专利名称：车载全景实时监控及记录系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种实时监控及记录系统，特别涉及一种车载全景实时监控及记录系统。
背景技术：
近些年我国的机动车辆数量急剧增加，人们对于汽车配置的要求也越来越高，尤其是人性化设计、舒适性、安全性方面。以前的汽车在车内视野方面没有充分考虑人性化设计，对车辆后方的视野只能通过车辆左右两侧及驾驶员头顶前部位置的后视镜来满足，这种汽车后视装置由于安装位置的原因视野广度非常有限，驾驶员有视觉上的盲区，并且通过后视镜观察非常容易分散驾驶员的注意力，极易引起交通事故，并且在雨、雪、雾天气下通过后视镜观察的效果更差，而且驾驶员头上面的后视镜极易受到车后座的乘员的遮挡， 不能对车后的情况进行观察，影响驾驶。近些年随着消费者要求的提高和汽车工业、电子工业的发展，车载辅助观察装置应用的条件已经成熟，车载辅助观察装置是未来汽车必备的
直ο据行业分析，在我国车载视频监控系统领域一直被忽视，随着人们安全防范观念的提升，安防监控市场正在逐步升温，车载视频监控系统正在成为各种车辆的必备装备。一旦出现异常情况，例如出现交通事故、刑事案件或者车辆被盗等即可通过回放监控视频及时掌握案发时的详细情况，以便于后续的快速处理，尤其是车辆四周全方位的视频信息更是会对判断当时的真实情形提供详细而且充分的依据，但目前的车载监控装置不能实现上述目的。我国的GPS应用发展势头迅猛，短短几年，GPS在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，GPS的广泛应用改变人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益。GPS在车辆导航方面发挥了重要的角色，在城市中建立数字化交通电台，实时播发城市交通信息，车载设备通过GPS进行精确定位，结合电子地图以及实时的交通状况，自动匹配最优路径，并实行车辆的自主导航。出租车、租车服务、物流配送等行业利用GPS技术对车辆进行跟踪、调度管理，合理分布车辆，以最快的速度响应用户的乘车或送请求，降低能源消耗，节省运行成本。在私家车方面，随着我国私家车的不断增加， 车载GPS导航系统也不断的在进行改进，有车族进行中短途的商业旅行和假日旅游日渐增多，车载导航系统可以为私人汽车车主提供丰富的增值服务。因此，GPS在私家车上的应用也非常重要。
发明内容
发明目的针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种车载全景实时监控及记录系统，解决机动车驾驶员在车内视野狭小的问题，同时可以记录一定时间内车辆四周环境及人员流动状态的视频。技术方案为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种车载全景实时监控及记录系统，包括视频采集子系统、数据处理子系统、存储子系统和显示子系统，所述视频采集子系统用于采集车辆四周的视频数据并将采集到的视频数据发送给数据处理子系统，所述数据处理子系统用于将接收到的视频数据解码后，输出到存储子系统和显示子系统。所述视频采集子系统可包括4个CMOS摄像头(简称“摄像头”)，用于取得车辆前面、后面及左右两个侧面的视频数据并传输给4个摄像头控制器，其中一个摄像头置于汽车前部，一个置于汽车后部，另外两个分别置于汽车两侧，前后两侧的摄像头位于车内，两侧的摄像头位于驾驶室外靠近倒车镜部位；4个摄像头控制器，用于读入所述CMOS摄像头采集到的视频数据并传输给4个微控制器；4个微控制器(MCU)，用于将接收到的视频数据压缩处理并传输给4个无线发射模块；以及4个无线发射模块，用于将压缩后的视频数据发送给所述数据处理子系统。所述数据处理子系统可包括4个无线接收模块，用于接收所述视频采集子系统发送的视频数据并将接收到的视频数据传输给CPU;以及GPS定位模块，用于接收车辆当前的位置信息，并将位置信息传输给所述CPU;CPU，用于将接收到的视频数据解码成视频信号，并将视频信号和位置信息输出到存储子系统和显示子系统；以及与所述CPU相连的用于控制NAND闪存芯片的NAND控制器和用于控制IXD的 LCD控制器。所述存储子系统可为NAND闪存芯片，用于保存所述视频信号和位置信息，并且可以读出并重新显示以备以后查看；所述显示子系统可为LCD，用于显示所述视频信号和位
直fe息。所述IXD可被划分为上左、上右、下左和下右4个显示区域，分别显示4个CMOS摄像头所拍摄的画面。所述IXD可安装在车辆方向盘的右前方。有益效果1、本系统共有4个摄像头可以实现车辆四周全方位的监控，克服了现有监控系统监测面窄的缺点。全方位的监控可以使驾驶员充分掌握车辆四周的情况，从而利于车辆的倒车或转弯等操作，减少交通事故的发生。2、摄像头采集的视频数据经过压缩后通过2. 4G无线发射模块发送到驾驶室内的数据处理系统，无线的方式可以避免在车辆上进行拆卸布线从而减小布线的难度，降低了安装的成本。3、本系统除了可以提供实时的视频画面外还可以将一段时间内的视频信号保存下来，以便在需要的时候调取查看，从而提高车辆的安全性能，例如在发生交通事故、刑事案件或者车辆被盗后可以提供证据或线索。4、IXD安装在方向盘右前方，可以将4个摄像头拍摄的画面集中地显示出来。安装位置和集中显示可以使驾驶员在最小的动作幅度下看到4个摄像头的画面，从而最大限度减小驾驶员注意力的分散，提高驾驶的安全性。5、传统的视频辅助倒车装置只提供实时视频信息，本系统除了提供视频监控及记录功能外还提供车辆的位置信息。在本系统中集成了 GPS定位模块，可以将车辆的位置信息实时显示到LCD上，同时和视频信号一起保存到存储子系统中。
