CN201252614Y - 汽车激光夜视抬头显示多媒体装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，它包括激光照射灯，CCD摄像机，视频处理电路，车载显示器，其特征在于述包括光学贴膜，所述光学贴膜设置在挡风玻璃上。本实用新型的汽车红外夜视***通过视频处理电路来对视频信号进行多帧累加处理，大大提高了图像的清晰度和使用HUD平视显示技术，提高驾驶时辅助查看的安全性，本实用新型与现有技术相比具有：结构简单，性能稳定、可靠性好、适用性强，性价比高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车激光夜视，特别涉及汽车激光夜视抬头显示多媒体装置。
背景技术
目前，汽车产品市场发展的趋势，已经把驾驶员、乘客及第三方的安全排在了首位，大量新技术的应用，尤其是电子技术广泛应用于汽车产品中，电子产品在整车中的成本由八十年代初的10％逐步提高到现在的30％左右，汽车夜视仪***将大大提高汽车驾驶员、乘客及第三方的安全性。作为主动安全防护设备的汽车夜视仪***，它将科学技术的最新发展和突破应用于产品中，体现了汽车工业的科学技术以人为本的理念，和对驾驶员、乘客及第三方的尊重、服务的精神。
目前国内进口国外名牌汽车配备有夜视仪的车辆，实践表明，配备了夜视仪的车辆对于驾驶员、乘客及第三方的安全系数明显增加了，汽车夜视仪是汽车工业安全理念的发展趋势，目前国内汽车夜视仪***产品全部来自国外且价格昂贵的现状与大量需求的反差，孕育着一个极有潜力的市场。
另外，一些特种行业如国防、安全、公安、交通、新闻采访等对此项技术也尤为需求。
现在国内已经有配备汽车夜视仪***的进口车辆。因国外产品存在原厂配备，价格昂贵等因素，使得国内99％以上的车辆未安装使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足，而提供结构简单，安装方便，性能稳定、可靠性好、适用性强，性价比高的汽车激光夜视抬头显示多媒体装置。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的：汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，它包括激光照射灯；CCD摄像机，视频处理电路，车载投射显示器，其特征在于还包括光学贴膜，所述光学贴膜设置在挡风玻璃上。
所述激光照射灯包括近红外激光器和抛物面反光镜。
所述红外激光器由驱动电源是采用现代最新电力电子技术和智能微处理技术，专业为半导体激光二极管驱动电源专用而设计。本电源驱动***，具有非常好的电压、电流输出特性，输出电流波形接近理想矩形状态，无过冲、无反冲现象，上升沿，下降沿特性好，开关机***干扰小等特点。
在抛物面反光镜内防置透镜，激光发生器的光源位于透镜的焦点上。
视屏处理电路包括A/D转换芯片，CPLD逻辑控制芯片，帧存体和ARM嵌入式微处理器。
CCD摄像头为低照度红外黑白或彩色摄像机，要求像素最少为320万，图象采集速度要求每秒80-100帧图象。
CCD摄像头前加装近红外滤光镜片和近红外滤光镜。
在CCD摄像头加装悬浮镜头。
显示方式采用HUD抬头显示方式，使用高亮度LED液晶显示屏，将摄像机获取的图象镜像显示投射到挡风玻璃的反光膜上，反射夜视场景，实现平视效果。
本实用新型的汽车红外夜视***通过视频处理电路来对视频信号进行多帧累加处理，大大提高了图像的清晰度和使用HUD平视显示技术，提高驾驶时辅助查看的安全性。
本实用新型汽车激光夜视***通过视屏处理电路来对视屏信号进行多帧累加处理大大提高了图象的清晰度，采用单通道非编码式电路减少电路输出脉冲的占空比，并且在抛物面反光镜内放置透镜，所以无需使用大功率的激光发生器，就可以使激光的照射距离大大增加，CCD摄像头体积小，易安装，价格低，在摄像头的镜前加装一块近红外滤光镜，对方的光线射不进来，不影响摄像头的图象采集，可以克服交会车时产生的暴光现象，采用时基电路组成的单通道非编码式电路，减少电路输出脉冲的占空比提高激光发生器的峰值电路，该单道非编码式电路能够使低瓦数激光器提升射程，而且可以控制激光器的成本。本实用新型与现有技术相比具有：结构简单，性能稳定、可靠性好、适用性强，性价比高、使用安全的优点。
附图说明
图1为汽车激光夜视抬头显示多媒体装置组成原理图；
图2为单通道非编码式电路原理图；
图3为抛物面反光镜聚光的工作原理图；
图4为光能分布图；
图5为视频信号处理电路原理图。
具体实施案例
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1为激光夜视***的组成原理图，在图1中，汽车激光夜视抬头显示多媒体装置包括808um波长激光灯，激光器驱动电路，CCD摄像头，光学处理镜片，视频处理电路，车载液晶显示器，激光灯发射808um波长的射线，照射前方空间物体，物体受光后会反射同等波长的光线，通过同波长的近红外摄像机摄取反射物体的模拟信号，通过控制***处理发送到车载投射显示器上，投射显示器通过增光处理，把镜像图象反射到挡风玻璃的反射膜上，获取人眼无法觉察的光亮场景图形，辅助驾驶远夜间的驾驶安全。
图2为单通道非编码式电路原理图，在图2中，采用555时基电路组成的单通道非编码式电路，其中555芯片组成多谐振荡器，另有隔离二极管D1和D2使得充放电回路独立调整，使电路输出脉冲的占空比达1：10使激光器的峰值电流提高，增加激光的照射距离，555的3脚输出脉冲信号R3加到三极管的VT的基极，由VT驱动红外激光灯D3工作。
