专利名称：车辆智能后视装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种车辆智能化技术领域的装置，具体是一种车辆智能后 视装置。
背景技术：
现有车辆在行驶过程需要变道、或者左转、或者右转的时候，均要依靠驾 驶员自行观察和判断前后方其它车辆的行驶状况来确定自己驾驶的车辆是否可 以执行变道、或者左转、或者右转，此时，时常会因为驾驶员的视场受遮挡、 或者路况复杂等因素的影响造成正在变道、或者左转、或者右转的车辆与后方 急速前行的车辆发生碰撞而酿成交通事故。另外，受道路建设的条件所限，城 市诸多道路的机动车、非机动车道不能用栏杆等障碍物隔离，机动车临时停放 时开车门易诱发与非机动车的碰撞。虽然道路交通安全法及其实施条例等都强调"路边停车应紧靠道路右侧，开关车门不得防碍其它车辆和行人通行"，但 是由于车上人员或急于下车或缺少意识，往往会造成车门开启过程意外伤及行 人或其它车辆。更有甚者，出租车司机急功近利，时常会在道路的任何地方急 急忙忙上下乘客而造成伤及行人和其它车辆的惨重交通事故发生。就当前这种 交通事故现状，仅仅依靠强调《道路交通安全法》及其实施条例显然是不够的， 也不可能在短期内达到全面提升人们的法制意识和安全意识的目的，因此还必 须增加车辆的优越性能，通过先进技术手段来防止此类道路事故的发生。经对现有技术文献的检索发现，中国发明专利申请号为200610049671. 2的 专利，专利名称为 一种汽车用智能后视系统，该专利包括经专用连接部件 与整体连为一体的后视镜镜体，后视镜镜体内设有智能防眩目组件和车辆行驶 信息显示组件，该信息显示组件包括有安装在变色玻璃上的信息显示窗口，变 色玻璃为具有电致变色玻璃或液晶玻璃，后视镜壳体内设有智能控制单元和传 感器组件，防眩目组件采用传感器组件中的前光敏传感器和后光敏传感器，该专利根据前光敏传感器和后光敏传感器采集的光强信号，通过程序控制能自动 消除环境光强波动变化的影响。该专利在于"防眩目"以避免驾驶员因视觉障 碍而引发交通事故，不具备能够对后方前行车辆行驶状态的智能识别与判断， 更不具备能够保障当前车辆执行变道、或者左转、或者右转时的安全自动控制 功能。发明内容本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种车辆智能后视装 置，使车辆在行驶过程执行变道、或者转弯、或者倒车时能够有效避免与左后 方或者右后方前行车辆的碰撞，还能够在车辆停驶时保障车上人员在开关车门 过程不会发生与后方前行的机动车、非机动车以及行人发生碰撞。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括针孔摄像头、驾驶状态 编码器、信号处理器、通道译码器、电子开关器、锁定器、语音提示器、液晶 显示器，其中针孔摄像头共有三个，两个分别设置在车辆左右两侧的后视镜上， 一个设置在车厢后挡板上，三个针孔摄像头的输出接口分别与信号处理器 的三个图像输入接口相连，驾驶状态编码器的输出接口与信号处理器的数字信 号输入接口连接，驾驶状态编码器的信号输入接口与车辆的左转、右转和倒车 信号输出接口相连，信号处理器有两个输出接口，信号处理器的第一输出接口 与通道译码器的输入接口相连，信号处理器的第二输出接口连至液晶显示器的 输入接口，通道译码器的输出接口与电子开关器的控制输入接口连接，电子开 关器的输出接口同时与锁定器的输入接口和语音提示器的输入接口连接。所述车辆的左转、右转和倒车信号输出接口就是车辆的左转、右转和倒车信号灯电极两端电压信号输出接口，其输出的信号称为驾驶操作开关信号。所述针孔摄像头，其内核为场效应半导体图像传感芯片，是一种场效应半 导体图像传感器，简称CMOS摄像头，三个针孔摄像头中，第一个针孔摄像头安 装于车辆左外侧后视镜上，为左针孔摄像头，由左针孔摄像头采集到的图像称 为左视图，第二个针孔摄像头安装于车辆右外侧后视镜上，为右针孔摄像头， 由右针孔摄像头采集到的图像称为右视图，第三个针孔摄像头安装于车厢后挡 板上，称为后针孔摄像头，由后针孔摄像头采集到的图像称为后视图。