CN105898202A - 基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，利用移动控制终端通过移动通信网络或WiFi无线网络与车载摄像头终端实现无线连接；所述车载摄像头终端包括主控制模块，以及与主控制模块连接的图像采集模块、镜头驱动模块、图像存储模块、传感触发模块、移动通信模块和无线WiFi模块和电源模块；本系统仅使用单镜头和步进电机驱动，即可实现对机动车车内环境和车身周围环境的全景拍摄和监控，安装更方便，成本更低廉，同时，由于终端配置3G/4G移动通信网络和WiFi无线模块，方便用户通过智能手机、平板电脑等移动控制终端对车载摄像头终端实现无线和远程操作，保障车辆安全。

Description

基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统

技术领域

本发明属于汽车电子和汽车安全无线监控技术领域，具体是一种基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统。

背景技术

目前基于移动通信网络的民用级车载摄像头主要有两类，一类是基于2.5G移动通信网络的终端设备，这类设备虽然在机动车熄火停靠后，可以远程传输现场图像，但受2.5G通讯网络带宽限制，无法实时传输流畅的现场视频图像，仅能间隔抓拍静态照片进行远程发送，无法让车主在车辆发生碰撞和入侵等异常情况时，更实时有效的了解机动车当前状况和周围场景。另一类是基于WiFi模块的终端设备，车载摄像头通过WiFi模块和手机、平板电脑等移动设备进行连接，来实时监控车载摄像头拍摄的视频图像，但由于WiFi仅仅是一种短程无线传输技术，受连接距离限制，车主仅能在该设备的无线WiFi信号有效范围内进行操作，无法实现真正意义上的远程拍摄和监控。

目前的车载摄像头实现全景拍摄，主要通过两种方式，第一种是在一个终端上放置多个摄像头，通过固定视角覆盖全景范围，由于单个摄像头的视角范围有限，因此一个终端上至少要安装3个摄像头才能实现全景范围覆盖，缺点是成本较高。第二种是在车前、车后和车身两侧分别安装4个摄像头，通过切换不同的摄像头视角或者通过软件方式对4组摄像头的实时拍摄影像进行全景拼接，以实现车身周围的全景拍摄，缺点是成本高、安装不便，而且无法对车内情况进行拍摄。

随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信已逐渐普及，第四代移动通信在国家相关政策扶持下也开始逐渐兴起，由于3G和4G拥有高数据传输速度，网络频谱宽，智能型高，兼容性好等优点，可以为基于视频通信的机动车远程监控服务提供更可靠的保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，该系统一方面利用3G或4G移动通信网络，通过智能手机、平板电脑等移动控制终端实现车主离车后对停车周围环境和车内状况进行实时远程视频监控，另一方面仅使用单镜头即可实现机动车车内和车外环境的全景监控，安装更便捷，成本更低廉。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，利用移动控制终端通过移动通信网络或WiFi无线网络与车载摄像头终端实现无线连接，进而实现对机动车车内环境和车身周围环境的远程全景拍摄和监控；所述车载摄像头终端包括主控制模块，以及与主控制模块连接的图像采集模块、镜头驱动模块、图像存储模块、传感触发模块、移动通信模块、无线WiFi模块和电源模块；主控制模块用于处理外围接口信息；图像采集模块由至少一个摄像头组成；镜头驱动模块用于执行移动控制终端发出的操作指令，单独控制每个摄像头旋转以实现全景拍摄；图像存储模块用于循环存储图像采集模块拍摄的视频图像；传感触发模块用于探测车辆在发生碰撞或入侵时引起的振动，以及获取汽车行车数据，并实时传送指令给主控制模块，实现车载摄像头终端的唤醒、突发事件影像记录、现场状况远程视频监控的功能，对停车时的车辆安全以及行驶安全进行远程视频监控；移动通信模块和无线WiFi模块用于接收移动控制终端发出的操作指令，并传给主控制模块，实现车载摄像头终端对远程操作指令的信息确认和交互通信。

作为本发明进一步的方案：所述移动通信网络为3G/4G移动通信网络；移动控制终端为智能手机和/或平板电脑。

作为本发明进一步的方案：所述车载摄像头终端还包括控制软件，该控制软件包括连接程序单元、图像处理单元、数据通信单元、链接维护单元、链接断开单元和ID信息数据库等，该控制软件与车载摄像头终端的硬件电路共同完成视频拍摄、视频存储、镜头旋转、无线WiFi热点连接、移动控制终端对车载终端的远程操作控制和远程视频监控功能。

