专利名称：具有全方位的车用影像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车用影像装置，特别是涉及一种可全方位摄影周围环境的具有全方位的车用影像装置。
(2)背景技术汽车科技的发展迅速，愈来愈多辅助驾驶者的装置纷纷出现于市场上，例如倒车影像装置、倒车雷达、电动后视镜、汽车导航系统等等，以达到有助于驾驶者安全驾驶的功效。
驾驶者『倒车』时，受限于视野狭窄、视线阻碍多等因素而无法获得后方视角的影像，导致倒车意外实有所闻，轻则撞伤车身、压坏物品，重则可能导致人员或动物的伤亡，所以用来辅助驾驶者倒车用的倒车影像装置逐渐成为车辆的常备工具有。如图1，以往的倒车影像装置1是在车辆后方装设一摄影镜头11，以将车辆后方的影像传送至驾驶者前方的一显示器12显示，使驾驶者即时观看车辆后方的影像以达到有效辅助倒车的功效。
然而，以往摄影镜头11是由单一马达来驱使其单轴向偏转，即马达使摄影镜头11可于水平方向上左右摆动，致使其视角往往局限于水平方向上约左、右各45度的范围内，使得摄影镜头所能摄取影像的视角有限，而仍然有视觉死角存在，此虽然可利用摄影镜头装设位置来改善，但仍无法完全消除死角，而且随着车体种类不同、高度不同，使得摄影镜头安装位置也需改变，造成安装的不便。
(3)实用新型内容本实用新型的一目的在于提供一种可全方位地摄影周围环境的具有全方位的车用影像装置。
本实用新型的另一目的在于提供一种可达到组装方便的具有全方位的车用影像装置。
本实用新型的再一目的在于提供一种可达到便于操作的具有全方位的车用影像装置。
本实用新型的一种具有全方位的车用影像装置，设置于一车辆上，并用以把周边环境显示于车内以供驾驶者观看，其包含一摄影组件、一控制组件及一显示组件；其中，该摄影组件装设于该车辆上并具有一镜头、一控制该镜头于一第一方向摆动的第一马达及一控制该镜头于一垂直该第一方向的第二方向上摆动的第二马达；该控制组件是负责控制该影像装置，使该第一与第二马达作动，以使该镜头的角度可全方位的移动，并令该镜头摄影周边环境以形成一影像信号；及该显示组件接收并显示该摄影组件的影像信号。
(4)
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型的具有全方位的车用影像装置进行详细说明，附图中图1是一种以往倒车影像装置的示意图。
图2是本实用新型的一较佳实施例的方块图。
图3是本实施例中摄影组件设置于车辆的示意图。
图4是本实施例中摄影组件的镜头电路的一具体例的详细电路图。
图5是本实施例中的摄影组件的一具体例的局部详细电路图，此图中包含马达的控制电路与定位检测器。
图6是本实施例的摄影组件的分解图。
图7是本实施例的摄影组件的组合图。
图8是本实施例的摄影组件于第一方向上的动作示意图。
图9是本实施例的摄影组件于第二方向上的动作示意图。
图10是本实施例的控制组件中的微处理器的一具体例的详细电路图。
图11是本实施例的输入单元的示意图。
图12是本实施例的输入单元的详细电路图。
图13是本实施例中的部分构件设置于车辆中的示意图。
图14是本实施例中的信号转换器的一具体例的详细电路图。
图15是本实施例中的影像处理单元的一具体例的详细电路图。
(5)具有体实施方式图2是显示本实用新型的具有全方位的车用摄影装置3的一实施例的电路方块图。本实施例包含一摄影组件4、一控制组件5及一显示组件6。
