專利名稱：車輛智能后視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種車輛智能化技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種車輛智能后 視裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有車輛在行駛過程需要變道、或者左轉(zhuǎn)、或者右轉(zhuǎn)的時候，均要依靠駕 駛員自行觀察和判斷前后方其它車輛的行駛狀況來確定自己駕駛的車輛是否可 以執(zhí)行變道、或者左轉(zhuǎn)、或者右轉(zhuǎn)，此時，時常會因為駕駛員的視場受遮擋、 或者路況復(fù)雜等因素的影響造成正在變道、或者左轉(zhuǎn)、或者右轉(zhuǎn)的車輛與后方 急速前行的車輛發(fā)生碰撞而釀成交通事故。另外，受道路建設(shè)的條件所限，城 市諸多道路的機動車、非機動車道不能用欄桿等障礙物隔離，機動車臨時停放 時開車門易誘發(fā)與非機動車的碰撞。雖然道路交通安全法及其實施條例等都強調(diào)"路邊停車應(yīng)緊靠道路右側(cè)，開關(guān)車門不得防礙其它車輛和行人通行"，但 是由于車上人員或急于下車或缺少意識，往往會造成車門開啟過程意外傷及行 人或其它車輛。更有甚者，出租車司機急功近利，時常會在道路的任何地方急 急忙忙上下乘客而造成傷及行人和其它車輛的慘重交通事故發(fā)生。就當前這種 交通事故現(xiàn)狀，僅僅依靠強調(diào)《道路交通安全法》及其實施條例顯然是不夠的， 也不可能在短期內(nèi)達到全面提升人們的法制意識和安全意識的目的，因此還必 須增加車輛的優(yōu)越性能，通過先進技術(shù)手段來防止此類道路事故的發(fā)生。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?00610049671. 2的 專利，專利名稱為 一種汽車用智能后視系統(tǒng)，該專利包括經(jīng)專用連接部件 與整體連為一體的后視鏡鏡體，后視鏡鏡體內(nèi)設(shè)有智能防眩目組件和車輛行駛 信息顯示組件，該信息顯示組件包括有安裝在變色玻璃上的信息顯示窗口，變 色玻璃為具有電致變色玻璃或液晶玻璃，后視鏡殼體內(nèi)設(shè)有智能控制單元和傳 感器組件，防眩目組件采用傳感器組件中的前光敏傳感器和后光敏傳感器，該專利根據(jù)前光敏傳感器和后光敏傳感器采集的光強信號，通過程序控制能自動 消除環(huán)境光強波動變化的影響。該專利在于"防眩目"以避免駕駛員因視覺障 礙而引發(fā)交通事故，不具備能夠?qū)蠓角靶熊囕v行駛狀態(tài)的智能識別與判斷， 更不具備能夠保障當前車輛執(zhí)行變道、或者左轉(zhuǎn)、或者右轉(zhuǎn)時的安全自動控制 功能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種車輛智能后視裝 置，使車輛在行駛過程執(zhí)行變道、或者轉(zhuǎn)彎、或者倒車時能夠有效避免與左后 方或者右后方前行車輛的碰撞，還能夠在車輛停駛時保障車上人員在開關(guān)車門 過程不會發(fā)生與后方前行的機動車、非機動車以及行人發(fā)生碰撞。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括針孔攝像頭、駕駛狀態(tài) 編碼器、信號處理器、通道譯碼器、電子開關(guān)器、鎖定器、語音提示器、液晶 顯示器，其中針孔攝像頭共有三個，兩個分別設(shè)置在車輛左右兩側(cè)的后視鏡上， 一個設(shè)置在車廂后擋板上，三個針孔攝像頭的輸出接口分別與信號處理器 的三個圖像輸入接口相連，駕駛狀態(tài)編碼器的輸出接口與信號處理器的數(shù)字信 號輸入接口連接，駕駛狀態(tài)編碼器的信號輸入接口與車輛的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和倒車 信號輸出接口相連，信號處理器有兩個輸出接口，信號處理器的第一輸出接口 與通道譯碼器的輸入接口相連，信號處理器的第二輸出接口連至液晶顯示器的 輸入接口，通道譯碼器的輸出接口與電子開關(guān)器的控制輸入接口連接，電子開 關(guān)器的輸出接口同時與鎖定器的輸入接口和語音提示器的輸入接口連接。所述車輛的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和倒車信號輸出接口就是車輛的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和倒車信號燈電極兩端電壓信號輸出接口，其輸出的信號稱為駕駛操作開關(guān)信號。所述針孔攝像頭，其內(nèi)核為場效應(yīng)半導體圖像傳感芯片，是一種場效應(yīng)半 導體圖像傳感器，簡稱CMOS攝像頭，三個針孔攝像頭中，第一個針孔攝像頭安 裝于車輛左外側(cè)后視鏡上，為左針孔攝像頭，由左針孔攝像頭采集到的圖像稱 為左視圖，第二個針孔攝像頭安裝于車輛右外側(cè)后視鏡上，為右針孔攝像頭， 由右針孔攝像頭采集到的圖像稱為右視圖，第三個針孔攝像頭安裝于車廂后擋 板上，稱為后針孔攝像頭，由后針孔攝像頭采集到的圖像稱為后視圖。左、右、后三個針孔攝像頭分別通過各自的左、右、后三個視場對車輛的左后側(cè)、右后 側(cè)、正后方景物圖像進行采集，并將各自采集到的景物圖像模擬信號分別由各 自的輸出接口經(jīng)視頻電纜輸送至信號處理器。