CN102881058B - 汽车刮擦预警及证据记录系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车刮擦预警及证据记录系统，它能够检测靠近车辆的物体，当距离小于设定阀值时，发出报警提示，同时采用多摄像头来记录事故发生前后的全景影像，并进行图像识别判断刮擦、碰撞是否产生，若发生则保留记录，且提醒驾驶员查看记录，它包括测距传感器，控制器，图像传感器，标准帧模块，图像识别模块，阀值控制模块，控制器连接有功能键和显示屏作为用户界面，在显示屏上显示刮擦碰撞提示，控制器连接报警单元进行报警提示。

Description

汽车刮擦预警及证据记录系统

技术领域

本发明涉及一种汽车安全技术，尤其涉及一种用于汽车刮擦预警及证据记录的系统。

背景技术

汽车已越来越多地进入人们的日常生活，停好的车辆被刮擦、碰撞成为常发事故之一，而且受害车主往往苦无证据无法知晓肇事者。市场上出现的一些保护条，具有一定的保护作用，但是所保护的车体范围非常有限，而且不能进行预警以及刮擦、碰撞后的证据保存。此外现有技术中的超声测距报警、微距感应报警等防碰撞技术，对于驾驶中的汽车具有一定预警作用，在碰撞发生时进行了报警，但是对于处在泊车状态时，就不会主动发出预警提示、更没有被刮擦碰撞的现场证据记录。也有使用接触开关作为刮擦碰撞检测的技术，比如公开日为 2010年07月28日、公开号为CN 101786441A的专利文献公开了这样的技术方案，一种汽车触须式感应防刮擦装置，目的为克服目前汽车易刮擦他物的四个外角在和他物短小距离时，没有精确警示装置的不足，包括鸣响器、电源和开关，设有触须式感应件，所述触须式感应件与鸣响器、开关、电源串连连接，所述触须式感应件装于汽车外面易与他物刮擦的地方，鸣响器和开关装于车内。该技术方案在汽车四角进行接触检测，能够很好的防止四角发生碰撞。但是车辆其他部位刮擦碰撞就无法检测，在处于泊车状态即使四角被刮擦碰撞也不能对外报警提示，也没有证据保存方案等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车刮擦预警及证据记录系统，它能够检测靠近车辆的物体，当距离小于设定阀值时，发出报警提示。同时采用多摄像头来记录事故发生前后的全景影像，并进行图像识别判断刮擦、碰撞是否产生，若发生则保留记录，且提醒驾驶员查看记录。

本发明针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种汽车刮擦预警及证据记录系统，包括测距传感器，其特征在于还包括：

控制器，所述控制器进行数据处理、输入和输出控制；

测距传感器连接控制器，检测车外物体距离车体的实时距离，测距传感器安装在车体前后左右四周；

图像传感器，所述图像传感器安装在车体的前后左右四周，并连接控制器，在需要时采集车体及车体周围图像；

标准帧模块，所述标准帧模块中记录未产生刮擦、碰撞时的车体前后左右每个侧面的车体图像帧；

图像识别模块，所述图像识别模块与标准帧模块做比较，判断刮擦、碰撞是否产生；

阀值控制模块，所述阀值控制模块在测距传感器检测到车外物体与车体距离达到设定阀值时，启动离物体距离近的一个以上的图像传感器采集图像并存储图像，同时启动图像识别，当有刮擦、碰撞发生时记录当前图像帧并作为单帧另行保存，没有刮擦、碰撞时删除本次所存储的所有图像；

控制器连接有功能键和显示屏作为用户界面，在显示屏上显示刮擦碰撞提示，控制器连接报警单元进行报警提示。

该系统采用测距传感器来检测靠近车辆的物体，当物体距离车体的距离小于规定阀值时，通过报警单元发出报警提示，并根据测距传感器位置启动离该测距传感器最近的2个或3个图像传感器来记录事故发生前后的图像，同时进行图像识别，判断刮擦、碰撞是否产生，若产生则保留当时的图像帧，使刮擦、碰撞证据得以保持，并在显示屏上加以提示，驾驶员可以通过显示屏查看记录。在没有刮擦、碰撞发生时删除本次所存储的图像，从而也解决了车载图像存储器空间受限的问题，使所需图像存储空间大为减小。

该系统图像识别算法是，将车体四周每一面的没有产生刮擦碰撞时的图像帧作为标准帧，与当前图像帧进行减法运算，如果等于零则说明没有发生刮擦碰撞，否则说明当前图像帧与标准图像帧有差别，此时可以确定为产生了刮擦碰撞。该方法判断准确，运算方法简洁，实时性非常好，在进行多通道图像采集、识别时也能流畅地实时记录下现场图像及事故图像帧。

作为优选，测距传感器是超声传感器，图像传感器是红外摄像头。使用超声传感器具有技术成熟、测试精度较好，而且探测视角较大，在本技术方案中具有很好的实用效果；红外摄像头能够满足全天候使用要求。

