专利名称：汽车后视装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监测装置，具体涉及一种汽车后视装置。
背景技术：
迄今，各种汽车在倒车时，通常应用反光镜了解车后的情形。但是，传统反光镜必须伸出车体至少10厘米，在会车和超车时都较容易与另外的车发生刮擦。而反光镜的后视效果是较差的，特别是在视觉环境恶劣的条件下，给司机行车造成很大的困难。目前，公交车上有用视频线将摄像头和显示器连接的方法，把车门处的情况显示到司机眼前的装置。使用摄像头和显示屏的方法，解决反光镜伸出车体和汽车后视的问题，是目前正在解决的课题。能让司机完全了解到车后情形，进而让司机能够判断物体距离本车体的方位和准确距离，更好地避免危险情况发生的监测装置，目前尚未有见。为了克服以上种种缺陷，开发新型的倒车观察装置，是目前面对的技术课题。
发明内容
本发明的目的在于克服传统反光镜的缺陷，提供一种司机在视觉环境恶劣的条件下也能完全了解到车后情形，并得到后车或障碍物距离等自动测量到的准确数据信息、实现安全行车的装置。
为达到上述目的，本发明提供一种汽车后视装置，包括摄像头、与摄像头通过视频电缆顺序连接的图像DSP处理芯片和电子屏幕，图像DSP处理芯片和电子屏幕之间接有微处理器，所述微处理器具有关于后视和测量的操作程序，该程序执行如下步骤a)获取各式车辆的平均宽度及其成像像素的大小；b)设定特定报警距离的画面成像宽度数据；c)获取距离与画面成像宽度的建模关系式；d)启动测量，获取实际图像数据；e)进行后视车体或障碍物模糊处理，通过建模关系式获取距离数据、本车和后车速度数据；f)判断是否为安全距离或安全速度，并显示该数据和给出相应的报警提示。
本发明汽车后视装置，其中，微处理器接有与倒车档机械相连的位置开关，位置开关的状态信息接至微处理器；电子屏幕装有与其机械相连的控制电机，微处理器与电子屏幕之间接有屏幕控制电路；微处理器相应输出的控制信息经屏幕控制电路接至电子屏幕的控制电机。
本发明汽车后视装置，其中，摄像头和/或电子屏幕各有2个以上，摄像头和图像DSP处理芯片之间接有摄像头选择电路；电子屏幕与屏幕控制电路之间接有屏幕选择电路。
本发明汽车后视装置，其中，摄像头装有电动云台和/或电动变焦镜头和/或遥控雨刷，摄像头选择电路和微处理器之间接有摄像头控制电路，微处理器的控制信息经摄像头控制电路和摄像头选择电路分别接至相应摄像头的电动云台、电动变焦镜头和/或遥控雨刷。
本发明汽车后视装置，其中，微处理器接有扩展的硬盘存储器和人机操作界面。
本发明汽车后视装置，其中，摄像头采用固体摄像管或红外热成像仪。
本发明汽车后视装置，其中，摄像头采用型号为ANS/PAS-13的红外热成像仪。
本发明的特点是由于采用了倒车观察的电子装置，司机在视觉环境恶劣的条件下也能从屏幕完全了解到车后情形，并得到后车或障碍物距离等自动测量到的准确数据信息，从而实现安全行车。
图1为本发明汽车后视装置的控制方框图；图2为本发明汽车后视装置的结构示意图；图3为本发明汽车后视装置中摄像头的安装示意图；图4和图5为本发明汽车后视装置中电子屏幕的安装示意图；图6为图像处理和数据传输电路原理图；图7为微处理器控制原理图；图8为控制电机的电路原理图；图9为本发明汽车后视装置关于后视和测量操作的流程图一；图10为本发明汽车后视装置关于后视和测量操作的流程图二。
具体实施例方式
参见图1和图2，本发明汽车后视装置，包括通过视频电缆连接的摄像头1和电子屏幕2，摄像头1与电子屏幕2之间接有图像DSP处理芯片9和微处理器3。
在本发明优选的实施例中，微处理器3接有与倒车档机械相连的位置开关11，当司机倒车时，位置开关11的状态信息接至微处理器3。电子屏幕2装有与其机械相连的控制电机，微处理器3输出的控制信息经屏幕控制电路4和屏幕选择电路6接至电子屏幕2的控制电机，并经摄像头控制电路7和摄像头选择电路5接至摄像头1的电动云台、电动变焦镜头和遥控雨刷。
