CN1181357C - 具有多路显示功能的倒车雷达装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有多路显示功能的倒车雷达装置。在车尾适当位置分设超声波感应器及摄像机，二者分别连接至一倒车雷达主机及图像处理模组，倒车雷达主机亦与图像处理模组连线，图像处理模组输出端则与位于驾驶座处的显示器相连接。倒车时，驾驶者首先将通过摄像机摄入的图像判断车后障碍物远近，接近障碍物时，超声波感应器亦同时接收反射信号，经雷达主机转换成通信码送至图像处理模组，障碍物的方位与距离也显示于显示器上。
Description
技术领域
本发明涉及机动车辆的附加装置，更具体地是指具有实时图像显示与超声波测距功能而使驾驶者更能精确掌握车后状况的一种具有多路显示功能的倒车雷达装置。
背景技术
“停车”是每一位汽车驾驶者都必须面对的问题。理论上每一驾驶者对于停车应该是驾轻就熟，但事实却往往不尽如此。有时停车位的规划极狭窄，在此状况下，驾驶者必须具备丰富的经验及娴熟的技巧方能将车顺利的倒入停车格。当驾驶者技术不是那么熟练时，非预期的擦撞、碰撞事件就很难避免。为协助驾驶者解决停车的困难，市面上出现了一种倒车雷达，其利用超声波发射接收的原理，在车尾接近障碍物时，即发出蜂鸣声，以提醒驾驶者，避免撞及障碍物或其他车辆。
此种倒车雷达固然有助于驾驶者的停车、倒车，然而效果却有限。原因在于倒车雷达仅在接近障碍物时会产生蜂鸣声，有关障碍物的距离及方位，并无法由单纯的蜂鸣声判断得知。
再者，目前有部分大型车辆，如游览车，其车尾处设有摄像机，倒车时，由摄像机摄取车辆后的实时图像送至驾驶者座处的显示器，供驾驶者通过图像掌握其后的状况。实时图像的显示确实有助于驾驶者更精确的掌握车辆后状况，但在实际运用上并非毫无缺陷，主要缺陷就在于摄像机的摄像范围存在死角。一般摄像机的摄像角度大约为110度，换而言之，驾驶者将无从察觉摄像机摄像范围以外的障碍物。
发明内容
为此，本发明的目的是针对上述问题，提出一种具有多路显示功能的倒车雷达装置，
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：该具有多路显示功能的倒车雷达装置，包括：
一摄像机，其设于汽车车尾；
至少两组超声波感应器，其设于汽车车尾，并相邻于摄像机设置；
一图像处理模组，其与摄像机相连接，用以处理其送入的图像信号，图像处理模组还包括，一微处理器，其至少具有一输入端，供与倒车雷达主机相连接，一同步分离处理器，其具有一输入端，与摄像机相连接，又具有一垂直信号输出端及一水平信号输出端，与微处理器相连接，一图像处理器，其具有两输入端，分别与摄像机及微处理器相连接，其具有一输出端，与显示器相连接；
一显示器，其设于图像处理模组的输出端，除显示摄像机摄入的主画面外，还可由图像处理模组驱动显示障碍物方向与相对距离；
一倒车雷达主机，其与至少两组超声波感应器相连接，主机根据发射/接收信号之间的时间差换算出代表车后障碍物实际距离的通信码，再送至图像处理模组，以随实时图像同时于显示器上显示。
所述的微处理器还设有一内存储器，该存储器储存有各种通信码对应的方向与距离数值的数据。
所述的倒车雷达主机具有另一输出端，其连接有一蜂鸣器。
由上述可知，本发明主要是利用设于车尾的摄像机摄取车后方的实际图像以及超声波感应器，供驾驶者直接掌握车后方的状况。当车尾趋近障碍物，摄像机出现摄像死角时，则超声波感应器可适时产生作用，并将其具体方位及距离数值与实时图像同时于显示器上显示，使驾驶者可精确的掌握车后方状况、安全顺利停放车辆。
以下结合附图和实施例，对本发明作进一步详细地说明。
附图说明
图1：本发明的一使用状态参考图。
图2：本发明的电路原理方块图。
图3：本发明的又一使用状态参考图。