左、右、后三个针孔摄像头分别通过各自的左、右、后三个视场对车辆的左后侧、右后 侧、正后方景物图像进行采集，并将各自采集到的景物图像模拟信号分别由各 自的输出接口经视频电缆输送至信号处理器。所述驾驶状态编码器，包括信号输入接口、信号编码器、数字信号输出 接口，其中信号输入接口包括三个输入通道，第一通道的输入端连接车辆的 左转信号输出接口，第二通道的输入端连接车辆右转信号输出接口，第三通道 的输入端连接车辆的倒车信号输出接口，信号编码器包括含三个单稳态触发器， 其输入端分别与信号输入接口的三个输入通道的输出端相连，其输出端与数字 信号输出接口的输入端连接，数字信号输出接口的输出端与信号处理器连接。所述单稳态触发器只要接收到直流正电压，即被触发，输出高电平"l"， 否则输出低电平"0"。所述信号处理器，包括左图像输入接口、右图像输入接口、后图像输入 接口、数字信号输入接口、第一模数转换模块、第二模数转换模块、第三模数 转换模块、图像处理程序模块、通道选通指令输出模块、第一输出接口、第二 输出接口，其中左图像输入接口经视频电缆与左针孔摄像头输出接口相连， 右图像输入接口经视频电缆与右针孔摄像头输出接口相连，后图像输入接口经 视频电缆与后针孔摄像头输出接口相连，左、右、后图像输入接口的输出端分 别与第一、第二、第三模数转换模块的输入端连接，第一模数转换模块的输出 端口与图像处理程序模块的第一输入通道连接，第二模数转换模块的输出端口 与图像处理程序模块的第二输入通道连接，第三模数转换模块的输出端口与图 像处理程序模块的第三输入通道连接；数字信号输入接口的输入端和驾驶状态 编码器的数字信号输出接口相连，数字信号输入接口的输出端与图像处理程序 模块的第四输入通道连接；通道选通指令输出模块的输入端口与图像处理程序 模块的第一输出端口连接，通道选通指令输出模块的输出端口与信号处理器第 一输出接口的输入端连接，信号处理器第一输出接口的输出端与通道译码器的 输入接口连接，图像处理程序模块的第二输出端口与信号处理器第二输出接口 的输入端连接，信号处理器第二输出接口的输出端与液晶显示器的输入接口连 接。所述图像处理程序模块，是信号处理器中的核心技术模块，包括图像预 处理模块、图像边缘检测模块、决策运算模块和决策执行指令输出模块，其中 图像预处理模块的四个输入通道分别与三个模数转换模块的输出端口及数字信 号输入接口的输出端连接，图像预处理模块的输出端口与图像边缘检测模块的 输入端口连接，图像边缘检测模块的输出端口与决策运算模块的输入端口连接， 决策运算模块的输出端口与决策执行指令输出模块的输入端口连接，决策执行 指令输出模块的第一输出端口作为图像处理程序模块的第一输出端口与通道选 通指令输出模块相连，决策执行指令输出模块的第二输出端口作为图像处理程 序模块的第二输出端口与信号处理器第二输出接口的输入端连接。所述图像预处理模块接收左、右、后针孔摄像头传输的左、右、后视图， 进行预处理后得到的数字图像信号传输给图像边缘检测模块；所述图像边缘检测模块对数字图像进行边缘检测，并将二值化的边缘图像 输出至决策运算模块；所述决策运算模块将二值化的边缘图像通过极对数坐标变换进行图像数据 转换，利用图像数据转换过程具有物体旋转不变性和縮放不变性来实行对目标 的跟踪，进而识别出图像所对应的被捕捉物体的运动状态，并传输到决策执行 指令输出模块；所述决策执行指令输出模块，根据接收到的决策运算模块输出的、代表着 被捕捉物体的运动状态的代码，以及驾驶操作开关信号来确定是否向后续的警 示模块和机电伺服装置发出禁止变道、或转弯、或开门、或倒车等决策执行指 令。所述决策执行指令包括禁止左转、禁止右转、禁止左开门、禁止右开门、 禁止倒车五条指令，每条指令由3位2进制机器代码表示，具体是001为禁止 左转、010为禁止右转、011为禁止左开门、100为禁止右开门、000为禁止倒 车。所述通道译码器，即通道译码模块芯片，其输入端口与信号处理器的第一输 出接口相连，其输出端口与电子开关器连接。所述电子开关器，包括第一输入接口、电子开关，其中，第一输入接口的输入端接直流电源，并与通道译码器的输出端口相连，第一输入接口的输出端 与电子开关的输入端口并接，电子开关包括五个，五个电子开关的输出端分别 与锁定器的输入接口连接。