作业车辆视频监控系统和作业车辆的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械设备技术领域，具体涉及作业车辆视频监控系统和作业车辆。


背景技术：

2.随着工程机械应用的发展，重型机械液压设备的数量增多，人们对设备的可靠性以及安全性能要求增高，如挖掘机的作业工况情况较为恶劣，人为操作挖掘机时或者转向时，单靠车身后视镜是无法观察全周边的环境，由于视野存在盲区，会给操作者带来更多的不便，或易伤到周边人员等。
3.另外，现有的技术方案很难保证视频信号的不失真，多路视频采集较占用资源。由于工程机械设备线束端复杂，也会存在误接的操作，导致器件损坏等。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的第一方面的目的在于提供一种作业车辆视频监控系统，解决了背景技术中存在的作业车辆的作业环境存在视野盲区的技术问题。
5.本实用新型第一方面提供的作业车辆视频监控系统，用于监控作业车辆的作业环境，所述作业车辆视频监控系统包括：多个图像采集装置，配置为采集所述作业车辆的作业环境的图像；处理装置，与多个所述图像采集装置分别通讯连接；显示装置，与所述处理装置通讯连接，所述显示装置配置为在同一界面下选择性地显示一个或多个所述图像采集装置所采集到的所述图像。
6.本实用新型的第一方面提供的作业车辆视频监控系统，通过多个图像采集装置采集车辆的作业环境的视频图像，多个视频图像形成对作业车辆的周围的作业环境的全空间监控图像，并在显示装置上通过同一界面下选择性地对一个或多个视频图像进行显示，消除了驾驶人员的视野盲区，方便驾驶人员操作作业车辆进行作业施工，提高了驾驶作业车辆进行施工的安全性和可靠性。
7.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述作业车辆视频监控系统还包括：放大器，与所述图像采集装置通讯连接；视频解码器，与所述放大器通讯连接，且所述视频解码器与所述处理装置通讯连接。
8.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述作业车辆视频监控系统还包括：采集电路；其中，所述图像采集装置设有信号输出模块，所述处理装置设有信号输入模块，所述采集电路的输入端与所述信号输出模块连接，以采集从所述信号输出模块输出的所述图像，所述采集电路的输出端与所述信号输入模块连接，以将采集的所述图像发送至所述处理装置，所述放大器与所述视频解码器依次串接于所述采集电路上。
9.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述作业车辆视频监控系统还包括：隔直电容，所述隔直电容设于所述采集电路的所述输入端。
10.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述作业车辆视频监控系统包括：电
源；电源电路，一端与所述电源电性连接，另一端与所述处理装置电性连接。
11.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述作业车辆视频监控系统还包括： dc
‑
dc转换芯片，设于所述电源电路上。
12.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述作业车辆视频监控系统还包括：电路保护器件，设于所述电源电路上，且所述电路保护器件串接于所述电源与所述 dc
‑
dc转换芯片之间。
13.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述处理装置为核心板，和/或所述显示装置为电容式触摸屏。
14.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，多个所述图像采集装置分别采集所述作业车辆四周的不同角度的图像，所述处理装置还用于对所述图像进行拼接处理以生成全景图像。