工作过程为接通12V电源后，由R1和R2对电容C1充电，当电容两端电压高于2/3VCC时3脚即可输出连续的沮形波，通过调节Rp1的阻值，可改变充放电时间，也可改变输出矩型波的占空比，该电路可大大提高激光发生器的功率射程距离。
图3为抛物面反光镜聚光的工作原理图，在虚线位置放置一个透镜组，使激光光源射在焦点上这时的光源即处于抛物面反光镜上也处于透镜组的焦点上，射入透镜的光线将由透镜组聚焦成平行光射出，而在2w以外的光线由抛物面反光镜形成平行光射出，使原本发散损失的大部份光能收集起来，受损的仅是射到1w的锥角内的光线，这样就可以大大的提高光能的利用率，反光镜发射出的光一般都有一定的散射角，视使用材料，一般是如下：
如2a＝5度，视距i与sin a/2成正比，当发散角度较小时，sin a/2～～a/2，视距角度与发散角度成正比，如发散角度缩小一半，视距可增加一倍。
图4为光能分布图，要把前面的视线范围照亮，必须通过图4的激光抛物面反光镜，把光线拉直投射出去，才能达到照射面广的效果。
图5为视频信号处理电路原理图，采用32位嵌入式DSP控制***做为视频处理电路的核心，利用其速度快图象质量高，成本低和通用性好的优点，对视频信号进行多帧累加处理，有效解决图象质量问题。
视频处理电路的组成部份主要有：
A/D数字信号转换芯片，高速帧存，CPLD逻辑控制芯片以及32位的ARM嵌入式微处理器，摄像机将采集到的模拟数据发送到A/D转换芯片进行视频解码，图形处理，抖动过虑和图形失真缓冲处理后转成8位数字图象，并把每帧图象以像素为单位存入帧存体中，视频时序产生电路用于产生行同步，场同步等多种同步信号及像素时钟等多种内部时钟信号，CPLE逻辑控制芯片需要完成中断请求的译码以及片选信号的译码，并提供降频的时钟信号，通过判断场同步和行同步信号来决定向高速帧存体存储数据，当帧存体满后，CPLD产生一个中断请求信号，通知CPU可以读走数据，如果得到CPU发出的中断响应，则中断响应信号有效，CPLD在收到中断响应信号后，使存储片选信号和存储器写信号TTL同时为低电平，CPU读取数据，当嵌入式操作***启动时，首先对子***供电，将视频采集***的驱动程序载入设备管理器，然后由应用程序调用MDD层的初始化函数完成如下工作，对CPLD逻辑控制芯片进行初始化，对A/D转换芯片进行初始化，并通过12C总线控制芯片的各种工作状态，工作方式，数据输出格式和读取内部状态信息等，对图象的读取都是通过中断请求响应来响应完成的，由于ARM微处理器的处理速度远远比帧存体和A/D转换芯片的速度要高，因此连接的中断请求和响应不会对***带来很大负荷，此电路的优点在于图象质量清晰，适时性强，接口电路通过12C总线，可以和车载多媒体方便连接使用，如：导航***，DVD，***，轮胎检测***，电子狗等兼容连接使用，使用32位DSP嵌入式***来开发，扩充性良好，附加价值高，本视频处理电路的原理也可改善如***或DVD等的图象质量。
本电路的逻辑程序软件存储在ARM的Room里，采用动态存储方式，可在C12总线接口直接升级软件，ARM可选配大容量的，或在C12总线外接大容量存储卡可以记录行驶过程，随时可以查看。
采用高亮度“LED液晶屏，将采集到的图象反转显示，在显示屏上贴增亮膜，在挡风玻璃上贴可透视的反光膜，将视频信号通过液晶屏反射到玻璃贴膜上，在反射回来，在挡风玻璃的贴膜处就清晰的看到视频信号。
以上是本实用新型一具体实施例，然而本领域的普通技术人员仍可作出不脱离本实用新型的方案仍落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1、汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，它包括激光照射灯，CCD摄像机，视频处理电路，车载显示器，所述激光照射灯，CCD摄像机，视频处理电路，车载投射显示器依次连接，其特征在于还包括光学贴膜，所述光学贴膜设置在挡风玻璃上。
2、根据权利要求1所述的汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，其特征在于所述激光照射灯包括近红外激光器和抛物面反光镜，在抛物面反光镜内防置透镜，近红外激光器的光源位于透镜的焦点上。
3、根据权利要求2所述的汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，其特征在于所述近红外激光器由555时基电路组成的单通道非编码式电路驱动。
4、根据权利要求1所述的汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，其特征在于视屏处理电路包括A/D转换芯片，CPLD逻辑控制芯片，帧存体和ARM嵌入式微处理器。
5、根据权利要求1所述的汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，其特征在于CCD摄像头为黑白或彩色，要求像素最少为320万，图象采集速度要求每秒80-100帧图象。
6、根据权利要求1或5所述的汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，其特征在于CCD摄像头前加装近红外滤光镜片和近红外滤光镜。
7、根据权利要求6所述的汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，其特征在于CCD摄像头加装悬浮镜头。
8、根据权利要求7所述的汽车激光夜视抬头显示多媒体装置，其特征在于在将视频信号通过投射显示器投射到挡风玻璃的反光膜上。
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