專利名稱：一種汽車后視攝像頭及輔助汽車倒車系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種汽車后視攝像頭及輔助汽車倒車系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車普及率的逐年增加，對(duì)汽車配置有了更多的要求，尤其是對(duì)舒適 性和安全性提出了更高的要求。對(duì)其中的輔助倒車的設(shè)備也提出了相應(yīng)的要 求，目前廣泛使用的輔助倒車的設(shè)備，是利用汽車后視攝像頭的后視攝像系統(tǒng)，
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中后視攝像頭的結(jié)構(gòu)圖，鏡頭101獲取車后景物圖像，圖像傳 感器102將獲取的車后景物圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，圖像處理單元103對(duì)數(shù) 字圖像信號(hào)進(jìn)行處理后存入圖像緩存單元104中，視頻編碼器105將處理后的 圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸出給車載電視。該系統(tǒng)可以得到直觀真實(shí)的圖像， 但是無法獲得精確的距離。如果想要獲得精確的距離，可以借助超聲波測(cè)距的 超聲雷達(dá)系統(tǒng)，超聲波雷達(dá)系統(tǒng)具有確切判斷距離的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)車后方的水溝、 山崖、凸起的鋼筋、竹竿等，超聲波無法感應(yīng)，這也是倒車安全上的死角。如 果要在汽車上同時(shí)裝這兩個(gè)系統(tǒng)成本較高，所以目前這兩個(gè)系統(tǒng)并沒融合。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種汽車后視攝像頭及輔助汽車倒車系 統(tǒng)，用以解決汽車在倒車過程中出現(xiàn)的能顯示車后具體物體但不能顯示車離物 體距離或者能顯示車離物體距離但不能顯示車后具體物體的問題。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種汽車后視攝像頭，包括
成像模塊，用于獲取車后景物圖像，并將所述車后景物圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖
像信號(hào)；
距離測(cè)量模塊，用于測(cè)量車后物體離車的具體距離值，并將所述具體距離
值轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像和文字信號(hào)；
圖像疊加輸出模塊，用于疊加成像模塊輸出的數(shù)字圖像信號(hào)和距離測(cè)量模 塊輸出的數(shù)字圖像和文字信號(hào)，并把疊加后的數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸 出給車載顯示器。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輔助汽車倒車系統(tǒng)，包括
汽車后視攝像頭，用于獲取車后景物圖像和車后物體離車的具體距離值， 并將所述景物圖像和所述距離值轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸出；
車載顯示器，用于顯示所述汽車后視攝像頭輸出的視頻信號(hào)。
在本發(fā)明實(shí)施例中，在獲取車后景物圖像以及測(cè)量車后物體離車的具體距 離值后，將所述車后景物圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)，以及將所述具體距離值轉(zhuǎn) 換成數(shù)字圖像和文字信號(hào)，然后疊加成像模塊輸出的數(shù)字圖像信號(hào)和距離測(cè)量 模塊輸出的數(shù)字圖像和文字信號(hào)，并把疊加后的數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào) 輸出給車載顯示器。因此，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的汽車后朝L攝像頭，在汽車倒車 過程中既能顯示車后具體物體又能顯示車離物體的距離，提高了車使用的安全 性。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)汽車后視攝像頭的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例汽車后視攝像頭的功能結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例汽車后視攝像頭的具體結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例超聲雷達(dá)傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例是在獲取車后景物圖像以及測(cè)量車后物體離車的具體距離 值后，將所述車后景物圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)，以及將所述具體距離值轉(zhuǎn)換 成數(shù)字圖像和文字信號(hào)。然后疊加成像模塊輸出的數(shù)字圖像信號(hào)和距離測(cè)量模 塊輸出的數(shù)字圖像和文字信號(hào)，并把疊加后的數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸 出給車載顯示器。