CN101184215A - 一种汽车后视摄像头及辅助汽车倒车系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车后视摄像头，用以解决汽车在倒车过程中出现的能显示车后具体物体但不能显示车离物体距离或者能显示车离物体距离但不能显示车后具体物体的问题。该汽车后视摄像头包括：成像模块，用于获取车后景物图像，并将其转换成数字图像信号输出；距离测量模块，用于测量车后物体离车的具体距离值，并将其转换成数字图像文字信号输出；图像叠加输出模块，用于叠加成像模块输出的数字图像信号和距离测量模块输出的数字图像和文字信号，并把叠加后的数字图像信号转换成视频信号输出给车载显示器。同时，本发明还公开了一种辅助汽车倒车系统。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤指一种汽车后视摄像头及辅助汽车倒车系统。
背景技术
随着汽车普及率的逐年增加，对汽车配置有了更多的要求，尤其是对舒适性和安全性提出了更高的要求。对其中的辅助倒车的设备也提出了相应的要求，目前广泛使用的辅助倒车的设备，是利用汽车后视摄像头的后视摄像系统，图1为现有技术中后视摄像头的结构图，镜头101获取车后景物图像，图像传感器102将获取的车后景物图像转换为数字图像信号，图像处理单元103对数字图像信号进行处理后存入图像缓存单元104中，视频编码器105将处理后的图像信号转换成视频信号输出给车载电视。该系统可以得到直观真实的图像，但是无法获得精确的距离。如果想要获得精确的距离，可以借助超声波测距的超声雷达系统，超声波雷达系统具有确切判断距离的优点，但对车后方的水沟、山崖、凸起的钢筋、竹竿等，超声波无法感应，这也是倒车安全上的死角。如果要在汽车上同时装这两个系统成本较高，所以目前这两个系统并没融合。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种汽车后视摄像头及辅助汽车倒车系统，用以解决汽车在倒车过程中出现的能显示车后具体物体但不能显示车离物体距离或者能显示车离物体距离但不能显示车后具体物体的问题。
本发明实施例提供了一种汽车后视摄像头，包括：
成像模块，用于获取车后景物图像，并将所述车后景物图像转换成数字图像信号；
距离测量模块，用于测量车后物体离车的具体距离值，并将所述具体距离值转换成数字图像和文字信号；
图像叠加输出模块，用于叠加成像模块输出的数字图像信号和距离测量模块输出的数字图像和文字信号，并把叠加后的数字图像信号转换成视频信号输出给车载显示器。
本发明实施例提供了一种辅助汽车倒车系统，包括：
汽车后视摄像头，用于获取车后景物图像和车后物体离车的具体距离值，并将所述景物图像和所述距离值转换成视频信号输出；
车载显示器，用于显示所述汽车后视摄像头输出的视频信号。
在本发明实施例中，在获取车后景物图像以及测量车后物体离车的具体距离值后，将所述车后景物图像转换成数字图像信号，以及将所述具体距离值转换成数字图像和文字信号，然后叠加成像模块输出的数字图像信号和距离测量模块输出的数字图像和文字信号，并把叠加后的数字图像信号转换成视频信号输出给车载显示器。因此，应用本发明实施例的汽车后视摄像头，在汽车倒车过程中既能显示车后具体物体又能显示车离物体的距离，提高了车使用的安全性。
附图说明
图1是现有技术汽车后视摄像头的结构图；
图2是本发明实施例汽车后视摄像头的功能结构图；
图3是本发明实施例汽车后视摄像头的具体结构图；
图4是本发明实施例超声雷达传感器的结构图。
具体实施方式
本发明实施例是在获取车后景物图像以及测量车后物体离车的具体距离值后，将所述车后景物图像转换成数字图像信号，以及将所述具体距离值转换成数字图像和文字信号。然后叠加成像模块输出的数字图像信号和距离测量模块输出的数字图像和文字信号，并把叠加后的数字图像信号转换成视频信号输出给车载显示器。本发明实施例的汽车后视摄像头一般可以安装在汽车的尾部，下面结合附图对本发明的具体结构进行说明。
图2是本发明实施例汽车后视摄像头的功能结构图，包括成像模块201，用来获取车后景物图像，将其转换成数字图像信号输出；距离测量模块202，用来测量车后物体离车的具体距离值，并将其转换成数字图像和文字信号输出；图像叠加输出模块203，用来将成像模块201输出的数字图像信号和距离测量模块202输出的数字图像和文字信号进行叠加后转换成视频信号输出。
根据本发明实施例汽车后视摄像头的功能结构，可以构建汽车后视摄像头的具体结构。
