TW201406577A - 電力線之鏡頭監控裝置 - Google Patents

Abstract

一種電力線之鏡頭監控裝置，其利用車輛的單一電力線整合電源與訊號，使複雜配線簡化，讓安裝與維修更加簡單而降低成本，亦可實現車輛必裝設鏡頭監控裝置。藉此，將鏡頭拍攝物體而形成影像訊號，且電力線產生其載波，使影像訊號能以無線射頻信號至有線電纜線，再傳輸至該螢幕主機，讓影像訊號能降低雜訊而傳輸，進而鏡頭監控裝置具有電力及傳輸影像訊號之雙重功效。

Description

電力線之鏡頭監控裝置

　　本發明係有關一種電力線之鏡頭監控裝置，尤指一種利用車輛的單一電力線整合電源與訊號，使複雜配線簡化，讓安裝與維修更加簡單而降低成本，亦可實現車輛必裝設鏡頭監控裝置，加強行駛之安全。

　　按，圖1所示，通常車輛80在倒車時，其駕駛者需仰賴後視鏡81，而進行後方物體的偵測，對駕駛者來說，具有相當之難度，除了要優良駕駛技術，更要注意四周環境、尤其在車輛的正後方，往往是駕駛者不易察覺的死角，又駕駛者後方視角難以延伸於左右側。

　　次按，該車輛80不外乎有聯結車、卡車等，係由拖車頭801牽引而移動貨櫃802，讓該駕駛者難以控制，且因運輸考量，需將拖車頭801及貨櫃802進行分離，如上述問題，使電力或訊號之傳輸線，更加難以配線，又該車輛80前、後端亦有相當之距離，乃至於安裝於鏡頭監控裝置，即不易實現於該車輛80上。

　　本發明以下係針對簡化配線複雜度及避免無線訊號干擾，並提升鏡頭監控裝置的穩定性、降低配線成本及配合分離拖車頭801及貨櫃802來探討及說明。

　　然查，針對該車輛80偵測物體而避免碰撞之問題，進而裝設該 鏡頭監控裝置，諸如US Patent No.5,680,123號專利前案，如圖2所示，該車輛80上裝設多個鏡頭82，進行A、B、C區塊監控，並顯示於該拖車頭801內之螢幕主機(圖未示)，且該螢幕主機進行畫面切換，但未對於該車輛80結構及需求與該鏡頭監控裝置做整合，而具有如下未臻完善之處：

　　一、該 鏡頭監控裝置的螢幕主機與多鏡頭之間，其電力、訊號都需要複數電線及電纜線來進行傳輸，且該車輛80具有複雜電力系統(圖未示)，使安裝鏡頭監控裝置更加困難。

　　二、該車輛之拖車頭801及貨櫃802進行分離時，而安裝於該螢幕主機與多鏡頭之間配置複數電線，必須要進行拆解，讓前、後相關性太高而無法獨立模組化，又於兩側裝設鏡頭82，但如上述所言，增加配線複雜度及成本提升，讓該 鏡頭監控裝置難以普及化。

　　三、針對上述問題點，亦有業者揭露或提出改良，諸如US Patent No.6,995,687號專利前案，如圖3所示；惟查，上揭專利主要仍將無線射頻傳輸方式簡化配線，讓前、後端之鏡頭監控裝置不僅傳輸訊號，又可獨立模組化，但此種無線通訊必須考慮到下列幾點：

　　1.該車輛80之貨櫃802長度不一致，使裝設於該拖車頭801之接收器83與該貨櫃802之傳送器84，無法統一傳輸距離，進而影響射頻信號S 80、S83及S84強弱穩定性。

　　2.傳送器84與接收器83射頻信號傳輸時，因該貨櫃體積大小，使射頻信號S 80、S83及S84於空間內而有分散信號及及雜訊干擾，故在設計射頻傳送器84、接收器83模組時，無法考慮貨櫃802不確定性。