本發(fā)明實(shí)施例的汽車后視攝像頭一般可以安裝在汽車的尾 部，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例汽車后視攝像頭的功能結(jié)構(gòu)圖，包括成像模塊201, 用來獲取車后景物圖像，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)輸出；距離測(cè)量模塊202, 用來測(cè)量車后物體離車的具體距離值，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像和文字信號(hào)輸 出；圖像疊加輸出模塊203,用來將成像模塊201輸出的數(shù)字圖像信號(hào)和距離 測(cè)量模塊202輸出的數(shù)字圖像和文字信號(hào)進(jìn)行疊加后轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸出。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例汽車后視攝像頭的功能結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)建汽車后視攝像頭 的具體結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D3，其中完成成像功能的是鏡頭301,圖像傳感器302,圖像處理 單元303，圖像緩存單元304;完成距離計(jì)算功能的是超聲波雷達(dá)傳感器模 塊305，主控制模塊306;完成圖像疊加輸出功能的是在圖像上疊加字符和 圖像的模塊OSD307，視頻編碼器308。
鏡頭301，用于拍攝車后景物，車后景物通過鏡頭生成的光學(xué)圖像并投射 到圖像傳感器302表面上。鏡頭301的組成是透鏡結(jié)構(gòu)，由幾片透鏡組成，一 般有塑膠透鏡(plastic )或玻璃透鏡(glass )。通常揭J象頭用的鏡頭構(gòu)造有1P、 2P、 1G1P、 1G2P、 2G2P、 4G等。透鏡越多，成本越高；玻璃透鏡的成本高 于塑膠。
圖像傳感器302,用于把鏡頭301獲得的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，并經(jīng)過模 數(shù)轉(zhuǎn)換即A/D轉(zhuǎn)換將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)并輸出到圖像處理單元。圖像 傳感器分為兩類電荷耦合器件CCD ( charge couple device );互補(bǔ)金屬氧化物 半導(dǎo)體(complementary metal oxide semiconductor, CMOS )。 CCD的優(yōu)點(diǎn)是靈
敏度高，噪音小，信噪比大。但是生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高、功耗高。CMOS的 優(yōu)點(diǎn)是集成度高、功耗低、成本低。但是噪音比較大、靈敏度較低、對(duì)光源要 求高。
圖像處理單元303,用于處理圖像傳感器302輸出的數(shù)字圖像信號(hào)，并將 處理好的信號(hào)輸出給圖像緩存單元304。圖像處理也就是對(duì)圖像的亮度、對(duì)比 度、顏色等圖像效果做處理；同時(shí)也對(duì)圖像的尺寸大小做處理。 一般可以利用 數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP，在DSP的選擇上，是根據(jù)攝像頭成本、市場(chǎng)接受程 度來進(jìn)行確定。
圖像緩存單元304，用于放置圖像處理單元303處理好的數(shù)字圖像信號(hào)。 超聲波雷達(dá)傳感器305,用于發(fā)射和接收超聲波，并得到從發(fā)射到接受之
間的時(shí)間差，且可以根據(jù)聲波在空氣中的傳播速度計(jì)算出物體離車之間的距離。
超聲波雷達(dá)傳感器305具體包括超聲波頻率發(fā)生模塊，超聲波換能器， 超聲波接收模塊和計(jì)算模塊。
超聲波頻率發(fā)生模塊，用于發(fā)送一定頻率的電信號(hào)。
超聲波換能器，用于將超聲波頻率發(fā)生模塊發(fā)送的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信 號(hào)輸出，且用于接收返回的超聲波信號(hào)，并將所述超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
超聲波接收模塊，用于接收所述超聲波換能器輸出的電信號(hào)。
計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述超聲波頻率發(fā)生模塊發(fā)送電信號(hào)與所述超聲波接 收模塊接收電信號(hào)之間的時(shí)間差計(jì)算物體離車之間的距離值。
由上可以構(gòu)建一種超聲波雷達(dá)傳感器，參見圖4，超聲波雷達(dá)傳感器包括 超聲波頻率發(fā)生模塊410,超聲波換能器420,超聲波接收模塊430，計(jì)算模塊 440。其中超聲波頻率發(fā)生模塊410包括超聲波頻率發(fā)生器411和信號(hào)放大模 塊412;超聲波接收模塊430包括濾波器431,放大器432，余震消除模塊433 和信號(hào)比較識(shí)別模塊434。其工作流程如下