参照图3，其中完成成像功能的是：镜头301，图像传感器302，图像处理单元303，图像缓存单元304；完成距离计算功能的是：超声波雷达传感器模块305，主控制模块306；完成图像叠加输出功能的是：在图像上叠加字符和图像的模块OSD 307，视频编码器308。
镜头301，用于拍摄车后景物，车后景物通过镜头生成的光学图像并投射到图像传感器302表面上。镜头301的组成是透镜结构，由几片透镜组成，一般有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透镜越多，成本越高；玻璃透镜的成本高于塑胶。
图像传感器302，用于把镜头301获得的图像信号转为电信号，并经过模数转换即A/D转换将电信号转换为数字图像信号并输出到图像处理单元。图像传感器分为两类：电荷耦合器件CCD(charge couple device)；互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)。CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。CMOS的优点是集成度高、功耗低、成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。
图像处理单元303，用于处理图像传感器302输出的数字图像信号，并将处理好的信号输出给图像缓存单元304。图像处理也就是对图像的亮度、对比度、颜色等图像效果做处理；同时也对图像的尺寸大小做处理。一般可以利用数字信号处理芯片DSP，在DSP的选择上，是根据摄像头成本、市场接受程度来进行确定。
图像缓存单元304，用于放置图像处理单元303处理好的数字图像信号。
超声波雷达传感器305，用于发射和接收超声波，并得到从发射到接受之间的时间差，且可以根据声波在空气中的传播速度计算出物体离车之间的距离。
超声波雷达传感器305具体包括：超声波频率发生模块，超声波换能器，超声波接收模块和计算模块。
超声波频率发生模块，用于发送一定频率的电信号。
超声波换能器，用于将超声波频率发生模块发送的电信号转换为超声波信号输出，且用于接收返回的超声波信号，并将所述超声波信号转换为电信号。
超声波接收模块，用于接收所述超声波换能器输出的电信号。
计算模块，用于根据所述超声波频率发生模块发送电信号与所述超声波接收模块接收电信号之间的时间差计算物体离车之间的距离值。
由上可以构建一种超声波雷达传感器，参见图4，超声波雷达传感器包括超声波频率发生模块410，超声波换能器420，超声波接收模块430，计算模块440。其中超声波频率发生模块410包括超声波频率发生器411和信号放大模块412；超声波接收模块430包括滤波器431，放大器432，余震消除模块433和信号比较识别模块434。其工作流程如下：
超声波频率发生模块410中的超声波频率发生器411发送40KHz或以上频率的电信号，经过信号放大模块412后输出，由超声波换能器420将电信号转换成超声波信号，并向空中辐射，同时超声波频率发生模块410将发送电信号的时间反馈到计算模块440；超声波碰到物体后返回，而返回后的超声波信号由超声波换能器420将其变换成电信号进入超声波接收模块430，转换后的电信号通过滤波器431、放大器432、余震消除模块433、信号比较识别模块434后，进入计算模块440，这样计算模块440也得到了超声波接收模块430接收电信号的时间，可以计算得出超声波频率发生模块410发送电信号与超声波接收模块430接收电信号之间的时间差，也就是发射超声波与接收到返回超声波之间的时间差；同时还可以在计算模块440中依据声波在空气中的传输速度计算出物体离车之间的距离。
主控制模块306，用于把超声波雷达传感器305计算出来的距离值转换为图像和文字，并以数字信号的形式输出。如果超声波雷达传感器没有计算出物体离车之间的距离，也可以在本模块中计算物体离车之间的距离。
OSD 307，用于将图像缓存单元304输出的数字图象信号与通过主控制模块306得出的距离值的数字图像和文字信号进行叠加，并以新的图像信号输出给视频编码器。
视频编码器308，用于将OSD 307输出的数字图像信号按照标准的NESC/PAL制式制作成编码，并输出视频信号给车载显示器显示。
根据本发明实施例所提供的汽车后视摄像头，可以构建一种辅助汽车倒车系统，包括图3所示的汽车后视摄像头和车载显示器。
汽车后视摄像头，用于获取车后景物图像和车后物体离车的具体距离值，并将所述景物图像和所述距离值转换成视频信号。
车载显示器，用于显示所述汽车后视摄像头输出的视频信号。