在本发明优选的实施例中，采用同轴电缆传输视频基带信号的传输方式。在选择摄像头时，监视目标的环境最低照度应高于摄像头要求最低照度的10倍以上。黑白监视器监视目标最低照度不应小于10lx，彩色监视器监视目标最低照度不应小于50lx。零照度环境下应采用红外光源或其他光源。摄像头采用电动变焦镜头、自动光圈或电动光圈镜头和电动云台，由于要适应于不同天气环境，防雨、防尘、防水，设置有遥控雨刷，后视装置可以对摄像头的上述部件进行控制。考虑到车体控制距离较短，摄像头1的视频信号及微处理器3的控制信号可用两条同轴电缆。
在本发明优选的实施中，摄像头1选用固体摄像管，它的优点是惰性小、灵敏度高、抗强光照射、几何失真小、均匀性好；抗冲振，没有微音效应；小而轻、寿命长。摄像头的安装位置如图3所示，可在图3中1、2、3各处选择安装这种摄像头。
为了使夜晚或者大雾、大雨、暴风雪或者沙尘暴天气能够安全行车，在本发明汽车后视装置的另一实施中，摄像头4采用红外热成像仪，借助于目标自身发射的红外辐射来实现观察，它根据目标与背景或目标各部分之间的温差或热辐射差来发现目标。红外热成像仪可在雾、雨、雪的天气下工作，作用距离远，能识别伪装和抗干扰等。红外热成像仪将景物的辐射图像转换成电荷图像，经信息处理后，由显示器件转换成可见图像。如ANS/PAS-13型，这种装置采用的技术包括用于小型望远镜获取远距离目标的高灵敏度碲化镉焦平面技术；以高级塑料作外壳的轻质、高传输率二元光学部件；小体积、低功耗的超大规模集成电路(VLSI)电子部件；无声操作、高可靠性、拇指大小的热电致冷器；低功耗、高亮度发光二极管(LED)显示；适用于各类环境。参见图3，在4处装上这种摄像头，就可以在各种恶劣天气的行车环境下安全行车了。
电子屏幕选择彩色监视器还是黑白监视器应与装置的摄像头一致。在本发明优选的实施中，采用单屏多画面显示技术。在本发明的其他实施中，也可采用2-4屏显示。电子屏幕可安装在如图7所示的位置。参见图4，挡风玻璃上置型的好处是当作原来在此位置的折光板，没有增占空间。参见图5，电子屏幕置于原来控制盘的油量表和速度表之间，汽车原来的反光镜正式电子化了，司机操作和控制都很方便。
参见图8的控制电机的电路原理图，它适合于对电子屏幕2或摄像头4的电机进行控制。参见图6的图像处理和数据传输电路原理图，其中，芯片U2为图像处理芯片，芯片U3为数据传输芯片。参见图7的微处理器控制原理图，其中，芯片U2为微处理器MCU，该芯片分别与摄像头1、电子屏幕2、存储器10和人机操作界面8等相连。其他电路属于传统控制电路，在此不作赘述。
下面说明系统的工作过程。参见图9和图10，在本发明汽车后视装置中，自动测量距离由软件处理。处理方法是对采集的图像信息进行分析，对图像作模糊处理。当模糊影响中的道路很短时，将发出危险警报。图像DSP处理芯片9具有通用的图像DSP处理的操作程序，这里不多做说明。微处理器3执行关于距离数据建模和距离自动测量的操作程序。
关于距离数据建模，参见图9，其步骤为1)收集各式车辆的宽度，进行车辆宽度标准化，即获取车辆的平均宽度；2)获取镜头成像像素的大小；3)设定特定报警距离与画面成像宽度数据；存储实际距离与画面成像宽度数据并进行校正处理；获取距离与画面成像宽度的关系式，即建模关系式；4)对特定报警距离与画面成像宽度数据进行标记，供告警处理采用。