　　3.無線傳輸在車上易發生干擾而產生雜訊，且不同車輛間配對碼具有重複性，又加上各國法規所規定頻率不一，使訊號無法完整傳輸至目的地。

　　綜合上述，若能以單一電纜線整合該螢幕主機與該鏡頭之間電源與訊號，簡化配線複雜度，並以該車輛80本身之電纜線，則使電力能提供該 鏡頭監控裝置之電源，換言之，無線與有線整合亦可串接訊號，使該傳送器84與該接收器83之間的射頻信號，引入於該電纜線，進而降低配線複雜化及雜訊干擾，同時又具有多層次模組化，若以無線方式，減少傳輸訊號的配線，使該傳送器84、該接收器83與該電纜線之間，則易於裝設及拆解而具有可攜帶性，係為小模組化；若以有線方式，該拖車頭801與該貨櫃802之有線的電纜線交接處，更設有一組電纜線接頭，輕鬆分離該傳送器84與該接收器83，則不影響該拖車頭801該貨櫃802分離，係為大模組化；因此，仍有改善空間。

　　是以，如何針對上揭習用 鏡頭監控裝置之問題點，加以改善，為本發明欲解決之問題。

　　緣是，本發明之主要目的，係在提供一種電力線之鏡頭監控裝置，以單一電力線結合電源及訊號，而簡化配線，易於安裝與拆解，具有模組化，不影響拖車頭及貨櫃分離，讓電力線具有整合電源、訊號及模組化之功效。

　　本發明之另一目的，係在提供一種電力線之鏡頭監控裝置，利用 單一電力線，使無線訊號與有線訊號串接，建立無雜訊之通道，進而提升穩定性。

　　本發明之再一目的，係在提供一種電力線之鏡頭監控裝置，當無線射頻模組設計時，只須考慮電力線規格，不用考慮其他環境因素，讓傳送與接收之功率，能具有匹配性。

　　為達上述目的，本發明電力線之鏡頭監控裝置之技術手段包含:

　　一電纜線，係內設於該車輛內，其電性連接該車輛之電力系統，形成一第一電力線;一第一鏡頭，係位於該車輛周邊，並擷取一第一影像訊號；一射頻傳送器，係於輸入端電性連接該第一鏡頭，又於輸出端電性連接該第一電力線，透過該射頻傳送器而將該第一影像訊號傳送至該第一電力線；一螢幕主機，係位於該車輛內，並顯示該第一影像訊號；以及一射頻接收器，係於輸入端電性連接該第一電力線，又於輸出端電性連接該螢幕主機，並由該第一電力線為媒介，接收該射頻傳送器所傳送該第一影像訊號至該螢幕主機；藉此，該第一電力線產生其載波，使第一影像訊號能以無線射頻信號至有線電纜線，再傳輸至該螢幕主機。

　　依據本發明前揭特徵，該射頻傳送器更電性連接一第二鏡頭，並擷取一第二影像訊號，且嵌入於該車輛之後視鏡殼體，該第一電力線更電性連接一第二電力線，進一步該第二電力線更電性連接一行車紀錄器，該行車紀錄器更電性連接一第三鏡頭，並擷取一第三影像訊號，且設置於該車輛前端。

　　又，該射頻傳送器更設有一第一電路模組，該第一電路模組具有一調變器、一第一振盪器、一第一運算放大器及一第一電容，該調變器將該第一影像訊號或該第二影像訊號調變成高頻率信號，又經該第一振盪器產生週期弦波信號，再以該第一運算放大器將訊號放大至該第一電容，並以該第一電容進行信號耦合至該第一電力線。

　　又一， 該第一電力線以並聯方式，更包括電性連接一第一脈衝寬度調變及一第二脈衝寬度調變，而進行電壓的控制，並供給電壓於該第一鏡頭或該第二鏡頭及該第一電路模組之電源。

