CN105667401A - 车辆底部区域的监控设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆主动安全技术领域，公开了一种车辆底部区域的监控设备及其方法。本发明中包含：红外传感器、菲涅尔透镜、N个摄像头、处理芯片和显示装置，菲涅尔透镜位于红外传感器的前方，红外传感器、摄像头和显示装置均与处理芯片通信连接，处理芯片用于在红外传感器检测到车辆底部温度变化时，触发摄像头，并将摄像头采集到的车辆底部区域信息传输至显示装置，其中，N为自然数。提高了监控设备的灵敏度，通过检测车辆底部区域的微小温度变化，及时准确的获取到车辆底部复杂情况区域的异常情况，防止伤害到躲在车底的小动物。

Description

车辆底部区域的监控设备及其方法

技术领域

本发明涉及车辆主动安全技术领域，特别涉及车辆底部区域的监控技术。

背景技术

目前，拥有小轿车的人群越来越多，人们对小轿车的使用程度也越来越频繁，在小区里面、道路两旁常常看到停放的小轿车。在小轿车给人们出行带来便利的同时，对于使用者来说，也存在一些困扰或者安全隐患。

尤其是每到冬天的时候，有车一族会发现，会有一些如小猫、小狗等小动物为了取暖躲在小轿车车底，有时也会出现贪玩的小孩躲藏在汽车底部。通常情况下，汽车驾驶员在驾车之前需要对汽车进行巡视，检查汽车底部是否存在一些小动物或者其他物体，然而在现实生活中，一方面驾驶员往往疏于对汽车底部进行检查，另一方面，由于汽车车底环境较为复杂，驾驶员即使检查也不是每次都能及时发现那些取暖的小动物，所以如何可以在启动车之前，及时的发现并且驱赶车底的动物、喊出车底贪玩的小孩，避免不必要的误伤，目前并没有比较可靠的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆底部区域的监控设备及其方法，提了高监控设备的灵敏度，通过检测车辆底部区域微小的温度变化，及时准确的获取到车辆底部区域的异常情况，防止伤害到躲在车底的小动物。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种车辆底部区域的监控设备，包含：红外传感器、菲涅尔透镜、N个摄像头、处理芯片和显示装置；菲涅尔透镜位于红外传感器的前方；红外传感器、摄像头和显示装置均与处理芯片通信连接。处理芯片用于在红外传感器检测到车辆底部温度变化时，触发摄像头，并将摄像头采集到的车辆底部区域信息传输至显示装置；其中，N为自然数。

本发明的实施方式还提供了一种车辆底部区域的监控方法，包含：以下步骤：预先在车辆中安装有监控设备，该监控设备包含：红外传感器、菲涅尔透镜、N个摄像头、处理芯片和显示装置；红外传感器检测车辆底部的温度变化；如果红外传感器检测到车辆底部温度变化时，则触发摄像头；利用摄像头采集车辆底部区域信息。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在红外传感器前面安装菲涅尔透镜，提高了红外传感器的灵敏度，能监测到车辆底部区域微小的温度变化，通常情况下，除红外传感器之外的其他监控设备上的部件处于休眠状态，当检测到温度变化时，则唤醒各休眠部件，通过处理芯片触发摄像头，通过摄像头采集车辆底部区域的信息，并将采集到的车辆底部区域的信息通过处理芯片传输至显示装置，方便用户查看。由于车辆底部情况较为复杂，当有微小的温度变化的异常时，即可自动唤醒监控设备，准确的获取到车辆底部区域的异常情况，并在显示装置上进行显示车辆底部区域信息，及时提醒用户关注到异常情况，防止伤害到躲在车底的小动物。

作为进一步改进，摄像头数量至少为3个，摄像头围绕于红外传感器。布置多个摄像头，避免产生死角或盲区。

作为进一步改进，摄像头正面朝向地面方向，与垂直方向的夹角为0-75°。摄像头与垂直方向设置有夹角，可以保证最佳的可视范围。

作为进一步改进，红外传感器为热释电红外传感器，热释电红外传感器位于监控设备的中心位置。具有菲涅尔透镜的热释电红外传感器，灵敏度很高，能检测到很微小的温度变化，相当于一个精确度很高的自动开关，提高了触发摄像头开启的准确率。