所述駕駛狀態(tài)編碼器，包括信號輸入接口、信號編碼器、數(shù)字信號輸出 接口，其中信號輸入接口包括三個輸入通道，第一通道的輸入端連接車輛的 左轉(zhuǎn)信號輸出接口，第二通道的輸入端連接車輛右轉(zhuǎn)信號輸出接口，第三通道 的輸入端連接車輛的倒車信號輸出接口，信號編碼器包括含三個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器， 其輸入端分別與信號輸入接口的三個輸入通道的輸出端相連，其輸出端與數(shù)字 信號輸出接口的輸入端連接，數(shù)字信號輸出接口的輸出端與信號處理器連接。所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只要接收到直流正電壓，即被觸發(fā)，輸出高電平"l"， 否則輸出低電平"0"。所述信號處理器，包括左圖像輸入接口、右圖像輸入接口、后圖像輸入 接口、數(shù)字信號輸入接口、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第三模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊、圖像處理程序模塊、通道選通指令輸出模塊、第一輸出接口、第二 輸出接口，其中左圖像輸入接口經(jīng)視頻電纜與左針孔攝像頭輸出接口相連， 右圖像輸入接口經(jīng)視頻電纜與右針孔攝像頭輸出接口相連，后圖像輸入接口經(jīng) 視頻電纜與后針孔攝像頭輸出接口相連，左、右、后圖像輸入接口的輸出端分 別與第一、第二、第三模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出 端口與圖像處理程序模塊的第一輸入通道連接，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口 與圖像處理程序模塊的第二輸入通道連接，第三模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口與圖 像處理程序模塊的第三輸入通道連接；數(shù)字信號輸入接口的輸入端和駕駛狀態(tài) 編碼器的數(shù)字信號輸出接口相連，數(shù)字信號輸入接口的輸出端與圖像處理程序 模塊的第四輸入通道連接；通道選通指令輸出模塊的輸入端口與圖像處理程序 模塊的第一輸出端口連接，通道選通指令輸出模塊的輸出端口與信號處理器第 一輸出接口的輸入端連接，信號處理器第一輸出接口的輸出端與通道譯碼器的 輸入接口連接，圖像處理程序模塊的第二輸出端口與信號處理器第二輸出接口 的輸入端連接，信號處理器第二輸出接口的輸出端與液晶顯示器的輸入接口連 接。所述圖像處理程序模塊，是信號處理器中的核心技術(shù)模塊，包括圖像預(yù) 處理模塊、圖像邊緣檢測模塊、決策運算模塊和決策執(zhí)行指令輸出模塊，其中 圖像預(yù)處理模塊的四個輸入通道分別與三個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口及數(shù)字信 號輸入接口的輸出端連接，圖像預(yù)處理模塊的輸出端口與圖像邊緣檢測模塊的 輸入端口連接，圖像邊緣檢測模塊的輸出端口與決策運算模塊的輸入端口連接， 決策運算模塊的輸出端口與決策執(zhí)行指令輸出模塊的輸入端口連接，決策執(zhí)行 指令輸出模塊的第一輸出端口作為圖像處理程序模塊的第一輸出端口與通道選 通指令輸出模塊相連，決策執(zhí)行指令輸出模塊的第二輸出端口作為圖像處理程 序模塊的第二輸出端口與信號處理器第二輸出接口的輸入端連接。所述圖像預(yù)處理模塊接收左、右、后針孔攝像頭傳輸?shù)淖?、右、后視圖， 進行預(yù)處理后得到的數(shù)字圖像信號傳輸給圖像邊緣檢測模塊；所述圖像邊緣檢測模塊對數(shù)字圖像進行邊緣檢測，并將二值化的邊緣圖像 輸出至決策運算模塊；所述決策運算模塊將二值化的邊緣圖像通過極對數(shù)坐標變換進行圖像數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換，利用圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程具有物體旋轉(zhuǎn)不變性和縮放不變性來實行對目標 的跟蹤，進而識別出圖像所對應(yīng)的被捕捉物體的運動狀態(tài)，并傳輸?shù)經(jīng)Q策執(zhí)行 指令輸出模塊；所述決策執(zhí)行指令輸出模塊，根據(jù)接收到的決策運算模塊輸出的、代表著 被捕捉物體的運動狀態(tài)的代碼，以及駕駛操作開關(guān)信號來確定是否向后續(xù)的警 示模塊和機電伺服裝置發(fā)出禁止變道、或轉(zhuǎn)彎、或開門、或倒車等決策執(zhí)行指 令。所述決策執(zhí)行指令包括禁止左轉(zhuǎn)、禁止右轉(zhuǎn)、禁止左開門、禁止右開門、 禁止倒車五條指令，每條指令由3位2進制機器代碼表示，具體是001為禁止 左轉(zhuǎn)、010為禁止右轉(zhuǎn)、011為禁止左開門、100為禁止右開門、000為禁止倒 車。所述通道譯碼器，即通道譯碼模塊芯片，其輸入端口與信號處理器的第一輸 出接口相連，其輸出端口與電子開關(guān)器連接。所述電子開關(guān)器，包括第一輸入接口、電子開關(guān)，其中，第一輸入接口的輸入端接直流電源，并與通道譯碼器的輸出端口相連，第一輸入接口的輸出端 與電子開關(guān)的輸入端口并接，電子開關(guān)包括五個，五個電子開關(guān)的輸出端分別 與鎖定器的輸入接口連接。