　　再，該 射頻接收器更設有一第二電路模組，該第二電路模組具有一解調器、一混頻器、一第二振盪器、一表面濾波器、一第二運算放大器、一第三運算放大器、一第四運算放大器及一第二電容，該第一電力線傳輸高頻率信號，透過該第二電容進行信號耦合，又經該第二運算放大器放大訊號，再以該第二振盪器產生週期弦波信號，同時將放大訊號與弦波信號，經由該混頻器合成，形成中頻率信號，接著該第三運算放大器放大訊號，並透過該表面濾波器過濾雜訊，再由該第四運算放大器放大訊號至該解調器，使該解調器讓中頻率信號解調為該第一影像訊號或該第二影像訊號，進而傳輸於該螢幕主機。

　　再一， 該第一電力線以並聯方式，更包括電性連接一第三脈衝寬度調變及一第四脈衝寬度調變，而進行電壓的控制，並供給電壓於該螢幕主機與該第二電路模組之電源。

　　此外，該第一電力線更設有一第一電纜接頭及一第二電纜接頭。

　　藉助上揭技術手段，本發明得以電力線之鏡頭監控裝置達有效改善習知技術之問題點， 以該第一電力線電性連接該射頻接收器與該射頻傳送器，再以脈衝寬度調變，使電力貫穿於該鏡頭監控裝置，又利用該第一電力線使無線與有線能以串接訊號而建立通道，如同建立一條高速公路，換言之，將該第一電路模組將高頻率信號，係由該第一電力線傳輸至該第二電路模組，避免雜訊干擾，進而提升裝置之穩定性，該射頻接收器及該射頻傳送器設計時，只須考慮電力線規格，不用考慮其他環境因素，進而傳送與接收之功率，具有匹配之功效。

　　首先，請參閱圖4所示，本發明尤指一種電力線之鏡頭監控裝置，較佳實施例係包含:

　　係裝設於車輛10，包含:一電纜線11，係裝設於該車輛10內，其電性連接該車輛10之電力系統12，形成一電力線13，本實施例中，該車輛10係可為聯結車，但不以此為限，拖車頭101與貨櫃102方可分解，進一步，在於該拖車頭101與該貨櫃102之該第一電力線13交接處，更設有一第一電纜接頭70及一第二電纜接頭71。

　　承上，本實施例中， 該第一電力線13兩端分別電性連接一射頻傳送器30及一射頻接收器50，藉由上述之電纜接頭70、71，不影響該拖車頭101該貨櫃102分離，使該射頻傳送器30及該射頻接收器50裝設位置，降低相關性而提升獨立性。

　　請同時參閱圖5所示，一螢幕主機40、一第一鏡頭20及係分別位於 該車輛10內及周邊，該射頻傳送器30輸入端電性連接該第一鏡頭20，又於輸出端電性連接該第一電力線13，同時，該射頻接收器50輸入端電性連接該第一電力線13，又於輸出端電性連接該螢幕主機40，使該第一電力線13供應電源給該射頻傳送器30及該射頻接收器50，進行射頻信號60傳輸，然而也使該第一鏡頭20、及該螢幕主機40之電源具有電力。

　　又，該第一鏡頭20設置於該車輛10後端拍攝正後方一第一物體22，並擷取一第一影像訊號21，進一步，該射頻傳送器30更電性連接一第二鏡頭23拍攝一第二物體25，並擷取一第二影像訊號24，且嵌入於該車輛10之後視鏡殼體103，換言之，該射頻傳送器30可依據上述不同鏡頭位置固定於最佳位置，使該第一電力線13之長度最佳化，透過該射頻傳送器30而將該第一影像訊號21或該第二影像訊號24傳送至該第一電力線13，並由該第一電力線13為媒介，接收該射頻傳送器30所傳送該第一影像訊號21或該第二影像訊號24至該螢幕主機40。

　　承上，在本實施例中，該第一電力線13更電性連接一第二電力線90，進一步該第二電力線90更電性連接一行車紀錄器91，該行車紀錄器91更電性連接一第三鏡頭92，並以該第三鏡頭92拍攝一第三物體93而擷取一第三影像訊號93至該螢幕主機90並錄影至該行車紀錄器91。且該第一電力線13與該第二電力線90電性連接，使該第一影像訊號21或該第二影像訊號24傳送至該第二電力線90，並錄影至該行車紀錄器91。