所述电子开关，为NPN型半导体开关管，五个电子开关管采用同一规格型号 的半导体开关管，当基极对发射极电压超过0.7V时导通，否则截止，利用半导 体开关管的开关特性确保开/关两种工作状态转换过程具有微秒极的响应时间 常数。所述锁定器，共有五个，第一锁定器为左转锁定器，第二锁定器为右转锁定 器，第三锁定器为左开门锁定器，第四锁定器为右开门锁定器，第五锁定器为 倒车锁定器，每个锁定器均包括第二输入接口、继电开关和电磁脱钩器，每 个锁定器的第二输入接口的输入端分别与语音提示器输入接口的五个输入端头 以及电子开关器的五个电子开关的输出端对应并接，第二输入接口的输出端与 继电开关的输入端连接，继电开关的的输出端与电磁脱钩器的输入端连接。所述语音提示器，包括第三输入接口、电压衰减器、寻址器、数字语音模 块、数模转换模块、功率放大模块、扬声器，其中第三输入接口包括五个输 入端，分别与五个锁定器信号的第二输入接口的输出端以及电子开关器的五个 电子开关的输出端对应并接，第三输入接口的输出端与电压衰减器的输入端口 连接，电压衰减器的输出端口与寻址器的输入端口连接，寻址器的输出端口与 数字语音模块的输入端口连接，数字语音模块的输出端口与数模转换模块的输入端口连接，数模转换模块的输出端口与功率放大模块的输入端口连接，功率 放大模块的输出端口与扬声器的输入端口连接。所述液晶显示器，用以显示信号处理器输出的数字图像信号和景物图像的识 别信息。车辆启动后，本发明装置即进入工作状态驾驶状态编码器的信号输入接口通过车辆的左转、右转和倒车信号输出接 口接收来自左转、右转和倒车信号灯电极两端的直流电信号，当左转、右转或 倒车信号灯打开时，车辆的左转、右转或倒车信号输出接口输出直流正电压信 号，否则输出为O，驾驶状态编码器将输出结果传输给信号处理器的数字信号输入接口；同时，左针孔摄像头持续采集车辆左后侧的景物图像，右针孔摄像头持续 采集车辆右后侧的景物图像，后针孔摄像头持续采集车辆正后方的景物图像； 三个针孔摄像头将各自采集的景物图像模拟信号分别由各自的输出接口经视频 电缆输至信号处理器的左、右和后图像输入接口；信号处理器对左侧、右侧或后侧的景物图像进行处理和识别运算，其中， 图像预处理模块接收左、右、后针孔摄像头传输的左、右、后视图，进行预处 理后得到数字图像信号传输给图像边缘检测模块，图像边缘检测模块进行图像 边缘检测并将其二值化的边缘图像输出至决策运算模块，决策运算模块将二值 化边缘图像通过极对数坐标变换进行图像数据转换，利用图像数据转换过程具 有物体旋转不变性和縮放不变性实行对目标的跟踪，进而识别出图像所对应的 被捕捉物体的运动状态；信号处理器在对景物图像中的物体运动状态做出准确判断的基础上，同时 根据驾驶状态编码器输出的状态代码来确定是否向驾驶员发出决策执行指令， 决策执行指令通过信号处理器输出的通道选通指令信号予以实现，当需要向驾 驶员发出决策执行指令时，信号处理器输出通道选通指令信号至通道译码器， 通道译码器根据通道选通指令选通相应电子开关，使直流电压抵达对应的锁定 器的输入接口，锁定器启动其中的继电开关驱动机电装置能够避免驾驶员错误 操作的发生，同时与锁定器输入接口并接的语音提示器在直流电压的作用下向 驾驶员播放出提示语言，提醒驾驶员立即停止错误的危险操作，因此能够最大 限度地避免车辆在变道、转弯或倒车时可能发生的道路交通事故。本发明装置 在车辆启动后始终处于带电运行状态，本发明装置随着车辆发动机的关闭，经 过2分钟的延时后自动关闭电源、停止工作。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果在保障车辆行驶安全方面进 一步提高自动化和智能化水平，具体表现，第一、不会因为驾驶员的疏忽而在 变道过程，或者左转，或者右转时与左后方或者右后方正在前行车辆发生碰撞； 第二、车辆停下，不会因为司乘人员的疏忽在打开车门过程与后方正在前行的 机动车、非机动车或行人发生碰撞；第三、倒车时，可以及时提醒驾驶员车辆后方的路面情况，因此能够最大限度地提高现有车辆的运行安全和人员生命保 障水平。因此从自动化、智能化的技术层面上真正提高了车辆的安全技术水平， 极大限度地避免了可能出现的道路交通事故的发生，极大限度地保护了生命和 财产的安全。