超聲波頻率發(fā)生模塊410中的超聲波頻率發(fā)生器411發(fā)送40KHz或以上 頻率的電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)放大模塊412后輸出，由超聲波換能器420將電信號(hào) 轉(zhuǎn)換成超聲波信號(hào)，并向空中輻射，同時(shí)超聲波頻率發(fā)生模塊410將發(fā)送電信 號(hào)的時(shí)間反饋到計(jì)算模塊440;超聲波碰到物體后返回，而返回后的超聲波信 號(hào)由超聲波換能器420將其變換成電信號(hào)進(jìn)入超聲波接收模塊430,轉(zhuǎn)換后的 電信號(hào)通過濾波器431、放大器432、余震消除模塊433、信號(hào)比較識(shí)別模塊 434后，進(jìn)入計(jì)算模塊440,這樣計(jì)算模塊440也得到了超聲波接收模塊430 接收電信號(hào)的時(shí)間，可以計(jì)算得出超聲波頻率發(fā)生模塊410發(fā)送電信號(hào)與超聲 波接收模塊430接收電信號(hào)之間的時(shí)間差，也就是發(fā)射超聲波與接收到返回超 聲波之間的時(shí)間差；同時(shí)還可以在計(jì)算模塊440中依據(jù)聲波在空氣中的傳輸速 度計(jì)算出物體離車之間的距離。
主控制模塊306，用于把超聲波雷達(dá)傳感器305計(jì)算出來的距離值轉(zhuǎn)換為 圖像和文字，并以數(shù)字信號(hào)的形式輸出。如果超聲波雷達(dá)傳感器沒有計(jì)算出物 體離車之間的距離，也可以在本模塊中計(jì)算物體離車之間的距離。
OSD 307,用于將圖像緩存單元304輸出的數(shù)字圖象信號(hào)與通過主控制模 塊306得出的距離值的數(shù)字圖像和文字信號(hào)進(jìn)行疊加，并以新的圖像信號(hào)輸出 給視頻編碼器。
視頻編碼器308,用于將OSD 307輸出的數(shù)字圖像信號(hào)按照標(biāo)準(zhǔn)的 NESC/PAL制式制作成編碼，并輸出視頻信號(hào)給車載顯示器顯示。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所提供的汽車后視攝像頭，可以構(gòu)建一種輔助汽車倒車 系統(tǒng)，包括圖3所示的汽車后視攝像頭和車載顯示器。
汽車后視攝像頭，用于獲取車后景物圖像和車后物體離車的具體距離值， 并將所述景物圖像和所述距離值轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)。
車載顯示器，用于顯示所述汽車后視攝像頭輸出的^L頻信號(hào)。
汽車后視攝像頭用于獲取車后景物圖像和車后物體離車的具體距離值，具 體結(jié)構(gòu)參見圖3，汽車后視攝像頭中的OSD已經(jīng)采用數(shù)字信號(hào)模式對(duì)圖像和文 字進(jìn)行了疊加，汽車后視j攝像頭輸出的信號(hào)是已經(jīng)疊加后的視頻信號(hào)。車載顯
示器用于顯示疊加后的視頻信號(hào)，車載顯示器本身不需要再對(duì)圖像進(jìn)行疊加 了，由于改變了采用傳統(tǒng)的模擬信號(hào)模式對(duì)圖像和文字進(jìn)行疊加，這樣減少了 圖片的失真，提高了圖像的質(zhì)量。
綜上所述，本發(fā)明是將傳統(tǒng)汽車后視攝像頭和超聲雷達(dá)功能相結(jié)合的一體 化產(chǎn)品，在汽車倒車過程中既能顯示車后具體物體又能顯示車離物體的距離，
這樣在提高車使用安全性的同時(shí)極大地節(jié)省了成本；本發(fā)明釆用數(shù)字信號(hào)模式 對(duì)圖像和文字進(jìn)行了疊加，減少了圖片的失真，提高了圖像的質(zhì)量。
雖然通過實(shí)施例描繪了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，在不脫離本 發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，就可使本發(fā)明有許多變形和變化，本發(fā)明的范圍 由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1、一種汽車后視攝像頭，其特征在于，包括成像模塊，用于獲取車后景物圖像，并將所述車后景物圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)；距離測(cè)量模塊，用于測(cè)量車后物體離車的具體距離值，并將所述具體距離值轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像和文字信號(hào)；圖像疊加輸出模塊，用于疊加成像模塊輸出的數(shù)字圖像信號(hào)和距離測(cè)量模塊輸出的數(shù)字圖像和文字信號(hào)，并把疊加后的數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸出給車載顯示器。
2、 如權(quán)利要求1所述的攝像頭，其特征在于，所述距離測(cè)量模塊包括 超聲波雷達(dá)傳感器模塊，用于測(cè)量車后物體離車的距離值； 主控制模塊，用于將超聲波雷達(dá)傳感器模塊得到的距離值轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像和文字信號(hào)。