摄影组件4是可装设于车辆上任何需要位置并具有一镜头41、一控制镜头41于一第一方向摆动的第一马达42及一控制镜头于一垂直第一方向的第二方向上摆动的第二马达43。如图3所示，本实施例的摄影组件4装设于车辆2的后保险杆21上，使第一方向71为垂直方向且第二方向72为水平方向，镜头41是一电荷耦合元件(CCD)摄影镜头而其相关控制镜头的电路410如图4。为了驱动第一与第二马达42，所以摄影组件4还包含一马达驱动单元40，如图5所示，此马达驱动单元40具有两为集成电路(IC)的马达驱动电路401、402以分别控制第一与第二马达42、43的转动。此外，为了固定镜头41与马达42、43，如图6所示，本实施例的摄影组件4还包含一马达固定座45及一镜头固定座46。马达固定座45具有由两垂直相交的套筒451、452且各套筒451、452的内径分别配合于对应马达42、43的外径，以容置马达42、43于其内。镜头固定座46具有一第一直立壁461及一与第一直立壁461的一侧垂直相接的第二直立壁462，而第一直立壁461上设有一卡位槽463及镜头41后表面凸设一卡置于卡位槽463中的卡置片411，以及第二直立壁462设有一配合第一马达42的一端部的穿孔464。配合图7所示，组装时，第一与第二马达42、43是分别穿设于套筒451、452内并利用两定位栓44来使马达42、43定位于马达固定座45上，镜头41的卡置片411卡置于镜头固定座46的卡位槽463中及第一马达42的一端部421卡置于第二直立壁462的穿孔464中，以达到定位镜头41与马达42、43的目的。组装后，如图8所示，控制组件5可控制第一马达42使镜头41于第一方向71约上、下90度的范围内摆动，即镜头41于第一方向71的摆动范围约180度。如图9所示，控制组件5控制第二马达43使镜头41于第二方向72约左、右90度的范围内摆动，即镜头41于第二方向72的摆动范围为180度。应注意的是，实际上第一与第二马达42、43可使镜头41分别于第一方向71与第二方向72作360度的转动，而本例中受限于组装位置与实际需求，所以只设定镜头41于第一与第二方向71、72的摆动角度为180。此外，由于镜头41的电路410(如图4)与马达驱动单元40中的马达驱动电路401、402(如图5)为现有技术，所以不在此详述。
再参照图2，控制组件5负责控制摄影组件4，使第一与第二马达42、43转动并令镜头电路410启动以使镜头41摄影周边环境来形成一影像信号。由于控制组件5分别控制第一与第二马达42、43，使得第一与第二马达42、43可同时被作动，致使镜头41可全方位地移动。本实施例的控制组件5包含一微处理器51。如图10，微处理器51容置一摆设于车体后方的盒体50中(如图3所示)并为一电性连接马达驱动单元40与镜头41的微处理器芯片，其具有信号运算、处理与储存的功能，以依外界控制命令或预定条件经马达驱动单元40控制第一与第二马达42、43转动并令镜头41摄影周围环境形成影像信号。
此外，为了方便使用者控制，控制组件5还具有一可移动的输入单元53，用以供使用者输入控制命令。如图11所示，本例的输入单元53具有一矩形壳体531、一容置于矩形壳体的控制器532、一输入元件集合533及输出接口集合534。输入元件集合533包含一由上、下、左、右键5331~5334所构成的方向键组、一自动键5335、一储存键5336、一载入键5337及三个记忆键5338~5340(此记忆键5338~5340的数目可实际设计需求而增减并不受限于本实施例的说明)，各按键5331~5340的功能容后再述。配合图12，控制器532是一集成电路，并具有编码功能且储存编码表，此编码表中具有多组控制码以分别对应不同按键5331~5340，而各按键5331~5340是分别电性连接一开关535，各开关535并电性连接控制器532，平时各开关535为一关闭(OFF)状态(即不导通而开路)，而当诸按键5331~5340被使用者按压时，则会驱使对应开关535由关闭变成开启(ON)(即导通而短路)。此时，控制器532因开关535状态的改变而可检测出哪一按键5331~5340被按压，控制器532并依编码表将其编码成对应的电信号输出至输出接口集合534。输出接口534是可以无线或有线或兼具有两者方式将电信号传递至微处理器51。为了便于使用者操控，本例的输出接口534包含一无线输出接口5341及一有线输出接口5342。而如图12所示，无线传输接口5341是一红外线传输接口而包含一发光二极管536，以把电信号转换成光信号输出，而有线传输接口5342具有一连接器537，以利用缆线将电信号传递至微处理器52。在此，无线传输接口5341可为诸如无线电波发射器或一蓝芽发射器等等之类的其他型式的无线传输接口。