作为优选，测距传感器的数量是车体前后左右四个侧面中每个侧面至少2个，图像传感器的数量是车体前后左右四个侧面中每个侧面至少1个。每个侧面2个测距传感器分布，基本能够检测到轿车等较大物体在任意方位的靠近动作，尤其是超声传感器视角比较大，2个传感器能够满足检测要求，分布的测距传感器越多检测结果越准确。

作为优选，红外摄像头是广角摄像头。使用大视角摄像头（172度）能够拍摄到更大范围的车体表面及车体外场景。

作为优选，报警单元的输出端连接车上位置灯和汽车喇叭。当车外物体离车辆的距离达到设定阀值时，报警单元工作，通过位置灯和汽车喇叭发出报警提示。

作为优选，控制器连接的功能键包括控制器工作模式切换键。为了节电，通过工作状态切换键可以将控制器在掉电模式与正常工作模式之间进行切换。在不使用刮擦碰撞监视功能时，将控制器置为掉电模式。在车辆处于非泊车状态时也可以通过工作模式切换键使控制器进入工作模式，对车辆进行刮擦碰撞监视，产生刮擦碰撞时，记录事故发生前后的现场图像和事故时的图像帧。

作为优选，控制器连接车门锁遥控接收器，控制器通过切换开关连接显示屏。控制器接收车门锁遥控器开、闭锁信号，通过闭锁信号切换控制器到工作模式并关闭显示屏，通过开锁信号打开显示屏。为确保在泊车状态使控制器处于工作模式，在泊车后利用在锁闭车门时的遥控器闭锁信号再次向控制器发送唤醒信号使控制器进入工作状态，与此同时通过切换开关关闭显示屏达到进一步节电目的，在接收到开锁信号时打开显示屏。

本发明带来的有益效果是，能够自动检测靠近车辆的物体，当距离小于设定阀值时，发出报警提示，同时采用多个广角红外摄像头来记录事故发生前后的全景图像，并进行图像识别判断刮擦、碰撞是否产生，若产生则保留记录，且提醒驾驶员查看记录，并采取节电措施节省电能。

附图说明

图1是本发明的一种原理框图；

图2是本发明的一种工作流程图。

图中：1是图像传感器，2是测距传感器，3是遥控钥匙开闭锁信号，4是图像存储器，5是显示屏，6是功能键，7是报警单元，8是控制器，9是图像识别模块，10是图像采集模块，11是阀值控制模块，12是标准帧模块，13是切换开关。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。

实施例： 如图1所示，本发明是一种汽车刮擦预警及证据记录系统，控制器8连接图像传感器1、测距传感器2、遥控钥匙开闭锁信号3、图像存储器4、功能键6、报警单元7，图像识别模块9、图像采集模块10、阀值控制模块11、标准帧模块12放置在控制器8内。在控制器8与显示屏5之间连接切换开关13.

图像传感器1采用广角红外摄像头6个，每个广角红外摄像头的视角为172度，在左、右侧后视镜的下端各安装1个广角红外摄像头，每个广角红外摄像头可以观测所在车体侧面的后视镜以下车体侧面全景；在前牌照灯旁边安装2个广角红外摄像头，一个镜头朝向左侧，另一个镜头朝向右侧，2个广角红外摄像头可以拍摄车体前侧面全景；同样在后牌照灯旁安装2个广角红外摄像头，可以拍摄车体后侧面全景。

测距传感器2采用超声传感器，在车体前后左右每个侧面上安装4个，总计为16个超声传感器，具体分布为：前保险杠均匀分布4个，后保险杠均匀分布4个，车体左侧面沿前后翼子板和车门下面的裙板均匀分布4个，车体右侧面沿前后翼子板和车门下面的裙板均匀分布4个。

功能键6中的控制器工作模式切换键有两个，一个是通知控制器8进入掉电工作状态，一个是唤醒键，当按压唤醒键时控制器8从掉电模式进入工作模式。功能键6中还含有图像查询键、参数输入键等。

报警单元7采用车上的位置灯和汽车喇叭在物体与车体接近并达到阀值距离期间进行声光示警。

控制器8具有多通道图像采集接口，本实施例中采用具有3通道的图像采集接口，采集后经压缩处理后存储在图像存储器4中。如果经图像识别处理后确认未产生刮擦碰撞，则将本次存储在图像存储器4中的图像删除。

遥控器开闭锁信号3取自车门锁遥控接收器，控制器8收到开锁信号后通过切换开关13打开显示屏5，如果有刮擦碰撞则在显示屏5上闪动显示，提醒驾驶员查看；当收到闭锁信号后控制器8不管原来是怎样的模式状态都要进入正常工作模式，并通过切换开关13关闭显示屏5。