图4：本发明的电路原理示意图。
图5：本发明的工作波形示意图。
图6：本发明的显示器画面示意图。
图7：本发明的工作流程示意图。
具体实施方式
首先请参阅图1所示，其主要是于汽车10车尾的适当位置分设有一摄像机11及至少两组超声波感应器21、22。
在本实施例中，摄像机11设于车尾保险杆13上的中央位置，保险杆13接近两侧端处则分设有一超声波感应器21、22。
摄像机11可为一采用CCD技术的针孔摄像机，其摄取图像后送至连线的图像处理模组(本图中未示)。
两组超声波感应器21、22则连接至一倒车雷达主机(本图中未示)。
所述的图像处理模组与倒车雷达主机的构造，请参阅图2所示。其中：
图像处理模组至少包括：
一微处理器30，其输入端与倒车雷达主机40相连接，以接收倒车雷达主机40送出的通信码；
一同步分离处理器31，其具有一输入端与摄像机11相连接，以便将摄像机11输入的图像信号分离成一垂直同步信号及一水平同步信号，再送至微处理器30；
一图像处理器32，其输入端是分别与摄像机11及微处理器30连接，输出端则与一显示器12连接，显示器12设于驾驶座处，以利于驾驶者观看(如图3所示)；其中：
微处理器30进一步设有一存储器33(请参阅图4所示)，存储器33储存有各种通信码对应的方向与距离数值的数据。
仍请参阅图2所示，倒车雷达主机40至少含有一具编码功能的处理器，以便对两组超声波感应器21、22送入的信号进行编码，主要是利用超声波发射与接收其反射波间的时间差，换算出代表车尾与障碍物间距的通信码，并送至图像处理模组的微处理器30。而倒车雷达主机40与微处理器30之间的连线内包括时序信号(CLK)及数据信号(DATA)，其工作波形请参阅图5所示。本实施例中，数据信号(DATA)每8 BIT为一单位，信号前端为2ms的同步信号，最早的2 BIT信号为左方向的检测信号，随后的2BIT信号为右方向的输入信号，最后的4 BIT信号为经过换算的相对距离信号，其信号与实际距离的关系表请参阅表1所示。
表1：距离信号与实际距离的关系表
| B0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| B1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| B2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| B3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 实际距离 | 25 | 30 | 35 | 40 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 无接收信号 |
左右方向信号所代表的功能请参阅表2所示。
表2：方向信号的功能表
| 左右方向BIT | 应显示功能 | |
| B0 | B1 | |
| 0 | 0 | 方向显示OFF |
| 0 | 1 | 闪烁4Hz |
| 1 | 0 | 闪烁8Hz |
| 1 | 1 | 长亮，且只要任一方向为长亮时，数字为闪烁2Hz |
倒车雷达主机40的一输出端设有蜂鸣器41，作为障碍物显示。由于该倒车雷达主机40属已知技术，在此不进一步详述其具体结构。
有关图像处理模组的详细电路，请再参阅图4所示，其中：
微处理器30主要是由型号为D16F78的处理器IC构成。
同步分离处理器31主要是由型号为LM1881的集成电路构成。
图像处理器32主是由型号为D1642003的集成电路构成。
存储器33主要是由型号为24LC028的存储器构成。
以的具体元件说明，仅为了具体本发明的可行性举例，当然还可以使用其它类型的元件。
本发明的具体工作方式如下：
