CN109747541A

CN109747541A - 一种智能汽车光眼系统

Info

Publication number: CN109747541A
Application number: CN201910030561.9A
Authority: CN
Inventors: 杨洪武; 赵英伟; 宋硙
Original assignee: Jilin Province Hong Ke Photoelectric Technology Co Ltd
Current assignee: Jilin Province Hong Ke Photoelectric Technology Co Ltd
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2019-05-14

Abstract

本发明涉及一种智能汽车光眼系统，包括防护罩和显示系统，所述防护罩内设有控制器、照明系统以及成像输入系统；所述控制器分别与照明系统、成像输入系统和显示系统电性连接；所述照明系统包括红外波段半导体激光器阵组、红外变焦镜头和变焦电机；所述成像输入系统包括图像稳像器、摄像机以及星光级镜头；本发明可在低照度光线下，具备超视距星光级成像和存储记录能力，可代替现有的大灯照明方法，通过实时显示车外环境成像，为驾驶室内的驾驶员提供清晰实时路况视频图像辅助驾驶，可弥补车载雷达存在的盲区及易受天气影响问题，推动无人驾驶技术进一步发展。

Description

一种智能汽车光眼系统

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种智能汽车光眼系统。

背景技术

目前传统的机动车大灯普遍采用氙气灯照明提高可视范围，但由于车灯照度较高，会造成迎面行人和车辆驾驶员的视觉暂短性光失明，给行人和驾驶员带来了极大的危险性问题；此外传统的氙气大灯在能见度较低的天气条件下，无法在安全距离内提供可视有效距离，导致一些因为刹车距离不够造成车辆追尾等交通事故，危害驾驶员人身安全，且传统的机动车辆一些交通事故处理均需要交警或保险公司到现场进行取证，在经过周边视频监控调取来判断与处理，责任认定周期较长，影响驾驶人的正常行驶规划。

另外，现有的智能无人驾驶汽车均采用车载雷达，但由于雷达存在盲区问题及易受天气影响较大，激光雷达价格昂贵，所以目前的智能无人驾驶车辆的安全驾驶能力没有达到真正的应用要求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种智能汽车光眼系统，具备低能见度下的超视距星光级成像和存储记录能力，为驾驶室内的驾驶员提供清晰实时远距离路况视频图像辅助驾驶，以不可见光照明和驾驶室内成像代替现有氙气大灯照明，避免氙气大灯刺眼所带来的危害性问题，弥补车载雷达存在的盲区及易受天气影响的状况，推动无人驾驶技术进一步发展。

为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：一种智能汽车光眼系统，包括防护罩和用于驾驶室内将成像显示在前档玻璃或显示屏上的显示系统，所述防护罩内设有控制器、照明系统以及成像输入系统；所述控制器分别与照明系统、成像输入系统和显示系统电性连接；所述照明系统包括红外波段半导体激光器阵组、红外变焦镜头和变焦电机；所述成像输入系统包括图像稳像器、摄像机以及星光级镜头。

进一步的，所述红外变焦镜头与星光级镜头均位于防护罩的同一侧壁；所述红外波段半导体激光器阵组与红外变焦镜头远离防护罩侧壁一端连接，变焦电机与红外变焦镜头机械连接；所述摄像机与星光级镜头远离防护罩侧壁一端连接，图像稳像器与摄像机电性连接。

进一步的，所述星光级镜头包括依次设置的调焦组、变倍与补偿组、自动可变光圈以及功能组，调焦组靠近摄像机一侧设置；所述调焦组上连接有调焦电机，变倍与补偿组上连接有变倍电机；所述功能组包括功能圆盘和功能切换电机。

进一步的，所述功能圆盘和功能切换电机均具体有三个，三个功能圆盘依次并列设置，每个功能圆盘均与一个功能切换电机机械连接；每个所述功能圆盘上均设有间隔设置的普通光学镜片和功能镜片，功能镜片包括光学衰减片、红外透雾片和增程倍率镜。

