CN104691417B - 车载全方位路况监视装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载全方位路况监视装置，包括：汽车行驶方向检测器、左侧路况监视器、右侧路况监视器、尾部路况监视器、控制器和液晶显示器，汽车行驶方向检测器判断汽车当前的行驶方向，左侧路况监视器、右侧路况监视器、尾部路况监视器分别对汽车左侧远离车体位置、汽车右侧远离车体位置和汽车尾部偏下位置的路况进行监视，控制器根据汽车行驶方向检测器的判断结果决定液晶显示器上左侧路况监视器、右侧路况监视器和尾部路况监视器的监视结果的显示。通过本发明，能够对汽车的周围路况进行全方位监控，并能够根据汽车行驶方向显示驾驶员最不容易观察到的位置的路况，提高了汽车行驶的安全性。

Description

车载全方位路况监视装置

本发明是申请号为2013102281895、申请日为2013年6月8日、发明名称为“车载全方位路况监视装置”的发明专利的分案申请

技术领域

本发明涉及汽车监控领域，尤其涉及一种车载全方位路况监视装置。

背景技术

随着电子技术和汽车工业的蓬勃发展，汽车作为重要的交通工具进入千家万户。汽车在为人们带来出行方便的同时，也带来不少问题，例如尾气排放污染、噪声污染、交通事故和能源消耗等，其中与人们生命和财产安全最为相关的是交通事故带来的危害，而引起交通事故的原因除了客观原因以外，主要和驾驶员有关，除了疲劳驾驶之外，路况观察有死角也是造成事故的一重要原因。

现有的汽车路况监视装置中一般包括汽车前端两侧所安装的两个后视镜，分别对靠近车体的两侧路况进行监视，还包括驾驶室中央的后视镜，帮助驾驶员观察后方的、车体以上的路况，这样的汽车路况监视装置并不是全方位路况监视装置，在进行路况监视时还存在一些死角无法观察到，例如，两侧远离车体的路况以及车尾偏下的路况，这些位置的路况的无法观测，往往会引起驾驶员的误判，从而造成严重的交通事故。

因此，对于汽车驾驶员来说，需要一种车载全方位路况监视装置，采取多个监视设备清理以往的监视死角，将监视到的内容显示到显示器上，以供驾驶员参考，同时，由于监视的内容比较多，都显示在显示器上会造成内容繁杂，导致驾驶员无法立即辨认出最有用的监视信息，因此加入行驶方向检测机制以检测汽车当前行驶方向，从而进一步控制对当前驾驶员最重要的监视信息的选择和显示。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种车载全方位路况监视装置，引入左侧路况监视器、右侧路况监视器、尾部路况监视器，每一个监视器中包括摄像头和红外线距离检测设备以拍摄路况图像和检测最靠近车体的物体的位置，从而对以往的观测死角进行路况检测，另外，引入汽车行驶方向检测器以判断当前汽车行驶方向，从而能够选择最有用的监视信息进行显示，保障了汽车的安全行驶，提高了汽车监视装置的智能化程度。

根据本发明的一方面，提供了一种车载全方位路况监视装置，包括：汽车行驶方向检测器、左侧路况监视器、右侧路况监视器、尾部路况监视器、控制器和液晶显示器，汽车行驶方向检测器判断汽车当前的行驶方向，左侧路况监视器、右侧路况监视器、尾部路况监视器分别对汽车左侧远离车体位置、汽车右侧远离车体位置和汽车尾部偏下位置的路况进行监视，控制器根据汽车行驶方向检测器的判断结果决定液晶显示器上左侧路况监视器、右侧路况监视器和尾部路况监视器的监视结果的显示。

