一种基于汽车辅助驾驶的前置摄像头装置的制作方法

本实用新型涉及汽车安全驾驶技术领域，特别是一种基于汽车辅助驾驶的前置摄像头装置。

背景技术：

汽车自诞生之日起，汽车从其诞生开始，就是一把双刃剑，一方面带给人们更多的便利，另一方面也在不断吞噬着人类的生命。近些年来，汽车行业快速发展，私家车走进大部分家庭，但是，与之相随的交通安全问题也越来越严重。据统计，从汽车诞生之初到现在的10多年间，每年大约有50万人死于交通事故，并且这一数据还在不断增加。所以，它的安全性一直都是消费者和汽车厂商关注的重点。行车安全是交通安全的基础，良好的安全技术条件可以在很大程度上避免交通事故的发生，现有的倒车系统，在进行倒车的时候，驾驶者通过安装在中控台上的显示屏可以看到车辆后面的情况,使得驾驶者对车后环境有了一个更加直观的认识,使倒车更方便更安全了。

现阶段许多系统都是基于倒车系统的研究，对于前置系统的专注性和针对性较低。但是却忽略了车辆转弯和侧方停车时候的安全性和便利性。现在的中高端车型轴距都比较长，在转弯或者停车的时候，驾驶员不好把握车辆前方与障碍物的距离，容易出现小的摩擦和碰撞事故，尤其是中国现在的车辆基数比较大，堵车的现象时有发生，在堵车的时候，驾驶员控制车辆缓慢的向前移动，很难把握与前方车辆的距离，容易造成追尾事故。

也有人通过安装全景影像系统，通过在汽车四周安装多个超广角的摄像头，采集汽车周围的图像信息，通过车载显示屏幕呈现出超宽视角、无缝拼接的实时图像给驾驶员，使得倒车更加快捷和安全。但是也有一些缺点：

(1)价格问题，多个摄像头以及复杂的处理芯片造成价格比较昂贵，是大部分消费者所不能接受的；

(2)是技术问题，由于全景影像的技术门槛比较高，厂商开发新技术的能力比较弱，导致无法研究出高质量，超清晰的全景摄像头装置，进而导致在恶劣的行车环境下，随着时间的积累，会频繁的出现故障；

(3)安装问题，安装程序复杂，需要专业的人员进行安装，安装之后还需要进行调试，修改参数等。

(4)多副图片拼接在一起，显示在中控台上，让驾驶员看起来比较混乱，很难找到关注的焦点。

中国专利申请号：CN102837643A通过在车顶设置升降装置，在所述升降装置顶端安装用于拍摄车体俯视图像的摄像头,控制所述升降装置升降的控制单元，以及用于接收和显示摄像头拍摄的车体俯视图像的显示单元。但是此技术过于繁琐，反应时间长，几乎没有可行性。

现在汽车保有量越来越多，在市区停车的时候路况都比较狭小，尤其是对于一些高端车型，轴距都比较长，驾驶员的视野盲区比较大，见附图1，对于大部分技术不太熟练的驾驶员来说把车子停好有一定的困难，而且在堵车的时候，驾驶员缓慢的驾驶汽车向前移动，很不容易把握与前车的距离，容易造成事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要解决现有技术问题的不足，提供一种基于汽车辅助驾驶的前置摄像头装置，主要针对路况不佳时，汽车缓慢行驶,堵车或者行驶在狭小的路面进行车辆转弯时，使驾驶员能够直观的观察到前方的路况信息，使汽车前方栅格部分盲区减小到零，方便驾驶员进行驾驶，进而减少事故的发生。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种基于汽车辅助驾驶的前置摄像头装置，安装在装有倒车影像的汽车上，倒车影像包括与汽车的车载系统CPU连接的后视摄像头和车载屏幕，以及用于供电的车载电源，所述基于汽车辅助驾驶的前置摄像头装置包括安装在汽车前端的前视摄像头、超声波测距模块，车载电源为前视摄像头、超声波测距模块供电，所述前视摄像头分别与车载系统CPU和车载屏幕相连接；所述超声波测距模块通过导线与车载系统CPU相连，所述车载系统CPU连接有蜂鸣器；还包括前视摄像头和后视摄像头的转换电路，所述前视摄像头和后视摄像头的转换电路包括：第一继电器K1、第二继电器K2、第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第一三极管VT1、第二三极管VT2、第一电阻R1、第二电阻R2、开关 S及电容C，车载电源的正极分别与第一继电器K1线圈的一端、第四二极管VD4的负极、第二继电器K2线圈的一端、第一继电器K1 的中间触点、第三二极管VD3的负极及开关S的一端相连接，第二继电器K2线圈的另一端与第四二极管VD4的正极相连后与第一三极管VT1的集电极相连接,第一继电器K1线圈的另一端与第三二极管 VD3的正极相连后与第二三极管VT2的集电极相连接；第一继电器 K1的常开触点与车载电源的负极相连接，第一三极管VT1的基极经第二电阻R1分别与开关S的另一端、第一二极管VD1的负极和第二二极管VD2的正极相连接；第二三极管VT2的基极经第二电阻R2分别与第二二极管VD2的负极和电容C的正极相连接,电容C的负极、第一三极管VT1的发射极及第二三极管VT2的发射极分别与地相连接；第一二极管VD1的正极与车载CPU相连接,第一继电器的中间触点与车载屏幕的输入端相连接，第一继电器K1的常闭触点与前视摄像头的输出端相连接，第一继电器K1的常开触点与后视摄像头的输出端相连接。