图l为本发明系统结构示意图；图2为本发明中三个针孔摄像头在汽车上的安装位置结构示意图；图3为本发明的驾驶状态编码器的结构框图；图4为本发明的信号处理器的结构框图；图5位本发明的图像处理程序模块的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方 案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不 限于下述的实施例。如图1、 2所示，本实施例包括左针孔摄像头1、右针孔摄像头2、后针 孔摄像头3、驾驶状态编码器4、信号处理器5、通道译码器6、电子开关器7、 锁定器、语音提示器13、液晶显示器14，其中左针孔摄像头1安装于车辆左 外测后视镜的最靠近边缘的位置，右针孔摄像头2安装于车辆右外测后视镜的 最靠近边缘的位置上，后针孔摄像头3安装于车厢后挡板的中心位置上，三个 针孔摄像头的输出接口分别与信号处理器的三个图像输入接口相连，驾驶状态 编码器4的输出接口与信号处理器5连接，驾驶状态编码器4的信号输入接口 与车辆的信号输出接口相连，信号处理器5有两个输出接口，信号处理器的第 一输出接口与通道译码器6的输入接口相连，信号处理器5的第二输出接口连 至液晶显示器14的输入接口，通道译码器6的输出接口与电子开关器7的输入 接口连接，电子开关器7的输出接口同时与锁定器的输入接口和语音提示器13 的输入接口连接。如图3所示，所述驾驶状态编码器4，包括信号输入接口 15、信号编码 器16、数字信号输出接口 17，其中信号输入接口 15包括三个输入通道，第一通道连接车辆的左转信号输出接口，第二通道连接车辆右转信号输出接口， 第三通道连接车辆的倒车信号输出接口，三个信号输入通道的输出端口分别与 信号编码器16的三个输入端口连接，信号编码器的输出端口与数字信号输出接 口的输入端连接，数字信号输出接口的输出端与信号处理器的数字信号输入接 口连接。所述驾驶状态编码器4的信号输入接口 15通过车辆的左转、右转和倒车信 号输出接口接收来自左转、右转和倒车信号灯电极两端的直流电信号，当左转、 右转或倒车信号灯打开时，左转、右转或倒车信号输出接口输出的直流正电压 信号，否则输出为0;信号编码器的三个输入端口在接收到直流正电压时，内部 的三个单稳态触发器被触发，输出高电平"1"，否则输出低电平"0"。当信号 输入接口 15第一输入通道接收左转信号为直流正电压输入，而其余两个输入通 道接收信号均为0输入时，信号编码器16的输出代码为"001"，表示此时驾驶 员正在操作左转或左变道；当信号输入接口 15第二输入通道接收右转信号为直 流正电压输入，而其余两个输入通道接收信号均为O输入时，信号编码器16的 输出代码为"010"，表示此时驾驶员正在操作右转或右变道；当信号输入接口 15第三输入通道接收倒车信号为直流正电压输入，而其余两个输入端口接收信 号均为0输入时，信号编码器16的输出代码为"100"，表示此时驾驶员正在操 作倒车；当信号输入接口 15三个输入通道接收到的信号均为0输入时，信号编 码器16的输出代码为"000"，表示此时车辆处于正常直行状态。如图4所示，所述信号处理器5，包括左图像输入接口 18、右图像输入 接口 19、后图像输入接口 20、第一模数转换模块21、第二模数转换模块22、 第三模数转换模块23、图像处理程序模块24、通道选通指令输出模块25、数字 信号输入接口26、第一输出接口27、第二输出接口28，其中左图像输入接口 18经视频电缆与左针孔摄像头输出接口相连，右图像输入接口 19经视频电缆与 右针孔摄像头输出接口相连，后图像输入接口 20经视频电缆与后针孔摄像头输 出接口相连，左、右、后图像输入接口的输出端分别与第一、第二、第三模数 转换模块的输入端连接，第一模数转换模块21的输出端口与图像处理程序模块 24的第一输入通道连接，第二模数转换模块22的输出端口与图像处理程序模块24的第二输入通道连接，第三模数转换模块23的输出端口与图像处理程序模块 