CN102681533A

CN102681533A - 一种用于对ldw系统进行标定、升级及检测的设备

Info

Publication number: CN102681533A
Application number: CN2012101510943A
Authority: CN
Inventors: 张德兆; 袁丁; 杨大安; 易世春; 张金伟; 邓博
Original assignee: BEIJING ZHIHUA YUXIN AUTOMOBILE ELECTRONIC TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZHIHUA YUXIN AUTOMOBILE ELECTRONIC TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明涉及一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：它包括外壳，设置在外壳内的核心处理单元、视频输入单元、通信单元和报警单元，外壳上设置有人机交互单元和LCD显示器；核心处理单元包括标定模块、升级模块和检测模块，通信单元包括CAN通信单元和USB通信单元，检测模块包括软件检测模块和硬件检测模块；其中，核心处理单元的输入端分别连接视频输入单元和人工交互单元的输出端，输出端分别连接视频输出单元和报警单元的输入端，视频输入单元的输入端连接LDW系统的摄像头，核心处理单元通过CAN通信单元双向连接LDW系统，核心处理单元双向连接USB通信单元。本发明可以广泛应用于对各类汽车的LDW系统的标定、升级及检测中。

Description

一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备

技术领域

本发明涉及一种用于对汽车安全系统进行标定、升级及检测的辅助设备，特别是关于一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备。

背景技术

LDW系统（车道偏离报警系统）是一种驾驶辅助设备，该系统能够对行驶在高速公路或双车道公路上的汽车发生车道偏离现象时进行报警，及时提醒司机修正驾驶状态。LDW系统属于机器视觉设备，需要采用摄像头拍摄行驶过程中的路面场景，因此使用时需要对摄像头参数进行标定，摄像头参数标定是建立摄像头图像像素位置与场景点位置之间的关系，主要是根据摄像头的成像模型，由已知特征点的图像坐标和世界坐标求解摄像头的模型参数，通常需要对摄像头的内部参数和外部参数分别进行标定，内部参数用于描述摄像头坐标系和图像坐标系之间的关系，只与摄像头结构，比如镜头、像素尺寸等有关；外部参数是指摄像头坐标系与世界坐标系之间的关系，包括平移和旋转。LDW系统在使用过程中还需要经常进行软、硬件功能检测，通过CAN总线与检测设备进行连接并收发相关检测信息，检测设备根据这些信息判断LDW系统的软、硬件是否正常，如果不正常，则发出警示信息，且在使用过程中还需要对LDW系统不定期进行代码升级。

传统方式对LDW系统中的摄像头进行标定是通过PC机、CAN卡和视频采集卡相互结合来实现的，此种标定LDW系统的方式采用了较多的通信设备，不仅效率较低，使用不方便，而且成本也比较高（如图4所示）。传统方式对LDW系统定期进行代码升级，是通过PC机和CAN卡连接到LDW系统，把更新后的代码传输给LDW系统的DSP，同样需要经过分离的通信设备，使用不方便，成本也比较高。传统方式对LDW系统在安装过程中进行软、硬件功能检测时是通过CAN总线与检测设备进行连接收、发相关检测信息，检测设备根据这些信息判断LDW设备的软、硬件是否正常，此种方式还需要附加的检测设备，不仅使用不方便，而且成本也比较高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够减少中间设备，且能够有效降低成本的用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：它包括一外壳，设置在所述外壳内的一核心处理单元、一视频输入单元、一通信单元和一报警单元，所述外壳上设置有一人机交互单元和一LCD显示器；所述核心处理单元包括一标定模块、一升级模块和一检测模块，所述通信单元包括一CAN通信单元和一USB通信单元，所述检测模块包括一软件检测模块和一硬件检测模块；其中，所述核心处理单元的输入端分别连接所述视频输入单元和人工交互单元的输出端，所述核心处理单元的输出端分别连接所述报警单元和LCD显示器的输入端，所述视频输入单元的输入端连接一LDW系统的摄像头，所述核心处理单元通过所述CAN通信单元双向连接所述LDW系统，所述核心处理单元双向连接所述USB通信单元。

