專利名稱：汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車激光夜視，特別涉及汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置。
背景技術：
目前，汽車產品市場發(fā)展的趨勢，已經把駕駛員、乘客及第三方的安全排 在了首位，大量新技術的應用，尤其是電子墳術廣泛應用于汽車產品中，電子
產品在整車中的成本由八十年代初的10%逐步提高^現在的30%左右,汽車夜 視儀系統(tǒng)將大大提高汽車駕駛員、乘客及第三方的安全性。作為主動安全防護 設備的汽車夜視儀系統(tǒng)，它將科學技術的最新發(fā)展和突破應用于產品中，體現 了汽車工業(yè)的科學技術以人為本的理念，和對駕駛員、乘客及第三方的尊重、 服務的精神。
目前國內進口國外名牌汽車配備有夜視儀的車輛，實踐表明，配備了夜視 儀的車輛對于駕駛員、乘客及第三方的安全系數明顯增加了，汽車夜視儀是汽 車工業(yè)安全理念的發(fā)展趨勢，自前國內汽車夜視儀系統(tǒng)產品全部來自國外且價 格昂貴的現狀與大量需求的反差，孕育著一個極有潛力的市場。
另外， 一些特種行業(yè)如國防、安全、公安、交通、新聞采訪等對此項技術 也尤為需求。
現在國內已經有配備汽車夜視儀系統(tǒng)的進口車輛。因國外產品存在原廠配 備，價格昂貴等因素，使得國內99%以上的車輛未安裝使用。

實用新型內容
本秀用新型的目的是為了解決上述現有技術的不足，而提供結構簡單，安裝方便，性能穩(wěn)定、可靠性好、適用性強，性價比高的汽車激光夜視抬頭顯示 多媒體裝置。
本實用新型的目的是通過如下技術方案來實現的汽車激光夜視抬頭顯示 多媒體裝置，它包括激光照射燈；CCD攝像機，視頻處理電路，車載投射顯示 器，其特征在于還包括光學貼膜，所述光學貼膜設置在擋風玻璃上。
所述激光照射燈包括近紅外激光器和拋物面反光鏡。
所述紅外激光器由驅動電源是采用現代最新電力電子技術和智能微處理技 術，專業(yè)為半導體激光二極管驅動電源專用而設計。本電源驅動系統(tǒng)，具有非 常好的電壓、電流輸出特性，輸出電流波形接近理想矩形狀態(tài)，無過沖、無反 沖現象，上升沿，下降沿特性好，開關機系統(tǒng)干擾小等特點。
在拋物面反光鏡內防置透鏡，激光發(fā)生器的光源位于透鏡的焦點上。 視屏處理電路包括A/D轉換芯片，CPLD邏輯控制芯片，幀存體和ARM嵌 入式微處理器。
CCD攝像頭為低照度紅外黑白或彩色攝像機，要求像素最少為320萬，圖象 采集速度要求每秒80-100幀圖象。
CCD攝像頭前加裝近紅外濾光鏡片和近紅外濾光鏡。 在CCD攝像頭加裝懸浮鏡頭。
顯示方式采用HUD抬頭顯示方式，使用高亮度LED液晶顯示屏，將攝像 機獲取的圖象鏡像顯示投射到擋風玻璃的反光膜上，反射夜視場景，實現平視 效果。
本實用新型的汽車紅外夜視系統(tǒng)通過視頻處理電路來對視頻信號進行多幀 累加處理，大大提高了圖像的清晰度和使用HUD平視顯示技術，提高駕駛時輔 助査看的安全性。
本實用新型汽車激光夜視系統(tǒng)通過視屏處理電路來對視屏信號進行多幀累加處理大大提高了圖象的清晰度，采用單通道非編碼式電路減少電路輸出脈沖 的占空比，并且在拋物面反光鏡內放置透鏡，所以無需使用大功率的激光發(fā)生
器，就可以使激光的照射距離大大增加，CCD攝像頭體積小,易安裝，價格低， 在攝像頭的鏡前加裝一塊近紅外濾光鏡，對方的光線射不進來，不影響攝像頭 的圖象采集，可以克服交會車時產生的暴光現象，采用時基電路組成的單通道 非編碼式電路，減少電路輸出脈沖的占空比提高激光發(fā)生器的峰值電路，該單 道非編碼式電路能夠使低瓦數激光器提升射程，而且可以控制激光器的成本。
本實用新型與現有技術相比具有結構簡單，性能穩(wěn)定、可靠性好、適用性強， 性價比高、使用安全的優(yōu)點。


圖1為汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置組成原理圖2為單通道非編碼式電路原理圖3為拋物面反光鏡聚光的工作原理圖4為光能分布圖5為視頻信號處理電路原理圖。
