CN108933930A - 汽车便携式大视角成像监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了汽车便携式大视角成像监控系统，包括多个摄像头、周围环境监测装置、地形感知装置、3D成像眼镜和车载控制终端；汽车的前侧、后侧、左侧、右侧、顶部、底部以及四角处均设有摄像头；周围环境监测装置包括加速度传感器和激光测距仪；地形感知装置包括陀螺仪传感器；所述3D成像眼镜包括3D显示屏；车载控制终端包括信息采集装置、全景3D画面拼接装置、数据处理转化器和安全监控器。本发明可对汽车周围的环境、路况等进行实时监测，将周围的画面、运动物体的速度、运动物体与汽车的距离等信息显示在3D成像眼镜上，人们只需转动3D成像眼镜的方位便可对汽车周围进行观察，减少了对汽车的监控死角，保证了汽车和人的安全。

Description

汽车便携式大视角成像监控系统

技术领域

本发明属于汽车安全监控领域，具体涉及汽车便携式大视角成像监控系统。

背景技术

汽车的发展不仅对社会经济造成了巨大影响，对人类生活也带来了重要的促进作用。汽车已经成为人们出行的主要交通工具之一，拥有汽车的家庭也是越来越多。在现有技术中，为了增加汽车行车停车的安全性，一般会采用在车辆上安装倒车雷达等装置，其能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，接触了驾驶员泊车、倒车和启动车时前后左右探视所引起的困扰，大大减少了驾驶员的视野死角，提高了驾驶的安全性。

但是，仅仅采用倒车雷达无法从根本上解决问题，倒车雷达一般仅以声音提示来提醒驾驶员，这样的提醒不够直观；在车辆上安装摄像头对场景进行监控，但是仍然具有监控盲点，采用的全景摄像头容易带来数据误差，在运动目标检测和数据跟踪上不是很准确，为汽车的监控带来诸多不便。特别是在野外山地行驶的汽车，其面临的危险更多，汽车可能随时面临落石、飞石、烂路、障碍物、斜坡等情况，路况较差时在车中无法随时对车外的情况进行监控，从而无法根据汽车处于的具体情况及具体环境对汽车进行针对性的控制，无法保证汽车的安全；现如今已经有对汽车进行远程操控的系统，人们可下车对汽车进行操控，但是下车之后对汽车周围的监控仍然有许多盲角，人们的视角又无法将汽车每个方位的情况观察准确，使得对汽车的操控并不是很便利。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提出汽车便携式大视角成像监控系统，该监控系统可对汽车周围的环境、路况等进行实时监测，将周围的画面、运动物体的速度、运动物体与汽车的距离等信息显示在3D成像眼镜上，人们只需转动3D成像眼镜的方位便可对汽车周围进行观察，大大减少了对汽车的监控死角，保证了汽车的安全。

为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：

汽车便携式大视角成像监控系统，包括多个摄像头、周围环境监测装置、地形感知装置、3D成像眼镜和车载控制终端，多个摄像头、周围环境监测装置、地形感知装置均位于汽车外部，车载控制终端位于汽车内部；

汽车的前侧、后侧、左侧、右侧、顶部、底部以及四角处均设有用于对汽车周围画面进行实时拍摄的摄像头；各个位置的摄像头均与汽车转动连接；

周围环境监测装置有多个且分别设置在汽车的前侧、后侧、左侧、右侧和顶部，所述周围环境监测装置包括用于监测带有速度的物体的加速度传感器和监测物体与汽车距离的激光测距仪；

地形感知装置包括用于感知汽车运行时姿态信息的陀螺仪传感器，该陀螺仪传感器位于汽车中心位置；

所述3D成像眼镜包括用于显示汽车周围画面信息、周围物体信息以及汽车姿态信息的3D显示屏，3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车所朝方向的画面，显示运动中物体的运动速度以及和汽车的距离，显示汽车各个方位的平衡姿态；

所述车载控制终端包括信息采集装置、全景3D画面拼接装置、数据处理转化器和安全监控器；所述信息采集装置用于采集各个摄像头的实时画面、周围环境运动物体的速度和物体与汽车的距离、汽车的姿态信息；所述全景3D画面拼接装置将各个摄像头实时拍摄的画面拼接成一个全景3D画面；所述数据处理转化器将运动物体的速度和物体与汽车的距离以及汽车的姿态信息转化为可显示的数据信息；所述安全监控器用于对数据信息进行监测，该安全监控器设有物体的速度临界值、物体与汽车的距离临界值以及汽车的倾斜临界值。