所述外壳上还设置有一模拟显示器，所述核心处理单元通过一视频输出单元连接所述模拟显示器的输入端。

所述核心处理单元包括一S3C6410处理器、一DDR2动态读写存储器和一FLASH存储器，所述S3C6410处理器采用WINCE6.0操作系统，所述DDR2动态读写存储器供所述WINCE6.0操作系统实时运行程序使用，所述FLASH存储器存储所述WINCE6.0操作系统的可执行程序代码和应用程序代码。

所述视频输入单元通过一TVP5150解码器连接所述核心处理单元。

所述人机交互单元包括有按键和LCD触摸屏。

所述报警单元包括一语音报警模块和一LED显示模块。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于通过CAN通信单元直接将LDW系统与核心处理单元连接，核心处理单元中的标定模块、升级模块和检测模块分别完成对LDW系统进行标定、升级和检测，与现有的技术相比，本发明不需要经过其它的通信、采集及检测设备即可完成LDW系统的标定、升级和检测的功能，因此不仅减少了中间设备的使用，降低设备成本，而且有效提高了标定、升级及检测的速度。2、本发明由于将LDW系统的标定、升级及检测功能集成在一起放置在一外壳内形成一整体的便携式设备，不仅携带和使用都很方便，而且可以现场对汽车所使用的LDW系统进行标定、升级及检测。本发明可以广泛应用于对各类汽车的LDW系统的标定、升级及检测中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明具体实施例的结构示意图；

图3是本发明对LDW系统摄像头进行标定的连接结构示意图；

图4是传统方式下对LDW系统摄像头进行标定的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1～3所示，本发明的用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备包括一外壳（图中未示出），外壳内设置有一核心处理单元1、一视频输入单元2、一视频输出单元3、一通信单元4和一报警单元5，外壳上设置有一人机交互单元6、一LCD显示器7和一模拟显示器（图中未示出）；核心处理单元1包括有一标定模块11、一升级模块12和一检测模块13，通信单元4包括一CAN通信单元41和一USB通信单元42；其中，核心处理单元1的输入端分别连接视频输入单元2和人工交互单元6的输出端，核心处理单元1的输出端分别连接报警单元5和LCD显示器7的输入端，视频输入单元2的输入端连接一LDW系统的摄像头，核心处理单元1通过CAN通信单元41双向连接LDW系统，核心处理单元1双向连接USB通信单元42，且核心处理单元1通过视频输出单元3连接模拟显示器的输入端。

对LDW系统进行标定时，摄像头将摄取的视频图像通过视频输入单元2发送到核心处理单元1，核心处理单元1的标定模块11根据采集到的视频图像对摄像头外部参数进行标定，并将标定结果通过CAN通信单元41发送到LDW系统，LDW系统完成对摄像头的外部参数的标定。核心处理单元1的标定模块11需要标定的参数为：1）摄像头外部参数包括摄像头的俯仰角，旋转角和偏向角；2）摄像头的安装参数包括摄像头高度、摄像头横向安装位置、摄像头和车轮的距离及摄像头和车头的距离，同时标定模块11也需要对报警相关的设置包括报警灵敏度，声音类型和音量大小进行标定。摄像头的内部参数一般与所采用的摄像头结构，比如镜头、像素尺寸等有关，因此只要选定某一摄像机，对其参数进行设置即可完成摄像头内部参数的标定。

LDW系统升级包括DSP升级和MCU升级，USB通信单元42将最新的程序可执行文件发送到核心处理单元1，核心处理单元1的升级模块12分析可执行文件的升级数据和与其相对应的地址，并通过CAN通信单元41将升级数据发送到LDW系统的DSP或MCU中相对应的地址内，完成对LDW系统的DSP或MCU的升级。MCU升级与DSP升级除了可执行文件解析和升级地址不同，其它过程均相同。

