专利名称：一种无线汽车后视装置及其实现方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车后视装置及方法，特别是一种无线汽车后视装置及其实现方法。
背景技术：
汽车是现代社会不可缺少的交通工具，由于汽车工业的发展，汽车的价格在不断下降，另一方面经济的发展，城市人口的增多导致城市里的车辆越来越多。可供停车的空间越来越小。这对驾驶者的驾驶技术要求越来越高。怎样在一个狭小的空间里，把自己的车辆停放好，对每一位驾驶员都是一个挑战。这是因为即使在左右后视镜和倒车镜的帮助下，驾驶员也无法看清汽车周围近距离的路况，尤其是汽车前部和尾部近距离的路况，只能依靠经验估计距离。倒车雷达的出现，帮助驾驶员避免了一些倒车可能引起的碰撞。但是倒车雷达只能对潜在的危险发出警告，还是不能给驾驶员直观的视觉信息，引导驾驶员把车辆停放好。
公开号为CN 1621272A的实用新型专利公开了一种汽车后视装置，该装置利用安装在汽车外面的摄像头和驾驶室内的显示屏，并用导线相连来达到消除驾驶员视觉死角的目的。但是，这样做的缺点是1.需要对汽车进行改装以便于视频信号通过导线的传递。
2.需要到汽车维修站找专业人士帮忙。
3.存在安全隐患并且影响汽车外观。
4.设备和人工成本昂贵。
发明内容
为了解决上述问题，本发明不需要对汽车改装就可以帮助驾驶员提高观察的视野，方便车辆倒车、泊位的操作。
本发明通过以下方案实现一种无线汽车后视装置，包括摄像装置和显示装置；其中所述摄像装置包括图像传感器、图像处理压缩模块、蓝牙模块、Balun电路(不平衡电压器)、射频电路、天线；所述显示装置包括天线、射频电路、Balun电路、蓝牙模块、图像解码模块、显示器、键盘；摄像装置的图像传感器、图像处理压缩模块、蓝牙模块、Balun电路、射频电路、天线顺次连接，将视频信号通过无线传递给显示装置的天线；显示装置的天线、射频电路、Balun电路、蓝牙模块、图像解码模块、显示器顺次连接，将视频信号实时显示在显示器上，键盘与蓝牙模块连接，用于输入启动和控制信号。
所述图像处理压缩模块可以包括传感器接口模块、图像处理模块、图像压缩编码模块、缓存器、微处理器接口；其中传感器接口模块、图像处理模块、图像压缩编码模块、缓存器、微处理器接口顺次连接；传感器接口模块从图像传感器接收图像数据，并发送给图像处理模块；图像处理模块对图像数据进行一系列的处理，比如自动白平衡，色彩校正，GAMMA较正等，然后根据系统的要求对图像进行按比例的缩放；图像压缩编码模块对数据进行压缩，发送给缓存器；缓存器用于缓存被压缩的图像数据，等待蓝牙模块读取；微处理器接口用于传递蓝牙模块对于图像处理压缩模块的读写要求和数据。
所述蓝牙模块可以包括微处理器、蓝牙基带模块、蓝牙收发器、发射/接收开关、时钟/电源管理模块。
对于摄像装置的蓝牙模块，微处理器连接并控制图像处理压缩模块，接收图像处理压缩模块的输出信号；微处理器还连接控制蓝牙基带模块；蓝牙基带模块连接蓝牙收发器，执行蓝牙基带协议；蓝牙收发器连接发射/接收开关，发射/接收开关连接Balun电路；时钟/电源管理模块连接微处理器、蓝牙基带模块、蓝牙收发器、发射/接收开关，用于时钟和电源控制。
对于显示装置的蓝牙模块，微处理器连接并控制图像解码模块，向图像解码模块输送视频信号；微处理器还连接控制蓝牙基带模块；蓝牙基带模块连接蓝牙收发器，执行蓝牙基带协议；蓝牙收发器连接发射/接收开关，发射/接收开关连接Balun电路；时钟/电源管理模块连接微处理器、蓝牙基带模块、蓝牙收发器、发射/接收开关，用于时钟和电源控制。
所述图像解码模块可以包括微处理器接口、缓存器、图像解码模块、显示控制器；其中微处理器接口与缓存器连接，缓存器与图像解码模块、显示控制器分别连接；微处理器接口接收蓝牙模块的控制信号和数据，传递给缓存器；缓存器用于缓存被压缩的图像数据，等待图像解码模块读取；图像解码模块对压缩的数据进行解码，并将数据放入缓存器中，显示控制器将解码的图像数据从缓存器中读出并显示到显示器上。