进一步的是，所述3D成像眼镜包括安全警报装置，当3D显示屏上所显示的物体运动速度超过速度临界值或物体与汽车的距离超过距离临界值或汽车的倾斜姿态超过了倾斜临界值，安全警报装置自动报警，并在3D成像眼镜的3D显示屏上显示相应的安全威胁；当物体运动的速度达到速度临界值时，3D显示屏上显示速度安全威胁，当物体与汽车的距离达到距离临界值时，3D显示屏上显示距离安全威胁，提示人们需要快速对汽车做出处理，从而避开物体砸击在汽车上。

进一步的是，所述汽车外部还设有温度传感器和气压传感器，所述3D显示屏上还显示汽车外部的温度和气压信息；当人们需要下车对汽车进行相应的处理时，不仅首先观察汽车的周围情况，也通过温度和气压预先对汽车外部的情况进行感知，特别是在恶劣环境中，提前为下车做准备。

进一步的是，所述3D成像眼镜与车载控制终端采用无线通讯相连；将3D成像眼镜带下车时，也同样可通过3D成像眼镜对汽车各个方位的情况进行监控与观察。

进一步的是，各个摄像头、加速度传感器、激光测距仪、陀螺仪传感器、温度传感器和气压传感器均与信息采集装置相连。

进一步的是，所述3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车所朝方向的画面；3D成像眼镜朝向汽车前方时，3D显示屏中显示汽车前方的画面；3D成像眼镜朝向汽车后方时，3D显示屏中显示汽车后方的画面；3D成像眼镜朝向汽车侧面时，3D显示屏中显示汽车侧面的画面；3D成像眼镜朝向汽车上方时，3D显示屏中显示汽车上方的画面；3D成像眼镜朝向汽车底部时，3D显示屏中显示汽车底部也就是地面的画面；3D成像眼镜朝向汽车斜方向时，3D显示屏中显示汽车斜方向的画面；随着3D成像眼镜方位的变化，3D显示屏中所显示的画面实时发生改变。

进一步的是，所述车载控制终端包括用于存储画面及数据信息的存储器；可将汽车周围的情况实时存入存储器中，可供人们随时将其提出。

进一步的是，为了提高摄像头获取画面的范围，各个摄像头均可在汽车侧壁上转动，且转动角度为180°。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过汽车前、后、左、右、顶部、底部以及四角处的摄像头对汽车的各个方位的情况进行实时监控，并将各个摄像头实时拍摄的画面通过全景3D画面拼装装置拼装成一个完整实时全景画面，然后将实时全景画面显示在3D成像眼镜上，人们通过3D成像眼镜可观察到汽车前、后、左、右、上、下等各个方位的具体情况，只需通过头部及身体的移动来带动3D成像眼镜的朝向便可观察到汽车各个方位的情况，观察显示方便简单，不仅可全方面无死角地对汽车周边进行监控，也为人们对汽车外部的监控与观察带来了诸多便利，方便人们通过3D全景成像实现对汽车周围情况的判断，便于进行风险预分析；

(2)在对汽车的周边画面进行实时监控的同时，同时也对汽车周边运动的物体进行监测，通过周围环境监测装置和地形感知装置对物体的运动速度以及物体与汽车的距离和汽车所处的具体姿态进行监测，并将物体的运动速度和物体与汽车的距离以及汽车所处姿态在各个方位的实时倾斜度显示在3D成像眼镜上，便于人们根据汽车所处的危险度进行控制，改变汽车的行驶方向及行驶路径，通过安全监控器将物体的运动速度、物体与汽车的距离以及汽车的倾斜度与速度临界值、距离临界值以及倾斜临界值进行对比，当超过各个临界值时，主动通过3D成像眼镜显示相应的安全威胁，提醒人们赶快做出处理，保障汽车以及人的安全；

(3)在下车进行操控或对汽车外部局部处理时，仍然可通过该系统中3D成像眼镜对汽车各个方位的情况的进行观察监控，大大扩大了人们的视角，方便对汽车整体进行宏观控制，不仅在汽车内部无视角盲点，在汽车外部对各个方位也无视角盲点。