LDW系统的检测模块13包括软件检测模块和硬件检测模块，软件检测模块和硬件检测模块分别通过CAN通信单元41发送信息完成对LDW系统的软件和硬件运行情况的检测。

如图3所示，上述实施例中，本发明的核心处理单元1包括S3C6410处理器、DDR2动态读写存储器和FLASH存储器，S3C6410处理器可以采用WINCE6.0操作系统。DDR2动态读写存储器供WINCE6.0操作系统实时运行程序使用，FLASH存储器存储WINCE6.0操作系统的可执行程序代码和应用程序代码。

如图2所示，上述各实施例中，视频输入单元2输出的视频为NTSC制式的复合视频，需要经过一TVP5150解码器解码后发送到核心处理单元1中，核心处理单元1经一放大电路连接LCD显示器7将输出的数字信号输出到LCD显示器7上显示。

上述各实施例中，视频输出单元3中设置有放大电路和数模转换电路，视频输出单元3输出端连接模拟显示器，将数字信号转换成模拟信号即CVBS信号发送到模拟显示器上显示。

上述各实施例中，人机交互单元6包括有按键和LCD触摸屏。在实际操作中按键可以对LDW系统进行复位和控制操作，S3C6410处理器的WINCE6.0操作系统可以通过LCD触摸屏进行操作。

上述各实施例中，报警单元5包括一语音报警模块和一LED显示模块，语音报警模块和LED显示模块可以对任务完成和信号故障发出警示。

上述各实施例中，采用本发明的设备对LDW进行检测时可以采用电池进行供电。

下面通过具体实施例进一步说明采用本发明对LDW系统进行标定、升级和检测的实施过程：

1、如图2、图3所示，对LDW系统进行标定时，标定模块11通过CAN通信单元41读取所选用的LDW系统支持的车型代码和该车型代码所对应的车型默认参数，其中，所有与车型相关的标定参数都以XML格式文件储存于LDW系统的FLASH存储器中，XML格式文件包括所使用的LDW系统支持的所有车型，及每一车型相对应的CAN协议信息和摄像头安装参数，核心处理单元1可以根据XML格式文件中的数据完成对LDW系统的安装参数的标定。对摄像头的安装参数的标定可以通过手工测量完成，将摄像头的安装高度、摄像头的横向安装位置、摄像头和车轮的距离及摄像头和车头的距离通过人机交互单元6手工输入即可完成摄像头安装参数的标定；完成摄像头安装参数的标定后，将一标定板放置于车头前2米处，通过视频输入单元2读取视频图像，通过人机交互单元6移动显示LCD显示器7界面上的光标，使摄像头的中心点移动至与标定板的参考中心点等高的位置，点击LCD显示器7上的完成按钮，标定模块11可以根据标定板上参考中心点的坐标计算出摄像头的俯仰角、旋转角和偏向角完成对摄像头外部参数的标定。

标定模块11还可以对报警相关的设置包括报警灵敏度，声音类型和音量大小进行标定，标定完成后，CAN通信单元41将任务完成的提示信息发送到核心处理单元1，核心处理单元1发送信号到报警单元5发出警示信息。当用户标定完相关参数后，可以选择保存当前的标定结果到LDW系统的XML格式文件中。标定完成后，LDW系统需要重新启动，进入正常工作模式。在车载的实际应用中，通过安装约束，一般可以认为摄像头的旋转角和偏向角很小，可以忽略不对其进行标定，因此在实际使用时对LDW系统进行标定时仅仅需要对摄像头的安装参数和摄像头的俯仰角进行标定即可。

2、对LDW系统进行升级时，核心处理单元1的升级模块12通过CAN通信单元41获取LDW系统目前的版本号，并提示用户是否需要进行升级，根据用户需求确定需要升级的组件（DSP或MCU），一旦确定需要升级时，升级模块12通过CCP（CAN CalibrationProtocol）协议将从USB通信单元42中获取升级数据，并对获取的升级数据的内容和地址进行分析后，对应发送到LDW系统的DSP或MCU中，并同时完成从DDR2动态读写存储器到FLASH（或者MCU的EEPROM）的拷贝，完成升级。在升级完成后，LDW系统需要重新启动，进入正常工作模式。在升级过程中如果发生故障，CAN通信单元41会将故障信息发送到核心处理单元1，核心处理单元1发送信号到报警单元5发出报警信息。

