CN201257945Y - 车辆安全避障装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车辆安全避障装置，其包括监控模块、超声波探测模块及与该监控模块和超声波探测模块分别相连的数据采集处理模块；其中，监控模块包括与数据采集处理模块连接之且用于对遇到障碍物时声音提供警示信息的声音报警单元、可切换视频显示的且亦连接于数据采集处理模块之视频切换单元、用于摄制车辆周边环境且连接与视频切换单元相连的摄像单元及用于视频显示且与视频切换单元连接的显示单元；数据采集处理模块与超声波探测模块为采用CAN总线和供电电缆连接，且实时收集超声波探测模块的探测结果和对其供电。本实用新型的优点在于实现了多点障碍探测，且根据图像显示、告警位置和障碍距离的一体化显示避开障碍物，降低事故发生率。

Description

车辆安全避障装置

技术领域

本实用新型涉及一种车辆安全防护设备，特别是涉及一种适用于超长、超高、超宽、异型的特种或者大型车辆上的安全避开障碍的装置。

背景技术

随着车辆的普及化，其已经涉及人们生活的方方面面，因此，人们对车辆的安全性能的要求也随之愈高，特别是对于一些常年驾驶超长、超高、超宽、或者异型特种车辆的人员而言，其对车辆的安全性能要求更高。

目前，对于上述超长、超高、超宽、或者异型的特种车辆而言，其由于车体本身的原因，譬如，体积大，车体长度很长等原因，驾驶人员在夜晚、雨雾、隧道等复杂环境中很难在车内全方位的观察到车体四周的情况，即使视眼中发现障碍物，但是也无法准确判断该障碍物与车体之间的距离，更是不可能对车辆周围的障碍物做出有效的判断。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种利用超声波测距技术测量障碍物体与探测装置之间的距离，并结合视频成像与显示的方式对车辆周边情况实施实时监控显示的，且可自动报警的车辆安全避障装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了下述技术方案：

所述车辆安全避障装置为装设于车辆上，且包括监控模块、超声波探测模块以及与该监控模块和超声波探测模块分别相连的数据采集处理模块。其中，所述监控模块包括与所述数据采集处理模块连接之且用于对遇到障碍物时声音提供警示信息的声音报警单元、可切换视频显示的且亦连接于所述数据采集处理模块之视频切换单元、用于摄制车辆周边环境的且连接与所述视频切换单元相连的摄像单元以及用于视频显示的且亦与所述视频切换单元连接的显示单元。

此外，所述数据采集处理模块与所述超声波探测模块为采用CAN总线连接，且用于实时收集所述超声波探测模块的探测结果，同时，使用供电电缆连接于所述超声波探测模块且向该超声波探测模块供电；又，所述超声波探测模块和所述摄像单元可为多个，进而可多点进行探测障碍物以及实现全视角的予以监控显示。

通过本实用新型所述车辆安全避障装置，驾驶人员可很清楚的了解到车辆的周边情况，且可轻易的根据视频显示、障碍物与车体间距离以及报警信息有效的避开障碍物，并且在实际应用中，极具实用价值。

附图说明

图1为本实用新型所述车辆安全避障装置的功能模块图；

图2为本实用新型所述车辆安全避障装置之用于视频监控的连接关系示意图；

图3为本实用新型所述车辆安全避障装置之显示单元图示。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来对本实用新型所述车辆安全避障装置作进一步的详细说明。

本实用新型所述车辆安全避障装置可适用于在超长、超高、超宽、或者异型的特种车辆上，且通过安装相应的监控、探测设备，可在行驶过程中为驾驶员提供车体左右两侧及后方的障碍物信息，从而避免因为驾驶员观察盲区或恶劣天气的影响而造成的车辆行驶事故，提高了行车过程中的安全性。