汽车后视摄像头用于获取车后景物图像和车后物体离车的具体距离值，具体结构参见图3，汽车后视摄像头中的OSD已经采用数字信号模式对图像和文字进行了叠加，汽车后视摄像头输出的信号是已经叠加后的视频信号。车载显示器用于显示叠加后的视频信号，车载显示器本身不需要再对图像进行叠加了，由于改变了采用传统的模拟信号模式对图像和文字进行叠加，这样减少了图片的失真，提高了图像的质量。
综上所述，本发明是将传统汽车后视摄像头和超声雷达功能相结合的一体化产品，在汽车倒车过程中既能显示车后具体物体又能显示车离物体的距离，这样在提高车使用安全性的同时极大地节省了成本；本发明采用数字信号模式对图像和文字进行了叠加，减少了图片的失真，提高了图像的质量。
虽然通过实施例描绘了本发明，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，就可使本发明有许多变形和变化，本发明的范围由所附的权利要求来限定。
Claims (9)
1.一种汽车后视摄像头，其特征在于，包括：
成像模块，用于获取车后景物图像，并将所述车后景物图像转换成数字图像信号；
距离测量模块，用于测量车后物体离车的具体距离值，并将所述具体距离值转换成数字图像和文字信号；
图像叠加输出模块，用于叠加成像模块输出的数字图像信号和距离测量模块输出的数字图像和文字信号，并把叠加后的数字图像信号转换成视频信号输出给车载显示器。
2.如权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述距离测量模块包括：
超声波雷达传感器模块，用于测量车后物体离车的距离值；
主控制模块，用于将超声波雷达传感器模块得到的距离值转换为数字图像和文字信号。
3.如权利要求2所述的摄像头，其特征在于，所述超声波雷达传感器模块包括：
超声波频率发生模块，用于发送一定频率的电信号；
超声波换能器，用于将所述电信号转换为超声波信号输出，且用于接收超声波信号，并将所述超声波信号转换为电信号；
超声波接收模块，用于接收所述超声波换能器输出的电信号；
计算模块，用于根据所述超声波频率发生模块发送电信号与所述超声波接收模块接收电信号之间的时间差计算物体离车之间的距离值。
4.如权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述图像叠加输出模块包括：
在图像上叠加字符和图像的模块OSD，用于在成像模块输出的数字图像信号上叠加距离测量模块输出的数字图像和文字信号；
视频编码器，用于将所述叠加后的数字图像信号转换成视频信号输出给车载显示器。
5.一种辅助汽车倒车系统，其特征在于，包括：
汽车后视摄像头，用于获取车后景物图像和车后物体离车的具体距离值，并将所述景物图像和所述距离值转换成视频信号；
车载显示器，用于显示所述汽车后视摄像头输出的视频信号。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述汽车后视摄像头包括：
成像模块，用于获取车后景物图像，并将所述车后景物图像转换成数字图像信号；
距离测量模块，用于测量车后物体离车的具体距离值，并将所述具体距离值转换成数字图像和文字信号；
图像叠加输出模块，用于叠加成像模块输出的数字图像信号和距离测量模块输出的数字图像和文字信号，并把叠加后的数字图像信号转换成视频信号输出给车载显示器。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述距离测量模块包括：
超声波雷达传感器模块，用于测量车后物体离车的距离值；
主控制模块，用于将超声波雷达传感器模块得到的距离值转换为数字图像和文字信号。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述超声波雷达传感器模块包括：
超声波频率发生模块，用于发送一定频率的电信号；
超声波换能器，用于将所述电信号转换为超声波信号输出，且用于接收超声波信号，并将所述超声波信号转换为电信号；
超声波接收模块，用于接收所述超声波换能器输出的电信号；
计算模块，用于根据所述超声波频率发生模块发送电信号与所述超声波接收模块接收电信号之间的时间差计算物体离车之间的距离值。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图像叠加输出模块包括：
在图像上叠加字符和图像的模块OSD，用于在成像模块输出的数字图像信号上叠加距离测量模块输出的数字图像和文字信号；
视频编码器，用于将所述叠加后的数字图像信号转换成视频信号输出给车载显示器。
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