块发送过来的数据进行处理后传给报警模块，其包括对应探测模块进行通讯的无线USB接口单元，其对探测模块发送过来的数据进行解包或者将接收到的数据进行打包；无线控制处理模块通过无线USB通讯方式向探测模块发送指令。

2、根据权利要求1所述的倒车雷达，其特征在于所述的超声波检测器包括：超声波发射器，用来发射超声波；超声波接收器，用来接收被障碍物反射回来的超声波；放大电路，用来对接收到的被障碍物反射回来的超声波进行放大；运算电路，用来计算障碍物的距离；控制器，用来控制超声波检测器工作，并传送测量的结果；

图像撷取器包括：用来汇聚光线的透镜；光电耦合器件，用来把光信号变成模拟电信号；模数转换器，用来把模拟信号转换成为数字信号，并传送该数字信号。

3、根据权利要求1所述的倒车雷达，其特征在于所述的探测模块还包括：微控制器、视频处理器以及存储器，其中，微控制器与视频处理器、无线USB接口单元连接，视频处理器与存储器、超声波检测器、图像撷取器连接。

4、根据权利要求3所述的倒车雷达，其特征在于所述的微控制器与超声波检测器、图像撷取器连接。

5、根据权利要求1所述的倒车雷达，其特征在于所述的无线控制处理模块还包括：处理器，其与无线USB接口单元、报警模块连接；以及连接处理器的存储器；视频合成器，用于合成探测模块发送过来的数据；以及连接视频合成器的LCD驱动器。

6、根据权利要求5所述的倒车雷达，其特征在于所述的处理器发送指令给视频合成器，视频合成器从存储器读取数据；或者，所述的处理器从存储器内读取数据发送给视频合成器。

7、根据权利要求1至6中任一项所述的倒车雷达，其特征在于所述的报警模块包括连接无线控制处理模块的报警器；连接无线控制处理模块的LCD显示屏。

8、根据权利要求7所述的倒车雷达，其特征在于所述的无线控制处理模块还包括一连接处理器的用户控制单元，用于控制选择特定的探测模块进行工作。

9、根据权利要求1所述的倒车雷达，其特征在于所述的探测模块或无线控制处理模块分别有独立的为其供电的电源。

10、根据权利要求1所述的倒车雷达，其特征在于所述的探测模块内包括开关。

Images