一种车辆夜间辅助驾驶系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种车辆夜间辅助驾驶系统，所述系统包括：用于获取车辆前方景象的图像采集单元；图像采集单元包括光轴平行的CCD探测器和红外探测器；CCD探测器和红外探测器各生成一路视频信号；与图像采集单元相连用于读取CCD探测器生成的视频信号和红外探测器生成的视频信号并选择所需视频信号生成图像的控制单元；与控制单元相连用于输出控制选择信号给控制单元使得控制单元根据控制选择信号选择相应的视频信号生成图像的显示模式选择单元；与控制单元用于显示控制单元生成的图像的显示单元。本实用新型解决了现有技术中获取车辆前方景象清晰度低、探测距离近、景象不易识别所带来的夜间驾驶不安全的问题。
【专利说明】一种车辆夜间辅助驾驶系统【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆驾驶的辅助观测装置【技术领域】，具体为一种车辆夜间辅助驾驶系统。
【背景技术】
[0002]随着汽车行业的迅猛发展和汽车的不断普及，道路安全形势日趋严峻，据不完全统计，发生在夜间无路灯照明时的事故死亡人数占总交通事故死亡人数的30%以上，因此，汽车在夜间驾驶的安全性问题已成为当今汽车行业的一大课题。基于此背景的各类汽车夜间驾驶辅助系统也在不断的推陈出新。传统的汽车夜间驾驶辅助系统主要有二类，一类是基于低照度CCD探测器成像的汽车夜间驾驶辅助系统，探测器为低照度CCD ;另一类是基于红外探测器的红外成像技术的汽车夜间驾驶辅助系统，该探测器为非制冷焦平面红外芯片。上述两类驾驶辅助系统都是通过探测器把探测到的景象光信号转为电讯号，并通过控制器在显示器上输出图像。
[0003]但以上两种汽车辅助系统单独在实际应用时都存在着一定的缺陷:低照度CCD探测器成像由于夜间景象照度很低，探测距离较近；如遇对面车辆发出的强光，图像易过饱和发晕而看不清；红外探测器带来的红外成像的图像由于红外芯片的分辨率较低，图像模糊，清晰度低、二除此之外，上述两个探测器所获取的图像都是黑白的，图像中各种景象难以清晰辨识。
[0004]由上可见，目前急需一种获取车辆前方景象清晰度高、探测距离远、可形成景象易识别的路况的彩色图像的辅助驾驶系统。 实用新型内容
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种车辆夜间辅助驾驶系统，用于解决现有技术中获取车辆前方景象清晰度低、探测距离近、景象不易识别所带来的夜间驾驶不安全的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型在以方便提供一种车辆夜间辅助驾驶系统，包括:设置在车辆外部前方用于获取车辆前方景象的图像采集单元；所述图像采集单元包括光轴平行的CCD探测器和红外探测器；所述CCD探测器和所述红外探测器各生成一路视频信号；与所述图像采集单元相连用于读取所述CCD探测器生成的视频信号和所述红外探测器生成的视频信号并选择所需视频信号生成图像的控制单元；设置在车辆内与所述控制单元相连用于输出控制选择信号给所述控制单元使得所述控制单元根据所述控制选择信号选择相应的视频信号生成图像的显示模式选择单元；与所述控制单元相连用于显示所述控制单元生成的图像的显示单元。
[0007]作为本实用新型的一种优选方案，所述控制单元包括根据所述视频信号生成对应的图像的图像处理芯片。
[0008]作为本实用新型的一种优选方案，所述控制单元还包括与所述显示模式选择单元相连并根据所述显示模式选择单元输出的控制选择信号选择相应的视频信号进入所述图像处理芯片的显示控制板。
[0009]作为本实用新型的一种优选方案，所述图像处理芯片根据所述CXD探测器生成的视频信号生成第一图像；所述图像处理芯片根据所述红外探测器生成的视频信号生成第二图像；所述图像处理芯片根据所述CCD探测器生成的视频信号和所述红外探测器生成的视频信号生成彩色图像。