所述電子開關(guān)，為NPN型半導體開關(guān)管，五個電子開關(guān)管采用同一規(guī)格型號 的半導體開關(guān)管，當基極對發(fā)射極電壓超過0.7V時導通，否則截止，利用半導 體開關(guān)管的開關(guān)特性確保開/關(guān)兩種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程具有微秒極的響應(yīng)時間 常數(shù)。所述鎖定器，共有五個，第一鎖定器為左轉(zhuǎn)鎖定器，第二鎖定器為右轉(zhuǎn)鎖定 器，第三鎖定器為左開門鎖定器，第四鎖定器為右開門鎖定器，第五鎖定器為 倒車鎖定器，每個鎖定器均包括第二輸入接口、繼電開關(guān)和電磁脫鉤器，每 個鎖定器的第二輸入接口的輸入端分別與語音提示器輸入接口的五個輸入端頭 以及電子開關(guān)器的五個電子開關(guān)的輸出端對應(yīng)并接，第二輸入接口的輸出端與 繼電開關(guān)的輸入端連接，繼電開關(guān)的的輸出端與電磁脫鉤器的輸入端連接。所述語音提示器，包括第三輸入接口、電壓衰減器、尋址器、數(shù)字語音模 塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、功率放大模塊、揚聲器，其中第三輸入接口包括五個輸 入端，分別與五個鎖定器信號的第二輸入接口的輸出端以及電子開關(guān)器的五個 電子開關(guān)的輸出端對應(yīng)并接，第三輸入接口的輸出端與電壓衰減器的輸入端口 連接，電壓衰減器的輸出端口與尋址器的輸入端口連接，尋址器的輸出端口與 數(shù)字語音模塊的輸入端口連接，數(shù)字語音模塊的輸出端口與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸入端口連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口與功率放大模塊的輸入端口連接，功率 放大模塊的輸出端口與揚聲器的輸入端口連接。所述液晶顯示器，用以顯示信號處理器輸出的數(shù)字圖像信號和景物圖像的識 別信息。車輛啟動后，本發(fā)明裝置即進入工作狀態(tài)駕駛狀態(tài)編碼器的信號輸入接口通過車輛的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和倒車信號輸出接 口接收來自左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和倒車信號燈電極兩端的直流電信號，當左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或 倒車信號燈打開時，車輛的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或倒車信號輸出接口輸出直流正電壓信 號，否則輸出為O，駕駛狀態(tài)編碼器將輸出結(jié)果傳輸給信號處理器的數(shù)字信號輸入接口；同時，左針孔攝像頭持續(xù)采集車輛左后側(cè)的景物圖像，右針孔攝像頭持續(xù) 采集車輛右后側(cè)的景物圖像，后針孔攝像頭持續(xù)采集車輛正后方的景物圖像； 三個針孔攝像頭將各自采集的景物圖像模擬信號分別由各自的輸出接口經(jīng)視頻 電纜輸至信號處理器的左、右和后圖像輸入接口；信號處理器對左側(cè)、右側(cè)或后側(cè)的景物圖像進行處理和識別運算，其中， 圖像預(yù)處理模塊接收左、右、后針孔攝像頭傳輸?shù)淖?、右、后視圖，進行預(yù)處 理后得到數(shù)字圖像信號傳輸給圖像邊緣檢測模塊，圖像邊緣檢測模塊進行圖像 邊緣檢測并將其二值化的邊緣圖像輸出至決策運算模塊，決策運算模塊將二值 化邊緣圖像通過極對數(shù)坐標變換進行圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，利用圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程具 有物體旋轉(zhuǎn)不變性和縮放不變性實行對目標的跟蹤，進而識別出圖像所對應(yīng)的 被捕捉物體的運動狀態(tài)；信號處理器在對景物圖像中的物體運動狀態(tài)做出準確判斷的基礎(chǔ)上，同時 根據(jù)駕駛狀態(tài)編碼器輸出的狀態(tài)代碼來確定是否向駕駛員發(fā)出決策執(zhí)行指令， 決策執(zhí)行指令通過信號處理器輸出的通道選通指令信號予以實現(xiàn)，當需要向駕 駛員發(fā)出決策執(zhí)行指令時，信號處理器輸出通道選通指令信號至通道譯碼器， 通道譯碼器根據(jù)通道選通指令選通相應(yīng)電子開關(guān)，使直流電壓抵達對應(yīng)的鎖定 器的輸入接口，鎖定器啟動其中的繼電開關(guān)驅(qū)動機電裝置能夠避免駕駛員錯誤 操作的發(fā)生，同時與鎖定器輸入接口并接的語音提示器在直流電壓的作用下向 駕駛員播放出提示語言，提醒駕駛員立即停止錯誤的危險操作，因此能夠最大 限度地避免車輛在變道、轉(zhuǎn)彎或倒車時可能發(fā)生的道路交通事故。本發(fā)明裝置 在車輛啟動后始終處于帶電運行狀態(tài)，本發(fā)明裝置隨著車輛發(fā)動機的關(guān)閉，經(jīng) 過2分鐘的延時后自動關(guān)閉電源、停止工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果在保障車輛行駛安全方面進 一步提高自動化和智能化水平，具體表現(xiàn)，第一、不會因為駕駛員的疏忽而在 變道過程，或者左轉(zhuǎn)，或者右轉(zhuǎn)時與左后方或者右后方正在前行車輛發(fā)生碰撞； 第二、車輛停下，不會因為司乘人員的疏忽在打開車門過程與后方正在前行的 機動車、非機動車或行人發(fā)生碰撞；第三、倒車時，可以及時提醒駕駛員車輛后方的路面情況，因此能夠最大限度地提高現(xiàn)有車輛的運行安全和人員生命保 障水平。因此從自動化、智能化的技術(shù)層面上真正提高了車輛的安全技術(shù)水平， 極大限度地避免了可能出現(xiàn)的道路交通事故的發(fā)生，極大限度地保護了生命和 財產(chǎn)的安全。