更具体地，所述车载全方位路况监视装置进一步包括：左后视镜，设置在汽车左前端，用于帮助驾驶员观察汽车左侧靠近车体位置的路况，所述左后视镜可由驾驶员电动调节观察面；右后视镜，设置在汽车右前端，用于帮助驾驶员观察汽车右侧靠近车体位置的路况，所述右后视镜由驾驶员电动调节观察面；后视镜，设置在汽车车内，位于驾驶员座位的右上方，用于帮助驾驶员观察汽车车体后的偏上方的路况，所述后视镜由驾驶员手动调节观察面；所述汽车行驶方向检测器设置在汽车的仪表盘中，连接汽车的传动装置以判断汽车当前的行驶方向，并根据判断的结果发出向左行驶信号、向右行驶信号、正向行驶信号和倒车行驶信号；所述左侧路况监视器设置在汽车的左前端，包括左摄像头和左红外线传感器，所述左摄像头拍摄汽车左侧远离车体位置的路况并输出左侧图像，所述左红外线传感器测量汽车左侧最靠近车体的物体距离车体的距离并输出左侧距离；所述右侧路况监视器设置在汽车的右前端，包括右摄像头和右红外线传感器，所述右摄像头拍摄汽车右侧远离车体位置的路况并输出右侧图像，所述右红外线传感器测量汽车右侧最靠近车体的物体距离车体的距离并输出右侧距离；所述尾部路况监视器设置在汽车的尾部偏下位置，包括尾部摄像头和尾部红外线传感器，所述尾部摄像头拍摄汽车尾部偏下位置的路况并输出尾部图像，所述尾部红外线传感器测量汽车尾部最靠近车体的物体距离车体的距离并输出尾部距离；液晶显示器，设置在汽车的仪表盘中，连接左侧路况监视器、右侧路况监视器和尾部路况监视器以接收左侧图像和左侧距离、右侧图像和右侧距离、尾部图像和尾部距离并在屏幕上显示；音频播放器，设置在汽车前端的A柱中，连接左侧路况监视器、右侧路况监视器和尾部路况监视器以接收左侧距离、右侧距离和尾部距离并进行语音播放；声音存储器，设置在汽车的仪表盘中，具有2M的内存空间，通过外部储存扩展能够增加数据容量到256M，连接所述音频播放器，为所述音频播放器提供语音播放所需要的语音文件；太阳能蓄电池，设置在汽车车顶上，包括光伏板以接收太阳能，并将光伏板接收到的太阳能转换为电能以为汽车供电；控制器，设置在汽车的仪表盘中，连接汽车行驶方向检测器、左侧路况监视器、右侧路况监视器、尾部路况监视器、液晶显示器和太阳能蓄电池，当接收到向左行驶信号时，控制液晶显示器显示右侧图像和右侧距离，当接收到向右行驶信号时，控制液晶显示器显示左侧图像和左侧距离，当接收到正向行驶信号时，控制液晶显示器分屏显示左侧图像和右侧图像并控制液晶显示器显示右侧距离和左侧距离，当接收到倒车行驶信号时，控制液晶显示器显示尾部图像和尾部距离；当接收到的左侧距离、右侧距离或尾部距离小于等于预定距离阈值时，所述控制器控制所述音频播放器播放与接收到的左侧距离、右侧距离或尾部距离对应的语音内容；其中，在所述控制器检测到所述太阳能蓄电池的电量大于等于预定电量阈值时，选择使用所述太阳能蓄电池为汽车进行供电；其中，所述液晶显示器还具有统一数据卡接口模块以接收外部数据，所述统一数据卡接口模块包括两个接口，一个是USB接口，一个是具有USB输入接口的读卡接口，所述读卡接口连接外部SD卡、CF卡、MemoryStick记忆棒、TF卡或XD卡。

更具体地，所述车载全方位路况监视装置进一步包括：所述左摄像头、右摄像头和尾部摄像头的有效测量距离为10米以内，有效像素为640×480。

更具体地，所述车载全方位路况监视装置进一步包括：车载导航设备，设置汽车的仪表盘中，以根据车载导航设备内部的电子地图确定汽车所在位置的路段的宽度。

更具体地，所述车载全方位路况监视装置进一步包括：所述车载导航设备是GPS导航模块、格洛纳斯导航模块、伽利略导航模块或北斗卫星导航模块。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1根据本发明实施方案示出的车载全方位路况监视装置的结构方框图。

其中，1、汽车行驶方向检测器；2、左侧路况监视器；3、右侧路况监视器；4、尾部路况监视器；5、控制器；6、液晶显示器。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的车载全方位路况监视装置的实施方案进行详细说明。