3、 如權(quán)利要求2所述的攝像頭，其特征在于，所述超聲波雷達(dá)傳感器模 塊包括超聲波頻率發(fā)生模塊，用于發(fā)送一定頻率的電信號(hào)；超聲波換能器，用于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)輸出，且用于接收超 聲波信號(hào)，并將所述超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；超聲波接收模塊，用于接收所述超聲波換能器輸出的電信號(hào)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述超聲波頻率發(fā)生模塊發(fā)送電信號(hào)與所述超聲波接 收模塊接收電信號(hào)之間的時(shí)間差計(jì)算物體離車之間的距離值。
4、 如權(quán)利要求1所述的攝像頭，其特征在于，所述圖像疊加輸出模塊包括在圖像上疊加字符和圖像的模塊OSD，用于在成像模塊輸出的數(shù)字圖像信 號(hào)上疊加距離測(cè)量模塊輸出的數(shù)字圖像和文字信號(hào)； 視頻編碼器，用于將所述疊加后的數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸出給車 載顯示器。
5、 一種輔助汽車倒車系統(tǒng)，其特征在于，包括汽車后視攝像頭，用于獲取車后景物圖像和車后物體離車的具體距離值， 并將所述景物圖像和所述距離值轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)；車載顯示器，用于顯示所述汽車后視攝像頭輸出的視頻信號(hào)。
6、 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述汽車后視攝像頭包括 成像模塊，用于獲取車后景物圖像，并將所述車后景物圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)；距離測(cè)量模塊，用于測(cè)量車后物體離車的具體距離值，并將所述具體距離 值轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像和文字信號(hào)；圖像疊加輸出模塊，用于疊加成像模塊輸出的數(shù)字圖像信號(hào)和距離測(cè)量模 塊輸出的數(shù)字圖像和文字信號(hào)，并把疊加后的數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸 出給車載顯示器。
7、 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述距離測(cè)量模塊包括 超聲波雷達(dá)傳感器模塊，用于測(cè)量車后物體離車的距離值； 主控制模塊，用于將超聲波雷達(dá)傳感器模塊得到的距離值轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像和文字信號(hào)。
8、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波雷達(dá)傳感器模塊 包括超聲波頻率發(fā)生模塊，用于發(fā)送一定頻率的電信號(hào)；超聲波換能器，用于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)輸出，且用于接收超 聲波信號(hào)，并將所述超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；超聲波接收模塊，用于接收所述超聲波換能器輸出的電信號(hào)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述超聲波頻率發(fā)生模塊發(fā)送電信號(hào)與所述超聲波接 收模塊接收電信號(hào)之間的時(shí)間差計(jì)算物體離車之間的距離值。
9、如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像疊加輸出模塊包括 在圖像上疊加字符和圖像的模塊OSD，用于在成像模塊輸出的數(shù)字圖像信號(hào)上疊加距離測(cè)量模塊輸出的數(shù)字圖像和文字信號(hào)；視頻編碼器，用于將所述疊加后的數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸出給車載顯示器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車后視攝像頭，用以解決汽車在倒車過程中出現(xiàn)的能顯示車后具體物體但不能顯示車離物體距離或者能顯示車離物體距離但不能顯示車后具體物體的問題。該汽車后視攝像頭包括成像模塊，用于獲取車后景物圖像，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)輸出；距離測(cè)量模塊，用于測(cè)量車后物體離車的具體距離值，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像文字信號(hào)輸出；圖像疊加輸出模塊，用于疊加成像模塊輸出的數(shù)字圖像信號(hào)和距離測(cè)量模塊輸出的數(shù)字圖像和文字信號(hào)，并把疊加后的數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸出給車載顯示器。同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種輔助汽車倒車系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04N7/18GK101184215SQ20071030366
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
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