进一步的，所述防护罩采用具备IP68防护等级，防护罩的侧壁上设有雨刷，且雨刷位于星光级镜头和红外变焦镜头中间；所述摄像机具体为星光级CMOS摄像机。

本发明的有益效果为：本发明一种智能汽车光眼系统，具备超视距星光级成像和存储记录能力，可在月光或星光等低照度光线下为驾驶室内的驾驶员提供清晰实时路况视频图像，可视距离高于1000米，开启红外激光照明器辅助，可视距离高于2000米，在无夜光、烟、雾、雨、雪等低能见度天气条件下，借助红外激光照明器，本产品可视距离高于300米的高清成像照明系统，解决了现有机动车辆低能见度天气下可视范围短的问题，提升现有机动车行驶安全级别，减少机动车辆因为天气原因的交通事故发生，且记录事故信息，可快速解决交通事故责任认定等，另外，该发明可有望替代现有机动车辆的传统大灯光源，解决机动汽车强光灯给迎面而来的行人及车辆驾驶员带来的暂短性光失明等危险，增加机动汽车驾驶员的可视范围，提升驾驶安全等级，同时解决了智能车无人驾驶车载雷达的盲区问题，提升了无人驾驶安全等级，可推动无人驾驶技术向实际应用迈进一步，如果结合汽车相关预警技术，可真正实现机动车半自动化智能驾驶，有望开启机动车辆智能驾驶的一个新时代。

附图说明

图1为本发明一种智能汽车光眼系统的总体结构示意图；

图2为本发明一种智能汽车光眼系统所述的防护罩侧面示意图；

图3为本发明一种智能汽车光眼系统的电性连接图；

图4为本发明一种智能汽车光眼系统所述的照明系统结构示意图；

图5为本发明一种智能汽车光眼系统所述的星光级镜头结构示意图；

图6为本发明一种智能汽车光眼系统所述的功能圆盘结构示意图；

图中：1、控制器；2、图像稳像器；3、照明系统；31、红外波段半导体激光器阵组；32、红外变焦镜头；33、变焦电机；4、成像输入系统；41、雨刷；5、显示系统；6、防护罩；7、星光级镜头；71、调焦组；72、变倍与补偿组；73、自动可变光圈；74、功能组；741、功能圆盘；742、功能切换电机；743、普通光学镜片；744、功能镜片；75、调焦电机；76、变倍电机；8、摄像机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1至图6，包括防护罩6和用于驾驶室内将成像显示在前档玻璃或显示屏上的显示系统5，所述防护罩6内设有控制器1、照明系统3以及成像输入系统4；所述控制器1分别与照明系统3、成像输入系统4和显示系统5电性连接；所述照明系统3包括红外波段半导体激光器阵组31、红外变焦镜头32和变焦电机33；所述成像输入系统4包括图像稳像器2、摄像机8以及星光级镜头7。

所述控制器1用于数据分析处理及指令输出；所述照明系统3用于向外部发射红外激光照明；所述成像输入系统4用于实时为显示系统5提供清晰实时路况视频图像，即为驾驶室内的驾驶员提供清晰实时路况视频图像；所述显示系统5用于成像输入系统4的摄录图像显示；所述防护罩6用于保护内部配件作用。

所述红外变焦镜头32与星光级镜头7均位于防护罩6的同一侧壁；所述红外波段半导体激光器阵组31与红外变焦镜头32远离防护罩6侧壁一端连接，红外波段半导体激光器阵组31用作红外激光光源，通过激光器阵组产生红外激光；变焦电机33与红外变焦镜头32机械连接，变焦电机33用于调节红外变焦镜头32，从而实现红外变焦镜头32自动聚焦，红外波段半导体激光器阵组31将合束的红外波段激光束送入红外变焦镜头32，红外变焦镜头32在通过变焦电机33带动变焦透镜进行红外照明距离变化，从而实现不同距离红外激光照明；所述摄像机8与星光级镜头7远离防护罩6侧壁一端连接，图像稳像器2与摄像机8电性连接，图像稳像器2用于来消除行驶过程中视频图像的抖动现象，从而提供高质量的清晰画面的设备。

所述星光级镜头7包括依次设置的调焦组71、变倍与补偿组72、自动可变光圈73以及功能组74，调焦组71靠近摄像机8一侧设置；所述调焦组71上连接有调焦电机75，变倍与补偿组72上连接有变倍电机76；所述功能组74包括功能圆盘741和功能切换电机742。