图1示出根据本发明实施方案示出的车载全方位路况监视装置的结构方框图。其中车载全方位路况监视装置包括，汽车行驶方向检测器1、左侧路况监视器2、右侧路况监视器3、尾部路况监视器4、控制器5和液晶显示器6，汽车行驶方向检测器1判断汽车当前的行驶方向，左侧路况监视器2、右侧路况监视器3、尾部路况监视器4分别对汽车左侧远离车体位置、汽车右侧远离车体位置和汽车尾部偏下位置的路况进行监视，控制器5根据汽车行驶方向检测器1的判断结果决定液晶显示器6上左侧路况监视器2、右侧路况监视器3和尾部路况监视器4的监视结果的显示。进一步地，所述车载全方位路况监视装置还包括，左后视镜，设置在汽车左前端，用于帮助驾驶员观察汽车左侧靠近车体位置的路况，所述左后视镜可由驾驶员电动调节观察面；右后视镜，设置在汽车右前端，用于帮助驾驶员观察汽车右侧靠近车体位置的路况，所述右后视镜由驾驶员电动调节观察面；后视镜，设置在汽车车内，位于驾驶员座位的右上方，用于帮助驾驶员观察汽车车体后的偏上方的路况，所述后视镜由驾驶员手动调节观察面；所述汽车行驶方向检测器1设置在汽车的仪表盘中，连接汽车的传动装置以判断汽车当前的行驶方向，并根据判断的结果发出向左行驶信号、向右行驶信号、正向行驶信号和倒车行驶信号；所述左侧路况监视器2设置在汽车的左前端，包括左摄像头和左红外线传感器，所述左摄像头拍摄汽车左侧远离车体位置的路况并输出左侧图像，所述左红外线传感器测量汽车左侧最靠近车体的物体距离车体的距离并输出左侧距离；所述右侧路况监视器3设置在汽车的右前端，包括右摄像头和右红外线传感器，所述右摄像头拍摄汽车右侧远离车体位置的路况并输出右侧图像，所述右红外线传感器测量汽车右侧最靠近车体的物体距离车体的距离并输出右侧距离；所述尾部路况监视器4设置在汽车的尾部偏下位置，包括尾部摄像头和尾部红外线传感器，所述尾部摄像头拍摄汽车尾部偏下位置的路况并输出尾部图像，所述尾部红外线传感器测量汽车尾部最靠近车体的物体距离车体的距离并输出尾部距离；液晶显示器6，设置在汽车的仪表盘中，连接左侧路况监视器2、右侧路况监视器3和尾部路况监视器4以接收左侧图像和左侧距离、右侧图像和右侧距离、尾部图像和尾部距离并在屏幕上显示；音频播放器，设置在汽车前端的A柱中，连接左侧路况监视器2、右侧路况监视器3和尾部路况监视器4以接收左侧距离、右侧距离和尾部距离并进行语音播放；声音存储器，设置在汽车的仪表盘中，具有2M的内存空间，通过外部储存扩展能够增加数据容量到256M，连接所述音频播放器，为所述音频播放器提供语音播放所需要的语音文件；太阳能蓄电池，设置在汽车车顶上，包括光伏板以接收太阳能，并将光伏板接收到的太阳能转换为电能以为汽车供电；控制器5，设置在汽车的仪表盘中，连接汽车行驶方向检测器1、左侧路况监视器2、右侧路况监视器3、尾部路况监视器4、液晶显示器6和太阳能蓄电池，当接收到向左行驶信号时，控制液晶显示器6显示右侧图像和右侧距离，当接收到向右行驶信号时，控制液晶显示器6显示左侧图像和左侧距离，当接收到正向行驶信号时，控制液晶显示器6分屏显示左侧图像和右侧图像并控制液晶显示器6显示右侧距离和左侧距离，当接收到倒车行驶信号时，控制液晶显示器6显示尾部图像和尾部距离；当接收到的左侧距离、右侧距离或尾部距离小于等于预定距离阈值时，所述控制器5控制所述音频播放器播放与接收到的左侧距离、右侧距离或尾部距离对应的语音内容；其中，在所述控制器5检测到所述太阳能蓄电池的电量大于等于预定电量阈值时，选择使用所述太阳能蓄电池为汽车进行供电；其中，所述液晶显示器6还具有统一数据卡接口模块以接收外部数据，所述统一数据卡接口模块包括两个接口，一个是USB接口，一个是具有USB输入接口的读卡接口，所述读卡接口连接外部SD卡、CF卡、MemoryStick记忆棒、TF卡或XD卡。