圖l為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中三個針孔攝像頭在汽車上的安裝位置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的駕駛狀態(tài)編碼器的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明的信號處理器的結(jié)構(gòu)框圖；圖5位本發(fā)明的圖像處理程序模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方 案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發(fā)明的保護范圍不 限于下述的實施例。如圖1、 2所示，本實施例包括左針孔攝像頭1、右針孔攝像頭2、后針 孔攝像頭3、駕駛狀態(tài)編碼器4、信號處理器5、通道譯碼器6、電子開關(guān)器7、 鎖定器、語音提示器13、液晶顯示器14，其中左針孔攝像頭1安裝于車輛左 外測后視鏡的最靠近邊緣的位置，右針孔攝像頭2安裝于車輛右外測后視鏡的 最靠近邊緣的位置上，后針孔攝像頭3安裝于車廂后擋板的中心位置上，三個 針孔攝像頭的輸出接口分別與信號處理器的三個圖像輸入接口相連，駕駛狀態(tài) 編碼器4的輸出接口與信號處理器5連接，駕駛狀態(tài)編碼器4的信號輸入接口 與車輛的信號輸出接口相連，信號處理器5有兩個輸出接口，信號處理器的第 一輸出接口與通道譯碼器6的輸入接口相連，信號處理器5的第二輸出接口連 至液晶顯示器14的輸入接口，通道譯碼器6的輸出接口與電子開關(guān)器7的輸入 接口連接，電子開關(guān)器7的輸出接口同時與鎖定器的輸入接口和語音提示器13 的輸入接口連接。如圖3所示，所述駕駛狀態(tài)編碼器4，包括信號輸入接口 15、信號編碼 器16、數(shù)字信號輸出接口 17，其中信號輸入接口 15包括三個輸入通道，第一通道連接車輛的左轉(zhuǎn)信號輸出接口，第二通道連接車輛右轉(zhuǎn)信號輸出接口， 第三通道連接車輛的倒車信號輸出接口，三個信號輸入通道的輸出端口分別與 信號編碼器16的三個輸入端口連接，信號編碼器的輸出端口與數(shù)字信號輸出接 口的輸入端連接，數(shù)字信號輸出接口的輸出端與信號處理器的數(shù)字信號輸入接 口連接。所述駕駛狀態(tài)編碼器4的信號輸入接口 15通過車輛的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和倒車信 號輸出接口接收來自左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和倒車信號燈電極兩端的直流電信號，當左轉(zhuǎn)、 右轉(zhuǎn)或倒車信號燈打開時，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或倒車信號輸出接口輸出的直流正電壓 信號，否則輸出為0;信號編碼器的三個輸入端口在接收到直流正電壓時，內(nèi)部 的三個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器被觸發(fā)，輸出高電平"1"，否則輸出低電平"0"。當信號 輸入接口 15第一輸入通道接收左轉(zhuǎn)信號為直流正電壓輸入，而其余兩個輸入通 道接收信號均為0輸入時，信號編碼器16的輸出代碼為"001"，表示此時駕駛 員正在操作左轉(zhuǎn)或左變道；當信號輸入接口 15第二輸入通道接收右轉(zhuǎn)信號為直 流正電壓輸入，而其余兩個輸入通道接收信號均為O輸入時，信號編碼器16的 輸出代碼為"010"，表示此時駕駛員正在操作右轉(zhuǎn)或右變道；當信號輸入接口 15第三輸入通道接收倒車信號為直流正電壓輸入，而其余兩個輸入端口接收信 號均為0輸入時，信號編碼器16的輸出代碼為"100"，表示此時駕駛員正在操 作倒車；當信號輸入接口 15三個輸入通道接收到的信號均為0輸入時，信號編 碼器16的輸出代碼為"000"，表示此時車輛處于正常直行狀態(tài)。如圖4所示，所述信號處理器5，包括左圖像輸入接口 18、右圖像輸入 接口 19、后圖像輸入接口 20、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22、 第三模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊23、圖像處理程序模塊24、通道選通指令輸出模塊25、數(shù)字 信號輸入接口26、第一輸出接口27、第二輸出接口28，其中左圖像輸入接口 18經(jīng)視頻電纜與左針孔攝像頭輸出接口相連，右圖像輸入接口 19經(jīng)視頻電纜與 右針孔攝像頭輸出接口相連，后圖像輸入接口 20經(jīng)視頻電纜與后針孔攝像頭輸 