CN202463699U - 车载红外夜间辅助驾驶系统 - Google Patents

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Abstract

一种车载红外夜间辅助驾驶系统，包括：车辆转向随动机构，可旋转地安装在车辆前部，随着方向盘的转动而旋转相应的角度；红外夜视仪，设置在车辆转向随动机构上，与车辆转向随动机构同步旋转并实时拍摄前方物体的红外热图；方向盘感测机构，安装在方向盘上，实时感测该方向盘的转动角度和该车辆的档位位置，并输出与所述转动角度对应的转动角度信息和与所述档位位置对应的档位信息；以及ECU，分别与方向盘感测机构和车辆转向随动机构连接，基于所述转动角度信息和档位信息生成并输出用以控制该车辆转向随动机构的旋转的控制信号。本实用新型使得红外热像仪与方向盘一起旋转，在车辆转向时拍摄的红外图像中无视觉盲区，提高了夜间行车的安全性。

Description

车载红外夜间辅助驾驶系统
技术领域
本实用新型涉及一种辅助驾驶系统，尤其涉及一种车载红外夜间辅助驾驶系统。
背景技术
目前的车载红外热像仪夜间辅助驾驶系统，都是把红外镜头固定在引擎前方，只能拍摄落在红外热像仪的视场角范围内的红外图像。在车辆夜间直行或仅仅转上小幅弯道时，路面情况都在红外镜头的视场角范围内，对夜间安全驾驶影响不大。但在转上稍大幅度的弯道上时，车头方向与路面方向不一致，前者与后者之间存在一段时间的滞后，这导致红外镜头不能正常探测路面情况，使得所拍摄的红外夜视图像存在盲区，此时的红外热像仪夜间辅助驾驶系统失去了其应有的作用。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种车载红外夜间辅助驾驶系统，使车辆在夜间驾驶转弯时也能及时显示位于弯道前方的红外图像，以消除驾驶员的视觉盲区，让驾驶员在转弯的时候，可对路况做出更为迅捷的反应。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种车载红外夜间辅助驾驶系统，该系统包括：车辆转向随动机构，可旋转地安装在车辆前部，该车辆转向随动机构随着方向盘的转动而旋转相应的角度；红外夜视仪，设置在该车辆转向随动机构上，该红外夜视仪与该车辆转向随动机构同步旋转并实时拍摄前方物体的红外热图；方向盘感测机构，安装在该方向盘上，该方向盘感测机构实时感测该方向盘的转动角度和该车辆的档位位置，并输出与所述转动角度对应的转动角度信息和与所述档位位置对应的档位信息；以及ECU，分别与该方向盘感测机构和该车辆转向随动机构连接，该ECU基于来自该方向盘感测机构的转动角度信息和档位信息生成并输出用以控制该车辆转向随动机构的旋转的控制信号。
根据本实用新型的实施例，该车辆转向随动机构包括：旋转基座，可旋转地安装在该车辆前部；伺服电机，连接至该旋转基座并基于来自该ECU的所述控制信号驱动该旋转基座旋转。
根据本实用新型的实施例，该旋转基座包括：底座，固定安装在该车辆前部；旋转件，可旋转地安装在该底座上；以及传动机构，设置在该底座上并在该伺服电机的驱动下使得该旋转件进行旋转。
根据本实用新型的实施例，该系统还包括：液晶显示屏，安装在车辆的驾驶室中并与该红外夜视仪连接，该液晶显示屏显示该红外夜视仪拍摄的红外热图。
根据本实用新型的实施例，该红外夜视仪包括：红外镜头，采集车辆前方物体的红外光信号；非制冷焦平面红外探测器，由该红外镜头将所述红外光信号投射并聚焦到该红外探测器上，该红外探测器将所述红外光信号转变成相应的电气信号；以及视频处理器，与该非制冷焦平面红外探测器连接并将所述电气信号转换为视频信号。
根据本实用新型的实施例，该方向盘感测机构包括：方向盘转动传感器，设置在该方向盘上，该方向盘转动传感器感测该方向盘的转动角度并输出相应的转动角度信息至该ECU；以及档位检测器，设置在该车辆的档位控制部上，该档位检测器检测车辆的档位位置并输出相应的档位信息至该ECU。