15.本实用新型的第二方面提供了一种作业车辆，解决了作业车辆的作业环境存在视野盲区的技术问题。
16.本实用新型的第二方面提供的作业车辆，包括：任一实现方式中所述的作业车辆视频监控系统。
17.本实用新型中的作业车辆，由于包括了上述任一实现方式中的作业车辆视频监控系统，因此具有了上述任一项的作业车辆视频监控系统的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
18.图1所示为本实用新型一些实现方式提供的作业车辆视频监控系统的组成框图。
19.图2所示为图1所示的实现方式提供的作业车辆视频监控系统的组成框图。
20.图3所示为本实用新型一些实现方式提供的作业车辆的组成框图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.申请概述
23.为了解决背景技术中存在的工程机械设备中的作业车辆在作业施工中，由于视野受限容易导致带来作业安全的技术问题，可以采用在作业车辆上设置后视镜的方式，直观，简单。但是，由于有些工程机械设备，尤其重型液压设备，例如挖掘机，受限于挖掘机的驾驶室在挖掘机上的布局，通过后视镜观察作业环境，存在视野盲区，使得作业人员无法通过肉眼观察到挖掘机的周边的全部作业环境。当然，如果通过视频监控的方式来观察挖掘机周边的作业环境，也不失为一种好的方法。但是，为了能够监控到挖掘机的周围的全部作业环境，就需要设置多个摄像头来拍摄视频，如果每个方位的监控视频分别在不同的界面进行显示，则会分散驾驶室的操作人员的注意力，不能保证安全性和可靠性。
24.针对上述的技术问题，本实用新型的基本构思是提出一种作业车辆视频监控系统和作业车辆。基于现有技术中存在将多个视频图像在同一界面进行展示的技术方案，一般
是通过程序设置来完成，因此，本实用新型将作业车辆监控系统拆分为两层：第一层在作业车辆上设置多个图像采集装置来采集对应方位的视频图像，以获得能够显示周围的全部作业环境的图像数据。第二层对图像数据进行处理，然后再通过显示装置在同一界面进行显示。由于能够在显示装置中同时显示多个方位的视频图像，从而可以提高作业车辆在作业时的安全性和可靠性。
25.需要说明的是，本实用新型所提供的作业车辆视频监控系统还考虑到了为了保证视频信号不失真，以及针对由于工程机械设备线束端复杂，也会存在误接的操作，导致器件损坏等而采取对应的技术手段。其中的电子元器件的选择和线路连接方式，目的是要完成具体的工作任务，完成工作任务的方式为通过对应的电子元器件或部分电子元器件的组合、连接方式以完成具体信息传递。
26.在介绍了本实用新型的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本实用新型的各种非限制性实施例。
27.示例性作业车辆视频监控系统
28.图1所示为本实用新型一些实现方式提供的作业车辆10的组成框图。如图1 所示，该作业车辆视频监控系统100，用于监控作业车辆10的作业环境，作业车辆视频监控系统100包括：处理装置120、显示装置130和多个图像采集装置110。
29.具体地，图像采集装置110配置为采集作业车辆的作业环境的图像，例如，图像采集装置110可以为摄像机、标清摄像头。其中，标清摄像头可以自带云台，支撑上、下、左、右旋转，所采集的图像的范围广，且图像更清晰。处理装置120与多个图像采集装置110分别通讯连接，以获取图像采集装置110采集的视频图像的数据。显示装置130与处理装置120通讯连接，以获得经过处理装置120进行处理的视频图像并显示。显示装置130配置为在同一界面下选择性地显示一个或多个图像采集装置110采所采集到的图像，使得操作人员可在同一界面观察到作业车辆10 的周围的全部作业环境，从而可以提高作业车辆10进行作业时的安全性和可靠性。其中，选择性地显示可以通过硬件电路实现，例如，通过断路器实现线路选择，从而在显示装置130接入不同信号。通过将多路视频信号的输入转化成画面，并显示在显示装置130上进行显示，以对作业车辆10的四周的情况进行监控，从而便于操作人员及时了解作业车辆四周的工作环境是否存在危险因素，例如障碍物、人员、其他作业机械等等，并能及时避让。