图像存储器4采用大容量Flash（32G）存储器，以提高可靠性和使用寿命。

标准帧模块12中记录未产生刮擦、碰撞时每个广角红外摄像头拍摄的所在侧面的图像帧，这些图像帧作为标准帧供匹配识别时作为对比帧。

图像识别模块9将当前图像帧与标准帧模块12中的对比帧进行简单的减法运算，当运算结果不为零时（考虑噪声等干扰因素允许一定误差范围）确认为产生刮擦碰撞。

阀值控制模块11在测距传感器2检测到车外物体与车体距离达到设定阀值时（比如20厘米），启动离物体距最近的3个广角红外摄像头采集图像并存储在图像存储器4中，同时进行图像识别，当有刮擦、碰撞发生时记录当前图像帧并作为单帧另行保存在图像存储器4中，没有刮擦、碰撞时删除本次所存储的所有图像。

在控制器8中，对每个超声传感器进行编号，记录所在位置，对每个广角红外摄像头进行编号，记录所在位置，哪个超声传感器先测到阀值就将距离该超声传感器最近的三个广角红外摄像头启动，比如左前翼子板上的超声传感器先监测到阀值距离，则开启左侧面广角红外摄像头、前牌照灯位置镜头朝向左侧的广角红外摄像头和后牌照灯位置镜头朝向左侧的广角红外摄像头，计3个广角红外摄像头同时开启图像采集、存储，并对其中每个广角红外摄像头的当前图像帧进行匹配计算以识别是否有刮擦碰撞。

图2所示为工作流程图，主要步骤包括：

步骤101，采集每个广角红外摄像头的未产生刮擦碰撞时的标准图像帧，设定车外物体与车体之间距离的阀值；

步骤102，检测各个方向是否有物体靠近；

步骤103，判断物体与车体距离是否达到阀值，当达到阀值时，则发出报警提示，并转步骤104；

步骤104，根据超声传感编号确定该超声传感器所在位置；

步骤105，确定离该超声传感器最近的3个广角红外摄像头；

步骤106，开始采集图像帧、存储，对当前帧进行匹配计算；

步骤107，判断是否有刮擦碰撞，如果没产生刮擦碰撞，则删除本次存储的图像；

步骤108，产生刮擦碰撞，记录刮擦碰撞时的图像单帧并在显示屏提示。

所以本发明具有能够自动检测靠近车辆的物体，当距离小于设定阀值时，发出告警提示，同时采用多个广角红外摄像头来记录事故发生前后的全景图像，并进行图像识别判断刮擦、碰撞是否产生，若产生则保留记录，且提醒驾驶员查看记录，并采取节电措施节省电能，同时自动删除不需要保留的影像，节省大量存储空间等特征。

Claims (6)

1. 一种汽车刮擦预警及证据记录系统，包括测距传感器，其特征在于还包括：

控制器，所述控制器进行数据处理、输入和输出控制；

所述测距传感器连接控制器，检测车外物体距离车体的实时距离，测距传感器安装在车体前后左右四周；

图像传感器，所述图像传感器安装在车体的前后左右四周，并连接所述控制器，在需要时采集车体及车体周围图像；

标准帧模块，所述标准帧模块中记录未产生刮擦、碰撞时的车体前后左右每个侧面的车体图像帧；

图像识别模块，所述图像识别模块与标准帧模块做比较，判断刮擦、碰撞是否产生；

阀值控制模块，所述阀值控制模块在测距传感器检测到车外物体与车体距离达到设定阀值时，启动离车外物体距离近的一个以上的图像传感器采集图像并存储图像，同时启动图像识别，当有刮擦、碰撞发生时记录图像传感器采集到的当前图像帧并作为单帧另行保存，当没有刮擦、碰撞时删除本次所存储的所有图像；

所述控制器连接有功能键和显示屏作为用户界面，在显示屏上显示刮擦、碰撞提示，控制器连接报警单元进行报警提示；

所述控制器连接车门锁遥控接收器，所述控制器通过切换开关连接显示屏，控制器接收车门锁遥控器开、闭锁信号，通过闭锁信号切换控制器到工作模式并关闭显示屏，通过开锁信号打开显示屏。

2.根据权利要求1所述一种汽车刮擦预警及证据记录系统，其特征在于：所述测距传感器是超声传感器，所述图像传感器是红外摄像头。

3. 根据权利要求1或2所述一种汽车刮擦预警及证据记录系统，其特征在于：所述测距传感器的数量是车体前后左右四个侧面中每个侧面至少2个，所述图像传感器的数量是车体前后左右四个侧面中每个侧面至少1个。

4. 根据权利要求2所述一种汽车刮擦预警及证据记录系统，其特征在于：所述红外摄像头是广角摄像头。

5.根据权利要求1所述一种汽车刮擦预警及证据记录系统，其特征在于：所述报警单元的输出端连接车上位置灯和汽车喇叭。

6. 根据权利要求1所述一种汽车刮擦预警及证据记录系统，其特征在于：所述控制器连接的功能键包括控制器工作模式切换键。