出接口相連，左、右、后圖像輸入接口的輸出端分別與第一、第二、第三模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21的輸出端口與圖像處理程序模塊 24的第一輸入通道連接，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22的輸出端口與圖像處理程序模塊24的第二輸入通道連接，第三模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊23的輸出端口與圖像處理程序模塊 24的第三輸入通道連接；數(shù)字信號輸入接口的輸入端和駕駛狀態(tài)編碼器4的數(shù) 字信號輸出接口 17相連，數(shù)字信號輸入接口的輸出端與圖像處理程序模塊24 的第四輸入通道連接；通道選通指令輸出模塊25的輸入端口與圖像處理程序模 塊24的第一輸出端口連接，通道選通指令輸出模塊25的輸出端口與信號處理 器5第一輸出接口的輸入端連接，信號處理器5的第一輸出接口 27的輸出端與 通道譯碼器6的輸入接口連接，圖像處理程序模塊24的第二輸出端口與信號處 理器5的第二輸出接口 28的輸入端連接，信號處理器5的第二輸出接口 28的 輸出端與液晶顯示器14的輸入接口連接。如圖5所示，所述圖像處理程序模塊24，是信號處理器中的核心技術(shù)模塊， 包括圖像預(yù)處理模塊、圖像邊緣檢測模塊、決策運算模塊和決策執(zhí)行指令輸 出模塊，其中圖像預(yù)處理模塊的四個輸入通道分別與三個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸 出端口及信號處理器5的數(shù)字信號輸入接口 26的輸出端連接，圖像預(yù)處理模塊 的輸出端口與圖像邊緣檢測模塊的輸入端口連接，圖像邊緣檢測模塊的輸出端 口與決策運算模塊的輸入端口連接，決策運算模塊的輸出端口與決策執(zhí)行指令 輸出模塊的輸入端口連接，決策執(zhí)行指令輸出模塊的第一輸出端口作為圖像處 理程序模塊的第一輸出端口與通道選通指令輸出模塊相連，決策執(zhí)行指令輸出 模塊的第二輸出端口作為圖像處理程序模塊的第二輸出端口與信號處理器第二 輸出接口的輸入端連接。所述圖像預(yù)處理模塊接收左、右、后針孔攝像頭傳輸?shù)淖?、右、后視圖， 進行預(yù)處理后得到數(shù)字圖像信號傳輸給圖像邊緣檢測模塊；所述圖像邊緣檢測模塊進行圖像邊緣檢測并將二值化的邊緣圖像輸出至決 策運算模塊；所述決策運算模塊將二值化邊緣圖像通過極對數(shù)坐標變換進行圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換，利用圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程具有物體旋轉(zhuǎn)不變性和縮放不變性來實行對目標的 跟蹤，進而識別出圖像所對應(yīng)的被捕捉物體的運動狀態(tài)，并傳輸?shù)經(jīng)Q策執(zhí)行指 令輸出模塊；所述決策執(zhí)行指令輸出模塊根據(jù)接收到的決策運算模塊輸出的、代表著被捕捉物體的運動狀態(tài)的代碼，以及駕駛操作開關(guān)信號來確定是否向后續(xù)的警示 模塊和機電伺服裝置發(fā)出禁止變道、或轉(zhuǎn)彎、或開門、或倒車等決策執(zhí)行指令。 所述通道選通指令包括禁止左轉(zhuǎn)、禁止右轉(zhuǎn)、禁止左開門、禁止右開門、 禁止倒車五條指令，每條指令由3位2進制機器代碼表示，具體是001為禁止左轉(zhuǎn)、010為禁止右轉(zhuǎn)、011為禁止左開門、100為禁止右開門、000為禁止倒車。所述通道譯碼器6，即通道譯碼模塊芯片，具體采用HD74AC4514芯片，其 輸入端口與信號處理器的第一輸出接口相連，其輸出端口與電子開關(guān)器的控制 輸入接口連接。所述電子開關(guān)器7，包括第一輸入接口、電子開關(guān)，其中，第一輸入接口 的輸入端接24V直流電源，并與通道譯碼器的輸出端口相連，第一輸入接口的 輸出端與電子開關(guān)的輸入端口并接，電子開關(guān)包括五個，五個電子開關(guān)的輸出 端分別與鎖定器的輸入接口連接。所述電子開關(guān)，為NPN型半導體開關(guān)管，五個電子開關(guān)管采用同一規(guī)格型 號的半導體開關(guān)管，當基極對發(fā)射極電壓超過0.7V時導通，否則截止，利用半 導體開關(guān)管的開關(guān)特性確保開/關(guān)兩種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程具有微秒極的響應(yīng)時 間常數(shù)。所述鎖定器，共有五個，第一鎖定器8、第二鎖定器9、第三鎖定器IO、第 四鎖定器ll、第五鎖定器12，第一鎖定器8為左轉(zhuǎn)鎖定器，第二鎖定器9為右 轉(zhuǎn)鎖定器，第三鎖定器10為左開門鎖定器，第四鎖定器11為右開門鎖定器， 第五鎖定器12為倒車鎖定器，每個鎖定器均包括第二輸入接口、繼電開關(guān)和 電磁脫鉤器，每個鎖定器的第二輸入接口的輸入端分別與語音提示器輸入接口 的五個輸入端頭以及電子開關(guān)器的五個電子開關(guān)的輸出端對應(yīng)并接，第二輸入 接口的輸出端與繼電開關(guān)的輸入端連接，繼電開關(guān)的的輸出端與電磁脫鉤器的 輸入端連接。