本发明还可以包括一个固定装置，该固定装置为长方形，两侧有两个孔，孔与汽车牌照的固定孔相对应；该固定装置上固定摄像装置。
本发明的显示装置可以用具有蓝牙和视频录放功能的手机，或PDA(掌上型电脑)，或PMP(便携式媒体播放器)代替，该手机(或PDA或PMP)上内置蓝牙芯片和图像编解码芯片，该手机(或PDA或PMP)接收摄像装置的信号，将图像数据解码并输出到手机(或PDA或PMP)屏幕上。
本发明的实现方法为对于摄像装置，其步骤包括(1)摄像装置的蓝牙模块启动及初始化，等待显示装置发送给它开启命令，其它模块进入省电状态；(2)蓝牙模块判断是否收到显示装置的开启命令，如收到开启命令，则进入步骤(3)，如没有，则继续步骤(2)进行判断；(3)启动图像传感器，图像处理压缩模块对视频数据进行压缩；(4)将压缩的数据放入缓存器；(5)将压缩的视频数据通过蓝牙模块及其Balun电路、射频电路、天线发送给显示装置；(6)判断蓝牙模块是否接收到终止命令，如否，则继续执行步骤(5)，如是，则返回步骤(2)；对于显示装置，其步骤包括(a)判断用户是否通过键盘启动显示装置；如否，继续判断，如判断为是，则进行步骤(b)；(b)向摄像装置发送启动命令；
(c)接收摄像装置传送的压缩视频数据；(d)图像解码模块对是视频数据进行解压缩；(e)将数据显示在显示器或手机(或PDA或PMP)的屏幕上；(f)判断用户键盘是否终止命令，如否，继续判断，如是，执行步骤(g)；(g)向摄像装置发送终止命令，返回步骤(a)。
本发明不需要对汽车改装就可以帮助驾驶员提高观察的视野，方便车辆倒车、泊位的操作。如使用现有具有蓝牙和视频录放功能的手机，或PDA(掌上型电脑)，或PMP(便携式媒体播放器)，还可以节省购买显示装置的成本。
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明摄像装置结构框图。
图3是本发明显示装置结构框图。
图4是本发明安装示意图。
图5是本发明的摄像装置的流程图。
图6是本发明的显示装置的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行更详细的描述。
如图1所示，本发明包括摄像装置和显示装置，摄像装置的图像传感器、图像处理压缩模块、蓝牙模块、Balun电路、射频电路、天线顺次连接，将视频信号通过无线传递给显示装置的天线；显示装置的天线、射频电路、Balun电路、蓝牙模块、图像解码模块、显示器顺次连接，将视频信号实时显示在显示器上，键盘与蓝牙模块连接，用于输入启动和控制信号，它可以只有1个或几个按键，用于启动、停止命令或其它控制命令。
如图2摄像装置结构框图，图像传感器可以是CMOS/CCD摄像头，它用来拍摄路沉，把光信号转换成数字信号，以一定的格式(YUV422或BAYER)把图像数据传送给图像处理压缩模块。
图像处理压缩模块与蓝牙模块可以由两个独立的芯片构成(如图像处理压缩模块使用VINNO II或三星公司的S3C24A0A芯片，蓝牙模块使用BRF6150芯片)，也可以使用一个芯片实现。当然，也可以使用多个芯片完成本发明的图像处理压缩与蓝牙协议处理功能。
如图2所示，图像处理压缩模块包括传感器接口模块、图像处理模块、图像压缩编码模块、缓存器、微处理器接口。
传感器接口模块接收从图像传感器发送的图像数据，数据格式可以是YUV422或者Bayer形式。从图像传感器传来的图像最大的分辨率为640×480。被捕获的图像可以被按比例缩小为任意尺寸。传感器接口模块利用I2C协议来控制图像传感器。传感器接口模块再把图像数据发送给图像处理模块。
如果图像数据为Bayer格式，图像处理模块首先把它转换为YUV422格式，这样其他模块可以只真对YUV422格式进行操做。图像处理模块对图像数据进行一系列的处理，比如自动白平衡，色彩校正，GAMMA校正等。然后根据系统的要求对图像进行按比例的缩放，然后发送给图像压缩编码模块。