根据本实用新型的实施例，该ECU包括：信息采集模块，与该方向盘感测机构连接，采集来自该方向盘感测机构的所述转动角度信息和档位信息；运算模块，与该信息采集模块连接，该运算模块基于来自该信息采集模块的转动角度信息和档位信息进行运算以获得车辆方位角的信号；以及控制模块，与该运算模块连接，基于来自该运算模块的所述车辆方位角的信号而生成所述控制信号，并输出所述控制信号至该车辆转向随动机构。
根据本实用新型的实施例，所述车辆方位角的信号是关于车辆方位角的信号，该车辆方位角与所述转动角度数值相同或相对应，当所述档位信息表示车辆挂正档前行时，所述车辆方位角与所述转动角度方向相同；以及当所述档位信息表示车辆挂倒档倒车时，所述车辆方位角与所述转动角度方向相反。
上述技术方案具有如下有益效果：本实用新型的车载红外夜间辅助驾驶系统将红外夜视仪安装在车辆上以提供夜间驾驶时的前方路况红外热图，从而使驾驶员在可见光视线不良的情况下轻松掌握路面情况，提高夜间行驶的安全性。更进一步，由于红外夜视仪安装在与方向盘联动的车辆转向随动机构上，当车辆夜间行驶且转到弯道上时，该红外夜视仪能够更为及时地转向到与弯道前方一致的方向上，及时拍摄位于弯道前方的红外图像并通过液晶显示屏将弯道前方的路况提供给驾驶员，从而消除了驾驶员的视觉盲区，让驾驶员在转弯的时候能够对路况做出更为迅捷的反应。特别是在疲惫的夜间行驶中，该系统给驾驶员提供了更准确的路况信息和更多的反应时间，减缓了驾驶员的压力。
附图说明
图1为本实用新型的实施例中车载红外辅助驾驶系统的方框图。
图2-图3示出当车辆挂正档前行时方向盘与车辆转向随动机构的旋转方向。
图4-图5示出当车辆挂倒档倒车时方向盘与车辆转向随动机构的旋转方向。
其中的附图标记说明如下：
1-方向盘感测机构
11-方向盘转动传感器
12-档位检测器
2-ECU
21-信息采集模块
22-运算模块
23-控制模块
3-红外夜视仪
4-液晶显示屏
5-车辆转向随动机构
51-旋转基座
52-伺服电机
具体实施方式
为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型的实施例做进一步详细地说明。在此，本实用新型的示意性实施例及说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，为本实施例中车载红外夜间辅助驾驶系统的方框图，该系统包括：车辆转向随动机构5，可旋转地安装在车辆前部，该车辆转向随动机构(5)随着方向盘的转动而旋转相应的角度；红外夜视仪3，设置在该车辆转向随动机构5上，该红外夜视仪3与该车辆转向随动机构5同步旋转并实时拍摄前方物体的红外热图；方向盘感测机构1，安装在该方向盘上，该方向盘感测机构1实时感测该方向盘的转动角度和该车辆的档位位置，并输出与所述转动角度对应的转动角度信息和与所述档位位置对应的档位信息；以及ECU(车辆电子控制单元)2，分别与该方向盘感测机构1和该车辆转向随动机构5连接，该ECU2基于来自该方向盘感测机构1的转动角度信息和档位信息生成并输出用以控制该车辆转向随动机构5的旋转的控制信号。
该系统还可包括液晶显示屏4，安装在车辆的驾驶室中并与该红外夜视仪3连接，该液晶显示屏4显示该红外夜视仪3拍摄的红外热图。为了方便驾驶员的查看，可将该液晶显示屏4固定在方向盘的附近。
由图1可知，该红外夜视仪3可通过视频电缆与液晶显示屏4连接，当然也可采用无线连接的方式，来实现视频信号的传输。在本实施例中，该液晶显示屏4还可以固定安装在驾驶室内的导航系统部位。根据本实用新型的一个实施例，该液晶显示屏4例如可以借助车辆导航系统的显示屏来实现红外视频显示。
其中，该车辆转向随动机构5包括：旋转基座51，可旋转地安装在该车辆前部；伺服电机52，连接至该旋转基座51并基于来自该ECU2的所述控制信号驱动该旋转基座51旋转。