作为进一步改进，监控设备还包含红外灯，与热释电红外传感器的距离小于预设门限。增设红外灯，可以提高夜间采集信息的画面的清晰度，且节能效果好。

作为进一步改进，还包括报警装置，报警装置包含报警发声器，报警发声器位于监控设备的侧面，报警装置与处理芯片通信连接，报警装置在接收到来自处理芯片的警告指令时通过报警发声器进行报警。用户不用下车即可通过报警装置来驱赶小动物，给用户带来了便利。

作为进一步改进，显示装置的界面上预设有以下按键中的一种及其任意组合：报警按键、查看按键、拍照按键。报警按键用于生成警告指令，触发报警装置；查看按键用于查看采集的车辆底部区域信息；拍照按键用于对当前显示装置上显示的信息进行拍照。方便用户根据需要实施不同操作，提高用户体验。

作为进一步改进，监控设备上设置有存储卡卡槽，处理芯片与位于卡槽内的存储卡通信连接；处理芯片还用于将摄像头采集到的车辆底部区域信息传输至卡槽内的存储卡进行保存。既可以利用卡槽通过存储卡从监控设备上复制存储的信息，又可以直接将获取的车底信息存储在放置于卡槽的存储卡上，方便用户对存储的信息进行处理。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的车辆底部区域的监控设备的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的车辆底部区域的监控设备的各部件的位置关系示意图；

图3是根据本发明第三实施方式的车辆底部区域的监控设备的结构示意图；

图4是根据本发明第三实施方式的显示装置的界面示意图；

图5是根据本发明第五实施方式的车辆底部区域的监控方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种车辆底部区域的监控设备，监控设备结构示意图如图1所示，包含红外传感器、菲涅尔透镜、N个摄像头、处理芯片和显示装置，其中，N为自然数。

红外传感器、摄像头和显示装置均与处理芯片之间既可以通过有线连接，有可以通过无线连接，无线连接如蓝牙、WiFi，各部件之间的连接关系如下：

菲涅尔透镜位于红外传感器的前方，红外传感器检测车辆底部的温度变化，当红外传感器检测车辆底部的温度变化时，则通过处理芯片触发摄像头，摄像头采集车辆底部区域的信息，车辆底部区域信息主要包括车辆底部区域的照片和视频，摄像头采集车辆底部区域的信息通过处理芯片在显示装置上进行显示。

具体的说，以汽车为例，在汽车底部安装有监控设备，该监控设备可以位于汽车底部的任何位置，为了使监控效果达到最优，可以将监控设备安装在车辆底部的中心位置。监控设备中的各部件之间的位置关系如图2所示：

监控设备200包含红外传感器202、N个摄像头201，摄像头的数量不少于3个，在本实施方式中，摄像头201的数量取为5个，5个摄像头201围绕红外传感器202布置，比如，5个摄像头201位于同一个圆周上，均匀排布，且摄像头201与垂直方向的夹角为0到75度，需要说明的是，各个摄像头的角度可以设置为一样的角度，也可以根据实际需要对各个摄像头的角度进行分别调整，以保证有一个较好的视野范围，使得监控设备不管位于车辆底部任何位置都可以预览到整个汽车底部区域的信息。

此外，红外传感器202可以为热释电红外传感器，热释电红外传感器是一种以非接触的形式感应红外辐射并将其转换为电信号的仪器，由于其可较好的完成对电磁场、灯光等干扰的抵抗，且具有功耗小、成本低、隐蔽性好、灵敏度高等特点。热释电红外传感器主要由传感器探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器等几部分组成，在传感器探测元前面安装有菲涅尔透镜。其中，传感器探测元由一种高热电材料制成，在每个探测器内装有两个反极性串联的探测元，以抑制高温产生的干扰；安装于探测器前方的菲涅尔透镜，用于提高探测器的灵敏度；场效应管主要用于完成阻抗变换。