另外，由于车辆行驶时，其汽车零件作动会对输入单元53输出的信号形成干扰，尤其是无线信号，造成传递至微处理器52的信号可能失真的隐忧。从而，控制组件5还包含一信号转换器54，是接收由输入单元53所输出信号，以确保信号可正确传递至微处理器51。由于信号于受保护中的环境，诸如缆线，则较不易受到干扰，所以如图13所示，本例的信号转换器54设置于输入单元53的附近，即驾驶者位置的附近，其包含一规格与输入单元53与输出接口集合534相匹配的输入接口集合541、一信号转换单元542及一诸如连接器之类的第一有线传输接口543。配合图14所示，此输入接口集合541具有一为红外线接收器的无线输入接口5411及一连接器的有线输入接口5412。而为了将自输入单元53输入信号转换成适于以有线方式传递的信号，所以信号转换单元542具有一第一转换电路5421，用以将自输入接口集合541输入符合红外线规格的信号解译成原始数字信号，以及一第二转换电路5422，用以处理此原始数字信号成一适于供微处理器51处理的数字信号，以由第一有线传输接口543经缆线传递至微处理器51。此外，即使在受保护的环境中传输，信号仍可能因其长距离传递而衰减，因而本例信号转换单元54还具有一信号加压电路5423，以把自第二转换电路5422信号加压处理(例如由5V提升为12V)，即把信号加强后，再经第一有线传输接口543传递至盒体50中的微处理器51。如此即使信号于传输过程因外在因素而衰减，但因信号加压电路543已事先将信号加强，所以衰减后的信号仍足以供微处理器51识别，以解决信号失真的疑虑。
因信号转换单元54的设计，所以如图10所示，本例中容置微处理器51的盒体50中还具有一与第一有线传输接口543匹配的第二有线传输接口511，以接收自信号转换器54的信号，以及一信号接收电路512，以桥接第二有线传输接口511与微处理器51，用以将馈入信号处理成适合微处理器51的信号，例如降压、整波等等。此外，为了让微处理器51可获知第一马达42与第二马达43是否转动至预定位置，所以还于第一与第二马达42、43附近设置定位检测器55，而如图5所示，此定位检测器55包含两组光电检测器551、552，以分别检测第一与第二马达42、43的转动位置，随时将马达的位置信息回传予微处理器51，以供微处理器51判断是否第一与第二马达42、43是否定位，若无时，则可令马达驱动单元40继续驱动未定位的马达42、43定位。此时，定位检测器55会随时检测第一与第二马达42、43的位置并把其位置信息回传予微处理器51，以便于微处理器51判断马达42、43的实际位置。
显示组件6用以接收自摄影组件4输出的原始影像信号并经处理后显示以供使用者即时观看，所以显示组件6具有一影像处理电路61及一显示器62。本例的显示器62是一液晶显示器，而如图15所示的影像处理电路61设置于盒体50中并电性连接微处理器51与镜头41的集成电路，其会对影像信号进行影像处理以转换成适于显示器62显示的信号后传递至显示器62来显示周围环境画面。值得注意的是，由于影像处理电路61是可应用目前现有的电路来达到且广为熟悉本技术的人员所熟知，所以不在此赘述。
依前所述，当使用者通过输入单元53输入控制命令时，则经由输入单元53的控制器532会把命令编码后而由输出接口集合534以有线或无线方式输出，而后信号转换器54会接收此信号并将此信号处理成适于微处理器51接收的信号与加压后，经由第一有线传输接口543、缆线与第二有线传输接口511后，并传送至信号接收器512对信号作适当调整后馈入微处理器51。而后，微处理器51会依控制命令通过马达驱动单元40来驱使第一与第二马达42、43转动，以令镜头41依照使用者需求移动。
在下文中，说明输入元件集合533中各按键功能。