所述語音提示器13，包括第三輸入接口、電壓衰減器、尋址器、數(shù)字語音模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、功率放大模塊、揚聲器，其中第三輸入接口包括五個輸入端，分別與五個鎖定器信號的第二輸入接口的輸出端以及電子開關(guān)器的五個電子開關(guān)的輸出端對應(yīng)并接，第三輸入接口的輸出端與電壓衰減器的輸入 端口連接，電壓衰減器的輸出端口與尋址器的輸入端口連接，尋址器的輸出端 口與數(shù)字語音模塊的輸入端口連接，數(shù)字語音模塊的輸出端口與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊 的輸入端口連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口與功率放大模塊的輸入端口連接， 功率放大模塊的輸出端口與揚聲器的輸入端口連接。所述液晶顯示器，用以顯示信號處理器輸出的數(shù)字圖像信號和景物圖像的識 別信息。本實施例在工作過程中包括如下五種情況第一種情況，駕駛員打開左轉(zhuǎn)指示燈，駕駛狀態(tài)編碼器4立即接收到左轉(zhuǎn) 信號輸入，此時信號處理器5根據(jù)對左針孔攝像頭1采集到的左后側(cè)景物圖像 進行識別、判定左側(cè)車道上隨后正有車速超過自身的前行車輛，信號處理器5 實時向通道譯碼器6輸出通道選通指令"001"，在該指令的控制下，電子開關(guān) 器7中的第一電子開關(guān)導通，使得24V直流電壓抵達第一鎖定器8的輸入接口， 在第一鎖定器8的作用下，其中的電磁脫鉤器鎖定方向盤，不讓其左轉(zhuǎn)，同時， 語音提示器13在輸入接口第一端頭獲得24V直流電壓的情況下，由其尋址器指 定并讀取"左車道有車，不得左轉(zhuǎn)或變道！"存放在數(shù)字語音模塊中的存儲單元， 實時地通過揚聲器和設(shè)置于駕駛表盤上的小型液晶顯示器14提醒駕駛員"左車 道有車，不得左轉(zhuǎn)或變道！"，駕駛員還能夠在液晶顯示器14清晰看到左側(cè)車道上的車輛前行狀況。第二種情況，駕駛員打開右轉(zhuǎn)指示，駕駛狀態(tài)編碼器4立即接收到右轉(zhuǎn)信 號輸入，此時信號處理器5根據(jù)對右針孔攝像頭采集到的右后側(cè)景物圖像進行 的識別、判定右側(cè)車道上隨后正有車速超過自身的前行車輛，信號處理器5 實時向通道譯碼器6輸出通道選通指令"010"，在該指令的控制下，電子開關(guān) 器7中的第二電子開關(guān)導通，使得24V直流電壓抵達第二鎖定器8的輸入接口， 在第二鎖定器8的作用下，其中的電磁脫鉤器鎖定方向盤，不讓其右轉(zhuǎn)，同時， 語音提示器13在輸入接口第二端頭獲得24V直流電壓的情況下，由其尋址器指 定并讀取"右車道有車，不得右轉(zhuǎn)或變道！"存放在數(shù)字語音模塊中的存儲單元， 實時地通過揚聲器和設(shè)置于駕駛表盤上的小型液晶顯示器14提醒駕駛員"右車道有車，不得右轉(zhuǎn)或變道！"，駕駛員還能夠在液晶顯示器14清晰看到右側(cè)車道 上的車輛前行狀況。第三種情況，車輛停駛，司乘人員欲打開左側(cè)車門，當信號處理器5根據(jù) 對左針孔攝像頭采集到的左后側(cè)景物圖像進行的識別、判定車輛左側(cè)正有車 輛和/或行人前行，信號處理器5實時向通道譯碼器6輸出通道選通指令"011"， 在該指令的控制下，電子開關(guān)器7中的第三電子開關(guān)導通，使得24V直流電壓 抵達第三鎖定器8的輸入接口，在第三鎖定器8的作用下，其中的電磁脫鉤器 鎖定左側(cè)車門開關(guān)，車內(nèi)人員無法打開左側(cè)車門，同時，語音提示器13在輸入 接口第三端頭獲得24V直流電壓的情況下，由其尋址器指定并讀取"注意車輛 左側(cè)，不得打開左側(cè)車門！"存放在數(shù)字語音模塊中的存儲單元，實時地通過揚 聲器和設(shè)置于駕駛表盤上的小型液晶顯示器14提醒駕駛員"注意車輛左側(cè)，不 得打開左側(cè)車門！"，駕駛員還能夠在液晶顯示器14清晰看到車輛左側(cè)的景物狀 況。第四種情況，車輛停駛，司乘人員欲打開右側(cè)車門，當信號處理器5根據(jù) 對右針孔攝像頭采集到的右后側(cè)景物圖像進行的識別、判定車輛右側(cè)正有車 輛和/或行人前行，信號處理器5實時向通道譯碼器6輸出通道選通指令"100"， 在該指令的控制下，電子開關(guān)器7中的第四電子開關(guān)導通，使得24V直流電壓 抵達第四鎖定器8的輸入接口，在第四鎖定器8的作用下，其中的電磁脫鉤器 鎖定右側(cè)車門開關(guān)，車內(nèi)人員無法打開右側(cè)車門，同時，語音提示器13在輸入 接口第四端頭獲得24V直流電壓的情況下，由其尋址器指定并讀取"注意車輛 右側(cè)，不得打開右側(cè)車門！"存放在數(shù)字語音模塊中的存儲單元，實時地通過揚 聲器和設(shè)置于駕駛表盤上的小型液晶顯示器14提醒駕駛員"注意車輛右側(cè)，不 得打開右側(cè)車門！"，駕駛員還能夠在液晶顯示器14清晰看到車輛右側(cè)的景物狀 況。第五種情況，倒車，信號處理器5根據(jù)對左、右、后三個針孔攝像頭采集 到的三個視場的所有景物圖像進行的識別與判定，發(fā)現(xiàn)車輛后方、或靠近車輛 左側(cè)、或靠近車輛右側(cè)有車輛、或行人、或障礙物時，信號處理器5實時向通 道譯碼器6輸出通道選通指令"000"，在該指令的控制下，電子開關(guān)器7中的第五電子開關(guān)導通，使得24V直流電壓抵達第五鎖定器8的輸入接口，在第五 鎖定器8的作用下，其中的電磁脫鉤器鎖定電推桿剎車器，不讓車輛繼續(xù)倒車， 同時，語音提示器13在輸入接口第五端頭獲得24V直流電壓的情況下，由其尋 址器指定并讀取"注意車輛后方，不得倒車！"存放在數(shù)字語音模塊中的存儲單 元，實時地通過揚聲器和設(shè)置于駕駛表盤上的小型液晶顯示器14提醒駕駛員"注 意車輛后方，不得倒車！"，駕駛員還能夠在液晶顯示器14清晰看到車輛后方的 景物狀況。只要上述五種情況中的任何一種情形出現(xiàn)，本實施例裝置均能夠向駕駛員 發(fā)出準確信息，提示其避免錯誤操作，并通過自動控制機構(gòu)確保駕駛員的錯誤 操作得到停止，否則，絲毫不影響駕駛員的正常駕駛，因此能夠最大限度地避 免車輛在變道、左右轉(zhuǎn)彎、倒車，以及停駛時開關(guān)車門可能發(fā)生的道路交通事 故，實施結(jié)果證實能夠?qū)⑸鲜鲱愋偷氖鹿拾l(fā)生率降低98%。