其中，汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系统。他应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速，以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能，使汽车具有良好的动力性和燃油经济性；还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。传动系包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器及半轴等部分。

其中，利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，他具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要他本身具有一定的温度(高于绝对零度)，都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗(见热像仪)；利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报；采用红外线传感器还可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等。

另外，所述车载全方位路况监视装置进一步包括：所述左摄像头、右摄像头和尾部摄像头的有效测量距离为10米以内，有效像素为640×480。汽车厂商可根据汽车用户的经济能力和偏好为汽车定制不同分辨率和不同有效测量距离的摄像头。

其中，对于液晶显示器和传统的CRT显示器，分辨率都是重要的参数之一。分辨率是指单位面积显示像素的数量。液晶显示器的物理分辨率是固定不变的，对于CRT显示器而言，只要调整电子束的偏转电压，就可以改变不同的分辨率。但是在液晶显示器里面实现起来就复杂得多了，必须要通过运算来模拟出显示效果，实际上的分辨率是没有改变的。由于并不是所有的像素同时放大，这就存在着缩放误差。当液晶显示器使用在非标准分辨率时，文本显示效果就会变差，文字的边缘就会被虚化。传统CRT显示器所支持的分辨率较有弹性，而液晶的像素间距已经固定，所以支持的显示模式不像CRT那么多。液晶的最佳分辨率，也叫最大分辨率，在该分辨率下，液晶显示器才能显现最佳影像。液晶显示器呈现分辨率较低的显示模式时，有两种方式进行显示。第一种为居中显示：例如在XGA1024×768的屏幕上显示SVGA800×600的画面时，只有屏幕居中的800×600个像素被呈现出来，其他没有被呈现出来的像素则维持黑暗。目前该方法较少采用。另一种称为扩展显示：在显示低于最佳分辨率的画面时，各像素点通过差动算法扩充到相邻像素点显示，从而使整个画面被充满。这样也使画面失去原来的清晰度和真实的色彩。

另外，所述车载全方位路况监视装置进一步包括：车载导航设备，设置汽车的仪表盘中，以根据车载导航设备内部的电子地图确定汽车所在位置的路段的宽度。汽车当前路段的宽度也是驾驶员驾驶汽车行驶中需要的重要参考数据。

另外，所述车载全方位路况监视装置进一步包括：所述车载导航设备是GPS导航模块、格洛纳斯导航模块、伽利略导航模块或北斗卫星导航模块。GPS导航系统、格洛纳斯导航系统、伽利略导航系统或北斗卫星导航系统是当今世界最普遍运用的四种导航系统。

其中，北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用，北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98％的24颗GPS卫星星座己布设完成。伽利略定位系统是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，也是继美国现有的GPS系统及俄罗斯的格洛纳斯导航系统外，第三个可供民用的定位系统，伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时；特殊服务有搜索与救援；扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业，2010年1月7日，欧盟委员会称，欧盟的伽利略定位系统将从2014年起投入运营。俄罗斯格洛纳斯导航系统是由24颗卫星组成，精度在10米左右，军民两用，设计2009年底服务范围拓展到全球。

采用本发明的车载全方位路况监视装置，能够清理以往车辆行驶中驾驶员无法观察的视觉死角，保障对汽车周围全方位的路况监视，同时，对于众多监视内容，通过判断当前汽车行驶方向来选择对驾驶员最重要的监视内容以进行显示和语音提示，为驾驶汽车的驾驶员提供全方位的安全保障，也提高了汽车路况监视装置的自动化程度。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种车载全方位路况监视装置，其特征在于，所述监视装置包括：