　　如圖6所示，該射頻傳送器30電路設計係為一個可行實施例，但不以此為限。該射頻傳送器30更設有一第一電路模組31，該第一電路模組31具有一調變器311、一第一振盪器312、一第一運算放大器313及一第一電容314，該調變器311將該第一影像訊號21或該第二影像訊號24調變成高頻率信號315，又經該第一振盪器312產生週期弦波信號，再以該第一運算放大器313將訊號放大至該第一電容314，並以該第一電容314進行信號耦合61至該第一電力線13，形成該射頻傳送器30之射頻信號60能載入於該第一電力線13進行傳送。

　　再，對於電力傳輸， 該第一電力線13以並聯方式，係以電性連接一第一脈衝寬度調變32及一第二脈衝寬度調變33，分別給予該第一電路模組31電壓五伏特(V)及該第一鏡頭20十二伏特(V)，而進行電壓的控制，並供給電壓於該第一鏡頭20與該第一電路模組31之電源。

　　如圖7所示，該射頻接收器50電路設計係為一個可行實施例，但不以此為限。 該射頻接收器50更設有一第二電路模組51，該第二電路模組51具有一解調器511、一混頻器512、一第二振盪器513、一表面濾波器514、一第二運算放大器515、一第三運算放大器516、一第四運算放大器517及一第二電容518，藉由上述該第一電力線13傳送射頻信號60，透過該第二電容518進行信號耦合61，又經該第二運算放大器515放大訊號，再以該第二振盪器513產生週期弦波信號，同時將放大訊號與弦波信號，經由該混頻器512合成，形成中頻率信號519，接著該第三運算放大器516放大訊號，並透過該表面濾波器514過濾雜訊，再由該第四運算放大器517放大訊號至該解調器511，使該解調器511讓中頻率信號519解調為該第一影像訊號21或該第二影像訊號24，進而傳輸於該螢幕主機40。

　　再一，對於電力傳輸， 該第一電力線13以並聯方式，更包括電性連接一第三脈衝寬度調變52及一第四脈衝寬度調變53，分別給予該第二電路模組51電壓五伏特(V)及該螢幕主機40十二伏特(V)，而進行電壓的控制，並供給電壓於該螢幕主機40與該第二電路模組51之電源。

　　如圖8~9所示，在本實施例中，以多鏡頭監控車輛周圍環境，係由第一鏡頭20、該第二鏡頭23及 第三鏡頭93分別設置於車輛後端、嵌入於後視鏡103殼體及車輛10前端，形成正後方C區塊監控、後方視角左右延伸至A、B區塊監控及正前方D區塊監控，上述各鏡頭所拍攝物體之影像訊號能錄影於該行車紀錄器91，使駕駛者紀錄交通事故，釐清責任之歸屬，讓駕駛者能安心駕駛。

　　綜合上述，請同時再參閱圖5~圖9，本發明以利用電力線通訊原理來傳輸影像訊號，將該第一電力線13電性連接該電力系統12，呈現電力線狀態，透過研發設計第一、二電路模組30、50，使該第一鏡頭20或第二鏡頭23所偵測物體22之該第一影像訊號21或該第二影像訊號24，經調變能以高頻率信號315加載至該第一電力線13，再將該第一影像訊號21或該第二影像訊號24從該第一電力線13解調下來，同時配合第一脈衝寬度調變至第四脈衝寬度調變32、33、52、53，改變該第一電力線13所輸出電壓至第一、二電路模組30、50、第一鏡頭20或第二鏡頭23及螢幕主機40，然而脈衝寬度調變技術及電力線通訊原理，非本案專利標的，容不贅述。

　　基於如此構成，單一 電力線整合鏡頭監控裝置各電源、無線訊號及有線訊號，使鏡頭監控裝置具有電力及傳輸影像訊號，讓各鏡頭配置單一電力線，使任一鏡頭能設置於該車輛10任一位置，並監控周圍之物體。