權(quán)利要求
1、一種車輛智能后視裝置，其特征在于，包括針孔攝像頭、駕駛狀態(tài)編碼器、信號處理器、通道譯碼器、電子開關(guān)器、鎖定器、語音提示器、液晶顯示器，其中針孔攝像頭共有三個，兩個分別設(shè)置在車輛左右兩側(cè)的后視鏡上，一個設(shè)置在車廂后擋板上，三個針孔攝像頭的輸出接口分別與信號處理器的三個圖像輸入接口相連，駕駛狀態(tài)編碼器的輸出接口與信號處理器的數(shù)字信號輸入接口連接，駕駛狀態(tài)編碼器的信號輸入接口與車輛的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和倒車信號輸出接口相連，信號處理器有兩個輸出接口，信號處理器的第一輸出接口與通道譯碼器的輸入接口相連，信號處理器的第二輸出接口連至液晶顯示器的輸入接口，通道譯碼器的輸出接口與電子開關(guān)器的控制輸入接口連接，電子開關(guān)器的輸出接口同時與鎖定器的輸入接口和語音提示器的輸入接口連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛智能后視裝置，其特征是，所述駕駛狀態(tài)編 碼器，包括信號輸入接口、信號編碼器、數(shù)字信號輸出接口，其中信號輸 入接口包括三個輸入通道，第一通道的輸入端連接車輛的左轉(zhuǎn)信號輸出接口， 第二通道的輸入端連接車輛右轉(zhuǎn)信號輸出接口，第三通道的輸入端連接車輛的 倒車信號輸出接口，信號編碼器包括含三個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其輸入端分別與信號輸入接口的三個輸入通道的輸出端相連，其輸出端與數(shù)字信號輸出接口的輸 入端連接，數(shù)字信號輸出接口的輸出端與信號處理器連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛智能后視裝置，其特征是，所述信號處理器， 包括左圖像輸入接口、右圖像輸入接口、后圖像輸入接口、數(shù)字信號輸入接 口、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第三模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、圖像處理程 序模塊、通道選通指令輸出模塊、第一輸出接口、第二輸出接口，其中左圖 像輸入接口經(jīng)視頻電纜與左針孔攝像頭輸出接口相連，右圖像輸入接口經(jīng)視頻 電纜與右針孔攝像頭輸出接口相連，后圖像輸入接口經(jīng)視頻電纜與后針孔攝像 頭輸出接口相連，左、右、后圖像輸入接口的輸出端分別與第一、第二、第三 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口與圖像處理程序模 塊的第一輸入通道連接，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口與圖像處理程序模塊的 第二輸入通道連接，第三模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口與圖像處理程序模塊的第三輸入通道連接；數(shù)字信號輸入接口的輸入端和駕駛狀態(tài)編碼器的數(shù)字信號輸出 接口相連，數(shù)字信號輸入接口的輸出端與圖像處理程序模塊的第四輸入通道連 接；通道選通指令輸出模塊的輸入端口與圖像處理程序模塊的第一輸出端口連 接，通道選通指令輸出模塊的輸出端口與信號處理器第一輸出接口的輸入端連 接，信號處理器第一輸出接口的輸出端與通道譯碼器的輸入接口連接，圖像處 理程序模塊的第二輸出端口與信號處理器第二輸出接口的輸入端連接，信號處 理器第二輸出接口的輸出端與液晶顯示器的輸入接口連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛智能后視裝置，其特征是，所述圖像處理程 序模塊，是信號處理器中的核心技術(shù)模塊，包括圖像預(yù)處理模塊、圖像邊緣 檢測模塊、決策運算模塊和決策執(zhí)行指令輸出模塊，其中圖像預(yù)處理模塊的 四個輸入通道分別與三個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口及數(shù)字信號輸入接口的輸出 端連接，圖像預(yù)處理模塊的輸出端口與圖像邊緣檢測模塊的輸入端口連接，圖 像邊緣檢測模塊的輸出端口與決策運算模塊的輸入端口連接，決策運算模塊的 輸出端口與決策執(zhí)行指令輸出模塊的輸入端口連接，決策執(zhí)行指令輸出模塊的 第一輸出端口作為圖像處理程序模塊的第一輸出端口與通道選通指令輸出模塊相連，決策執(zhí)行指令輸出模塊的第二輸出端口作為圖像處理程序模塊的第二輸 出端口與信號處理器第二輸出接口的輸入端連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛智能后視裝置，其特征是，所述圖像預(yù)處理 模塊接收左、右、后針孔攝像頭傳輸?shù)淖?