一、方向键组的作用当方向键组中的任一按键5331~5334被按压时，则会经控制器532处理输出对应电码，而后依序经输出接口534、信号转换器54、第二有线传输接口511、信号接收器512后馈入微处理器51，由于控制器532会将各按键编译成不同电码信号而微处理器532内也储存有对应的编码表，所以一旦微处理器532接收到馈入信号可轻易识别是由哪一按键输入。如此，当上键5331被按压时，则微处理器532会经马达驱动单元40控制第一马达42转动来使镜头41沿第一方向71向上移动，以使镜头41能摄影到还高视角的环境。当下键5332被按压时，则微处理器532控制第一马达42转动来使镜头41沿第一方向71向下移动，以使镜头41的视角还低。相同地，当左键5333或右键5354被按压时，则微处理器51控制第二马达43沿第二方向72左右移动，以使镜头41可充分摄影周围环境。此外，由于微处理器51是分别控制第一与第二马达42、43，所以也可因上键5331与左/右键5333、5334或下键5332与左/右键5333、5334同时被按压，微处理器51同时控制第一与第二马达42、43作动，以使镜头41不再限定于方向轴上移动而可做全方位的移动，以充分解决以往视觉死角的问题。
二、其他功能键5335~5340的作用首先说明的是，当马达42、43作动后，则定位检测器55会即时把关于马达42、43的转动后的位置信息回传予微处理器51，所以微处理器51可即时掌握马达42、43的现在位置，并且由于微处理器51具有储存功能(即具有存储器)，所以可储存这些位置信息，以供后续使用。
自动键5335即对应一由业者或使用者所预设的镜头41角度，即微处理器51内储存有一组预设的马达42、43位置，所以当使用者按压自动键5335时，则微处理器51会依预设位置信息来控制第一与第二马达42、43转动，以使镜头41自动移动至预设角度。如此，使用者不需每一次都需通过方向键组的按键5331~5334操控镜头41移动至适当角度，以简化操控流程并符合人性化需求。
此外，由于不同使用者或不同情况下，需要的视角可能有所差异，因而本实施例还具有自我设定需求角度的功能，而且为了符合使用者不同需求还提供多组记忆功能来供使用者设定。如此，当使用者利用方向键组将镜头调整至一自己所希望的视角时，则可按压储存键5336，则微处理器51会预备将与此时镜头41相关的位置信息储存，并按键一记忆键5338或5339或5340，以给予此位置信息一识别索引后，微处理器51再将此笔位置信息储存。所以，本例中利用储存键5336与记忆键5338~5340搭配，使用者最多可储存三笔预设视角并以不同的记忆键5338~5340表示。
而后，当使用者欲直接切换镜头41至先前储存的视角时，则可按压输入单元53中的载入键5337及一对应希望视角的记忆键5338~5340。如此，微处理器51则会撷取对应记忆键5338~5340的位置信息并会依此位置信息直接控制第一与第二马达42、43移动至希望视角。如此，使用者可依个人需求设定所需的视角并可利用载入键5337与记忆键5338~5340搭配，快速切换镜头至希望视角，进而提供使用者多样化的选择与便于使用者操作。
依前所述，本实用新型确实具有以下功效1.镜头41全方位的移动相较于以往倒车影像装置只能提供单一方向轴(例如水平方向轴或垂直方向轴)的镜头转动，由于本实用新型的摄影组件4具有两组分别令镜头41于不同方向71、72上移动的马达42、43，所以本实用新型能提供全方位的的视角范围以供使用者选择，进而有效降低视觉死角产生机率。另外，由于本实施例利用马达驱动单元40中的两组马达驱动电路401、402来分别控制第一马达42与第二马达43，所以微处理器51可令两马达42、43同时转动，使镜头41不需依序作单方向(例如第一方向71或第二方向72)移动，进而可达到加快镜头移动速度的功效。
2.操作容易由于本实用新型提供自动键5335，使用者只需键入单一指令即可令镜头41移动至预设位置，并搭配多组记忆功能来提供使用者预先储存所需任何视角，以提供简单化且人性化的操作。此外，由于本例的输入装置53可以无线或有线方式传递控制命令，致使输入装置53位置较不受限制，以便于使用者操控。
