CN109624857B - 支持变道预警的夜视汽车外后视镜及实施方法 - Google Patents

支持变道预警的夜视汽车外后视镜及实施方法 Download PDF

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Abstract

支持变道预警的夜视汽车外后视镜及实施方法，该外后视镜包括投射式壳体（1）、镜面（2）、光传感器（3）、升降热成像传感器（4）、机动车预警显示区（5）、非机动车预警显示区（6）、贴附式震动器（7）、内部支架（8）和内部系统；扩展了外后视镜的功能，本发明在传统外后视镜的基础上增加光传感器、升降热成像传感器、微控制器、投射式壳体和贴附式震动控制器等装置，通过对夜间行驶的机动车与非机动车进行红外扫描来达到变道预警的目的。

Description

支持变道预警的夜视汽车外后视镜及实施方法
技术领域
本申请涉及汽车技术及配件制造领域，具体涉及一种支持变道预警的夜视汽车外后视镜。
背景技术
当驾驶员在黄昏及夜晚环境下驾驶汽车，道路情况复杂且视线上存在盲区而难以判断，并且在夜间行车因天气、路况、灯光及人的精神状况等因素极易发生事故，尤其是在机动车与非机动车进行变道超车的情况下更容易发生交通事故。若在夜视环境下驾驶汽车，外后视镜能根据当前的道路及车辆信息进行变道预警实时提醒驾驶员侧方及后方车辆情况，就会减轻驾驶员夜间驾驶的精神负担并避免交通事故的发生。
夜间驾驶汽车，司机视野范围变小视距变短，后方车辆的灯光会导致司机产生炫目，影响道路信息的判断，随着热成像技术的发展，热成像技术越来越多的应用在汽车上。将热成像技术和外后视镜结合起来，可以有效的解决上述问题。但是目前还未见报道。
发明内容
发明目的：
本发明提供了一种支持变道预警的夜视汽车外后视镜，其目的是解决以往所存在的问题，其在夜间驾驶汽车的情况下，外后视镜能根据当前的道路及车辆信息进行变道预警实时提醒驾驶员后方车辆情况，可以减轻驾驶员夜间驾驶的精神负担并避免交通事故的发生。
技术方案：
一种支持变道预警的夜视汽车外后视镜，该外后视镜包括投射式壳体、镜面、光传感器、热成像传感器、机动车预警显示区、非机动车预警显示区、贴附式震动器、内部支架和内部系统；
镜面、光传感器、热成像传感器、机动车预警显示区、非机动车预警显示区和电动旋转升降平台设置在投射式壳体上，光传感器、热成像传感器、机动车预警显示区和非机动车预警显示区设置在镜面周围的投射式壳体上；
内部系统包括探测器件、电组件、热成像件、贴附式震动件、显示组件、微控制器和电路板；
电路板设置在内部支架上，探测器件、电组件、热成像件、贴附式震动件、显示组件和微控制器设置在电路板上；
光传感器连接探测器件，热成像传感器连接热成像件，电动旋转升降平台连接电组件，机动车预警显示区和非机动车预警显示区均连接至显示组件，贴附式震动器连接贴附式震动件；
探测器件、电组件、热成像件、贴附式震动件和显示组件均连接至微控制器。
后视镜壳体为投射式壳体，可以在投射式壳体上下两端分别投射机动车与非机动车的信息。
热成像传感器的工作原理为电动旋转升降平台控制升降热成像传感器的上升与下降，当唤醒外后视镜时，电动旋转升降平台旋转，上升热成像传感器。(这个升降可以采用现有的任何一种公知的技术，这个属于常规设计！)
在投射式壳体上下两端的机动车预警显示区与非机动车预警显示区设置为两个光条，当其他车辆与驾驶员驾驶车辆距离越近，光条越满，达到警示和提醒驾驶员的目的。
通过后视镜上下表面的4个光传感器，可以尽量避免车辆或者其他设施的遮挡的情况下，控制热成像传感器。
在明亮光线环境下，热成像传感器隐藏于投射式壳体内部。
为避免干扰驾驶员正常驾驶，采用贴附式震动预警，将贴附式震动器贴附在车体上，当后方车辆变道或超车时，达到提醒驾驶员的目的。
机动车预警显示区和非机动车预警显示区分别设置在镜面的上下两端。即在投射式壳体的上下两端，分别显示机动车与非机动车的预警信息，车距越近，预警条越满。
通过后视镜上热成像传感器的热成像功能，可以同时进行机动车与非机动车的热成像探测与扫描。
光传感器为四个，四个光传感器分设于投射式壳体的靠近四个角的位置。