　　藉助上揭技術手段，本發明得以電力線之鏡頭監控裝置有效改善習知技術之問題點，其具有如下之功效增進需再闡明者:

　　一.本發明利用單一電力線完成無線及有線訊號的串接，形成無雜訊影像訊號21傳輸通道，而減少影音傳輸線 。

　　二.本發明利用單一電力線並配合脈衝寬度調變技術，穩定將電壓輸出於各電子裝置之電源，而減少電源線，同時設有一組電纜線接頭70、71，配合車輛10的分離。

　　三.再將一、二要點做結合，單一電力線整合電源及訊號，簡化配線複雜，而呈現多層次模組化，若以無線觀點，鏡頭監控裝置與單一電力線之間，則易於裝設及拆解而具有可攜帶性，係為小模組化；若以有線觀點，設有一組電纜線接頭70、71，則該 鏡頭監控裝置不影響該拖車頭101該貨櫃102分離，係為大模組化。

　　四.無線射頻模組設計傳送與接收之功率匹配，不用考慮其他環境因素，只須考慮該第一電力線13規格，縮短研發的時間而減少成本，並可進行量產。

　　五. 針對現在市售多鏡頭行車記錄器，左右安裝不僅麻煩，且不美觀。而鏡頭的安裝位址考慮到電源及物體，布線不易。現行市售多鏡頭行車記錄器，左右鏡頭大都安裝在車側，如前保桿兩側或葉子板兩方或車外後視鏡下方。而這都有布線困難及美觀的問題。但如果採用本發明，只需將鏡頭安裝在車外後視鏡103下方，且將影像訊號及電源接到第一電力線13發送端，並透過車輛10原有線路，即可在行車記錄器91本體之第二電力線90接收端接收到影像訊號並錄影。這就解決了目前行車記錄器91左右鏡頭安裝不易的問題。不僅美觀，且不易因外露而有碰撞及漏水的疑慮。藉此，本發明整合一~五要點，係由研發、施工及時間加以考量，讓施工難度降低與減少施工時間，不僅解決配線，同時也大幅降低成本之問題，易實現於該車輛10，並非單純的相加功能，而是具有相輔相乘之功效增進者。

　　綜上所述，本發明所揭示之構造，為昔所無，且確能達到功效之增進，並具可供產業利用性，完全符合新型專利要件，祈請 貴審查委員核賜專利，以勵創新，無任德感。

　　惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。

10．．．車輛

101．．．拖車頭

102．．．貨櫃

11．．．電纜線

12．．．電力系統

13．．．第一電力線

20．．．第一鏡頭

21．．．第一影像訊號

22．．．第一物體

23．．．第二鏡頭

24．．．第二影像訊號

25．．．第二物體

30．．．射頻傳送器

31．．．第一電路模組

311．．．調變器

312．．．第一振盪器

313．．．第一運算放大器

314．．．第一電容

315．．．高頻率信號

32．．．第一脈衝寬度調變

33．．．第二脈衝寬度調變

40．．．螢幕主機

50．．．射頻接收器

51．．．第二電路模組

511．．．解調器

512．．．混頻器

513．．．第二振盪器

514．．．表面濾波器

515．．．第二運算放大器

516．．．第三運算放大器

517．．．第四運算放大器

518．．．第二電容

519．．．中頻率信號

52．．．第三脈衝寬度調變

53．．．第四脈衝寬度調變

60．．．射頻信號

61．．．信號耦合

70．．．第一電纜接頭

71．．．第二電纜接頭

90．．．第二電力線

91．．．行車紀錄器

92．．．第三鏡頭

93．．．第三影像訊號

94．．．第三物體

圖1係習用車輛後視鏡監控之示意圖。
圖2係習用車輛有線傳輸的鏡頭監控裝置之示意圖。
圖3係習用車輛無線傳輸的鏡頭監控裝置之示意圖。
圖4係本發明電力線之鏡頭監控裝置之示意圖。
圖5係本發明電力線之鏡頭監控裝置之電路方塊圖。
圖6係本發明射頻傳送器之電路方塊圖。
圖7係本發明射頻接受器之電路方塊圖。
圖8係本發明鏡頭嵌入於後視鏡殼體。
圖9係本發明電力線之鏡頭監控裝置之示意圖。