[0010]作为本实用新型的一种优选方案，所述CCD探测器的光轴和所述红外探测器的光轴处于同一水平线。
[0011]作为本实用新型的一种优选方案，所述CCD探测器的光轴和所述红外探测器的光轴处于同一垂直线。
[0012]作为本实用新型的一种优选方案，所述红外探测器为非制冷红外焦平面探测器。
[0013]如上所述，本实用新型的一种车辆夜间辅助驾驶系统，具有以下有益效果:
[0014]1、本实用新型突破了传统的单纯以C⑶探测器成像或红外探测器红外成像的单探测器工作方式，取而代之的采用光轴平行的双探测器，即CCD探测器成像与红外探测器红外成像同时通过图像处理芯片获取夜间车辆前方景物的彩色图像，本实用新型兼备CCD探测器和红外探测器各自的优势，能获得清晰度高、探测距离远、景象易识别的彩色图像，从而提高夜间安全性。
[0015]2、同时，本实用新型配置了显示模式选择单元，通过显示模式选择单元系统也能在不同的显示模式间进行切换，以满足不同的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1显示为本实用新型的一种车辆夜间辅助驾驶系统的结构示意图。
[0017]元件标号说明
[0018]I 辅助驾驶系统
[0019]11 图像采集单元
[0020]111 CCD 探测器
[0021]112红外探测器
[0022]12 控制单元
[0023]121图像处理芯片
[0024]122显示控制板
[0025]13 显示模式选择单元
[0026]14 显示单元
【具体实施方式】
[0027]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0028]需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0029]如图1所示，本实用新型的目的在于提供一种车辆夜间辅助驾驶系统，用于解决现有技术中获取车辆前方景象清晰度低、探测距离近、景象不易识别所带来的夜间驾驶不安全的问题。以下将详细阐述本实用新型的一种车辆夜间辅助驾驶系统的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实用新型的一种车辆夜间辅助驾驶系统。
[0030]请参阅图1，显示为本实用新型的一种车辆夜间辅助驾驶系统的结构示意图。如图1所示，车辆夜间辅助驾驶系统I包括:图像采集单元11、控制单元12、显示模式选择单元13和显示单元14，以下详细说明上述各单元。
[0031]所述图像采集单元11设置在车辆外部前方用于获取车辆前方景象。具体地，在本实用新型中，所述图像采集单元11包括光轴平行的CCD (charge couping device,电荷稱合阵列)探测器和红外探测器112，所述CXD探测器111和所述红外探测器112各生成一路视频信号。
[0032]进一步地，在本实施例中，在所述CXD探测器111的光轴和所述红外探测器112的光轴彼此平行的情况下，所述CCD探测器111和所述红外探测器112的位置可以采取如下设置。
[0033]I)所述CXD探测器111和所述红外探测器112成一横排设置，为视场相同，优选地，所述CXD探测器111的光轴和所述红外探测器112的光轴处于同一水平线。这样，所述CXD探测器111和所述红外探测器112所获取的车辆前方景象范围差别不大。
[0034]2)所述CXD探测器111和所述红外探测器112成一纵排设置，为视场相同，优选地，所述CXD探测器111的光轴和所述红外探测器112的光轴处于同一垂直线。由于所述CXD探测器111和所述红外探测器112成一纵排设置，纵向的上下位置并不影响探测效果。可采用所述CCD探测器111位于所述红外探测器112上方的纵向排列方式，也可以采用所述CCD探测器111位于所述红外探测器112下方的纵向排列方式。
[0035]更近一步地，在本实施例中，所述CXD探测器111为低照度CXD探测器，所述红外探测器112为非制冷红外焦平面探测器。由于CCD探测器111中，平行光层和CCD的感应光层采用氧化锡硒材料来增强可见光的传输率，可使得光能损耗到最低，几何失真降到最小，所以CCD探测器111具有成像速度快，曝光剂量小的特点。