热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面电荷的现象。热释电红外传感器由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时，热释电效应会在两个电极上产生电荷ΔQ，即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，ΔT＝O，传感器无输出。

在自然界，任何高于绝对温度(-273℃)时物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低有关。

人体或者猫、狗等小动物都有恒定的体温，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，当小孩或者小动物进入检测区，因小孩或者小动物温度与环境温度有差别，小孩或者小动物发射的10μm左右的红外线通过菲涅耳透镜增强后聚集到红外感应源(热释电元件)上，红外感应源在接收到小孩或者小动物红外辐射时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，进而产生ΔT并将ΔT向外围电路输出，后续电路经检测处理后就能产生异常信息信号。当热释电红外传感器检测到车辆底部温度变化时，通过处理芯片触发摄像头201，摄像头将对车辆底部区域信息进行采集，采集到的信息一般为照片或者视频，摄像头采集到的车辆底部区域信息可通过处理芯片传输至显示装置，处理芯片还可以对采集到的车辆底部区域信息进行保存。用户通过显示装置可以预览到车辆底部区域的具体情况，显示装置可以为汽车驾驶室内关联的显示屏，也可以为关联的手机客户端页面。

值得一提的是，在红外传感器未检测到车辆底部温度变化的时候，监控设备中的除红外传感器之外的其他部件均处于休眠状态，当红外传感器检测到车辆底部温度变化的时候，可自动唤醒监控设备，既保证了监控设备的正常工作，又节约系统资源。

通过以上内容不难发现，在本实施方式中，通过在红外传感器的前方加设菲涅尔透镜，可以提高监控设备的灵敏度，准确的感应到车辆底部区域的微小温度变化，及时获取到车辆底部的具体信息，防止伤害到躲在车辆底部的小动物或者顽皮的小孩。

本发明的第二实施方式涉及一种车辆底部区域的监控设备。第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：增设有红外灯，夜间采集图像的补光器具，使得在光线比较暗的情况下也能获得比较清晰的图像。红外灯的具体位置可参见图2所示：

具体的说，红外灯203与热释电红外传感器202的距离小于预设门限，其中预设门限具体可以为0.5厘米，也可以为1厘米，具体可以在实际应用中根据安装需要进行设置。

红外灯发出的光，皆为不可见光。红外灯的发光转换功率是固定的，如果发光角度大，那照射距离就会短；相反，如果保证照射距离就会牺牲发光角度。该红外灯安装于车辆底部区域的监控设备上，由于车辆底部区域的空间较小，也即是照射距离比较短，因此在本实施方式中可以选择比较大的发光角度。此外在安装红外灯的时候，为了保证一个比较好的效果，红外灯的发光角度可以与其中一个摄像头的角度一致。

在本实施方式中，在监控设备上增设红外灯，作为夜间采集图像的补光器具，使得在光线比较暗的情况下也能获得比较清晰的图像。

本发明的第三实施方式涉及一种车辆底部区域的监控设备。第三实施方式在以上任一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：监控设备还包含报警装置，如图3所示。在车辆底部有小动物的情况下用户可以通过设置报警装置，驱赶小动物。

具体的说，报警装置包含报警发声器，报警发声器位于监控设备的侧面。报警装置与处理芯片之间通信连接。在监控设备的显示装置上预设有以下按键中的一种及其任意组合：报警按键、查看按键、拍照按键，如图4所示。在本实施方式中，为三个按键的组合，其中，当按压或点击报警按键，可生成警告指令，通过处理芯片将该警告指令发送至报警装置，并触发报警装置，报警装置通过报警发声器进行报警；查看按键用于查看采集的车辆底部区域信息；拍照按键用于对当前显示装置上显示的信息进行拍照。

通过本实施方式，在车辆底部有小动物的情况下用户可以通过设置报警装置，驱赶小动物。

本发明的第四实施方式涉及一种车辆底部区域的监控设备。第四实施方式在以上任一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：监控设备上设置有存储卡卡槽。通过在该卡槽上放置有存储卡，可以实现从监控设备上复制所存储的车辆底部信息，又可以直接将获取的车辆底部信息存储在存储卡上，方便信息的提取及保存。