所述功能圆盘741和功能切换电机742均具体有三个，三个功能圆盘741依次并列设置，每个功能圆盘741均与一个功能切换电机742机械连接；每个所述功能圆盘742上均设有间隔设置的普通光学镜片743和功能镜片744，功能镜片744包括光学衰减片、红外透雾片和增程倍率镜。星光级镜头7根据驾驶员所需观测目标距离进行电动调焦，由调焦电机75带动调焦组71内部的调焦镜片行程范围内移动，随后通过变倍电机76带动变倍与补偿组72内的镜片在行程范围内移动，从而调整到驾驶员个人所需距离的高清视野范围，自动可变光圈73连接摄像机8系统，通过接收摄像机8指令根据摄像机8对光线的需求自动调整光圈大小，当遇到强光时，通过功能切换电机742切换功能组72上的带光学衰减片圆盘741，将光线减弱，从而起到抑制强光的作用；当遇到低能见度天气条件时，可通过另一功能切换电机742切换功能组72上的带红外透雾片圆盘741，并结合摄像机8进行光学和电子综合透雾；当想要看更远距离更清晰的远处目标，可通过又一功能切换电机742切换功能组72上的带增程倍率镜圆盘741，将现有的可视范围增加一倍。

所述防护罩6采用具备IP68防护等级，防护罩6的侧壁上设有雨刷41，且雨刷41位于星光级镜头7和红外变焦镜头32中间；所述摄像机8具体为海康DS-2CD4026星光级CMOS摄像机；所述控制器1具体采用FX-3U-64MT。

工作原理：机动车辆启动时，将自动开启摄像机8与星光级镜头7，此时由星光级镜头7和摄像机8，记录整个行驶过程中的汽车行驶轨迹，当进入夜晚市区内行驶时，由驾驶员主动开启驾驶室内显示系统5，显示系统5将前方影像传输到机动车辆的前档玻璃或显示屏上，驾驶员可通过其影像进行可视化彩色高清辅助驾驶，如果遇到强光干扰时，星光级镜头7可通过切换衰减片，减弱强光对成像的影响，如果车辆行驶在高速公路上，驾驶员想看到更远距离，可通过主动切换增倍镜，实现增加一倍可视距离；当遇到低能见度或无光情况下，驾驶员主动开启采用红外激光的照明系统3，此时在通过显示系统5将前方影像传输到机动车辆的前档玻璃或显示屏上，驾驶员可通过其影像进行可视化黑白高清辅助驾驶；智能汽车光眼系统如果与无人智能驾驶技术相结合，本系统可为无人智能驾驶平台提供安全距离内的高清可视化图像，用于判断周边各种情况，并结合车载雷达，可让无人驾驶中心控制平台对无人车辆行驶做出更为精准的分析与判断。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述实施例用于对本发明作进一步的说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智能汽车光眼系统，包括防护罩(6)和用于驾驶室内将成像显示在前档玻璃或显示屏上的显示系统(5)，其特征在于：所述防护罩(6)内设有控制器(1)、照明系统(3)以及成像输入系统(4)；所述控制器(1)分别与照明系统(3)、成像输入系统(4)和显示系统(5)电性连接；所述照明系统(3)包括红外波段半导体激光器阵组(31)、红外变焦镜头(32)和变焦电机(33)；所述成像输入系统(4)包括图像稳像器(2)、摄像机(8)以及星光级镜头(7)。

2.根据权利要求1所述的一种智能汽车光眼系统，其特征在于：所述红外变焦镜头(32)与星光级镜头(7)均位于防护罩(6)的同一侧壁；所述红外波段半导体激光器阵组(31)与红外变焦镜头(32)远离防护罩(6)侧壁一端连接，变焦电机(33)与红外变焦镜头(32)机械连接；所述摄像机(8)与星光级镜头(7)远离防护罩(6)侧壁一端连接，图像稳像器(2)与摄像机(8)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能汽车光眼系统，其特征在于：所述星光级镜头(7)包括依次设置的调焦组(71)、变倍与补偿组(72)、自动可变光圈(73)以及功能组(74)，调焦组(71)靠近摄像机(8)一侧设置；所述调焦组(71)上连接有调焦电机(75)，变倍与补偿组(72)上连接有变倍电机(76)；所述功能组(74)包括功能圆盘(741)和功能切换电机(742)。

4.根据权利要求3所述的一种智能汽车光眼系统，其特征在于：所述功能圆盘(741)和功能切换电机(742)均具体有三个，三个功能圆盘(741)依次并列设置，每个功能圆盘(741)均与一个功能切换电机(742)机械连接；每个所述功能圆盘742上均设有间隔设置的普通光学镜片(743)和功能镜片(744)，功能镜片(744)包括光学衰减片、红外透雾片和增程倍率镜。

5.根据权利要求4所述的一种智能汽车光眼系统，其特征在于：所述防护罩(6)采用具备IP68防护等级，防护罩(6)的侧壁上设有雨刷(41)，且雨刷(41)位于星光级镜头(7)和红外变焦镜头(32)中间；所述摄像机(8)具体为星光级CMOS摄像机。