由于蓝牙协议能够支持的最大有效数据传输速率为723kbit/s。而能够被清楚辨认的最小的图像尺寸为QCIF(176×144)。未经压缩的QCIF图像如果以每秒十帧的速率传输的话，需要4Mbit/s，是蓝牙协议能够支持的最大速率的5倍以上。所以为了把图像数据实时传送出去，需要利用图像压缩编码模块对数据进行压缩。压缩编码方式可以采用Motion JPEG、MPEG2、MPEG4、H.264等，它们的压缩率都可以达到十倍以上。其中Motion JPEG最简单，运算量最少。H.264运算量最大。图像压缩后，存入缓存器。
缓存器用来缓存被压缩的图像数据，等待蓝牙模块的微处理器读取。
微处理器接口用来传递微处理器对于图像处理压缩部分的读写要求和数据，以及控制寄存器的配置。它支持最常见的微处理器例如ARM，XSCALE。总线标准为AMBA。
蓝牙模块的微处理器为ARM或XSCALE CPU，负责对所有模块的控制，寄存器的读写，图像数据的读写，内存的读写，中断的处理，软件的执行。并用来实现逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)以及服务发现协议(SDP)和串行端口协议(SPP)。
蓝牙基带模块主要用来执行蓝牙基带协议。基带层位于蓝牙协议栈的蓝牙射频之上，并与射频层一起构成蓝牙的物理层。从本质上说，它作为一个链接控制器，描述了基带链路控制器的数字信号处理规范，并与链路管理器协同工作，负责执行象连接建立和功率控制等链路层的，基带模块负责把数字信号写入并从收发器中读入数据。主要管理物理信道和链接，负责跳频选择和蓝牙数据及信息帧的传输、象误码纠错、数据白化、蓝牙安全等。基带也管理同步和异步链接，处理分组包，执行寻呼、查询来访及获取蓝牙设备等。
蓝牙收发器在跳频(频分)的同时将时间划分(时分)，采用时分双工(TDD)工作方式(交替发送和接收)，并向蓝牙基带模块传送和接受数据。
蓝牙收发器连接发射/接收开关，发射/接收开关用于控制数据的收发。发射/接收开关连接Balun电路；时钟/电源管理模块连接微处理器、蓝牙基带模块、蓝牙收发器、发射/接收开关，用于时钟和电源控制。
如图3显示装置结构框图，显示器可以是LCD显示屏。
显示装置的蓝牙模块与摄像装置的蓝牙模块类似，也可以使用BRF6150芯片。图像解码模块与上述图像处理压缩模块一样，可以使用集成芯片VINNO II或三星公司的S3C24A0A。当然，也可以使用一个或多个不同芯片完成本发明的图像解码与蓝牙协议处理功能。
蓝牙模块的微处理器连接键盘，接收键盘发送的启动等控制信号；微处理器连接并控制图像解码模块，向图像解码模块输出信号；微处理器还连接控制蓝牙基带模块；蓝牙基带模块连接蓝牙收发器，执行蓝牙基带协议；蓝牙收发器连接发射/接收开关，发射/接收开关连接Balun电路；时钟/电源管理模块连接微处理器、蓝牙基带模块、蓝牙收发器、发射/接收开关，用于时钟和电源控制。
显示装置的图像解码模块可以包括微处理器接口、缓存器、图像解码模块、显示控制器；其中微处理器接口与缓存器连接，缓存器与图像解码模块、显示控制器分别连接；微处理器接口接收蓝牙模块的控制信号和数据，传递给缓存器；缓存器用于缓存被压缩的图像数据，等待图像解码模块读取；图像解码模块对压缩的数据进行解码，发送到缓存器中，显示控制器将解码的图像数据从缓存器中取出并输出到显示器上。
显示装置可以用具有蓝牙和视频录放功能的手机，或PDA(掌上型电脑)，或PMP(便携式媒体播放器)代替，该手机(或PDA或PMP)上内置蓝牙芯片和图像编解码芯片，该手机(或PDA或PMP)接收摄像装置的信号，将图像数据解码并输出到手机(或PDA或PMP)屏幕上。