该红外夜视仪3包括：红外镜头，采集车辆前方物体的红外光信号；非制冷焦平面红外探测器，由该红外镜头将所述红外光信号投射并聚焦到该红外探测器上，该红外探测器将所述红外光信号转变成相应的电气信号；以及视频处理器，与该非制冷焦平面红外探测器连接并将所述电气信号转换为视频信号。由于红外夜视仪33能够接收具有人的眼睛看不到的红外光并形成图像，因此能够在夜间拍摄人物和物体。
该方向盘感测机构1包括：方向盘转动传感器11，设置在该方向盘上，该方向盘转动传感器11感测该方向盘的转动角度并输出相应的转动角度信息至该ECU2；以及档位检测器12，设置在该车辆的档位控制部上，该档位检测器检测车辆的档位位置并输出相应的档位信息至该ECU2。
该ECU2包括：信息采集模块21，与该方向盘感测机构1连接，采集来自该方向盘感测机构1的所述转动角度信息和档位信息；运算模块22，与该信息采集模块21连接，该运算模块22基于来自该信息采集模块21的转动角度信息和档位信息进行运算以获得车辆方位角的信号；以及控制模块23，与该运算模块22连接，基于来自该运算模块22的所述车辆方位角的信号而生成所述控制信号，并输出所述控制信号至该车辆转向随动机构5。
其中，所述车辆方位角的信号包括其数值与所述转动角度相等的车辆方位角，当所述档位信息表示车辆挂正档前行时，所述车辆方位角与所述转动角度方向相同；以及当所述档位信息表示车辆挂倒档倒车时，所述车辆方位角与所述转动角度方向相反。
根据本实用新型的一个实施例，该红外夜视仪3通过车辆转向随动机构5上的旋转基座51固定在车辆前部，由车辆转向随动机构5中的伺服电机52驱动该旋转基座51的主轴旋转，且该红外夜视仪3与该旋转基座51同步旋转。该旋转基座51的旋转角度根据方向盘的转动角度信息和档位信息来确定，使得驾驶员在夜间转弯时，尤其是当转弯角度较大时，能够直接观察到与弯路前方的路况，从而消除了盲区，实现了安全驾驶。
其中该旋转基座51可包括：底座，固定安装在该车辆前部；旋转件，可旋转地安装在该底座上；以及传动机构，设置在该底座上并在该伺服电机52的驱动下使得该旋转件进行旋转。该旋转基座51也可参照现有技术来实现。根据本实用新型的一个实施例，伺服电机52可以是步进电机，传动机构乐意是齿轮和皮带等。旋转基座51的旋转角度范围例如可以是左右各15度。
图2-图5分别示出当车辆挂正档或倒档时方向盘与车辆转向随动机构的旋转方向。
如图2-图3所示，当车辆挂正档前行时，随着方向盘的左转(逆时针转动)或右转(顺时针转动)，方向盘感测机构1中的方向盘转动传感器(转动角度传感器)11感测方向盘转动角度并将该角度信息传送至ECU2，同时档位检测器12对档位位置进行检测，此时获得的就是车辆挂正档的信息并将该正档信息传送至ECU2。
ECU2的信息采集模块21接收前述的转动角度信息和档位信息再将其传送至运算模块22，由运算模块22计算出相应的车辆方位角。此时，由于车辆处于挂正档前行的状态，所述车辆方位角就等同于所述转动角度，即两者数值相同或相对应且方向一致。
ECU2的控制模块23基于来自运算模块22的车辆方位角的信号而生成控制信号，该控制信号用以控制车辆转向随动机构5的伺服电机52旋转，进而驱动该旋转基座51及其上的红外夜视仪3按照该车辆方位角进行旋转。可以看出，此时旋转基座51及红外夜视仪3的转向与方向盘的左转或右转方向相同。
如图4-图5所示，当车辆挂倒档倒车时，因为倒车时车头的转动方向与方向盘的转动方向相反，所以随着方向盘的左转或右转，在检测到的档位信息表示车辆正在倒档时，车辆转向随动机构5及红外夜视仪3的旋转角度(车辆方位角)同样与所述转动角度数值相同或相对应，但旋转方向与方向盘的转动方向相反。