参照图1中所示，本实用新型所述车辆安全避障装置包括监控模块10、超声波探测模块20以及与该监控模块10和超声波探测模块20分别相连的数据采集处理模块30。

其中，所述监控模块10为在所述超声波探测模块20发现障碍1后且经所述数据采集处理模块30采集并加以处理和判判断后，以声音、图形、图像或者相接合的方式将所述数据采集处理模块30产生的告警信息向驾驶员进行传达；所述超声波探测模块20且在接收到反射信号后，根据超声波反射时间而计算出障碍物1与车体之间的距离；所述数据采集处理模块30内置有数据采集程序，且用于实时的采集所述超声波探测模块20探测的障碍物1信息，并判断出该障碍物1相对于车体的位置和距离以及驱使所述监控模块10予以告警。

此外，所述数据采集处理模块30为使用标准的CAN总线作为控制信号链路连接于所述超声波探测模块20，由于该所述CAN总线的传输速率可支持50k bps～1M bps，实际运用中可根据实际车体长度选用合适的传输速率；另，该所述数据采集处理模块30与所述超声波探测模块20亦还使用供电电缆连接，且用于向所述超声波探测模块20供电。

所述超声波探测模块20为超声波探测装置，其在实际应用中可为多个，且为了保证探测的精度，则需要结合实际中车辆的长度和宽度的具体数据而在车体四周每间隔一定的距离设置一个超声波探测装置；所述障碍物1信息可包含所述超声波探测装置的编号、障碍物1距车体之间距离等信息。

再参照图1中所示，所述监控模块10为包括与所述数据采集处理模块30连接之且用于对遇到障碍物1时声音提供警示信息的声音报警单元100、在所述数据采集处理模块30驱使下自动切换视频显示的且亦连接于该所述数据采集处理模块30之视频切换单元101、用于摄制车辆周边环境的且连接与所述视频切换单元101相连的摄像单元102以及用于视频显示的且亦与所述视频切换单元101连接的显示单元103。

所述摄像单元102为多个，其可为具有摄制功能的照相机、摄像机等装置，且其为装设于车体四周，实际运用中该所述摄像单元102可采用感红外摄像机，以便于即使在晚上行车，该摄像单元102依然可以清楚的摄制车辆四周的情况。

此外，所述视频切换单元101可采用视频切换器，也亦可集成于电路板，进而避免占用车内空间。

见图2中所示，所述显示单元103为连接于所述视频切换单元101，且当所述数据采集处理模块30在将自超声波探测模块20中采集到的障碍物信息与内置设定的标准值进行比对后，该所述显示单元103为用以显示告警位置所就近摄像单元102所拍摄的图像，以便于驾驶人员更为清楚且直接的观看到车体四周的实际情况。

在该所述显示单元103上亦可设置相对应于所述超声波探测模块20和所述摄像单元102的LED灯4，且该LED灯4与所述超声波探测模块20以及摄像单元102数目和位置一一对应，其连接于所述数据采集处理单元30，且其为发光二极管，通过该LED灯4的状态从而可去判定具体是哪一个超声波探测模块探测到障碍物以及该障碍物大致与车体的距离，参照图3中所示，该所述显示单元102可选择液晶显示器，且在该显示器显示屏3的左侧和右侧处分别设置有与所述超声波探测模块20一一对应的多个LED灯4，并且在该显示器显示屏3的下方上亦设置有与所述超声波探测模块20与所述摄像单元102一一对应的多个LED灯4。

实际运用中，可设定LED灯的状态来大致显示障碍物1于车体间的距离，即，①当LED灯4为不亮时，则表明障碍物1与车体之间的距离为大于3m；②当LED灯4为闪绿灯时，则表明障碍物1与车体之间的距离为大于1m，小于等于3m；③当LED灯4为闪红灯时，则表明障碍物1与车体之间的距离为大于0.3m，小于等于1m；④当LED灯红灯长亮时，则表明障碍物1与车体之间的距离为小于等于0.3m；⑤当LED灯绿灯长亮时，则表明所述超声波探测模块20自身出现错误。