由于超声波必须接近障碍物至一定距离以内，方能产生折射，因此，在倒车初期，由于车尾相距障碍物尚远，故可先通过观看驾驶座附近的显示器12画面，掌握车尾后方的大致状况。待车尾逐渐接近障碍物，摄像机11受限于摄像角度，可能无法使障碍物进入画面，致使驾驶者无法再通过显示器12画面掌握障碍物的方位与距离时，则此时因车尾已接近障碍物，两组超声波感应器21、22发射的超声波可经由障碍物反射，并由超声波感应器21、22所接收，驱动蜂鸣器41产生鸣叫，其具体流程请参阅图7所示：
其首先由一组超声波感应器21发射信号，并由同组超声波感应器21检测信号测得反射信号否，如无反射信号就在清除存储器储存资料后，改由另组超声波感应器22发射并检测反射信号，如超声波感应器21测得信号，就表示该方向上有障碍物，至于实际距离则由倒车雷达主机40运算后存入其内部内存储器。随后继续由另组超声波感应器22重复上述的步骤，待完成后，倒车雷达主机40将对存储器中储存的数据进行编码，并送至图像处理模组的微处理器30。与此同时，倒车雷达主机40将在汽车逐渐接近障碍物的不同距离处产生不同频率的蜂鸣声，以提示驾驶者。
又如前所述，倒车雷达主机40是根据超声波感应器21、22发射与接收信号之间的时差进行编码，该时差愈短就表示距离愈短，此一信号将转换为通信码送至图像处理模组的微处理器30，微处理器30随即进行解码，并自内存储器33检出对应于该通信码的方向图案及距离数值数据送至图像处理器32作图像处理后，再由显示器12予以显示。由此，驾驶者还可通过显示器12显示的画面掌握车后方障碍物的距离与方位。
障碍物相对车尾的距离与方向在显示器12具体的显示方式，请参阅图6所示。显示器12主画面是由摄像机11所拍摄车后方的实时图像，在画面右下角处显示向左及向右的方向显示箭头121、122，两方向显示箭头121、122之间为一显示数字123，其中两方向显示箭头121、122分别代表作用中的超声波感应器21、22。举例而言，当向左的方向显示箭头121在显示器12上出现或呈闪烁状态，且显示数字123同时出现数值时(例如50)，就代表在车尾左后方有障碍物，相对距离为50公分；反之，如向右的方向显示箭头122在显示器12上闪烁，且显示数字123的数值为40，就代表在车尾右后方有障碍物，相对距离为40公分。由此，车后方的状况在显示器12上一目了然，可使驾驶者更精确的掌握车后方的状况，安全顺利地将车停妥。
Claims (3)
1.一种具有多路显示功能的倒车雷达装置，其特征在于，该装置包括：
一摄像机，其设于汽车车尾；
至少两组超声波感应器，其设于汽车车尾，并相邻于摄像机设置；
一图像处理模组，其与摄像机相连接，用以处理其送入的图像信号，图像处理模组还包括，一微处理器，其至少具有一输入端，供与倒车雷达主机相连接，一同步分离处理器，其具有一输入端，与摄像机相连接，又具有一垂直信号输出端及一水平信号输出端，与微处理器相连接，一图像处理器，其具有两输入端，分别与摄像机及微处理器相连接，其具有一输出端，与显示器相连接；
一显示器，其设于图像处理模组的输出端，除显示摄像机摄入的主画面外，还可由图像处理模组驱动显示障碍物方向与相对距离；
一倒车雷达主机，其与至少两组超声波感应器相连接，主机根据发射/接收信号之间的时间差换算出代表车后障碍物实际距离的通信码，再送至图像处理模组，以随实时图像同时于显示器上显示。
2.根据权利要求1所述的具有多路显示功能的倒车雷达装置，其特征在于，所述的微处理器还设有一内存储器，该存储器储存有各种通信码对应的方向与距离数值的数据。
3.根据权利要求1所述的具有多路显示功能的倒车雷达装置，其特征在于，所述的倒车雷达主机具有另一输出端，其连接有一蜂鸣器。
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