进一步地，本实用新型中，所述前视摄像头设置在汽车前端的车标正中间的位置，超声波测距模块设置在汽车大灯上方隔板后面。

进一步地，本实用新型中，所述前视摄像头采用型号为GD- HD360的180°高清摄像头。

进一步地，本实用新型中，所述超声波测距模块采用KS103超声波测距传感器。

与现有技术相比，本实用新型在汽车行驶到路况不佳的路面时，汽车挂到一挡前进，前置摄像头打开，摄像头把采集到的图像传送给CPU,经过CPU处理后通过影像显示屏显示实时采集的图像, 同时超声波测距模块将测量的信号传送给CPU，经过CPU处理后通过影像显示屏显示与障碍物的距离,使驾驶员简单直观的能够看到与前方障碍物距离，方便驾驶员的下一步操作。

附图说明

图1为本现有技术中没有安装前置摄像头装置的汽车产生的盲区示意图。

图2为本实用新型的电路机构框图。

图3为本实用新型的前视摄像头和后视摄像头的转换电路的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图2所示，本实施例的一种基于汽车辅助驾驶的前置摄像头装置，安装在装有倒车影像的汽车上，倒车影像包括与汽车的车载系统CPU1(实际就是汽车的ECU)连接的后视摄像头4和车载屏幕 3，以及用于供电的车载电源2，所述基于汽车辅助驾驶的前置摄像头装置包括安装在汽车前端的前视摄像头5、超声波测距模块7，车载电源2为前视摄像头5、超声波测距模块7供电，所述前视摄像头5分别与车载系统CPU1和车载屏幕3相连接；所述超声波测距模块7通过导线与车载系统CPU1相连，所述车载系统CPU1连接有蜂鸣器8；还包括前视摄像头和后视摄像头的转换电路6，如图3所示，所述前视摄像头和后视摄像头的转换电路6包括：第一继电器 K1、第二继电器K2、第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第一三极管VT1、第二三极管VT2、第一电阻R1、第二电阻R2、开关S及电容C，车载电源的正极分别与第一继电器K1线圈的一端、第四二极管VD4的负极、第二继电器K2 线圈的一端、第一继电器K1的中间触点、第三二极管VD3的负极及开关S的一端相连接，第二继电器K2线圈的另一端与第四二极管 VD4的正极相连后与第一三极管VT1的集电极相连接,第一继电器K1 线圈的另一端与第三二极管VD3的正极相连后与第二三极管VT2的集电极相连接；第一继电器K1的常开触点与车载电源的负极相连接，第一三极管VT1的基极经第二电阻R1分别与开关S的另一端、第一二极管VD1的负极和第二二极管VD2的正极相连接；第二三极管VT2的基极经第二电阻R2分别与第二二极管VD2的负极和电容C 的正极相连接,电容C的负极、第一三极管VT1的发射极及第二三极管VT2的发射极分别与地相连接；第一二极管VD1的正极与汽车的档位电流相连接,第一继电器K1的中间触点与车载屏幕3的输入端相连接，第一继电器K1的常闭触点与前视摄像头5的输出端相连接，第一继电器K1的常开触点与后视摄像头4的输出端相连接。

本实用新型在安装步骤为：

一、安装摄像头，所述前视摄像头5采用型号为GD-HD360的 180°高清摄像头(不限于此)，广角视野及夜视功能，其成像元件 CCD的效果也远远优于传统的CMOS传感器，并具有防水防雷等功能。首先把灰尘清理干净，采用防水的强力胶将所述前视摄像头设置在汽车车标正中间的位置，方便采集正前方的图像；

二、安装超声波测距模块，所述超声波测距模块7采用KS103 超声波测距传感器(不限于此)，精度可以达到1cm以下，符合车辆行驶的条件，该模块安装在汽车大灯上方隔板后面，与蜂鸣器8 相连接，并通过导线与车载系统CPU1相连。

三、线路安装，包括如下步骤:

步骤1:先打开汽车后车厢，拆掉后车厢内饰，然后找到左侧倒车灯的电源线，观察对应颜色的线进行连接即可；

步骤2:将前视摄像头5的线穿入，并在车厢内部走线，用工具将线路固定好后，将前视摄像头5的电源线和视频输出线从汽车内部下沿依次穿出；

步骤3:整理内部线路，以保证前视摄像头5能正常工作，然后调整前视摄像头5的角度，获得最佳视线，再将线路从车内部固定，并且穿出视频输出线；

步骤4:将视频输出线引入方向盘下方的线路连接处并与车载屏幕3相连即可。

四、调试，在前视摄像头5安装好以后，启动汽车发动机，档位挂到一挡，坐在驾驶员位置观察车载屏幕3内的画面，看能否将正前方范围内图像传输回来，若是出现偏差，可调整前视摄像头 5，直至车载屏幕3显示正前方图像视频即可。

本实用新型的工作原理为：

在汽车挂到1挡的时候，车载系统CPU1向前视摄像头5发送上电的命令，前视摄像头5打开，车载屏幕3通过安装在汽车前方的前视摄像头5传输视频图像显示车辆前方的路况信息；超声波测距模块7分红黄绿三段式显示，代表不同的安全距离当距离，前方障碍物20-30cm时，蜂鸣器连续鸣一声；当距离前方障碍物10- 20cm时，蜂鸣器连续鸣两声；当距离前方障碍物10cm以内时，蜂鸣器8不停的进行蜂鸣；

在汽车挂到倒挡的时候，车载系统CPU1向前视摄像头5发送断电的命令，向后视摄像头4发送上电的命令，前视摄像头5关闭，后视摄像头4打开，汽车进行正常倒车；

在汽车正常行驶(不在1挡)时，车载系统CPU1发送命令向使两个摄像头都断电，两个摄像头都关闭，车载屏幕3正常显示多媒体或者导航界面。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。