又，在该所述显示单元103上还设置有标识障碍物与车体之间具体距离的显示数码管5，且该数码管5亦与所述数据采集处理模块30，参照图3中所示，在所述图中显示器显示屏3的上方上分别设置有显示车辆左侧障碍物与车体间距离、车辆前方障碍物与车体间距离以及车辆右侧障碍物与车体间距离的数码管5，进而驾驶人员可依据该数码管5显示的数据可清楚的知道障碍物与车体之间的距离值，从而实现本实用新型所述车辆安全避障装置中图像、告警位置以及障碍距离的一体化显示，使得驾驶人员可在足够的时间内做出正确的反应，降低意外事故的发生率。

另外，本实用新型所述车辆安全避障装置还包括视频手控模块40，该视频手控模块40为连接于所述视频切换单元101，且驾驶人员可通过该所述视频手控模块40手动对显示单元103上显示的图像进行自行切换，该视频手控模块40为一视频切换操控装置，实际应用中该所述视频切换操控装置可设计为1个双向按钮，即，按动左右键可驱使显示单元103中显示的内容发生变化，譬如，按动左键一下显示车辆左侧红外摄像机摄制的图像，或者再按动一下则切换到车辆后方红外摄像机摄制的图像等等。

此外，对于车辆后方红外摄像机摄制的图像之显示，亦可将其控制结合到倒车档，即车辆挂倒车档时，所述显示单元103上便会自动显示车辆后方设置之红外摄像机摄制的图像。

结合图1、图2和图3中所示，实际运用中，本实用新型可根据具体车辆的实际情况去设定所述摄像单元102、超声波探测模块20、视频切换单元101和显示单元103的数目、位置等等。现以包括6台全天候红外摄像机和1视频切换器，36个超声波探测装置，且每一个所述超声波探测装置的间距为0.5～1.2米，1台液晶显示器等设备来对本实用新型所述车辆安全避障装置作详细说明。

所述6台全天候红外摄像机可分别为装设于车辆前方、右侧、左侧以及后方以全方位的对车辆四周的情况进行摄制；其中，装设于车辆前方的2台红外摄像机中，一台为水平安装于右前方，视场角为34.95度，盲区距离为3.2m，另外一台则为垂直安装于右下前方且稍微左偏转17.7度，视场角119.5度，无盲区，水平探测距离5.4m，垂直探测距离前后各2m，从而可监测显示车辆前轮和底盘障碍物及确定安全距离；装设于车辆右侧的2台红外摄像机为相对水平安装，一台为用于后视，另一台则为用于前视，且离地高度为1m，探测距离25m，视角35度，从而可监测显示车辆右侧的情况；装设于车辆左侧的1台红外摄像机，其为水平安装于车辆左侧，从而可监测显示车辆左侧的情况；以及装设于车辆后方且用于监控的1台红外摄像机，其为垂直安装且稍与垂直线向右偏转17.7度及向后倾斜38度，其水平探测距离可谓5.4m，垂直探测距离向后4m，从而可实现在倒车时监测显示车辆后方情况。

所述36个超声波探测装置中，36个超声波探测装置为12个一组分别装设且以0.5～1.2m的间距于车辆两侧，4个超声波探测装置为安装于车体尾部。

所述1台液晶显示器为安装于驾驶人员前方位置处，且其在所述车辆安全避障装置为处于自动控制状态下显示靠障碍物最近感红外摄像机所摄制的图像，以及当车辆安全避障装置为处于手动控制状态下显示各感红外摄像机所摄制的图像。

其中，且预先设定好所述视频手控模块40左右按键按动时于所述液晶显示器显示图像之所对应的感红外线摄像机，以及于所述数据采集处理模块30中设定安全距离。

此外，在该实施例中，所述红外摄像机为STC-165BC高清晰红外摄像机，所述视频切换单元101为集成与电路板上的芯片，所述液晶显示器为采用nv-064P型号的液晶显示器以及所述超声波探测装置为采用SRF05型号。