如图4所示，本发明还可以包括一个固定装置402，该固定装置为长方形，两侧有两个孔403，孔403与汽车牌照404的固定孔405相对应；该固定装置402上固定摄像装置402。这样本发明的摄像装置402的安装就非常简便，只有拧下汽车牌照404的固定螺栓406，将固定装置的孔403与汽车牌照固定孔405重合，再安上固定螺栓406，则摄像装置402就安装完毕，不需要破坏汽车的任何部位，而且拆卸也非常方便。
如图5所示，本发明摄像装置的工作过程是步骤501，开始后，步骤502，摄像装置的蓝牙模块启动及初始化，等待显示装置发送给它开启命令，其它模块进入省电状态；步骤503，蓝牙模块判断是否收到显示装置的开启命令，如收到开启命令，则进入步骤504，如没有，则继续步骤503进行判断。步骤504，启动图像传感器，图像处理压缩模块对视频数据进行压缩；步骤505，将压缩的数据放入缓存器；步骤506，将压缩的视频数据通过蓝牙模块及其Balun电路、射频电路、天线发送给显示装置；其中数据在蓝牙模块里经过SPP(SerialPort Profile，串行端口情景模式)层协议、RFCOMM(串行线性仿真)层协议、L2CAP(逻辑链路控制和适配协议)层协议、host controllerinterface(主机控制层)、HCI Transport Driver(主机控制传输驱动层)、blue tooth link Manager protocol，Radio module and baseband(蓝牙链接管理协议层、蓝牙射频模块和基带层)依次处理；步骤507，判断蓝牙模块是否接收到终止命令，如否，则继续执行步骤506，如是，则返回步骤503。
如图6所示，本发明显示装置的工作过程是步骤601，开始后，步骤602，判断用户是否通过键盘启动显示装置；如否，继续判断，此步骤可采用中断的方式实现；如判断为是，则进行步骤603，向摄像装置发送启动命令；其中启动命令在蓝牙模块里经过SPP层协议、RFCOMM层协议、L2CAP层协议、host controller interface、HCITransport Driver、blue tooth link Manager protocol、Radio module andbaseband依次传递，通过天线发送出去；步骤604，接收摄像装置传送的压缩视频数据；其中数据经过Radio module and baseband、bluetooth link Manager protocol、HCI Transport Driver、host controllerinterface、L2CAP层协议、RFCOMM层协议、SPP层协议依次处理，然后将数据放入缓存器；步骤605，图像解码模块对是视频数据进行解压缩；步骤606，将数据显示在显示器或手机(或PDA或PMP)的屏幕上；步骤607，判断用户键盘是否终止命令，如否，继续判断，如是，执行步骤608，该步骤也可用中断实现；步骤608，向摄像装置发送终止命令，返回步骤602。
以上对本发明所提供的无线汽车后视装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其实现思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种无线汽车后视装置，包括摄像装置和显示装置；其中摄像装置包括图像传感器，所述显示装置包括显示器，其特征在于所述摄像装置还包括图像处理压缩模块、蓝牙模块、Balun电路、射频电路、天线；所述显示装置还包括天线、射频电路、Balun电路、蓝牙模块、图像解码模块、键盘；所述摄像装置的图像传感器、图像处理压缩模块、蓝牙模块、Balun电路、射频电路、天线顺次连接，将视频信号通过无线传递给显示装置的天线；所述显示装置的天线、射频电路、Balun电路、蓝牙模块、图像解码模块、显示器顺次连接，将视频信号实时显示在显示器上，键盘与蓝牙模块连接，用于输入启动和控制信号。
2.根据权利要求1所述的无线汽车后视装置，其特征在于所述图像处理压缩模块包括传感器接口模块、图像处理模块、图像压缩编码模块、缓存器、微处理器接口；其中传感器接口模块、图像处理模块、图像压缩编码模块、缓存器、微处理器接口顺次连接。