热成像传感器设置在投射式壳体外侧(远离车体的一侧)。
利用上述的支持变道预警的夜视汽车外后视镜所实施的方法，
具体步骤为：
首先，4个光传感器检测当前视野的亮度情况，若处于光线昏暗环境，即通过微控制器唤醒外后视镜；
其次，唤醒外后视镜后，通过微控制器升起热成像传感器进行当前道路上机动车与非机动车的热成像探测，热成像件获取的热辐射图由微控制器进行图像识别；
对微控制器处理的识别结果进行是否构成预警条件的判断；同时利用微控制器将热成像结果传递至电组件转换为电信号；最后，将微控制器获取的电信号转换为信息传送至壳体投射显示组件及贴附式震动件，分别由机动车预警显示区、非机动车预警显示区、贴附式震动器完成侧后方车辆的变道预警。
优点效果：
一种支持变道预警的夜视汽车外后视镜，该外后视镜包括投射式壳体、镜面、光传感器、热成像传感器、机动车预警显示区、非机动车预警显示区、贴附式震动器和内部支架组成；内部电路板由探测器组件、电组件、热成像组件、贴附式震动组件、显示组件和微控制器组成。
通过后视镜上下表面的4个光传感器，可以尽量避免车辆或者其他设施的遮挡的情况下，控制热成像传感器。
在明亮光线环境下，热成像传感器隐藏于投射式壳体内部。
将热成像传感器设置在外后视镜的斜上角处，升起后，可以有效的避免盲区。
为避免干扰驾驶员正常驾驶，采用贴附式震动预警，将贴附式震动器贴附在车体上以提醒驾驶员后方车辆是否即将变道。
在投射式壳体的上下两端，分别显示机动车与非机动车的预警信息，车距越近，预警条越满。
可以同时针对夜视环境下机动车灯光炫目与非机动车无灯光的情况进行变道预警。
本申请具体步骤为：
首先，4个光传感器检测当前视野的亮度情况，若处于光线昏暗环境，即唤醒外后视镜；
其次，唤醒外后视镜后，升起热成像传感器进行当前道路上机动车与非机动车的热成像探测，热成像组件获取的热辐射图由微控制器进行图像识别；
对微控制器处理的识别结果进行是否构成预警条件的判断；同时利用微控制器将热成像结果传递至电组件转换为电信号；
最后，将微控制器获取的电信号转换为信息传送至壳体投射显示组件及贴附式震动组件，分别由机动车预警显示区、非机动车预警显示区、贴附式震动器完成侧后方车辆的变道预警。
本发明提供一种支持变道预警的夜视汽车外后视镜，其在传统汽车外后视镜上增加光传感器控制升热成像传感器，并利用热辐射图进行变道分析，将分析结果发送至壳体投射显示组件及贴附式震动组件，使得驾驶员在夜视环境下驾驶汽车可以有效地了解侧方及后方车辆的信息以避免交通事故的发生。通过传统汽车外后视镜和光感升降装置与热成像技术结合的方式，扩展了汽车外后视镜的功能，实现了夜视环境变道预警的功能。利用本专利提出的支持变道预警的汽车外后视镜，能够同时针对机动车灯光炫目与非机动车无灯光的情况进行有效的变道预警。
具体意义如下：
扩展了外后视镜的功能，本发明在传统外后视镜的基础上增加光传感器、热成像传感器、微控制器、投射式壳体和贴附式震动控制器等装置，通过对夜间行驶的机动车与非机动车进行红外扫描来达到变道预警的目的。
附图说明
图1为本发明所述外后视镜的正面结构示意图(热成像传感器升起)；
图2为本发明所述外后视镜的正面结构示意图(热成像传感器未升起)；
图3为本发明所述外后视镜的背面结构示意图；
图4为本发明所述外后视镜的内部支架结构图；
图5为本发明所述外后视镜的电路板结构图；
图6为本发明所述外后视镜的系统流程图。
具体实施方式
一种支持变道预警的夜视汽车外后视镜，该外后视镜包括投射式壳体1、镜面2、光传感器3、热成像传感器4、机动车预警显示区5、非机动车预警显示区6、贴附式震动器7、内部支架8和内部系统；
镜面2、光传感器3、热成像传感器4、机动车预警显示区5、非机动车预警显示区6和电动旋转升降平台16设置在投射式壳体1上，光传感器3、热成像传感器4、机动车预警显示区5和非机动车预警显示区6设置在镜面2周围的投射式壳体1上；
内部系统包括探测器件9、电组件10、热成像件11、贴附式震动件12、显示组件13、微控制器14和电路板15；
电路板15设置在内部支架8上，探测器件9、电组件10、热成像件11、贴附式震动件12、显示组件13和微控制器14设置在电路板15上；