当所述车辆安全避障装置运行时，首先，安装于车体四周的超声波探测装置会向外发射超声波脉冲，且当遇到障碍物则会产生回波信号，此时，该超声波探测装置接收该反射回的回波信号，并根据该超声波的反射时间而计算出该探测到的障碍物1与车体之间的距离。同时，所述数据采集处理模块30中内置的数据采集程序则通过CAN总线自所述超声波探测装置中采集上述障碍物1信息，并将该采集的障碍物1信息与内部设定值进行比对，即当某个探测装置测量出障碍物1与车体自身的距离低于事先设定的安全距离时，则产生告警信息且通过所述监控模块10以声音、图形和图像的方式告知于驾驶人员。

其中，当所述数据采集处理模块30产生告警信息后则自动启动所述监控模块10中的声音报警单元100，此时，车内会播放警告提示音，且该警告提示音可根据需要自由选择用蜂鸣音、图示、语音，或者相结合的方式，譬如，如果车辆右侧某超声波探测装置发现障碍，则车内播放相应的语音：“车辆右侧XX米外，有障碍”；以及在液晶显示器(显示单元103)上显示靠障碍物1最近之感红外摄像机所摄制的图像。

此外，如果驾驶人员在避开障碍物1后还需要查看车辆其他侧的实际情况，或者当车辆行驶于隧道时，或者车体两侧障碍物1与车体距离相等或者远在安全距离之外的情况时，则该车辆的驾驶人员可转为手动控制液晶显示器(显示单元103)上的显示内容，即，通过按动所述视频切换控制装置(视频手控模块40)上的左右按键去查看前方、左右和后方的情况，如：对于右键而言，按一下则于液晶显示器(显示单元103)中显示车辆右下方红外摄像机摄制的图像；再按一下则显示车辆右后视红外摄像机摄制的图像；在此基础上再按下右键则于液晶显示器上显示车辆右前视红外摄像机摄制的图像；如再按一次右键则恢复到于车辆右前方所设置红外摄像机所摄制的图像；对于左键而言，按一下则于液晶显示器(显示单元103)中显示车辆左侧红外摄像机摄制的图像，再按一下则显示车辆后方红外摄像机摄制的图像，在此基础上再按下左键则液晶显示器(显示单元103)恢复显示车辆右前方所设置红外摄像机所摄制的图像。

根据上述，所述车辆安全避障装置可实现对车辆安全的全天候的检测和情况的显示，且即使在夜间无照明，或者雨、雪、雾等恶劣天气下照样可以正常监控，并且可正常运行于-40度～+70度范围内。

Claims (6)

1.一种车辆安全避障装置，其特征在于，包括监控模块、超声波探测模块以及与该监控模块和超声波探测模块分别相连的数据采集处理模块；其中，所述监控模块包括声音报警单元、视频切换单元、摄像单元以及显示单元，且所述视频切换单元分别连接于摄像单元、显示单元以及所述数据采集处理模块，所述声音报警单元亦相连于所述数据采集处理单元。

2.如权利要求1所述车辆安全避障装置，其特征在于，还包括一手动切换视频显示的视频手控模块，其连接于所述视频切换单元。

3.如权利要求1所述车辆安全避障装置，其特征在于，所述数据采集处理模块与所述超声波探测模块之间为采用CAN总线连接。

4.如权利要求1所述车辆安全避障装置，其特征在于，在所述显示单元上设置有与所述超声波探测模块和摄像单元一一对应的LED灯，且该LED灯连接于所述数据采集处理模块。

5.如权利要求1所述车辆安全避障装置，其特征在于，在所述显示单元上设置有显示障碍物与车体之间距离值的数码管，且该数码管连接于所述数据采集处理模块。

6.如权利要求1或3所述车辆安全避障装置，其特征在于，所述数据采集处理模块与所述超声波探测模块之间亦还采用供电电缆连接。

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