24的第三输入通道连接；数字信号输入接口的输入端和驾驶状态编码器4的数 字信号输出接口 17相连，数字信号输入接口的输出端与图像处理程序模块24 的第四输入通道连接；通道选通指令输出模块25的输入端口与图像处理程序模 块24的第一输出端口连接，通道选通指令输出模块25的输出端口与信号处理 器5第一输出接口的输入端连接，信号处理器5的第一输出接口 27的输出端与 通道译码器6的输入接口连接，图像处理程序模块24的第二输出端口与信号处 理器5的第二输出接口 28的输入端连接，信号处理器5的第二输出接口 28的 输出端与液晶显示器14的输入接口连接。如图5所示，所述图像处理程序模块24，是信号处理器中的核心技术模块， 包括图像预处理模块、图像边缘检测模块、决策运算模块和决策执行指令输 出模块，其中图像预处理模块的四个输入通道分别与三个模数转换模块的输 出端口及信号处理器5的数字信号输入接口 26的输出端连接，图像预处理模块 的输出端口与图像边缘检测模块的输入端口连接，图像边缘检测模块的输出端 口与决策运算模块的输入端口连接，决策运算模块的输出端口与决策执行指令 输出模块的输入端口连接，决策执行指令输出模块的第一输出端口作为图像处 理程序模块的第一输出端口与通道选通指令输出模块相连，决策执行指令输出 模块的第二输出端口作为图像处理程序模块的第二输出端口与信号处理器第二 输出接口的输入端连接。所述图像预处理模块接收左、右、后针孔摄像头传输的左、右、后视图， 进行预处理后得到数字图像信号传输给图像边缘检测模块；所述图像边缘检测模块进行图像边缘检测并将二值化的边缘图像输出至决 策运算模块；所述决策运算模块将二值化边缘图像通过极对数坐标变换进行图像数据转 换，利用图像数据转换过程具有物体旋转不变性和縮放不变性来实行对目标的 跟踪，进而识别出图像所对应的被捕捉物体的运动状态，并传输到决策执行指 令输出模块；所述决策执行指令输出模块根据接收到的决策运算模块输出的、代表着被捕捉物体的运动状态的代码，以及驾驶操作开关信号来确定是否向后续的警示 模块和机电伺服装置发出禁止变道、或转弯、或开门、或倒车等决策执行指令。 所述通道选通指令包括禁止左转、禁止右转、禁止左开门、禁止右开门、 禁止倒车五条指令，每条指令由3位2进制机器代码表示，具体是001为禁止左转、010为禁止右转、011为禁止左开门、100为禁止右开门、000为禁止倒车。所述通道译码器6，即通道译码模块芯片，具体采用HD74AC4514芯片，其 输入端口与信号处理器的第一输出接口相连，其输出端口与电子开关器的控制 输入接口连接。所述电子开关器7，包括第一输入接口、电子开关，其中，第一输入接口 的输入端接24V直流电源，并与通道译码器的输出端口相连，第一输入接口的 输出端与电子开关的输入端口并接，电子开关包括五个，五个电子开关的输出 端分别与锁定器的输入接口连接。所述电子开关，为NPN型半导体开关管，五个电子开关管采用同一规格型 号的半导体开关管，当基极对发射极电压超过0.7V时导通，否则截止，利用半 导体开关管的开关特性确保开/关两种工作状态转换过程具有微秒极的响应时 间常数。所述锁定器，共有五个，第一锁定器8、第二锁定器9、第三锁定器IO、第 四锁定器ll、第五锁定器12，第一锁定器8为左转锁定器，第二锁定器9为右 转锁定器，第三锁定器10为左开门锁定器，第四锁定器11为右开门锁定器， 第五锁定器12为倒车锁定器，每个锁定器均包括第二输入接口、继电开关和 电磁脱钩器，每个锁定器的第二输入接口的输入端分别与语音提示器输入接口 的五个输入端头以及电子开关器的五个电子开关的输出端对应并接，第二输入 接口的输出端与继电开关的输入端连接，继电开关的的输出端与电磁脱钩器的 输入端连接。所述语音提示器13，包括第三输入接口、电压衰减器、寻址器、数字语音模块、数模转换模块、功率放大模块、扬声器，其中第三输入接口包括五个输入端，分别与五个锁定器信号的第二输入接口的输出端以及电子开关器的五个电子开关的输出端对应并接，第三输入接口的输出端与电压衰减器的输入 端口连接，电压衰减器的输出端口与寻址器的输入端口连接，寻址器的输出端 口与数字语音模块的输入端口连接，数字语音模块的输出端口与数模转换模块 的输入端口连接，数模转换模块的输出端口与功率放大模块的输入端口连接， 功率放大模块的输出端口与扬声器的输入端口连接。