[0036]所述红外探测器112具体为红外热像仪。原理是，所有温度在热力学绝对零度以上的物体都自身发射电磁辐射，而一般自然界物体的温度所对应的辐射峰值都在红外波段。因此，利用红外热像观察物体无需外界光源，相比可见光具有更好的穿透烟雾的能力。红外热像是对可见光图像的重要补充手段，广泛用于红外制导、红外夜视、安防监控和视觉增强等领域。
[0037]相对于一般的红外探测器112非制冷焦平面探测器在体积、成本方面大幅改善，使得红外热像仪真正大规模走进工业和民用领域。非制冷红外焦平面探测器由许多MEMS微桥结构的像元在焦平面上二维重复排列构成，每个像元对特定入射角的热辐射进行测量，其基本原理如下:1)红外辐射被像元中的红外吸收层吸收后引起温度变化，进而使非晶硅热敏电阻的阻值变化；2)非晶硅热敏电阻通过MEMS绝热微桥支撑在硅衬底上方，并通过支撑结构与制作在硅衬底上的COMS独处电路相连；3) CMOS电路将热敏电阻阻值变化转变为差分电流并进行积分放大，经采样后得到红外热图像中单个像元的灰度值。为了提高探测器的响应率和灵敏度，要求探测器像元微桥具有良好的热绝缘性，同时为保证红外成像的帧频，需使像元的热容尽量小以保证足够小的热时间常数，因此MEMS像元利用细长的微悬臂梁支撑以提高绝热性能，热敏材料制作在桥面上，桥面尽量轻、薄以减小热质量。在衬底制作反射层，与桥面之间形成谐振腔，提高红外吸收效率。像元微桥通过悬臂梁的两端与衬底内的CMOS读出电路连接。所以，非制冷红外焦平面探测器是CM0S-MEMS单体集成的大阵列器件。
[0038]由上可见，本实用新型兼备CXD探测器111和红外探测器112各自的优势，能获得清晰度高、探测距离远、景象易识别的彩色图像，从而提高夜间安全性。
[0039]所述控制单元12与所述图像采集单元11相连，用于读取所述CXD探测器111生成的视频信号和所述红外探测器112生成的视频信号并选择所需视频信号生成图像。
[0040]具体地，在本实施例中，所述控制单元12包括图像处理芯片121，所述图像处理芯片121根据所述视频信号生成对应的图像。
[0041]具体地，所述图像处理芯片121为高速图像处理芯片，所述图像处理芯片121可根据所述CXD探测器111生成的视频信号生成第一图像；所述图像处理芯片121可根据所述红外探测器112生成的视频信号生成第二图像；所述图像处理芯片121可根据所述CXD探测器111生成的视频信号和所述红外探测器112生成的视频信号生成彩色图像。
[0042]也就是说，所述图像处理芯片121可实现对图像的处理，使图像保留图像彩色，从而使输出的是彩色图像。使保留原彩的技术已为图像【技术领域】技术人员所熟知，在此不再赘述。在本实用新型中，利用所述图像处理芯片121对图像的处理，可输出所述CCD探测器111检测到的景象图像，可输出所述红外探测器112检测到的景象图像，也可输出所述CXD探测器111和所述红外探测器112两路视频信号经配准和融合后输出的景象图像。
[0043]此外，在本实施例中，在生成所述彩色图像之前，所述红外探测器112产生的红外图像、所述CXD探测器111产生的CXD图像在融合前经过必要的图像处理，可以采用高斯算法或者小波变换登图像处理的常规方法对所述CCD探测器111生成的视频信号和所述红外探测器112生成的视频信号进行图像处理。
[0044]在本实施例中，所述控制单元12还包括与所述显示模式选择单元13相连的显示控制板122。所述显示控制板122根据所述显示模式选择单元13输出的控制选择信号选择相应的视频信号进入所述图像处理芯片121。所述图像处理芯片121再根据具体的视频信号生成相应的图像。所以，本实用新型通过显示控制板122能在不同的显示模式间进行切换，以满足不同的需求。
[0045]从上可见，所述辅助驾驶系统I可在不同的显示模式间切换，包括单独的红外图像模式、CCD视频图像模式或前述两者融合成的彩色图像模式，显示模式切换依靠所述显示控制板122实现。