图1为车载全景实时监控及记录系统的整体框图；图2 (a)为摄像头位置俯视图；图2(b)为摄像头位置侧视图；图3为IXD显示区域划分示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。系统的整体框图如图1所示。在车辆四周安装的4个CMOS摄像头捕捉到影像后， 通过CMOS将光信号转换为模拟电信号，再通过数模转换模块将模拟电信号转换为数字信号(即前文所述的视频数据，图中为“无线数字视频信号”)，这些数字信号通过视频采集子系统的摄像头控制器传递到视频采集子系统内部。视频采集子系统的MCU将采集到的数字信号压缩后发送给2. 4G无线发射模块发送。压缩算法采用H. 264压缩算法。H. 264标准压缩算法由视频编码层(VCL)和网络提取层(Network Abstraction Layer, NAL)两部分组成。VCL中包括VCL编码器与VCL解码器，主要功能是视频数据压缩编码和解码，它包括运动补偿、变换编码、熵编码等压缩单元。NAL则用于为VCL提供一个与网络无关的统一接口， 它负责对视频数据进行封装打包后使其在网络中传送，它采用统一的数据格式，包括单个字节的包头信息、多个字节的视频数据与组帧、逻辑信道信令、定时信息、序列结束信号等。 包头中包含存储标志和类型标志。存储标志用于指示当前数据不属于被参考的帧。类型标志用于指示图像数据的类型。VCL可以传输按当前的网络情况调整的编码参数。视频采集子系统通过2. 4G无线发射模块把经过H. 264压缩编码后的数据发送到位于驾驶室内的数据处理子系统。数据处理子系统中的GPS定位模块可以接收车辆当前的位置信息，并将位置信息传输到CPU中进行处理。CPU将视频采集子系统传输过来的视频数据解码成RGB视频信号再传输到位于方向盘右前方的LCD上，同时GPS位置信息也会一并输出到LCD上集中显示。四个CMOS摄像头中一前一后位于车内，其它两个位于车辆的侧前方倒车镜附近， 在车辆的外面，如图2(a)、图2(b)所示。显示子系统的IXD会同时显示4个摄像头的视频信息，本系统将IXD划分为4个部分，分别显示4个方位的视频。LCD的划分如图3所示。LCD安装在驾驶室内的前部，方向盘的右前方。
权利要求
1.一种车载全景实时监控及记录系统，包括视频采集子系统、数据处理子系统、存储子系统和显示子系统，所述视频采集子系统用于采集车辆四周的视频数据并将采集到的视频数据发送给数据处理子系统，所述数据处理子系统用于将接收到的视频数据解码后，输出到存储子系统和显示子系统。
2.根据权利要求1所述车载全景实时监控及记录系统，其特征在于所述视频采集子系统包括4个CMOS摄像头，用于取得车辆前面、后面及左右两个侧面的视频数据并传输给4个摄像头控制器；4个摄像头控制器，用于读入所述CMOS摄像头采集到的视频数据并传输给4个微控制器；4个微控制器，用于将接收到的视频数据压缩处理并传输给4个无线发射模块；以及4个无线发射模块，用于将压缩后的视频数据发送给所述数据处理子系统。
3.根据权利要求1所述车载全景实时监控及记录系统，其特征在于所述数据处理子系统包括4个无线接收模块，用于接收所述视频采集子系统发送的视频数据并将接收到的视频数据传输给CPU;以及CPU，用于将接收到的视频数据解码成视频信号并输出到存储子系统和显示子系统。
4.根据权利要求3所述车载全景实时监控及记录系统，其特征在于所述数据处理子系统还包括GPS定位模块，用于接收车辆的位置信息，并将位置信息传输给所述CPU，所述 CPU将接收到的位置信息输出到存储子系统和显示子系统。
5.根据权利要求3所述车载全景实时监控及记录系统，其特征在于所述数据处理子系统还包括与所述CPU相连的用于控制NAND闪存芯片的NAND控制器和用于控制IXD的 LCD控制器；所述存储子系统为NAND闪存芯片，用于保存所述视频信号；所述显示子系统为 IXD，用于显示所述视频信号。
6.根据权利要求4所述车载全景实时监控及记录系统，其特征在于所述数据处理子系统还包括与所述CPU相连的用于控制NAND闪存芯片的NAND控制器和用于控制IXD的 LCD控制器；所述存储子系统为NAND闪存芯片，用于保存所述视频信号和位置信息；所述显示子系统为IXD，用于显示所述视频信号和位置信息。
7.根据权利要求5或6所述车载全景实时监控及记录系统，其特征在于所述LCD被划分为上左、上右、下左和下右4个显示区域，分别显示4个CMOS摄像头所拍摄的画面。
8.根据权利要求5或6所述车载全景实时监控及记录系统，其特征在于所述LCD安装在车辆方向盘的右前方。
全文摘要
本发明公开了一种车载全景实时监控及记录系统，包括视频采集子系统、数据处理子系统、存储子系统和显示子系统，所述视频采集子系统用于采集车辆四周的视频数据并将采集到的视频数据发送给数据处理子系统，所述数据处理子系统用于将接收到的视频数据解码后，输出到存储子系统和显示子系统。本发明解决机动车驾驶员在车内视野狭小的问题，同时可以记录一定时间内车辆四周环境及人员流动状态的视频。
文档编号H04N7/18GK102514531SQ201110446198
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者刘新宁, 孙华芳, 杨军, 王镇, 申云飞 申请人:东南大学