、右、后視圖，進行預(yù)處理后得到的 數(shù)字圖像信號傳輸給圖像邊緣檢測模塊；所述圖像邊緣檢測模塊對數(shù)字圖像進行邊緣檢測，并將二值化的邊緣圖像 輸出至決策運算模塊；所述決策運算模塊將二值化的邊緣圖像通過極對數(shù)坐標變換進行圖像數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換，利用圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程具有物體旋轉(zhuǎn)不變性和縮放不變性來實行對目標 的跟蹤，進而識別出圖像所對應(yīng)的被捕捉物體的運動狀態(tài)，并傳輸?shù)經(jīng)Q策執(zhí)行 指令輸出模塊；所述決策執(zhí)行指令輸出模塊，根據(jù)接收到的決策運算模塊輸出的、代表著 被捕捉物體的運動狀態(tài)的代碼，以及駕駛操作開關(guān)信號來確定是否向后續(xù)的警 示模塊和機電伺服裝置發(fā)出禁止變道、或轉(zhuǎn)彎、或開門、或倒車決策執(zhí)行指令。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛智能后視裝置，其特征是，所述決策執(zhí)行指令包括禁止左轉(zhuǎn)、禁止右轉(zhuǎn)、禁止左開門、禁止右開門、禁止倒車五條指令， 每條指令由3位2進制機器代碼表示，具體是001為禁止左轉(zhuǎn)、010為禁止右 轉(zhuǎn)、Oll為禁止左開門、100為禁止右開門、OOO為禁止倒車。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛智能后視裝置，其特征在于，所述通道譯碼器，即通道譯碼模塊芯片，其輸入端口與信號處理器的第一輸出接口相連，其 輸出端口與電子開關(guān)器連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛智能后視裝置，其特征在于，所述電子開關(guān)器，包括第一輸入接口、電子開關(guān)，其中，第一輸入接口的輸入端接直流電 源，并與通道譯碼器的輸出端口相連，第一輸入接口的輸出端與電子開關(guān)的輸 入端口并接，電子開關(guān)包括五個，五個電子開關(guān)的輸出端分別與鎖定器的輸入 接口連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛智能后視裝置，其特征是，所述鎖定器，共有五個，第一鎖定器為左轉(zhuǎn)鎖定器，第二鎖定器為右轉(zhuǎn)鎖定器，第三鎖定器為 左開門鎖定器，第四鎖定器為右開門鎖定器，第五鎖定器為倒車鎖定器，每個鎖定器均包括第二輸入接口、繼電開關(guān)和電磁脫鉤器，每個鎖定器的第二輸 入接口的輸入端分別與語音提示器輸入接口的五個輸入端頭以及電子開關(guān)器的 五個電子開關(guān)的輸出端對應(yīng)并接，第二輸入接口的輸出端與繼電開關(guān)的輸入端 連接，繼電開關(guān)的輸出端與電磁脫鉤器的輸入端連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛智能后視裝置，其特征是，所述語音提示器， 包括第三輸入接口、電壓衰減器、尋址器、數(shù)字語音模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、 功率放大模塊、揚聲器，其中第三輸入接口包括五個輸入端，分別與五個鎖定器信號的第二輸入接口的輸出端以及電子開關(guān)器的五個電子開關(guān)的輸出端對 應(yīng)并接，第三輸入接口的輸出端與電壓衰減器的輸入端口連接，電壓衰減器的 輸出端口與尋址器的輸入端口連接，尋址器的輸出端口與數(shù)字語音模塊的輸入 端口連接，數(shù)字語音模塊的輸出端口與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸入端口連接，數(shù)模轉(zhuǎn) 換模塊的輸出端口與功率放大模塊的輸入端口連接，功率放大模塊的輸出端口 與揚聲器的輸入端口連接。
全文摘要
一種車輛智能化技術(shù)領(lǐng)域的車輛智能后視裝置，針孔攝像頭共有三個，兩個分別設(shè)置在車輛左右兩側(cè)的后視鏡上，一個設(shè)置在車廂后擋板上，三個針孔攝像頭的輸出接口分別與信號處理器的三個圖像輸入接口相連，駕駛狀態(tài)編碼器的輸出接口與信號處理器的數(shù)字信號輸入接口連接，駕駛狀態(tài)編碼器的信號輸入接口與車輛的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和倒車信號輸出接口相連，信號處理器的第一輸出接口與通道譯碼器相連，信號處理器的第二輸出接口連至液晶顯示器，通道譯碼器的輸出接口與電子開關(guān)器的輸入接口連接，電子開關(guān)器的輸出接口同時與鎖定器的輸入接口和語音提示器的輸入接口連接。本發(fā)明能夠避免車輛在變道、左右轉(zhuǎn)彎、倒車以及停駛時開關(guān)車門可能發(fā)生的道路交通事故。
文檔編號B60R16/02GK101234620SQ20081003398
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者周叢嘉, 應(yīng)俊豪, 張秀彬, 臻 莫 申請人:上海交通大學