11．．．電纜線

12．．．電力系統

13．．．第一電力線

20．．．第一鏡頭

22．．．第一物體

23．．．第二鏡頭

25．．．第二物體

30．．．射頻傳送器

40．．．螢幕主機

50．．．射頻接收器

60．．．射頻信號

90．．．第二電力線

91．．．行車紀錄器

92．．．第三鏡頭

94．．．第三物體

Claims (10)

1. 一種電力線之鏡頭監控裝置，係裝設於車輛，包含:
   一電纜線，係內設於該 車輛內，其電性連接該車輛之電力系統，形成一第一電力線;
   一第一鏡頭，係位於 該車輛周邊，並擷取一第一影像訊號；
   一射頻傳送器，係於輸入端電性連接該第一鏡頭，又於輸出端電性連接該第一電力線 ，透過該射頻傳送器而將該第一影像訊號傳送至該第一電力線；
   一螢幕主機，係位於 該車輛內，並顯示該第一影像訊號；以及
   一射頻接收器，係於輸入端電性連接該第一電力線 ，又於輸出端電性連接該螢幕主機，並由該第一電力線為媒介，接收該射頻傳送器所傳送該第一影像訊號至該螢幕主機；
   藉此，該第一電力線 產生其載波，使第一影像訊號能以無線射頻信號至有線電纜線，再傳輸至該螢幕主機。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電力線之鏡頭監控裝置，其中，該第一鏡頭設置於該車輛後端。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電力線之鏡頭監控裝置，其中，該射頻傳送器更電性連接一第二鏡頭，並擷取一第二影像訊號，且嵌入於該車輛之後視鏡殼體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電力線之鏡頭監控裝置，其中，該第一電力線更電性連接一第二電力線，進一步該第二電力線更電性連接一行車紀錄器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電力線之鏡頭監控裝置，其中，該行車紀錄器更電性連接一第三鏡頭，並擷取一第三影像訊號，且設置於該車輛前端。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之電力線之鏡頭監控裝置，其中，該射頻傳送器更設有一第一電路模組，該第一電路模組具有一調變器、一第一振盪器、一第一運算放大器及一第一電容，該調變器將該第一影像訊號或該第二影像訊號調變成高頻率信號，又經該第一振盪器產生週期弦波信號，再以該第一運算放大器將訊號放大至該第一電容，並以該第一電容進行信號耦合至該第一電力線。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電力線之鏡頭監控裝置，其中，該第一電力線以並聯方式，更包括電性連接一第一脈衝寬度調變及一第二脈衝寬度調變，而進行電壓的控制，並供給電壓於該第一鏡頭或該第二鏡頭及該第一電路模組之電源。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電力線之鏡頭監控裝置，其中，該射頻接收器更設有一第二電路模組，該第二電路模組具有一解調器、一混頻器、一第二振盪器、一表面濾波器、一第二運算放大器、一第三運算放大器、一第四運算放大器及一第二電容，該第一電力線傳輸高頻率信號，透過該第二電容進行信號耦合，又經該第二運算放大器放大訊號，再以該第二振盪器產生週期弦波信號，同時將放大訊號與弦波信號，經由該混頻器合成，形成中頻率信號，接著該第三運算放大器放大訊號，並透過該表面濾波器過濾雜訊，再由該第四運算放大器放大訊號至該解調器，使該解調器讓中頻率信號解調為該第一影像訊號或該第二影像訊號，進而傳輸於該螢幕主機。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電力線之鏡頭監控裝置，其中，該第一電力線以並聯方式，更包括電性連接一第三脈衝寬度調變及一第四脈衝寬度調變，而進行電壓的控制，並供給電壓於該螢幕主機與該第二電路模組之電源。
10. 如申請專利範圍第9項其中任一所述之電力線之鏡頭監控裝置，其中，該第一電力線更設有一第一電纜接頭及一第二電纜接頭。