光传感器3连接探测器件9，热成像传感器4连接热成像件11，电动旋转升降平台16连接电组件10，机动车预警显示区5和非机动车预警显示区6均连接至显示组件13，贴附式震动器7连接贴附式震动件12；
探测器件9、电组件10、热成像件11、贴附式震动件12和显示组件13均连接至微控制器14。
后视镜壳体为投射式壳体，可以在投射式壳体上下两端分别投射机动车与非机动车的信息。
热成像传感器的工作原理为电动旋转升降平台控制热成像传感器的上升与下降，当唤醒外后视镜时，电动旋转升降平台旋转，上升热成像传感器。
在投射式壳体上下两端的机动车预警显示区与非机动车预警显示区设置为两个光条，当其他车辆与驾驶员驾驶车辆距离越近，光条越满，达到警示和提醒驾驶员的目的。
通过后视镜上下表面的4个光传感器，可以尽量避免车辆或者其他设施的遮挡的情况下，控制热成像传感器。
在明亮光线环境下，热成像传感器隐藏于投射式壳体内部。
为避免干扰驾驶员正常驾驶，采用贴附式震动预警，将贴附式震动器贴附在车体上以提醒驾驶员后方车辆是否即将变道。
通过后视镜上热成像传感器的热成像功能，可以同时进行机动车与非机动车的热成像探测与扫描。
光传感器3为四个，四个光传感器3分设于投射式壳体1的靠近四个角的位置。
热成像传感器4设置在投射式壳体1外侧(远离车体的一侧)。
利用上述的支持变道预警的夜视汽车外后视镜所实施的方法，具体步骤为：
首先，4个光传感器3检测当前视野的亮度情况，若处于光线昏暗环境，即通过微控制器14唤醒外后视镜；
其次，唤醒外后视镜后，通过微控制器14升起热成像传感器4进行当前道路上机动车与非机动车的热成像探测，热成像件11获取的热辐射图由微控制器14进行图像识别；
对微控制器处理的识别结果进行是否构成预警条件的判断；同时利用微控制器将热成像结果传递至电组件10转换为电信号；最后，将微控制器获取的电信号转换为信息传送至壳体投射显示组件13及贴附式震动件12，分别由机动车预警显示区5、非机动车预警显示区6、贴附式震动器7完成侧后方车辆的变道预警。
下面结合附图对本申请做进一步的详细说明：
本发明针对机动车及非机动车进行壳体信息提示与变道预警，以高效避免交通事故的发生。
本发明的结构如图3与图5所示。本发明的主要特征为：外后视镜分为2层结构，内部结构与外部结构。外部结构由投射式壳体、镜面、光传感器、热成像传感器组成；内部结构由支架、电路板、贴附式震动器组成；而电路板又由探测器组件、电组件、热成像组件、贴附式震动组件、显示组件和微控制器组成。
车辆行驶过程中，广角热成像传感器收缩在后视镜投射式壳体内部，外部由与投射式壳体同材质的具有弹性铰链的盖板覆盖，4个光传感器实时获取当前后视镜上方及下方的环境亮度信息，当环境光的综合光照强度低于设定的下限阈值时，激活夜视功能，隐藏于投射式壳体中的热成像传感器由升降装置控制顶开盖板升起；热成像传感器升起到制定位置后开始工作，获取车辆侧方及后方的热辐射图像并将其输入微控制器进行识别，判别识别结果是否达到构成预警的条件；若达到预警的条件要求，微控制器则控制壳体投射显示组件及贴附式震动组件相结合对驾驶员进行预警，其中壳体投射显示组件在投射式壳体上部及下部投射预警条分别表示机动车信息与非机动车信息，判定预警等级越高，显示预警条越满；贴附式震动组件贴附在车门框架上，通过固体传声原理给予驾驶员听觉上的预警，通过两者的搭配使用，实现对驾驶员进行有效预警的同时又不过度分散司机注意力的效果。
本发明所述的一种支持变道预警的夜视汽车外后视镜，可以应用在以下场景：
场景一：在夜视环境下，后方机动车灯光导致炫目影响驾驶员对后方车辆是否将要变道的判断，汽车外后视镜将后方车辆的车距及是否将要变道的信息提示在投射式壳体的上下端并且同时进行贴附式震动的提醒，以避免交通事故的发生。
场景二：在夜视环境下，后方非机动车没有灯光的照亮，并且非机动车体积较小，驾驶员存在视线盲区，通过外后视镜上的热成像探测进行非机动车的变道预警，以避免交通事故的发生。
综上所述，本发明可以通过光传感器热成像传感器，使用热成像功能对机动车与非机动车进行变道预警，预警方式分为投射式壳体上下端显示与贴附式震动两种。