所述液晶显示器，用以显示信号处理器输出的数字图像信号和景物图像的识 别信息。本实施例在工作过程中包括如下五种情况第一种情况，驾驶员打开左转指示灯，驾驶状态编码器4立即接收到左转 信号输入，此时信号处理器5根据对左针孔摄像头1采集到的左后侧景物图像 进行识别、判定左侧车道上随后正有车速超过自身的前行车辆，信号处理器5 实时向通道译码器6输出通道选通指令"001"，在该指令的控制下，电子开关 器7中的第一电子开关导通，使得24V直流电压抵达第一锁定器8的输入接口， 在第一锁定器8的作用下，其中的电磁脱钩器锁定方向盘，不让其左转，同时， 语音提示器13在输入接口第一端头获得24V直流电压的情况下，由其寻址器指 定并读取"左车道有车，不得左转或变道！"存放在数字语音模块中的存储单元， 实时地通过扬声器和设置于驾驶表盘上的小型液晶显示器14提醒驾驶员"左车 道有车，不得左转或变道！"，驾驶员还能够在液晶显示器14清晰看到左侧车道上的车辆前行状况。第二种情况，驾驶员打开右转指示，驾驶状态编码器4立即接收到右转信 号输入，此时信号处理器5根据对右针孔摄像头采集到的右后侧景物图像进行 的识别、判定右侧车道上随后正有车速超过自身的前行车辆，信号处理器5 实时向通道译码器6输出通道选通指令"010"，在该指令的控制下，电子开关 器7中的第二电子开关导通，使得24V直流电压抵达第二锁定器8的输入接口， 在第二锁定器8的作用下，其中的电磁脱钩器锁定方向盘，不让其右转，同时， 语音提示器13在输入接口第二端头获得24V直流电压的情况下，由其寻址器指 定并读取"右车道有车，不得右转或变道！"存放在数字语音模块中的存储单元， 实时地通过扬声器和设置于驾驶表盘上的小型液晶显示器14提醒驾驶员"右车道有车，不得右转或变道！"，驾驶员还能够在液晶显示器14清晰看到右侧车道 上的车辆前行状况。第三种情况，车辆停驶，司乘人员欲打开左侧车门，当信号处理器5根据 对左针孔摄像头采集到的左后侧景物图像进行的识别、判定车辆左侧正有车 辆和/或行人前行，信号处理器5实时向通道译码器6输出通道选通指令"011"， 在该指令的控制下，电子开关器7中的第三电子开关导通，使得24V直流电压 抵达第三锁定器8的输入接口，在第三锁定器8的作用下，其中的电磁脱钩器 锁定左侧车门开关，车内人员无法打开左侧车门，同时，语音提示器13在输入 接口第三端头获得24V直流电压的情况下，由其寻址器指定并读取"注意车辆 左侧，不得打开左侧车门！"存放在数字语音模块中的存储单元，实时地通过扬 声器和设置于驾驶表盘上的小型液晶显示器14提醒驾驶员"注意车辆左侧，不 得打开左侧车门！"，驾驶员还能够在液晶显示器14清晰看到车辆左侧的景物状 况。第四种情况，车辆停驶，司乘人员欲打开右侧车门，当信号处理器5根据 对右针孔摄像头采集到的右后侧景物图像进行的识别、判定车辆右侧正有车 辆和/或行人前行，信号处理器5实时向通道译码器6输出通道选通指令"100"， 在该指令的控制下，电子开关器7中的第四电子开关导通，使得24V直流电压 抵达第四锁定器8的输入接口，在第四锁定器8的作用下，其中的电磁脱钩器 锁定右侧车门开关，车内人员无法打开右侧车门，同时，语音提示器13在输入 接口第四端头获得24V直流电压的情况下，由其寻址器指定并读取"注意车辆 右侧，不得打开右侧车门！"存放在数字语音模块中的存储单元，实时地通过扬 声器和设置于驾驶表盘上的小型液晶显示器14提醒驾驶员"注意车辆右侧，不 得打开右侧车门！"，驾驶员还能够在液晶显示器14清晰看到车辆右侧的景物状 况。第五种情况，倒车，信号处理器5根据对左、右、后三个针孔摄像头采集 到的三个视场的所有景物图像进行的识别与判定，发现车辆后方、或靠近车辆 左侧、或靠近车辆右侧有车辆、或行人、或障碍物时，信号处理器5实时向通 道译码器6输出通道选通指令"000"，在该指令的控制下，电子开关器7中的第五电子开关导通，使得24V直流电压抵达第五锁定器8的输入接口，在第五 锁定器8的作用下，其中的电磁脱钩器锁定电推杆刹车器，不让车辆继续倒车， 同时，语音提示器13在输入接口第五端头获得24V直流电压的情况下，由其寻 址器指定并读取"注意车辆后方，不得倒车！"