附图说明

图1是该系统的控制流程图；

图2是该系统中各个摄像头的布置图。

图中：1、汽车；2、摄像头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。

在本实施例中，如图1-2所示，汽车便携式大视角成像监控系统，包括多个摄像头2、周围环境监测装置、地形感知装置、3D成像眼镜和车载控制终端，多个摄像头2、周围环境监测装置、地形感知装置均位于汽车1外部，车载控制终端位于汽车1内部；汽车1的前侧、后侧、左侧、右侧、顶部、底部以及四角处均设有用于对汽车1周围画面进行实时拍摄的摄像头2；各个位置的摄像头2均与汽车1转动连接；周围环境监测装置有多个且分别设置在汽车1的前侧、后侧、左侧、右侧和顶部，所述周围环境监测装置包括用于监测带有速度的物体的加速度传感器和监测物体与汽车1距离的激光测距仪；地形感知装置包括用于感知汽车运行时姿态信息的陀螺仪传感器，该陀螺仪传感器位于汽车1中心位置；所述3D成像眼镜包括用于显示汽车1周围画面信息、周围物体信息以及汽车1姿态信息的3D显示屏，3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车1所朝方向的画面，显示运动中物体的运动速度以及和汽车的距离，显示汽车1各个方位的平衡姿态；所述车载控制终端包括信息采集装置、全景3D画面拼接装置、数据处理转化器和安全监控器；所述信息采集装置用于采集各个摄像头的实时画面、周围环境运动物体的速度和物体与汽车1的距离、汽车1的姿态信息；所述全景3D画面拼接装置将各个摄像头实时拍摄的画面拼接成一个全景3D画面；所述数据处理转化器将运动物体的速度和物体与汽车1的距离以及汽车1的姿态信息转化为可显示的数据信息；所述安全监控器用于对数据信息进行监测，该安全监控器设有物体的速度临界值、物体与汽车1的距离临界值以及汽车1的倾斜临界值。

作为本发明的一种优化方案，所述3D成像眼镜包括安全警报装置，当3D显示屏上所显示的物体运动速度超过速度临界值或物体与汽车1的距离超过距离临界值或汽车1的倾斜姿态超过了倾斜临界值，安全警报装置自动报警，并在3D成像眼镜的3D显示屏上显示相应的安全威胁；当物体运动的速度达到速度临界值时，3D显示屏上显示速度安全威胁，当物体与汽车1的距离达到距离临界值时，3D显示屏上显示距离安全威胁，提示人们需要快速对汽车1做出处理，从而避开物体砸击在汽车1上。

作为本发明的一种优化方案，所述汽车1外部还设有温度传感器和气压传感器，所述3D显示屏上还显示汽车1外部的温度和气压信息；当人们需要下车对汽车1进行相应的处理时，不仅首先观察汽车1的周围情况，也通过温度和气压预先对汽车外部的情况进行感知，特别是在恶劣环境中，提前为下车做准备。

作为本发明的一种优化方案，所述3D成像眼镜与车载控制终端采用无线通讯相连；将3D成像眼镜带下车时，也同样可通过3D成像眼镜对汽车1各个方位的情况进行监控与观察。

作为本发明的一种优化方案，各个摄像头2、加速度传感器、激光测距仪、陀螺仪传感器、温度传感器和气压传感器均与信息采集装置相连。

作为本发明的一种优化方案，所述3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车1所朝方向的画面；3D成像眼镜朝向汽车1前方时，3D显示屏中显示汽车1前方的画面；3D成像眼镜朝向汽车1后方时，3D显示屏中显示汽车1后方的画面；3D成像眼镜朝向汽车1侧面时，3D显示屏中显示汽车1侧面的画面；3D成像眼镜朝向汽车1上方时，3D显示屏中显示汽车1上方的画面；3D成像眼镜朝向汽车1底部时，3D显示屏中显示汽车1底部也就是地面的画面；3D成像眼镜朝向汽车斜方向时，3D显示屏中显示汽车1斜方向的画面；随着3D成像眼镜方位的变化，3D显示屏中所显示的画面实时发生改变。

作为本发明的一种优化方案，所述车载控制终端包括用于存储画面及数据信息的存储器；可将汽车周围的情况实时存入存储器中，可供人们随时将其提出。

作为本发明的一种优化方案，为了提高摄像头获取画面的范围，各个摄像头均可在汽车侧壁上转动，且转动角度为180°。

人们在驾驶带有该成像监控系统行驶在路况较差的山区中时，通过汽车1前、后、左、右、顶部、底部以及四角处的摄像头2对汽车1的各个方位的情况进行实时监控，并将各个摄像头2实时拍摄的画面通过全景3D画面拼装装置拼装成一个完整实时全景画面，然后将实时全景画面显示在3D成像眼镜上，人们通过3D成像眼镜可观察到汽车前、后、左、右、上、下等各个方位的具体情况，只需通过头部及身体的移动来带动3D成像眼镜的朝向便可观察到汽车1各个方位的情况，观察显示方便简单，不仅可全方面无死角地对汽车1周边进行监控，也为人们对汽车外部的监控与观察带来了诸多便利，方便人们通过3D全景成像实现对汽车周围情况的判断，便于进行风险预分析；