30.更为具体地，显示装置130可以为显示器、显示屏。例如，显示装置130为电容式触摸屏，电容式触摸屏利用人体的电流感应工作，可以支持多点触摸的人机交互方式，且通过手指触控的方式，可查看任一通道的显示界面，进一步方便了操作人员观察视频图像，可以进一步提高视频监控的可靠性，以保证操作人员可以更加安全地进行作业施工。
31.更为具体地，显示装置130为了适合显示视频图像，需要为不同的数据通道分配不同的显示区域，显示区域的值由寄存器pichl、pichr、picvt、picvb来控制。为了使多路视频数据通过各自的数据通道在界面上显示出被分割成均等的多块的效果，需要分别将多路视频装载入一一对应的多个数据通道，并且对不同的数据通道设置这几个寄存器的值。通过软件算法和配置，将显示界面分割成多个等同区域，实现多路路视频图像在同一界面的显示。此为现有技术，在此不再赘述。
32.更为具体地，处理装置120为核心板。例如，核心板为a9核心板。核心板是将迷你pc
的核心功能打包封装的一块电子主板，集成了cpu，处理速度更快，集成度更高，能够增加系统的稳定性和可维护性。
33.图2所示为图1所示的实现方式提供的作业车辆10的组成框图。如图2所示，在一种可能的实现方式中，作业车辆视频监控系统100还包括：放大器140和视频解码器150。
34.具体地，放大器140与图像采集装置110通讯连接，其中，放大器140可以为单隔离放大器140。隔离放大器140是一种测量放大电路，能够在噪声环境下以高阻抗、高工模抑制能力传送视频图像信号。由于在视频图像的传输过程中，存在干扰以及损耗，通过放大器140串联于图像采集装置110和视频解码器150之间，能够对视频图像信号进行降噪，以抑制干扰，防止信号失真，也是为了保护后端器件不被击穿，这就增加了作业车辆视频监控系统100的适用性和现场环境的可靠度。
35.更为具体地，视频解码器150与放大器140通讯连接，且视频解码器150与处理装置120通讯连接，使得经过隔离放大器140处理后的视频信号输入到处理装置120中，经过处理装置120内部的adc转化成数字信号，数字信号传输到处理装置 120中。视频解码器150内集成有解码芯，解码芯片可以提供多路视频信号输入，集成了高质量的ntsc/pal/secam视频解码器150。通过接受单端/差分模拟视频信号，此解码芯片内部还集成有滤波器和增益控制器，以自适应高性能处理能力，能够显示出高质量的视频图像。
36.继续结合图2所示，在一种可能的实现方式中，作业车辆视频监控系统100还包括：采集电路160。其中，图像采集装置110设有信号输出模块，处理装置120 设有信号输入模块，采集电路160的输入端与信号输出模块连接，以采集从信号输出模块输出的图像，采集电路160的输出端与信号输入模块连接，以将采集的视频图像发送至处理装置120，放大器140与视频解码器150依次串接于采集电路160 上。
37.具体地，采集电路160的一端为输入端，另一端为输出端。通过采集电路160 采集图像采集装置110的视频图像信号，并将图像信号传输至处理装置120进行信号处理，速度快，且能够保证信号传输不失真。
38.继续结合图2所示，在一种可能的实现方式中，作业车辆视频监控系统100还包括：隔直电容170，设于采集电路160的输入端。
39.具体地，隔直电容170可用于两个电路之间的隔离，且隔直电容170同时又能够承担传输信号的功能，传输信号电容约到信号损失越小，而且容量大有利于低频信号的传输。因此，鉴于作业车辆10的线束复杂，为了防止视频信号输入端接口误接电源180，在每个采集电路160中都串接一个隔直电容170，电容容值不能太大，能够起到对电源180隔断的作用，且不影响信号失真，以保证能够获取到清晰度更高的视频图像。因此，通过在采集电路160上设置隔直电容170，使得视频信号输入电路具有了防电源180误接保护功能，实现了对视频信号输入端误接入电源 180的保护。
40.继续结合图2所示，在一种可能的实现方式中，作业车辆视频监控系统100包括：电源180和电源电路190。