由上述实施例可知，通过与红外夜视仪3连接的液晶显示屏4，可使得在车辆刚要转弯时拍摄的红外热图能够直观显示弯道前方的图像，让驾驶员的观察视野不再有盲区，从而在夜间驾驶时能够更迅捷地辨识驾驶路径、行人、骑车人和障碍物等。特别是在疲惫的夜间行驶中，该系统能够提供更正确的路况信息和更多的反应时间，有助于缓解驾驶员的压力，使驾驶员在可见光视线不良的情况下轻松掌握路面情况，有足够的时间来迅速和适当地应对危机情况，从而提高了行车安全性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种车载红外夜间辅助驾驶系统，其特征在于，该系统包括：
车辆转向随动机构(5)，可旋转地安装在车辆前部，该车辆转向随动机构(5)随着方向盘的转动而旋转相应的角度；
红外夜视仪(3)，设置在该车辆转向随动机构(5)上，该红外夜视仪(3)与该车辆转向随动机构(5)同步旋转并实时拍摄前方物体的红外热图；
方向盘感测机构(1)，安装在该方向盘上，该方向盘感测机构(1)实时感测该方向盘的转动角度和该车辆的档位位置，并输出与所述转动角度对应的转动角度信息和与所述档位位置对应的档位信息；以及
ECU(2)，分别与该方向盘感测机构(1)和该车辆转向随动机构(5)连接，该ECU(2)基于来自该方向盘感测机构(1)的转动角度信息和档位信息生成并输出用以控制该车辆转向随动机构(5)的旋转的控制信号。
2.根据权利要求1所述的车载红外夜间辅助驾驶系统，其特征在于，该车辆转向随动机构(5)包括：
旋转基座(51)，可旋转地安装在该车辆前部；
伺服电机(52)，连接至该旋转基座(51)并基于来自该ECU(2)的所述控制信号驱动该旋转基座(51)旋转。
3.根据权利要求2所述的车载红外夜间辅助驾驶系统，其特征在于，该旋转基座(51)包括：
底座，固定安装在该车辆前部；
旋转件，可旋转地安装在该底座上；以及
传动机构，设置在该底座上并在该伺服电机(52)的驱动下使得该旋转件进行旋转。
4.根据权利要求1或2所述的车载红外夜间辅助驾驶系统，其特征在于，该系统还包括：
液晶显示屏(4)，安装在车辆的驾驶室中并与该红外夜视仪(3)连接，该液晶显示屏(4)显示该红外夜视仪(3)拍摄的红外热图。
5.根据权利要求1或2所述的车载红外夜间辅助驾驶系统，其特征在于，该红外夜视仪(3)包括：
红外镜头，采集车辆前方物体的红外光信号；
非制冷焦平面红外探测器，由该红外镜头将所述红外光信号投射并聚焦到该红外探测器上，该红外探测器将所述红外光信号转变成相应的电气信号；以及
视频处理器，与该非制冷焦平面红外探测器连接并将所述电气信号转换为视频信号。
6.根据权利要求1或2所述的车载红外辅助驾驶系统，其特征在于，该方向盘感测机构(1)包括：
方向盘转动传感器(11)，设置在该方向盘上，该方向盘转动传感器(11)感测该方向盘的转动角度并输出相应的转动角度信息至该ECU(2)；以及
档位检测器(12)，设置在该车辆的档位控制部上，该档位检测器检测车辆的档位位置并输出相应的档位信息至该ECU(2)。
7.根据权利要求1或2所述的车载红外辅助驾驶系统，其特征在于，该ECU(2)包括：
信息采集模块(21)，与该方向盘感测机构(1)连接，采集来自该方向盘感测机构(1)的所述转动角度信息和档位信息；
运算模块(22)，与该信息采集模块(21)连接，该运算模块(22)基于来自该信息采集模块(21)的转动角度信息和档位信息进行运算以获得车辆方位角的信号；以及
控制模块(23)，与该运算模块(22)连接，基于来自该运算模块(22)的所述车辆方位角的信号而生成所述控制信号，并输出所述控制信号至该车辆转向随动机构(5)。
8.根据权利要求7所述的车载红外辅助驾驶系统，其特征在于，所述车辆方位角的信号是关于车辆方位角的信号，该车辆方位角与所述转动角度数值相同或相对应，当所述档位信息表示车辆挂正档前行时，所述车辆方位角与所述转动角度方向相同；以及当所述档位信息表示车辆挂倒档倒车时，所述车辆方位角与所述转动角度方向相反。
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