Claims (8)

1.一种支持变道预警的夜视汽车外后视镜，其特征在于：该外后视镜包括投射式壳体(1)、镜面(2)、光传感器(3)、热成像传感器(4)、机动车预警显示区(5)、非机动车预警显示区(6)、贴附式震动器(7)、内部支架(8)和内部系统；
镜面(2)、光传感器(3)、热成像传感器(4)、机动车预警显示区(5)、非机动车预警显示区(6)和电动旋转升降平台(16)设置在投射式壳体(1)上，光传感器(3)、热成像传感器(4)、机动车预警显示区(5)和非机动车预警显示区(6)设置在镜面(2)周围的投射式壳体(1)上；
内部系统包括探测器件(9)、电组件(10)、热成像件(11)、贴附式震动件(12)、显示组件(13)、微控制器(14)和电路板(15)；
电路板(15)设置在内部支架(8)上，探测器件(9)、电组件(10)、热成像件(11)、贴附式震动件(12)、显示组件(13)和微控制器(14)设置在电路板(15)上；
光传感器(3)连接探测器件(9)，热成像传感器(4)连接热成像件(11)，电动旋转升降平台(16)连接电组件(10)，机动车预警显示区(5)和非机动车预警显示区(6)均连接至显示组件(13)，贴附式震动器(7)连接贴附式震动件(12)；
探测器件(9)、电组件(10)、热成像件(11)、贴附式震动件(12)和显示组件(13)均连接至微控制器(14)。
2.根据权利要求1所述的支持变道预警的夜视汽车外后视镜，其特征在于：在投射式壳体上下两端的机动车预警显示区与非机动车预警显示区设置为两个光条，当其他车辆与驾驶员驾驶车辆距离越近，光条越满，达到警示和提醒驾驶员的目的。
3.根据权利要求1所述的支持变道预警的夜视汽车外后视镜，其特征在于：在明亮光线环境下，热成像传感器隐藏于投射式壳体内部。
4.根据权利要求1所述的支持变道预警的夜视汽车外后视镜，其特征在于：采用贴附式震动预警，将贴附式震动器贴附在车体上。
5.根据权利要求1所述的支持变道预警的夜视汽车外后视镜，其特征在于：通过后视镜上热成像传感器的热成像功能，可以同时进行机动车与非机动车的热成像探测与扫描。
6.根据权利要求1所述的支持变道预警的夜视汽车外后视镜，其特征在于：光传感器(3)为四个，四个光传感器(3)分设于投射式壳体(1)的靠近四个角的位置。
7.根据权利要求1所述的支持变道预警的夜视汽车外后视镜，其特征在于：热成像传感器(4)设置在投射式壳体(1)外侧。
8.利用权利要求1所述的支持变道预警的夜视汽车外后视镜所实施的方法，其特征在于：
具体步骤为：
首先，光传感器(3)检测当前视野的亮度情况，若处于光线昏暗环境，即唤醒外后视镜；
其次，唤醒外后视镜后，升起热成像传感器(4)进行当前道路上机动车与非机动车的热成像探测，热成像件(11)获取的热辐射图由微控制器(14)进行图像识别；
对微控制器处理的识别结果进行是否构成预警条件的判断；同时利用微控制器将热成像结果传递至电组件(10)转换为电信号；最后，将微控制器获取的电信号转换为信息传送至壳体投射显示组件(13)及贴附式震动件(12)，分别由机动车预警显示区(5)、非机动车预警显示区(6)、贴附式震动器(7)完成侧后方车辆的变道预警。
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