41.具体地，电源电路190的一端与电源180电性连接，电源电路190的另一端与处理装置120电性连接，以能够为处理装置120供电。而对于电源180ic的选型，还需要考虑其电子特性是否满足设计标准，在此不再赘述。
42.继续结合图2所示，在一种可能的实现方式中，作业车辆视频监控系统100还包括：
dc
‑
dc转换芯片181，dc
‑
dc转换芯片181设于电源电路190上。
43.具体地，dc
‑
dc转换芯片181能够将输入的电压降低，例如将电压从5v降低至3.3v，从而可以给各部分ic提供电源。且通过在电源电路190上设置dc
‑
dc 转换芯片181，可以实现宽电压的输入量程。
44.继续结合图2所示，在一种可能的实现方式中，作业车辆视频监控系统100还包括：电路保护器件183，电路保护器件183设于电源电路190上，且电路保护器件183串接于电源与dc
‑
dc转换芯片181之间。其中，电路保护器件183可以二极管、瞬变电压抑制二极管(transient voltage suppressor，简称tvs)。电路保护器件183能够对电源电路190进行快速过压保护。另外，电源电路190关断电压时，回路电路能够泻放电阻阻值的匹配，在此不再赘述。
45.继续结合图2所示，在一种可能的实现方式中，多个图像采集装置110分别采集作业车辆四周的不同角度的图像，处理装置120还用于对图像进行拼接处理以生成全景图像。
46.具体地，图像采集装置110采用工业级摄像头，工业级摄像头由双绞线组合方式包裹着，以减少外部信号的干扰。图像采集装置110可以设置为四个，四个图像采集装置110分别配在作业车辆的前、后、左、右四个方向。其中，前摄像装置采集作业车辆10的前面的路况，后摄像装置采集作业车辆10倒退后面的路况，左摄像装置采集坐车车辆的左边的路况，右摄像装置采集作业车辆10的右边的路况，从而通过四个图像采集装置110，可以获取到作业车辆10的周围的全部作业环境的视频图像。
47.示例性作业车辆10
48.图3所示为本实用新型一些实现方式提供的作业车辆的组成框图。如图3所示，该作业车辆10，包括：任一实现方式中的作业车辆视频监控系统100。
49.本实用新型中的作业车辆10，由于包括了上述任一实现方式中的作业车辆视频监控系统100，因此具有了上述任一项的作业车辆视频监控系统100的技术效果，在此不再赘述。
50.本实用新型中的作业车辆10可以为挖掘机。挖掘机在作业时，操作人员可通过显示装置130查看视野盲区，能够将四路视频输入画面显示在同一个页面中，也可实现不画面之间的切换。视频信号输入电路具有防电源180误接保护功能，实现了视频信号输入端误接入电源180的保护，以及信号的不失真，从而使得该挖掘机能够提高使用的安全性能。
51.本实用新型中将作业车辆视频监控系统100用于挖掘机作业中，不会再受限于挖掘机驾驶室在挖掘机上的布局，消除了视野盲区，通过四路摄像头对挖掘机周围的作业环境进行监测，并在车载显示装置130中显示，能够更加清楚全面显示挖掘机作业附近的环境，通过程序控制，多路视频信号可同时在显示界面中显示，也可单路的显示，为挖掘机提供了可靠的驾驶辅助。
52.趋于设备的智能化方向，产品的集成度越来越高，功能也愈加丰富。同时，随着安全以及防护意识的提升，视频成像是一项重要的技术，如汽车的倒车影仪等。电路是基于a9核心板的硬件框架，利用其高速处理信号的能力。采集设备通过线束端接入设备内，经单隔离放大器140先对视频信号滤波、抗干扰处理，防止信号失真。解码后，通过核心板的视频显示接口，可实现人机交互界面。
53.由于线束端接口定义繁多，会存在误接的操作，若当视频信号线的接口误接入电
源180线，可能会烧毁ic，导致设备故障。考虑到用户操作不当，在视频信号输入电路中加以保护措施，由于视频信号是交流信号，利用电容的“隔直流，通交流”的特性，可以起到输入端的保护作用，电容的容值不能太大，会影响画面色彩的失真。
54.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。