作为本发明进一步的方案：所述镜头驱动模块包括上部壳体、支架和下部壳体；上部壳体通过手拧螺栓与支架连接；支架和下部壳体通过转动连接在一起；下部壳体内的主减速齿轮固定在支架底部；下部壳体内还安装有步进电机以及由步进电机驱动的减速箱，减速箱的输出齿轮和主减速齿轮啮合；所述摄像头安装在下部壳体上，当步进电机启动时，下部壳体即可围绕支架旋转。

作为本发明进一步的方案：在主减速齿轮上固定了具有电路滑环结构的接线器。

作为本发明进一步的方案：所述主控制模块上还连接有语音模块，所述语音模块由麦克风和扬声器组成，用于车外人员利用移动控制终端和车内人员进行远程语音通讯。

作为本发明进一步的方案：所述主控制模块采用单片机；所述图像存储模块由可插拔存储卡构成；所述传感触发模块由G-sensor重力传感器和三轴陀螺仪组成。

作为本发明进一步的方案：所述电源模块连接车载电源，用于给终端在开车或熄火停车情况下，都提供不间断电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本系统仅使用单镜头和步进电机驱动，即可实现对机动车车内环境和车身周围环境的全景拍摄和监控，比目前市面的多镜头全景拍摄终端安装更方便，成本更低廉，同时，由于终端配置3G/4G移动通信网络和WiFi无线模块，方便用户通过智能手机、平板电脑等移动控制终端对车载摄像头终端实行无线和远程操作，一方面提高终端设备的操作便捷性，另一方面能够随时随地将机动车自身境况及周围场景的视频影像实时传输给远程移动控制终端，实现车主对车辆的远程视频监控，保障车辆安全。

附图说明

图1为基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统的结构示意图。

图2为基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统的具体结构图。

图3为镜头驱动模块的爆炸图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

请参阅图1，一种基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，利用智能手机和平板电脑等移动控制终端，通过3G/4G移动通信网络或WiFi无线网络与车载摄像头终端实现无线连接，进而实现对机动车车内环境和车身周围环境的远程全景拍摄和监控。

请参阅图2，所述车载摄像头终端包括主控制模块1，以及与主控制模块1连接的图像采集模块2、镜头驱动模块3、图像存储模块4、传感触发模块5、移动通信模块6、无线WiFi模块7、语音模块8和电源模块9；主控制模块1采用单片机，用于处理外围接口信息；图像采集模块2由至少一个摄像头组成；镜头驱动模块3用于执行移动控制终端发出的操作指令，单独控制每个摄像头旋转以实现全景拍摄；图像存储模块4由可插拔存储卡构成，用于循环存储图像采集模块2拍摄的视频图像；传感触发模块5由G-sensor重力传感器和三轴陀螺仪组成，用于探测车辆在发生碰撞或入侵时引起的振动，以及获取汽车时速、加速、转向、侧翻等行车数据，并实时传送指令给主控制模块1，实现车载摄像头终端的唤醒、突发事件影像记录、现场状况远程视频监控的功能，对停车时的车辆安全以及行驶安全进行远程视频监控；移动通信模块6和无线WiFi模块7用于接收移动控制终端发出的操作指令，并传给主控制模块1，实现车载摄像头终端对远程操作指令的信息确认和交互通信；语音模块8由麦克风和扬声器组成，用于车外人员利用移动控制终端和车内人员进行远程语音通讯；电源模块9连接车载电源，用于给终端在开车或熄火停车情况下，都提供不间断电源。

所述车载摄像头终端还包括控制软件，该控制软件包括连接程序单元、图像处理单元、数据通信单元、链接维护单元、链接断开单元和ID信息数据库等，该控制软件与车载摄像头终端的硬件电路共同完成视频拍摄、视频存储、镜头旋转、无线WiFi热点连接、移动控制终端对车载终端的远程操作控制和远程视频监控功能。

请参阅图3，所述镜头驱动模块3包括上部壳体32、支架33和下部壳体34；上部壳体32顶部设有顶盖板31，下部壳体34的底部设有底盖板39；上部壳体32通过手拧螺栓与支架33连接，方便调整整体的水平；支架33和下部壳体34通过滚珠轴承连接在一起，下部壳体34可以围绕支架33旋转；下部壳体34内的主减速齿轮36固定在支架33底部；下部壳体34内还安装有步进电机37以及由步进电机7驱动的减速箱35，减速箱35将步进电机37的转速降低以增加扭矩，并变化动力输出方向，方便减速箱35的输出齿轮和主减速齿轮36啮合；该镜头驱动模块3中步进电机37输出的动力经由减速箱35减速增扭并换向后传递到减速箱35的输出齿轮，输出齿轮和固定在支架33底部的主减速齿轮36啮合；所述摄像头安装在下部壳体34上，当步进电机37启动时，下部壳体34即可围绕支架33旋转。