存放在数字语音模块中的存储单 元，实时地通过扬声器和设置于驾驶表盘上的小型液晶显示器14提醒驾驶员"注 意车辆后方，不得倒车！"，驾驶员还能够在液晶显示器14清晰看到车辆后方的 景物状况。只要上述五种情况中的任何一种情形出现，本实施例装置均能够向驾驶员 发出准确信息，提示其避免错误操作，并通过自动控制机构确保驾驶员的错误 操作得到停止，否则，丝毫不影响驾驶员的正常驾驶，因此能够最大限度地避 免车辆在变道、左右转弯、倒车，以及停驶时开关车门可能发生的道路交通事 故，实施结果证实能够将上述类型的事故发生率降低98%。
权利要求
1、一种车辆智能后视装置，其特征在于，包括针孔摄像头、驾驶状态编码器、信号处理器、通道译码器、电子开关器、锁定器、语音提示器、液晶显示器，其中针孔摄像头共有三个，两个分别设置在车辆左右两侧的后视镜上，一个设置在车厢后挡板上，三个针孔摄像头的输出接口分别与信号处理器的三个图像输入接口相连，驾驶状态编码器的输出接口与信号处理器的数字信号输入接口连接，驾驶状态编码器的信号输入接口与车辆的左转、右转和倒车信号输出接口相连，信号处理器有两个输出接口，信号处理器的第一输出接口与通道译码器的输入接口相连，信号处理器的第二输出接口连至液晶显示器的输入接口，通道译码器的输出接口与电子开关器的控制输入接口连接，电子开关器的输出接口同时与锁定器的输入接口和语音提示器的输入接口连接。
2、 根据权利要求l所述的车辆智能后视装置，其特征是，所述驾驶状态编 码器，包括信号输入接口、信号编码器、数字信号输出接口，其中信号输 入接口包括三个输入通道，第一通道的输入端连接车辆的左转信号输出接口， 第二通道的输入端连接车辆右转信号输出接口，第三通道的输入端连接车辆的 倒车信号输出接口，信号编码器包括含三个单稳态触发器，其输入端分别与信号输入接口的三个输入通道的输出端相连，其输出端与数字信号输出接口的输 入端连接，数字信号输出接口的输出端与信号处理器连接。
3、 根据权利要求1所述的车辆智能后视装置，其特征是，所述信号处理器， 包括左图像输入接口、右图像输入接口、后图像输入接口、数字信号输入接 口、第一模数转换模块、第二模数转换模块、第三模数转换模块、图像处理程 序模块、通道选通指令输出模块、第一输出接口、第二输出接口，其中左图 像输入接口经视频电缆与左针孔摄像头输出接口相连，右图像输入接口经视频 电缆与右针孔摄像头输出接口相连，后图像输入接口经视频电缆与后针孔摄像 头输出接口相连，左、右、后图像输入接口的输出端分别与第一、第二、第三 模数转换模块的输入端连接，第一模数转换模块的输出端口与图像处理程序模 块的第一输入通道连接，第二模数转换模块的输出端口与图像处理程序模块的 第二输入通道连接，第三模数转换模块的输出端口与图像处理程序模块的第三输入通道连接；数字信号输入接口的输入端和驾驶状态编码器的数字信号输出 接口相连，数字信号输入接口的输出端与图像处理程序模块的第四输入通道连 接；通道选通指令输出模块的输入端口与图像处理程序模块的第一输出端口连 接，通道选通指令输出模块的输出端口与信号处理器第一输出接口的输入端连 接，信号处理器第一输出接口的输出端与通道译码器的输入接口连接，图像处 理程序模块的第二输出端口与信号处理器第二输出接口的输入端连接，信号处 理器第二输出接口的输出端与液晶显示器的输入接口连接。
4、 根据权利要求3所述的车辆智能后视装置，其特征是，所述图像处理程 序模块，是信号处理器中的核心技术模块，包括图像预处理模块、图像边缘 检测模块、决策运算模块和决策执行指令输出模块，其中图像预处理模块的 四个输入通道分别与三个模数转换模块的输出端口及数字信号输入接口的输出 端连接，图像预处理模块的输出端口与图像边缘检测模块的输入端口连接，图 像边缘检测模块的输出端口与决策运算模块的输入端口连接，决策运算模块的 输出端口与决策执行指令输出模块的输入端口连接，决策执行指令输出模块的 第一输出端口作为图像处理程序模块的第一输出端口与通道选通指令输出模块相连，决策执行指令输出模块的第二输出端口作为图像处理程序模块的第二输 出端口与信号处理器第二输出接口的输入端连接。