汽车行驶方向检测器、左侧路况监视器、右侧路况监视器、尾部路况监视器、控制器和液晶显示器，汽车行驶方向检测器判断汽车当前的行驶方向，左侧路况监视器、右侧路况监视器、尾部路况监视器分别对汽车左侧远离车体位置、汽车右侧远离车体位置和汽车尾部偏下位置的路况进行监视，控制器根据汽车行驶方向检测器的判断结果决定液晶显示器上左侧路况监视器、右侧路况监视器和尾部路况监视器的监视结果的显示；

还包括：

左后视镜，设置在汽车左前端，用于帮助驾驶员观察汽车左侧靠近车体位置的路况，所述左后视镜可由驾驶员电动调节观察面；

右后视镜，设置在汽车右前端，用于帮助驾驶员观察汽车右侧靠近车体位置的路况，所述右后视镜由驾驶员电动调节观察面；

后视镜，设置在汽车车内，位于驾驶员座位的右上方，用于帮助驾驶员观察汽车车体后的偏上方的路况，所述后视镜由驾驶员手动调节观察面；

所述汽车行驶方向检测器设置在汽车的仪表盘中，连接汽车的传动装置以判断汽车当前的行驶方向，并根据判断的结果发出向左行驶信号、向右行驶信号、正向行驶信号和倒车行驶信号；

所述左侧路况监视器设置在汽车的左前端，包括左摄像头和左红外线传感器，所述左摄像头拍摄汽车左侧远离车体位置的路况并输出左侧图像，所述左红外线传感器测量汽车左侧最靠近车体的物体距离车体的距离并输出左侧距离；

所述右侧路况监视器设置在汽车的右前端，包括右摄像头和右红外线传感器，所述右摄像头拍摄汽车右侧远离车体位置的路况并输出右侧图像，所述右红外线传感器测量汽车右侧最靠近车体的物体距离车体的距离并输出右侧距离；

所述尾部路况监视器设置在汽车的尾部偏下位置，包括尾部摄像头和尾部红外线传感器，所述尾部摄像头拍摄汽车尾部偏下位置的路况并输出尾部图像，所述尾部红外线传感器测量汽车尾部最靠近车体的物体距离车体的距离并输出尾部距离；

所述液晶显示器设置在汽车的仪表盘中，连接左侧路况监视器、右侧路况监视器和尾部路况监视器以接收左侧图像和左侧距离、右侧图像和右侧距离、尾部图像和尾部距离并在屏幕上显示；

音频播放器，设置在汽车前端的A柱中，连接左侧路况监视器、右侧路况监视器和尾部路况监视器以接收左侧距离、右侧距离和尾部距离并进行语音播放；

声音存储器，设置在汽车的仪表盘中，具有2M的内存空间，通过外部储存扩展能够增加数据容量到256M，连接所述音频播放器，为所述音频播放器提供语音播放所需要的语音文件；

太阳能蓄电池，设置在汽车车顶上，包括光伏板以接收太阳能，并将光伏板接收到的太阳能转换为电能以为汽车供电；

所述控制器设置在汽车的仪表盘中，连接汽车行驶方向检测器、左侧路况监视器、右侧路况监视器、尾部路况监视器、液晶显示器和太阳能蓄电池，当接收到向左行驶信号时，控制液晶显示器显示右侧图像和右侧距离，当接收到向右行驶信号时，控制液晶显示器显示左侧图像和左侧距离，当接收到正向行驶信号时，控制液晶显示器分屏显示左侧图像和右侧图像并控制液晶显示器显示右侧距离和左侧距离，当接收到倒车行驶信号时，控制液晶显示器显示尾部图像和尾部距离；当接收到的左侧距离、右侧距离或尾部距离小于等于预定距离阈值时，所述控制器控制所述音频播放器播放与接收到的左侧距离、右侧距离或尾部距离对应的语音内容；

其中，在所述控制器检测到所述太阳能蓄电池的电量大于等于预定电量阈值时，选择使用所述太阳能蓄电池为汽车进行供电；

其中，所述液晶显示器还具有统一数据卡接口模块以接收外部数据，所述统一数据卡接口模块包括两个接口，一个是USB接口，一个是具有USB输入接口的读卡接口，所述读卡接口连接外部SD卡、CF卡、MemoryStick记忆棒、TF卡或XD卡；

所述左摄像头、右摄像头和尾部摄像头的有效测量距离为10米以内，有效像素为640×480。