关于距离自动测量，参见图10，其步骤为1)判断是否进行校准，如果是，则执行2)；如果否，则执行3)；(步骤101)2)提供校准距离，按键校准并存储校准数据；(步骤102-104)3)进入距离和速度测量，每隔5秒获取一次图像数据；(步骤105)4)进入路面模糊处理，判断图像中是否有车，如果是，则执行5)；如果否，则报告安全；(步骤106-108)5)进入车体或障碍物模糊处理，通过建模关系式获取第一次距离数据和第二次距离数据；获取本车行驶速度；以第二次距离数据减去第一次距离数据，除以5秒，加上本车行使速度，获取后面车辆的行驶速度；(步骤110)6)判断是否为安全距离或安全速度，如果是，则显示距离和后面车辆的速度；(步骤112)如果否，则执行10)；(步骤111)7)出现不安全距离或不安全速度，发出警报，提示应急处理。(步骤113)其中，图像处理包括切换、记录、重放、加工和复制等。所有视频信号在指定的监视器上进行固定或时序显示，也可以进行图像混合、画面分割、字幕叠加、记录和重放，以便分析处理所发生的事故。
权利要求
1.汽车后视装置，包括摄像头(1)、与所述摄像头(1)通过视频电缆顺序连接的图像DSP处理芯片(9)和电子屏幕(2)，其特征在于所述图像DSP处理芯片(9)和电子屏幕(2)之间接有微处理器(3)，所述微处理器(3)具有关于后视和测量的操作程序，该程序执行如下步骤1)获取各式车辆的平均宽度及其成像像素的大小；2)设定特定报警距离的画面成像宽度数据；3)获取距离与画面成像宽度的建模关系式；4)启动测量，获取实际图像数据；5)进行后视车体或障碍物模糊处理，通过所述建模关系式获取距离数据、本车和后车速度数据；6)判断是否为安全距离或安全速度，并显示该数据和给出相应的报警提示。
2.根据权利要求1所述的汽车后视装置，其特征在于所述微处理器(3)接有与倒车档机械相连的位置开关(11)，所述位置开关(11)的状态信息接至所述微处理器(3)；所述电子屏幕(2)装有与其机械相连的控制电机，所述微处理器(3)与所述电子屏幕(2)之间接有屏幕控制电路(4)；所述微处理器(3)相应输出的控制信息经所述屏幕控制电路(4)接至所述电子屏幕(2)的控制电机。
3.根据权利要求1或2所述的汽车后视装置，其特征在于所述摄像头(1)和/或所述电子屏幕(2)各有2个以上，所述摄像头(1)和所述图像DSP处理芯片(9)之间接有摄像头选择电路(5)；所述电子屏幕(2)与所述屏幕控制电路(4)之间接有屏幕选择电路(6)。
4.根据权利要求3所述的汽车后视装置，其特征在于所述摄像头(1)装有电动云台和/或电动变焦镜头和/或遥控雨刷，所述摄像头选择电路(5)和所述微处理器(3)之间接有摄像头控制电路(7)，所述微处理器(3)的控制信息经所述摄像头控制电路(7)和摄像头选择电路(5)分别接至相应摄像头(1)的所述电动云台、电动变焦镜头和/或遥控雨刷。
5.根据权利要求4所述的汽车后视装置，其特征在于所述微处理器(3)接有扩展的硬盘存储器(10)和人机操作界面(8)。
6.根据权利要求5所述的汽车后视装置，其特征在于所述摄像头(1)采用固体摄像管或红外热成像仪。
7.根据权利要求6所述的汽车后视装置，其特征在于所述摄像头(1)采用型号为ANS/PAS-13的红外热成像仪。
全文摘要
本发明一种汽车后视装置，包括通过视频电缆连接的摄像头和电子屏幕，摄像头与电子屏幕之间接有图像DSP处理芯片和微处理器，微处理器具有关于后视和测量的操作程序。微处理器接有与倒车档机械相连的位置开关，位置开关的状态信息接至微处理器。电子屏幕装有与其机械相连的控制电机，微处理器与电子屏幕之间接有屏幕控制电路，微处理器相应输出的控制信息经屏幕控制电路接至电子屏幕的控制电机。本发明的特点是由于采用了倒车观察的电子装置，司机在视觉环境恶劣的条件下也能从屏幕完全了解到车后情形，并得到后车或障碍物距离等自动测量到的准确数据信息，从而实现安全行车。
文档编号B60R1/02GK1701991SQ20041004272
公开日2005年11月30日 申请日期2004年5月24日 优先权日2004年5月24日
发明者刘新颜 申请人:刘新颜