[0046]需要特别说明的是，在所述CCD探测器111输入的视频信号过饱和时，所述显示模式选择单元13自动控制切换，使所述图像处理芯片121处理所述红外探测器112生成的视频信号，从而输出红外图像。[0047]显示模式选择单元13设置在车辆内与所述控制单元12相连，用于输出控制选择信号给所述控制单元12使得所述控制单元12根据所述控制选择信号选择相应的视频信号生成图像。具体地，所述显示模式选择单元13输出控制选择信号给所述显示控制板122使得所述显示控制板122根据所述控制选择信号选择相应的视频信号输入给图像处理单元，从而生成相应的图像。
[0048]所述显示模式选择单元13可以按钮，开关的形式体现，所述司机可手动控制所述显示模式选择单元13，输入其想要的显示模式。
[0049]所述显示单元14与所述控制单元12，用于显示所述控制单元12生成的图像。所述显示单元14可为抬头显示仪。
[0050]综上所述，本实用新型的一种车辆夜间辅助驾驶系统，具有以下有益效果:
[0051]1、本实用新型突破了传统的单纯以C⑶探测器成像或红外探测器红外成像的单探测器工作方式，取而代之的采用光轴平行的双探测器，即CCD探测器成像与红外探测器红外成像同时通过图像处理芯片获取夜间车辆前方景物的彩色图像，本实用新型兼备CCD探测器和红外探测器各自的优势，能获得清晰度高、探测距离远、景象易识别的彩色图像，从而提高夜间安全性。
[0052]2、同时，本实用新型配置了显示模式选择单元，通过显示模式选择单元系统也能在不同的显示模式间进行切换，以满足不同的需求。
[0053]所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0054]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种车辆夜间辅助驾驶系统，其特征在于，包括: 设置在车辆外部前方用于获取车辆前方景象的图像采集单元；所述图像采集单元包括光轴平行的CCD探测器和红外探测器；所述CCD探测器和所述红外探测器各生成一路视频信号; 与所述图像采集单元相连用于读取所述CCD探测器生成的视频信号和所述红外探测器生成的视频信号并选择所需视频信号生成图像的控制单元； 设置在车辆内与所述控制单元相连用于输出控制选择信号给所述控制单元使得所述控制单元根据所述控制选择信号选择相应的视频信号生成图像的显示模式选择单元；所述显示模式选择单元为按钮或开关； 与所述控制单元相连用于显示所述控制单元生成的图像的显示单元。
2.根据权利要求1所述的车辆夜间辅助驾驶系统，其特征在于，所述控制单元包括根据所述视频信号生成对应的图像的图像处理芯片。
3.根据权利要求2所述的车辆夜间辅助驾驶系统，其特征在于，所述控制单元还包括与所述显示模式选择单元相连并根据所述显示模式选择单元输出的控制选择信号选择相应的视频信号进入所述图像处理芯片的显示控制板。
4.根据权利要求2所述的车辆夜间辅助驾驶系统，其特征在于，所述图像处理芯片根据所述CXD探测器生成的视频信号生成第一图像；所述图像处理芯片根据所述红外探测器生成的视频信号生成第二图像；所述图像处理芯片根据所述CCD探测器生成的视频信号和所述红外探测器生成的视频信号生成彩色图像。
5.根据权利要求1所述的车辆夜间辅助驾驶系统，其特征在于，所述CCD探测器的光轴和所述红外探测器的光轴处于同一水平线。
6.根据权利要求1所述的车辆夜间辅助驾驶系统，其特征在于，所述CCD探测器的光轴和所述红外探测器的光轴处于同一垂直线。
7.根据权利要求1所述的车辆夜间辅助驾驶系统，其特征在于，所述红外探测器为非制冷红外焦平面探测器。
【文档编号】H04N5/374GK203747913SQ201320401735
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】秦峰, 李芳 , 秦臻 申请人:上海奇志光电科技有限公司