CN201400129Y - 一种汽车安全后视装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种有汽车倒车轨迹的安全后视装置，包括主控芯片以及与主控芯片连接的显示单元、用于拍摄车后的2D图像信息的摄像头模块、用于发射超声波并接收障碍物反射信号的超声波传感器模块、方向盘转角传感器。所述主控芯片包括图像显示模块、图像展开模块、标定模块、距离计算模块、报警模块、知识库、方向盘转角计算模块、倒车轨迹模块。本实用新型所述安全后视装置运用了最新的超声波测距技术、字符产生和叠加技术、视频显示技术给驾驶人员特别是初学驾驶者带来极大的便利，增加了驾驶的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车倒车时使用的安全后视装置，具体是指一种融合了超声波雷达与摄像功能的新型车用安全后视装置。
背景技术
随着现代生活节奏的加快，交通事故发生的频率也在增加，为提高汽车运行的安全性，出现了多种形式的倒车装置。早期的产品都是由汽车喇叭直接播放“倒车，请注意”的提示音。只要挂上倒档，这种声音就会自动播放出来，提醒周围的人和车注意，从某种角度上说，这只是一种“驱赶”型的倒车辅助装备，和汽车喇叭无异，并不能对司机倒车提供直接的帮助。现有的倒车辅助技术，主要有以下形式：超声波雷达，超声波雷达一般由发射器、接收器和信号处理装置三部分组成，超声波测距原理简单，成本低、制作方便，但对于远距离的障碍物，由于反射波过于微弱，使得灵敏度下降；后视摄像，在汽车尾后安装上摄像头，当开始倒车时，摄像头能够实时拍摄车后景象，使得驾驶员能够更加直观的了解车辆的周边信息。这种方式应用简单，但只能得到2D图像，无法获得车后障碍物的准确距离信息。
实用新型内容
针对现有技术的缺点，本实用新型需解决的问题是将超声波技术与摄像技术充分结合，取长补短，为驾驶者提供一种兼具测距和图像监视功能的新型倒车后视装置。
本实用新型采取的技术方案为：所述后视装置，包括主控芯片以及与主控芯片连接用于显示主控芯片分析处理后的车外画面的显示单元、用于拍摄车后的2D图像信息的摄像头模块、用于发射超声波并接收障碍物反射信号的超声波传感器模块、方向盘转角传感器；进一步的，所述超声波传感器包括四个位于车身尾部保险杠的声波传感器。
所述主控芯片采用具有强大分析处理能力的集成芯片，其内部具体包括：一倒车轨迹模块，用于通过摄像头检测到的当前车辆位置信息、方向盘转角信息及知识库中的映射关系计算并生成倒车轨迹线；一方向盘转角计算模块，与倒车轨迹模块连接，根据方向盘转角传感器传送的信息实时计算出方向盘转角值；一知识库，与倒车轨迹模块连接，用于存放汽车当前位置与目标位置之间的倒车轨迹线，供生成倒车轨迹线时调用；一标定模块，与倒车轨迹模块连接，根据摄像头传回的图像信息和超声波传感器传回的障碍物距离信息建立空间的路面图像与所获得的视频图像的对应关系，传输给倒车轨迹模块以帮助建立车后事物景象的立体图；一图形显示模块，与倒车轨迹模块连接，用于将视频信号输出到显示单元；一图像展开模块，将摄像头采集到的信息展开为柱状图，并传输给标定模块；一距离计算模块，采集超声波发射与遇到障碍物反射回来的信号时间差判定出障碍物与车辆的距离，传输给标定模块；一报警模块，与距离计算模块连接，比较计算结果与预存的车与障碍物的安全值，小于安全值时通过告警器发出告警指令。
所述主控芯片采集外部各传感器信号，通过内部各功能模块配合，计算处理，最终不但能显示车后景物并能分析得到安全的倒车轨迹显示给驾驶者，即在车后景物图像上显示出与当前方向盘角度相对应的倒车轨迹。
本实用新型克服了超声波雷达只能近距离测距和摄像装置只能提供二维图像缺乏生动性的缺点，集二者优点于一体，运用了最新的超声波测距技术、字符产生和叠加技术、视频显示技术给驾驶人员特别是初学驾驶者带来极大的便利，增加了驾驶的安全性。
附图说明
图1是本实用新型原理组成示意框图；
图2是本实用新型通过CAN总线读取方向盘转角信号示意框图；
图3是本实用新型主控芯片原理组成示意框图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明：
如图1，本实用新型包括主控芯片以及与主控芯片连接的显示单元、用于拍摄车后的2D图像信息的摄像头模块、用于发射超声波并接收障碍物反射信号的超声波传感器模块、方向盘转角传感器，所述显示单元采用液晶显示器。
所述主控芯片包括图像显示模块、图像展开模块、标定模块、距离计算模块、报警模块、知识库、方向盘转角计算模块、倒车轨迹模块。其中图像显示模块具有OSD显示控制器的作用，OSD显示控制器能在倒车图像上实现倒车轨迹的叠加；倒车知识库，用于存放与方向盘不同角度相对应的转角资料(根据方向盘的转动角度范围及人类视力识辨能力来确定每一转角刻度所代表的方向盘转动角度)，以及存储在不同的转角时的对应的数张倒车轨迹线，供生成倒车轨迹线时调用；倒车轨迹模块，由于汽车总线大部分采用CAN总线，根据CAN节点读取的方向盘转角信息，利用车辆的特性(如车长、车宽、轮距、轴距)和摄像头安装的位置计算出在一条倒车轨迹线；方向盘转角计算模块，如图2，在主控芯片中写入CAN节点的初始化及读取程序，往CAN控制器中的寄存器中写入相应的数据，可实现对方向盘转角信息的即时读取；报警模块即通过计算出障碍物在危险范围内后启动提醒喇叭。