5、 根据权利要求4所述的车辆智能后视装置，其特征是，所述图像预处理 模块接收左、右、后针孔摄像头传输的左、右、后视图，进行预处理后得到的 数字图像信号传输给图像边缘检测模块；所述图像边缘检测模块对数字图像进行边缘检测，并将二值化的边缘图像 输出至决策运算模块；所述决策运算模块将二值化的边缘图像通过极对数坐标变换进行图像数据 转换，利用图像数据转换过程具有物体旋转不变性和縮放不变性来实行对目标 的跟踪，进而识别出图像所对应的被捕捉物体的运动状态，并传输到决策执行 指令输出模块；所述决策执行指令输出模块，根据接收到的决策运算模块输出的、代表着 被捕捉物体的运动状态的代码，以及驾驶操作开关信号来确定是否向后续的警 示模块和机电伺服装置发出禁止变道、或转弯、或开门、或倒车决策执行指令。
6、 根据权利要求5所述的车辆智能后视装置，其特征是，所述决策执行指令包括禁止左转、禁止右转、禁止左开门、禁止右开门、禁止倒车五条指令， 每条指令由3位2进制机器代码表示，具体是001为禁止左转、010为禁止右 转、Oll为禁止左开门、100为禁止右开门、OOO为禁止倒车。
7、 根据权利要求1所述的车辆智能后视装置，其特征在于，所述通道译码器，即通道译码模块芯片，其输入端口与信号处理器的第一输出接口相连，其 输出端口与电子开关器连接。
8、 根据权利要求1所述的车辆智能后视装置，其特征在于，所述电子开关器，包括第一输入接口、电子开关，其中，第一输入接口的输入端接直流电 源，并与通道译码器的输出端口相连，第一输入接口的输出端与电子开关的输 入端口并接，电子开关包括五个，五个电子开关的输出端分别与锁定器的输入 接口连接。
9、 根据权利要求1所述的车辆智能后视装置，其特征是，所述锁定器，共有五个，第一锁定器为左转锁定器，第二锁定器为右转锁定器，第三锁定器为 左开门锁定器，第四锁定器为右开门锁定器，第五锁定器为倒车锁定器，每个锁定器均包括第二输入接口、继电开关和电磁脱钩器，每个锁定器的第二输 入接口的输入端分别与语音提示器输入接口的五个输入端头以及电子开关器的 五个电子开关的输出端对应并接，第二输入接口的输出端与继电开关的输入端 连接，继电开关的输出端与电磁脱钩器的输入端连接。
10、 根据权利要求1所述的车辆智能后视装置，其特征是，所述语音提示器， 包括第三输入接口、电压衰减器、寻址器、数字语音模块、数模转换模块、 功率放大模块、扬声器，其中第三输入接口包括五个输入端，分别与五个锁定器信号的第二输入接口的输出端以及电子开关器的五个电子开关的输出端对 应并接，第三输入接口的输出端与电压衰减器的输入端口连接，电压衰减器的 输出端口与寻址器的输入端口连接，寻址器的输出端口与数字语音模块的输入 端口连接，数字语音模块的输出端口与数模转换模块的输入端口连接，数模转 换模块的输出端口与功率放大模块的输入端口连接，功率放大模块的输出端口 与扬声器的输入端口连接。
全文摘要
一种车辆智能化技术领域的车辆智能后视装置，针孔摄像头共有三个，两个分别设置在车辆左右两侧的后视镜上，一个设置在车厢后挡板上，三个针孔摄像头的输出接口分别与信号处理器的三个图像输入接口相连，驾驶状态编码器的输出接口与信号处理器的数字信号输入接口连接，驾驶状态编码器的信号输入接口与车辆的左转、右转和倒车信号输出接口相连，信号处理器的第一输出接口与通道译码器相连，信号处理器的第二输出接口连至液晶显示器，通道译码器的输出接口与电子开关器的输入接口连接，电子开关器的输出接口同时与锁定器的输入接口和语音提示器的输入接口连接。本发明能够避免车辆在变道、左右转弯、倒车以及停驶时开关车门可能发生的道路交通事故。
文档编号B60R16/02GK101234620SQ20081003398
公开日2008年8月6日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者周丛嘉, 应俊豪, 张秀彬, 臻 莫 申请人:上海交通大学