3、对LDW系统进行检测时，在安装和使用过程中，硬件检测模块通过CAN通信单元41读取并运行LDW系统中的FLASH存储器中的硬件检测程序，完成以下硬件检测：①检测LDW系统的CAN总线功能是否正常；②检测LDW系统的视频编、解码过程以及图像处理过程是否正确；③检测LDW系统的音频编码过程是否正确；④检测LDW系统中的DDR2芯片和FLASH芯片是否正常工作。软件检测模块用于检测标定和升级的XML可执行文件是否正确，软件检测模块还可以根据汽车实时运行的相关参数通过CAN通信单元41定时读取LDW系统中的检测结果，汽车实时运行的相关参数包括当前车辆与车道线距离，当前车辆与前车距离，当前车辆车速，当前车辆左右转向灯打开与否状态，当前车辆刹车是否踩下等状态，并将检测信息输出到LCD显示器7上显示，在仿真试验中，可以通过人机交互单元6输入汽车运行的相关参数，对LDW系统的功能进行检测。当完成对LDW系统的硬件和软件检测后，核心处理单元1通过CAN通信单元41通知LDW系统恢复正常运行状态。

上述实施例中，在对LDW系统进行标定时，如果检测不到所使用的LDW系统中的使用车型，则需要首先对LDW系统进行升级，升级后再进行标定。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims

1.一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：它包括一外壳，设置在所述外壳内的一核心处理单元、一视频输入单元、一通信单元和一报警单元，所述外壳上设置有一人机交互单元和一LCD显示器；所述核心处理单元包括一标定模块、一升级模块和一检测模块，所述通信单元包括一CAN通信单元和一USB通信单元，所述检测模块包括一软件检测模块和一硬件检测模块；其中，所述核心处理单元的输入端分别连接所述视频输入单元和人工交互单元的输出端，所述核心处理单元的输出端分别连接所述报警单元和LCD显示器的输入端，所述视频输入单元的输入端连接一LDW系统的摄像头，所述核心处理单元通过所述CAN通信单元双向连接所述LDW系统，所述核心处理单元双向连接所述USB通信单元。

2.如权利要求1所述的一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：所述外壳上还设置有一模拟显示器，所述核心处理单元通过一视频输出单元连接所述模拟显示器的输入端。

3.如权利要求1所述的一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：所述核心处理单元包括一S3C6410处理器、一DDR2动态读写存储器和一FLASH存储器，所述S3C6410处理器采用WINCE6.0操作系统，所述DDR2动态读写存储器供所述WINCE6.0操作系统实时运行程序使用，所述FLASH存储器存储所述WINCE6.0操作系统的可执行程序代码和应用程序代码。

4.如权利要求2所述的一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：所述核心处理单元包括一S3C6410处理器、一DDR2动态读写存储器和一FLASH存储器，所述S3C6410处理器采用WINCE6.0操作系统，所述DDR2动态读写存储器供所述WINCE6.0操作系统实时运行程序使用，所述FLASH存储器存储所述WINCE6.0操作系统的可执行程序代码和应用程序代码。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：所述视频输入单元通过一TVP5150解码器连接所述核心处理单元。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：所述人机交互单元包括有按键和LCD触摸屏。

7.如权利要求5所述的一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：所述人机交互单元包括有按键和LCD触摸屏。

8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：所述报警单元包括一语音报警模块和一LED显示模块。

9.如权利要求5所述的一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：所述报警单元包括一语音报警模块和一LED显示模块。

10.如权利要求6所述的一种用于对LDW系统进行标定、升级及检测的设备，其特征在于：所述报警单元包括一语音报警模块和一LED显示模块。