参照3，倒车时，开启本实用新型所述安全后视装置：首先摄像头开启，实时拍摄车后景象，并将该景象信息传输给主控芯片中的图像展开模块和标定模块，由图像展开模块处理形成柱状图。超声波传感器也同时工作，其由主控芯片控制发射出连续的超声波信号，该信号遇到障碍物的返回信号由传感器接收后传输给主控芯片内的距离计算模块和标定模块，距离计算模块根据测得的发射超声波和接收到返回波的时间差，求出汽车与障碍物的距离。主控芯片内的标定模块根据接收到图像信息和超声波返回信息建立起空间的路面图像与所获得的视频图像的对应关系。
其中所述汽车与障碍物的距离计算公式为S＝C*T/2，C为超声波波速，常温下取为344m/s，T超声波往返的时间。
同时将摄像头信号接入主控芯片，主控芯片图形显示模块实现字符叠加：输入的视频信号先进行同步分离，分离出行、场同步信号作为基准信号，然后，芯片输出多种不同颜色基电压信号进行编码，编码后产生的视频信号与输入的视频信号同步。两路视频信号进行高速切换，切换的键控脉冲是信号，即只要有字符信号，就切换到字符信号编码的视频信号上去，结果在输入的视频信号的图像上抠像，抠去部分由字符信号取代。
在显示器上倒车的图像中设立左右两个点，分别表示车身的左右两边的边界，倒车轨迹线从这两点出发，绘制出倒车时车身的轨迹，当方向盘转动时，主控芯片根据方向盘角度传感器的角度信息，查询出与当前位置对应的目标位置的倒车轨迹线。
驾驶员只需根据液晶显示器上的倒车轨迹和语音提示就能很好的实现安全倒车。
Claims (3)
1、一种汽车安全后视装置，包括主控芯片以及与主控芯片连接的显示单元，其特征在于：还包括与主控芯片信号连接的用于拍摄车后的2D图像信息的摄像头模块、用于发射超声波并接收障碍物反射信号的超声波传感器模块、方向盘转角传感器。
2、根据权利要求1所述的汽车安全后视装置，其特征在于：所述超声波传感器包括四个位于车身尾部保险杠的声波传感器；所述主控芯片根据声波传感器发出信号及接收从障碍物反射的信号的时间差，计算出车尾与障碍物的距离。
3、根据权利要求2所述的汽车安全后视装置，其特征在于：所述主控芯片包括
一倒车轨迹模块，用于通过摄像头检测到的当前车辆位置信息、方向盘转角信息及知识库中的映射关系计算并生成倒车轨迹线；
一方向盘转角计算模块，与倒车轨迹模块连接，根据方向盘转角传感器传送的信息实时计算出方向盘转角值；
一知识库，与倒车轨迹模块连接，用于存放汽车当前位置与目标位置之间的倒车轨迹线，供生成倒车轨迹线时调用；
一标定模块，与倒车轨迹模块连接，根据摄像头传回的图像信息和超声波传感器传回的障碍物距离信息建立空间的路面图像与所获得的视频图像的对应关系，传输给倒车轨迹模块以帮助建立车后事物景象的立体图；
一图形显示模块，与倒车轨迹模块连接，用于将视频信号输出到显示单元；
一图像展开模块，将摄像头采集到的信息展开为柱状图，并传输给标定模块；
一距离计算模块，采集超声波发射与遇到障碍物反射回来的信号时间差判定出障碍物与车辆的距离，传输给标定模块；
一报警模块，与距离计算模块连接，比较计算结果与预存的车与障碍物的安全值，小于安全值时通过告警器发出告警指令。
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HUIZHOU DESAY SV AUTO. ELECTRONICS CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HUIZHOU DESAY AUTOMOTIVE ELECTRONICS CO., LTD. Effective date: 20121227 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121227 Address after: 516229 Guangdong province Huizhou Zhongkai hi tech Industrial Development Zone Pearl River Road No. 1 Patentee after: Huizhou Desay SV Auto. Electronics Co., Ltd. Address before: 516229 Guangdong city of Huizhou province Chen town DESAY third industrial zone Patentee before: Huizhou Desay Automotive Electronics Co., Ltd. |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100210 Termination date: 20140318 |