具體實施案例
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明
圖1為激光夜視系統(tǒng)的組成原理圖，在圖1中，汽車激光夜視抬頭顯示多 媒體裝置包括808um波長激光燈，激光器驅動電路，CCD攝像頭，光學處理鏡 片，視頻處理電路，車載液晶顯示器，激光燈發(fā)射808um波長的射線，照射前方 空間物體，物體受光后會反射同等波長的光線，通過同波長的近紅外攝像機攝取 反射物體的模擬信號，通過控制系統(tǒng)處理發(fā)送到車載投射顯示器上，投射顯示器 通過增光處理，把鏡像圖象反射到擋風玻璃的反射膜上,獲取人眼無法覺察的光亮場景圖形，輔助駕駛遠夜間的駕駛安拿。
圖2為單通道非編碼式電路原理圖，在圖2中，采用555時基電路組成的 單通道非編碼式電路，其中555芯片組成多諧振蕩器，另有隔離二極管Dl和 D2使得充放電回路獨立調整，便電路輸出脈沖的占空比達l: IO使激光器的, 值電流提高，增加激光的照射距離，555的3腳輸出脈沖信號R3加到三極管的 VT的基極，由VT驅動紅外激光燈D3工作。
工作過程為接通12V電源后，由R1和R2對電容C1充電，當電容兩端電 壓高于2/3VCC對3腳即可輸出連續(xù)的沮形波，通過調節(jié)Rpl的阻值，可改變 充放電時間，也可改變輸出矩型波的占空比，該電路可大大提高激光發(fā)生器的 功率射程距離。
圖3為拋物面反光鏡聚光的工作原理圖，在虛線位置放置一個透鏡組，使 激光光源射在焦點上這時的光源即處于拋物面反光鏡上也處于透鏡組的焦點 上，射入透鏡的光線將由透鏡組聚焦成平行光射出，而在2w以外的光線由拋物 面反光鏡形成平行光射出，使原本發(fā)散損失的大部份光能收集起來，受損的僅 是射到lw的錐角內的光線，這樣就可以大太的提高光能的利用率，反光鏡發(fā)射 出的光一般都有一定的散射角，視使用材料， 一般是如下.-
如2a=5度，視距i與sin a/2成正比,當發(fā)散角度較小時,sin a/2—a/2,視距角度 與發(fā)散角度成正比,如發(fā)散角度縮小一半,視距可增加一倍。
圖4為光能分布圖，要把前面的視線范圍照亮，必須通過圖4的激光拋物 面反光鏡，把光線拉直投射出去，才能達到照射面廣的效果。
圖5為視頻信號處理電路原理圖，采用32位嵌入式DSP控制系統(tǒng)做為視頻 處理電路的核心，利用其速度快S象質量高，成本低和通用性好的優(yōu)點，對視 頻信號進行多幀累加處理，有效解決圖象質量問題。
視頻處理電路的組成部份主要有
A/D數字信號轉換芯片，高速幀存，CPLD遊輯控制芯片以及32位的ARM嵌入式微處理器，攝像機將采集到的模擬數據發(fā)送到A/D轉換芯片進行視頻解 碼，圖形處理，抖動過慮和圖形失真緩沖處理后轉成8位數字圖象，并把每幀圖 彖以像素為單位存入幀存體中，視頻時序產生電路用于產生行同步，場同步等 多種同步信號及像素時鐘等多種內部時鐘信號，CPLE邏輯控制芯片需要完成中 斷請求的譯碼以及片選信號的譯碼，并提供降頻的時鐘信號，潭過判斷場同步 和行同歩信號來決定向高速幀存體存儲數據，當幀存體滿后，CPLD產生一個中 斷請求信號，通知CPU可以讀走數據，如果得到CPU發(fā)出的中斷響應，則中斷 響應信號有效，CPLD在收到中斷響應信號后，使存儲片選信號和存儲器寫停號 TTL同時為低電平，CPU讀取數據，當嵌入式操作系統(tǒng)啟動時，首先對子系統(tǒng) 供電，將視頻采集系統(tǒng)的驅動程序載入設備管理器，然后由應用程序調用MDD 層的初始化函數完成如下工作，對CPLD邏輯控制芯片進行初始化，對A/D轉 換芯片進行初始化，并通過12C總線控制芯片的各種工作狀態(tài)，工作方式，數 據輸出格式和讀取內部狀態(tài)信息等，對圖象的讀取都是通過中斷請求響應來晌 應完成的，由于ARM微處理器的處理速度遠遠比幀存體和A/D轉換芯片的速 度要高，因此連接的中斷請求和響應不會對系統(tǒng)帶來很大負荷，此電路的優(yōu)點 在于圖象質量清晰，適時性強，接口電路通過12C總線，可以和車載多媒體方 便連接使用，如導航系統(tǒng)，DVD，衛(wèi)星電視，輪胎檢測系統(tǒng)，電子狗等兼容 連接使用，使用32位DSP嵌入式系統(tǒng)來開發(fā)，擴充性良好，附力B價值高，本視 頻處理電路的原理也可改善如衛(wèi)星電視或DVD等的圖象質量。