3.根据权利要求1所述的无线汽车后视装置，其特征在于所述蓝牙模块包括微处理器、蓝牙基带模块、蓝牙收发器、发射/接收开关、时钟/电源管理模块；其中微处理器、蓝牙基带模块、蓝牙收发器、发射/接收开关顺次连接，用于时钟和电源控制的时钟/电源管理模块与微处理器、蓝牙基带模块、蓝牙收发器、发射/接收开关连接。
4.根据权利要求1所述的无线汽车后视装置，其特征在于所述图像解码模块包括微处理器接口、缓存器、图像解码模块、显示控制器；其中微处理器接口与缓存器连接，缓存器与图像解码模块、显示控制器分别连接。
5.根据权利要求1所述的无线汽车后视装置，其特征在于还包括一个固定装置，该固定装置为长方形，两侧有两个孔，孔与汽车牌照的固定孔相对应；该固定装置上固定摄像装置。
6.根据权利要求1所述的无线汽车后视装置，其特征在于所述显示装置为具有蓝牙和视频录放功能的手机或掌上型电脑或便携式媒体播放器。
7.一种根据权利要求1所述的无线汽车后视装置的实现方法，其特征在于对于摄像装置，其步骤包括(1)摄像装置的蓝牙模块启动及初始化，等待显示装置发送给它开启命令，其它模块进入省电状态；(2)蓝牙模块判断是否收到显示装置的开启命令，如收到开启命令，则进入步骤(3)，如没有，则继续步骤(2)进行判断；(3)启动图像传感器，图像处理压缩模块对视频数据进行压缩；(4)将压缩的数据放入缓存器；(5)将压缩的视频数据通过蓝牙模块及其Balun电路、射频电路、天线发送给显示装置；(6)判断蓝牙模块是否接收到终止命令，如否，则继续执行步骤(5)，如是，则返回步骤(2)；对于显示装置，其步骤包括(a)判断用户是否通过键盘启动显示装置；如否，继续判断，如判断为是，则进行步骤(b)；(b)向摄像装置发送启动命令；(c)接收摄像装置传送的压缩视频数据；(d)图像解码模块对是视频数据进行解压缩；(e)将数据显示在显示器或手机或PDA或PMP的屏幕上；(f)判断用户键盘是否终止命令，如否，继续判断，如是，执行步骤(g)；(g)向摄像装置发送终止命令，返回步骤(a)。
8.根据权利要求7所述的无线汽车后视装置的实现方法，其特征在于在所述步骤(5)中，数据在蓝牙模块里经过SPP层协议、RFCOMM层协议、L2CAP层协议、主机控制层、主机控制传输驱动层、蓝牙链接管理协议层、蓝牙射频模块和基带层依次处理。
9.根据权利要求7所述的无线汽车后视装置的实现方法，其特征在于在所述步骤(b)中，启动命令在蓝牙模块里经过SPP层协议、RFCOMM层协议、L2CAP层协议、主机控制层、主机控制传输驱动层、蓝牙链接管理协议层、蓝牙射频模块和基带层依次传递，通过天线发送出去。
10.根据权利要求7所述的无线汽车后视装置的实现方法，其特征在于在所述步骤(c)中，数据经过蓝牙射频模块和基带层、蓝牙链接管理协议层、主机控制传输驱动层、主机控制层、L2CAP层协议、RFCOMM层协议、SPP层协议依次处理，然后将数据放入缓存器。
全文摘要
本发明公开了一种无线汽车后视装置，包括摄像装置和显示装置；摄像装置的图像传感器、图像处理压缩模块、蓝牙模块、Balun电路、射频电路、天线顺次连接，将视频信号通过无线传递给显示装置的天线；显示装置的天线、射频电路、Balun电路、蓝牙模块、图像解码模块、显示器顺次连接，将视频信号实时显示在显示器上，键盘与蓝牙模块连接，用于输入启动和控制信号。本发明还公开了该无线汽车后视装置的实现方法，包括摄像装置的实现步骤和显示装置的实现步骤两部分。本发明不需要对汽车改装就可以帮助驾驶员提高观察的视野，方便车辆倒车、泊位的操作。使用现有具有蓝牙和视频录放功能的手机或PDA或PMP，还能节省购买显示装置的成本。
文档编号B60R11/00GK1913626SQ200610127190
公开日2007年2月14日 申请日期2006年9月12日 优先权日2006年9月12日
发明者张冕 申请人:张冕