在对汽车1的周边画面进行实时监控的同时，同时也对汽车1周边运动的物体进行监测，通过周围环境监测装置和地形感知装置对物体的运动速度以及物体与汽车的距离和汽车1所处的具体姿态进行监测，并将物体的运动速度和物体与汽车1的距离以及汽车1所处姿态在各个方位的实时倾斜度显示在3D成像眼镜上，便于人们根据汽车1所处的危险度进行控制，改变汽车1的行驶方向及行驶路径，通过安全监控器将物体的运动速度、物体与汽车1的距离以及汽车1的倾斜度与速度临界值、距离临界值以及倾斜临界值进行对比，当超过各个临界值时，主动通过3D成像眼镜显示相应的安全威胁，提醒人们赶快做出处理，保障汽车1以及人的安全；

在下车进行操控或对汽车1外部局部处理时，仍然可通过该系统中3D成像眼镜对汽车各个方位的情况的进行观察监控，大大扩大了人们的视角，方便对汽车1整体进行宏观控制，不仅在汽车1内部无视角盲点，在汽车1外部对各个方位也无视角盲点。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.汽车便携式大视角成像监控系统，其特征在于：包括多个摄像头、周围环境监测装置、地形感知装置、3D成像眼镜和车载控制终端，多个摄像头、周围环境监测装置、地形感知装置均位于汽车外部，车载控制终端位于汽车内部；

汽车的前侧、后侧、左侧、右侧、顶部、底部以及四角处均设有用于对汽车周围画面进行实时拍摄的摄像头；各个位置的摄像头均与汽车转动连接；

周围环境监测装置有多个且分别设置在汽车的前侧、后侧、左侧、右侧和顶部，所述周围环境监测装置包括用于监测带有速度的物体的加速度传感器和监测物体与汽车距离的激光测距仪；

地形感知装置包括用于感知汽车运行时姿态信息的陀螺仪传感器，该陀螺仪传感器位于汽车中心位置；

所述3D成像眼镜包括用于显示汽车周围画面信息、周围物体信息以及汽车姿态信息的3D显示屏，3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车所朝方向的画面，显示运动中物体的运动速度以及和汽车的距离，显示汽车各个方位的平衡姿态；

所述车载控制终端包括信息采集装置、全景3D画面拼接装置、数据处理转化器和安全监控器；所述信息采集装置用于采集各个摄像头的实时画面、周围环境运动物体的速度和物体与汽车的距离、汽车的姿态信息；所述全景3D画面拼接装置将各个摄像头实时拍摄的画面拼接成一个全景3D画面；所述数据处理转化器将运动物体的速度和物体与汽车的距离以及汽车的姿态信息转化为可显示的数据信息；所述安全监控器用于对数据信息进行监测，该安全监控器设有物体的速度临界值、物体与汽车的距离临界值以及汽车的倾斜临界值。

2.根据权利要求1所述的大视角成像监控系统，其特征在于：所述3D成像眼镜包括安全警报装置，当3D显示屏上所显示的物体运动速度超过速度临界值或物体与汽车的距离超过距离临界值或汽车的倾斜姿态超过了倾斜临界值，安全警报装置自动报警，并在3D成像眼镜的3D显示屏上显示相应的安全威胁。

3.根据权利要求2所述的大视角成像监控系统，其特征在于：所述汽车外部还设有温度传感器和气压传感器，所述3D显示屏上还显示汽车外部的温度和气压信息。

4.根据权利要求3所述的大视角成像监控系统，其特征在于：所述3D成像眼镜与车载控制终端采用无线通讯相连。

5.根据权利要求4所述的大视角成像监控系统，其特征在于：各个摄像头、加速度传感器、激光测距仪、陀螺仪传感器、温度传感器和气压传感器均与信息采集装置相连。

6.根据权利要求5所述的大视角成像监控系统，其特征在于：所述3D显示屏中显示3D成像眼镜相对汽车所朝方向的画面；3D成像眼镜朝向汽车前方时，3D显示屏中显示汽车前方的画面；3D成像眼镜朝向汽车后方时，3D显示屏中显示汽车后方的画面；3D成像眼镜朝向汽车侧面时，3D显示屏中显示汽车侧面的画面；3D成像眼镜朝向汽车上方时，3D显示屏中显示汽车上方的画面；3D成像眼镜朝向汽车底部时，3D显示屏中显示汽车底部也就是地面的画面；3D成像眼镜朝向汽车斜方向时，3D显示屏中显示汽车斜方向的画面；随着3D成像眼镜方位的变化，3D显示屏中所显示的画面实时发生改变。

7.根据权利要求1所述的大视角成像监控系统，其特征在于：所述车载控制终端包括用于存储画面及数据信息的存储器。

8.根据权利要求1所述的大视角成像监控系统，其特征在于：各个摄像头均可在汽车侧壁上转动，且转动角度为180°。