为了避免在旋转的过程中电路线材发生缠绕，在主减速齿轮36上固定了具有电路滑环结构的接线器38，可以避免缠绕，并能无限制的做左右方向的旋转。

本发明中，用户通过移动控制终端和车载摄像头终端进行无线连接，无线遥控操作车载终端的方式有两种，当用户的移动控制终端可以和车载终端的无线WiFi模块7直接连接时，用户通过移动控制终端应用直接向车载终端发送操作指令，进行短距离的无线遥控，实现摄像头旋转全景拍摄、快速浏览已存储的视频文件、抓拍照片和短视频的功能操作。当用户的移动控制终端和车载终端处于较远的位置无法进行无线WiFi连接时，用户可通过3G/4G移动通信网络和车载摄像头终端进行远程连接，实现对车载摄像头终端的远程操作，包括旋转全景拍摄、远程视频监控、抓拍照片和短视频的功能操作。由于本发明中的车载摄像头终端包含行车记录仪的全部组成部分，所以该车载摄像头终端兼具行车记录仪功能。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，其特征在于，利用移动控制终端通过移动通信网络或WiFi无线网络与车载摄像头终端实现无线连接，进而实现对机动车车内环境和车身周围环境的远程全景拍摄和监控；所述车载摄像头终端包括主控制模块，以及与主控制模块连接的图像采集模块、镜头驱动模块、图像存储模块、传感触发模块、移动通信模块、无线WiFi模块和电源模块；主控制模块用于处理外围接口信息；图像采集模块由至少一个摄像头组成；镜头驱动模块用于执行移动控制终端发出的操作指令，单独控制每个摄像头旋转以实现全景拍摄；图像存储模块用于循环存储图像采集模块拍摄的视频图像；传感触发模块用于探测车辆在发生碰撞或入侵时引起的振动，以及获取汽车行车数据，并实时传送指令给主控制模块，实现车载摄像头终端的唤醒、突发事件影像记录、现场状况远程视频监控的功能，对停车时的车辆安全以及行驶安全进行远程视频监控；移动通信模块和无线WiFi模块用于接收移动控制终端发出的操作指令，并传给主控制模块，实现车载摄像头终端对远程操作指令的信息确认和交互通信。

2.根据权利要求1所述的基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，其特征在于，所述移动通信网络为3G/4G移动通信网络；移动控制终端为智能手机和/或平板电脑。

3.根据权利要求1所述的基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，其特征在于，所述车载摄像头终端还包括控制软件，该控制软件包括连接程序单元、图像处理单元、数据通信单元、链接维护单元、链接断开单元和ID信息数据库等，该控制软件与车载摄像头终端的硬件电路共同完成视频拍摄、视频存储、镜头旋转、无线WiFi热点连接、移动控制终端对车载终端的远程操作控制和远程视频监控功能。

4.根据权利要求1所述的基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，其特征在于，所述镜头驱动模块包括上部壳体、支架和下部壳体；上部壳体通过手拧螺栓与支架连接；支架和下部壳体通过转动连接在一起；下部壳体内的主减速齿轮固定在支架底部；下部壳体内还安装有步进电机以及由步进电机驱动的减速箱，减速箱的输出齿轮和主减速齿轮啮合；所述摄像头安装在下部壳体上，当步进电机启动时，下部壳体即可围绕支架旋转。

5.根据权利要求4所述的基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，其特征在于，在主减速齿轮上固定了具有电路滑环结构的接线器。

6.根据权利要求1所述的基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，其特征在于，所述主控制模块上还连接有语音模块，所述语音模块由麦克风和扬声器组成，用于车外人员利用移动控制终端和车内人员进行远程语音通讯。

7.根据权利要求1-6之一所述的基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，其特征在于，所述主控制模块采用单片机；所述图像存储模块由可插拔存储卡构成；所述传感触发模块由G-sensor重力传感器和三轴陀螺仪组成。

8.根据权利要求1-6之一所述的基于移动通信网络的无线遥控单镜头车载全景拍摄系统，其特征在于，所述电源模块连接车载电源，用于给终端在开车或熄火停车情况下，都提供不间断电源。