本電路的邏輯程序軟件存儲在ARM的Room里,采用動態(tài)存儲方式，可在 C12總線接口直接升級軟件^ARM可選配大容量的，或在Cl2總線外接大容量存 儲卡可以記錄行駛過程,隨時可以査看。
采用高亮度"LED液晶屏，將來集到的圖象反轉顯示，在顯示屏上貼增亮 膜，在擋風玻璃上貼可透視的反光膜，將視頻信號通過液晶屏反射到玻璃貼膜 上，在反射回來，在擋風玻璃的貼膜處就清晰的看到視頻信號。以上是本實用新型一具體實灘例，然而本領域的普通技術人員仍可作出不 脫離本實用新型的方案仍落入本實用新型的保護范圍P
權利要求1、汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置，它包括激光照射燈，CCD攝像機，視頻處理電路，車載顯示器，所述激光照射燈，CCD攝像機，視頻處理電路，車載投射顯示器依次連接，其特征在于還包括光學貼膜，所述光學貼膜設置在擋風玻璃上。
2、 根據權利要求1所述的汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置，其特征在于所述 激光照射燈包括近紅外激光器和拋物面反光鏡，在拋物面反光鏡內防置透 鏡，近紅外激光器的光源位于透鏡的焦點上。
3、 根據權利要求2所述的汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置，其特征在于所述 近紅外激光器由555時基電路組成的單通道非編碼式電路驅動。
4、 根據權利要求1所述的汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置，其特征在于視屏 處理電路包括A/D轉換芯片，CPLD邏輯控制芯片，幀存體和ARM嵌入式 微處理器。
5、 根據權利要求1所述的汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置，其特征在于CCD 攝像頭為黑白或彩色,要求像素最少為320萬，圖象采集速度要求每秒80-100 幀圖象。
6、 根據權利要求1或5所述的汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置，其特征在于 CCD攝像頭前加裝近紅外濾光鏡片和近紅外濾光鏡。
7、 根據權利要求6所述的汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置，其特征在于CCD 攝像頭加裝懸浮鏡頭。
8、 根據權利要求7所述的汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置，其特征在于在將 視頻信號通過投射顯示器投射到擋風玻璃的反光膜上。
專利摘要本實用新型提供了汽車激光夜視抬頭顯示多媒體裝置，它包括激光照射燈，CCD攝像機，視頻處理電路，車載顯示器，其特征在于述包括光學貼膜，所述光學貼膜設置在擋風玻璃上。本實用新型的汽車紅外夜視系統(tǒng)通過視頻處理電路來對視頻信號進行多幀累加處理，大大提高了圖像的清晰度和使用HUD平視顯示技術，提高駕駛時輔助查看的安全性，本實用新型與現有技術相比具有結構簡單，性能穩(wěn)定、可靠性好、適用性強，性價比高的優(yōu)點。
文檔編號H04N7/18GK201252614SQ20082004740
公開日2009年6月3日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權日2008年5月7日
發(fā)明者郭文藝 申請人:郭文藝