位于卡槽内的存储卡与处理芯片通信连接，摄像头采集到的车辆底部区域信息通过处理芯片传输至卡槽内的存储卡进行保存。

本实施方式，通过在该卡槽上放置有存储卡，可以实现从监控设备上复制所存储的车辆底部信息，又可以直接将获取的车辆底部信息存储在存储卡上，方便信息的提取及保存。

本发明第五实施方式涉及一种车辆底部区域的监控方法，其流程如图5所示，具体步骤如下：

步骤501，预先在车辆中安装监控设备。

步骤502，红外传感器判断是否检测到车辆底部的温度变化。若是，进入步骤503；若否，则继续判断是否检测到车辆底部的温度变化。

步骤503，如果红外传感器检测到车辆底部的温度变化，并将该温度变化上报至处理芯片，并通过处理芯片触发摄像头。

步骤504，监控设备利用摄像头采集车辆底部区域信息。

步骤505，监控设备保存采集的车辆底部区域信息，并将采集的车辆底部区域信息传输至显示装置，完成之后回到流程502，红外传感器继续判断是否检测到车辆底部的温度变化。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆底部区域的监控设备，其特征在于，包含：红外传感器、菲涅尔透镜、N个摄像头、处理芯片和显示装置；

所述菲涅尔透镜位于所述红外传感器的前方；

所述红外传感器、所述摄像头和所述显示装置均与所述处理芯片通信连接；

所述处理芯片用于在所述红外传感器检测到车辆底部温度变化时，触发所述摄像头，并将所述摄像头采集到的车辆底部区域信息传输至所述显示装置；

其中，所述N为自然数。

2.根据权利要求1所述的车辆底部区域的监控设备，其特征在于，所述摄像头数量至少为3个，所述摄像头围绕于所述红外传感器。

3.根据权利要求2所述的车辆底部区域的监控设备，其特征在于，所述摄像头正面朝向地面方向，与垂直方向的夹角为0-75°。

4.根据权利要求1所述的车辆底部区域的监控设备，其特征在于，所述红外传感器为热释电红外传感器，所述热释电红外传感器位于所述监控设备的中心位置。

5.根据权利要求4所述的车辆底部区域的监控设备，其特征在于，所述监控设备还包含红外灯，与所述热释电红外传感器的距离小于预设门限。

6.根据权利要求1所述的车辆底部区域的监控设备，其特征在于，还包含报警装置，所述报警装置包含报警发声器，所述报警发声器位于所述监控设备的侧面；

所述报警装置与所述处理芯片通信连接；

所述报警装置在接收到来自所述处理芯片的警告指令时通过所述报警发声器进行报警。

7.根据权利要求6所述的车辆底部区域的监控设备，其特征在于，所述显示装置的界面上预设有以下按键中的一种及其任意组合：

报警按键、查看按键、拍照按键；

所述报警按键用于生成警告指令，触发所述报警装置；

所述查看按键用于查看采集的所述车辆底部区域信息；

所述拍照按键用于对当前所述显示装置上显示的信息进行拍照。

8.根据权利要求1至7任一所述的车辆底部区域的监控设备，其特征在于，所述监控设备上设置有存储卡卡槽；

所述处理芯片与位于所述卡槽内的存储卡通信连接；

所述处理芯片还用于将所述摄像头采集到的车辆底部区域信息传输至所述卡槽内的存储卡进行保存。

9.一种车辆底部区域的监控方法，其特征在于，包含以下步骤：

预先在车辆中安装如权利要求1所述的监控设备；

所述红外传感器检测车辆底部的温度变化；

如果所述红外传感器检测到车辆底部发生温度变化，则通过所述处理芯片触发所述摄像头；

利用所述摄像头采集车辆底部区域信息。

10.根据权利要求9所述的车辆底部区域的监控方法，其特征在于，在利用所述摄像头采集车辆底部区域信息步骤之后，还包括以下步骤：

保存采集的所述车辆底部区域信息；

并将所述摄像头采集到的车辆底部区域信息传输至所述显示装置。