值得注意的是，虽然前述实施例中摄影组件4设置于车后的保险杆，然而实际上它可设置于诸如车辆内部车顶或后视镜等等其他位置，并不应受限于本文的说明。
权利要求1.一种具有全方位的车用影像装置，设置于一车辆上，用以摄影周边环境并显示于车内以供驾驶者观看，其特征在于，包括一摄影组件、一控制组件及一显示组件；该摄影组件装设于该车辆上并具有一镜头、一控制该镜头于一第一方向摆动的第一马达及一控制该镜头于一垂直该第一方向的第二方向上摆动的第二马达；该控制组件负责控制该影像装置，使该第一与第二马达作动，以使该镜头的角度可全方位地移动，并令该镜头摄影周边环境以形成一影像信号；及该显示组件接收并显示该摄影组件的影像信号。
2.如权利要求1所述的具有全方位的车用影像装置，其特征在于该第一马达是使该镜头在该第一方向上的一第一角度范围内移动。
3.如权利要求1所述的具有全方位的车用影像装置，其特征在于该第二马达是使该镜头在该第二方向上的一第二角度范围内移动。
4.如权利要求1所述的具有全方位的车用影像装置，其特征在于该摄影组件包含一马达驱动单元，具有两组马达驱动电路是电性连接该控制组件与分别电性连接该第一与第二马达，以受该控制组件控制来分别输出信号控制该第一与该第二马达作动。
5.如权利要求1所述的具有全方位的车用影像装置，其特征在于该控制组件具有一微处理器，是控制该影像装置的动作；一输入单元，用以供使用者输入控制命令至该微处理器，而该微处理会依该控制命令作动该影像装置；及一定位感测器，是设置于该第一与第二马达周围，以检测该马达的位置信息并告知该微处理器。
6.如权利要求5所述的具有全方位的车用影像装置，其特征在于该控制组件还包含一位于该输入单元与该微处理器间的一信号转换器，用以使该输入单元的输出电信号正确地输入该微处理器。
7.如权利要求6所述的具有全方位的车用影像装置，其特征在于，该输入单元包含一输入元件集合，用以供使用者输入控制命令；一控制器，电性连接该输入元件集合并依该控制命令编译成一电信号；及一输出接口集合，电性连接该控制器并用以传递该电信号至该微处理器。
8.如权利要求7所述的具有全方位的车用影像装置，其特征在于该输入元件集合包含一储存键、一载入键及多个记忆键，当该储存键与该记忆键中之一被按压时，则该微处理器储存该位置信息，而当该载入键与已按压的记忆键被按压时，则该微处理器控制该镜头移动至与该位置信息对应的位置。
9.如权利要求7所述的具有全方位的车用影像装置，其特征在于该信号转换器包含一与该输入单元的输出接口集合规格相符并用以接收其所输出电信号的输入接口集合、一把该电信号处理成适于该微处理器处理的信号的信号转换单元及一电性连接该信号转换单元的第一有线传输接口，而该控制组件还包含一第二有线传输接口，其规格与该第一有线传输接口相符并电性连接该第一有线传输接口与该微处理器，以自该信号转换器接收该信号。
10.如权利要求9所述的具有全方位的车用影像装置，其特征在于该信号转换单元包含一用以加压该电信号的信号加压电路，及该控制组件还包含一位于该第二有线传输接口与该微处理器间的信号接收器，以调整该信号的电压成适合输入该微处理器的信号。
专利摘要一种具有全方位的车用影像装置，包括一摄影组件、一控制组件及一显示组件；该摄影组件装设于该车辆上并具有一镜头、一控制该镜头于一第一方向摆动的第一马达及一控制该镜头于一垂直该第一方向的第二方向上摆动的第二马达；该控制组件负责控制该影像装置，使该第一与第二马达作动，以使该镜头的角度可全方位地移动，并令该镜头摄影周边环境以形成一影像信号；及该显示组件接收并显示该摄影组件的影像信号。由于该摄影组件具有两组分别使其镜头于不同方向上摆动的马达，因此可以进行全方位摄影。
文档编号B60R1/08GK2573324SQ0225941
公开日2003年9月17日 申请日期2002年9月29日 优先权日2002年9月29日
发明者何昭霆 申请人:峰鼎电子股份有限公司