CN109398237A - 一种重型卡车盲区监测系统及方法 - Google Patents

一种重型卡车盲区监测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于盲区监测技术领域，公开了一种重型卡车盲区监测系统及方法，鱼眼摄像头用于采集获取图像信息，摄像处理单元用于对图像信息进行预处理，主控单元用于对预处理后的图像信息进行拼接，显示屏用于根据主控单元的控制显示拼接的图像信息，电源管理单元用于为监测系统提供电源，警示单元用于根据主控单元的控制发出警示；六路鱼眼摄像头分别为前摄像头、后摄像头、车头左摄像头、车头右摄像头、牵引连接处左摄像头、牵引连接处右摄像头。本发明解决了现有技术难以对重型卡车的盲区进行全面监测的问题。

Description

一种重型卡车盲区监测系统及方法
技术领域
本发明涉及盲区监测技术领域，尤其涉及一种重型卡车盲区监测系统及方法。
背景技术
重型卡车由于车身高、体积大、轴距长，尤其是卡车在狭窄的路况下转弯、倒车时驾驶员视线会产生盲区，经常发生汽车行人或者行人卷入车底而造成伤亡的交通事故。如图1所示，传统技术的镜面主视镜由于其视野范围有限，存在的视野盲区包括：前挡风玻璃下盲区、传统主视镜盲区。如图2所示，传统技术的镜面广角镜由于其视野范围有限，存在是视野盲区包括：传统广角镜盲区、车尾盲区、A柱盲区。如图3所示，由于卡车的轴距较长，整体尺寸较大，现有技术的镜面视野范围无法覆盖，卡车在转弯时存在的盲区包括：内轮差盲区、挂车侧面盲区。
为了减少事故的发生，人们提出了很多改进方案，例如，在汽车右转弯时通过车身安装的右转弯时的侧面防撞报警装置检测障碍物，然后发出报警声光提醒驾驶员以避免汽车右转弯时因盲区而撞上行人或者障碍物。但是这种预警装置只能够单方面提示有障碍物，不能够从视觉上判断其位置、大小，从而不能够达到最佳盲区监测效果，不能更好地帮助驾驶员安全驾驶。又例如，将四路摄像头分别装于牵引车顶部右前侧、顶部右后侧、顶部左后侧、以及车辆尾部，来检测卡车四周盲区区域。由于卡车整体尺寸较大，所以这种检测方式不足之处在于仍存在卡车驾驶员侧A柱盲区、前挡风玻璃下盲区、卡车右转弯前进(或者后退)挂车侧面盲区，未完全覆盖。此外，在卡车上安装较多的辅助视镜也可能导致驾驶员在行车过程中需要不停的观察辅助视镜，导致驾驶员分散注意力，不利于安全驾驶。
发明内容
本申请实施例通过提供一种重型卡车盲区监测系统及方法，解决了现有技术难以对重型卡车的盲区进行全面监测的问题。
本申请实施例提供一种重型卡车盲区监测系统，包括：六路鱼眼摄像头、摄像处理单元、主控单元、显示屏、电源管理单元、警示单元；
六路所述鱼眼摄像头分别为前摄像头、后摄像头、车头左摄像头、车头右摄像头、牵引连接处左摄像头、牵引连接处右摄像头；所述前摄像头安装于重型卡车的车头外挡风玻璃下，所述后摄像头安装于挂车尾部，所述车头左摄像头和所述车头右摄像头分别安装于车头左右后视镜的正下方，所述牵引连接处左摄像头和牵引连接处右摄像头分别安装于牵引车与挂车连接处的左右两侧；
六路所述鱼眼摄像头分别与所述摄像处理单元连接，所述摄像处理单元、所述显示屏、所述电源管理单元、所述警示单元分别与所述主控单元连接；
所述鱼眼摄像头用于采集获取图像信息；所述摄像处理单元用于对所述图像信息进行预处理；所述主控单元用于对预处理后的图像信息进行拼接；所述显示屏用于根据主控单元的控制显示拼接的图像信息；所述电源管理单元用于为监测系统提供电源；所述警示单元用于根据所述主控单元的控制发出警示。
优选的，所述警示单元包括：蜂鸣器、扬声器；
所述蜂鸣器安装在牵引车驾驶室内，用于对驾驶员发出警示；所述扬声器安装在牵引车驾驶室外，用于对行人发出警示。
优选的，所述显示屏安装在牵引车驾驶室内的左侧A柱上，所述显示屏在所述主控单元的控制下分时显示图像信息；
卡车启动时，所述显示屏显示通过所述前摄像头、所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头获取的图像信息；
卡车前进时，所述显示屏显示通过所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头获取的图像信息；
卡车后退时，所述显示屏显示通过所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头所述获取的图像信息；
卡车转弯时，所述显示屏显示通过所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头所述获取的图像信息。
优选的，所述主控单元控制六路所述鱼眼摄像头分时开启；
卡车启动时，所述前摄像头、所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车前进时，所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车后退时，所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车转弯时，所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头开启。
优选的，所述主控单元包括：障碍物识别模块、障碍物距离分析模块；
所述障碍物识别模块用于根据所述鱼眼摄像头获取的图像信息，利用障碍物识别算法监测出障碍物；所述障碍物距离分析模块用于根据所述鱼眼摄像头获取的图像信息，利用障碍物距离算法获得障碍物的距离信息。
另一方面，本申请实施例提供一种重型卡车盲区监测方法，包括以下步骤：
卡车启动后，启动监测系统；
在卡车运动过程中，通过鱼眼摄像头采集获取图像信息；
通过摄像处理单元对图像信息进行预处理，并传送至主控单元；
通过所述主控单元对预处理后的图像信息进行拼接，并传送至显示屏；
通过所述显示屏对拼接后的图像信息进行显示；
若所述主控单元监测到危险区域内有行人或障碍物，则通过警示单元发出警示；
其中，所述鱼眼摄像头包括前摄像头、后摄像头、车头左摄像头、车头右摄像头、牵引连接处左摄像头、牵引连接处右摄像头；所述前摄像头安装于重型卡车的车头外挡风玻璃下，所述后摄像头安装于挂车尾部，所述车头左摄像头和所述车头右摄像头分别安装于车头左右后视镜的正下方，所述牵引连接处左摄像头和牵引连接处右摄像头分别安装于牵引车与挂车连接处的左右两侧。
优选的，通过安装在牵引车驾驶室内的蜂鸣器对驾驶员发出警示；通过安装在牵引车驾驶室外的扬声器对行人发出警示。
优选的，卡车启动时，所述显示屏显示通过所述前摄像头、所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头获取的图像信息；
卡车前进时，所述显示屏显示通过所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头获取的图像信息；
卡车后退时，所述显示屏显示通过所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头所述获取的图像信息；
卡车转弯时，所述显示屏显示通过所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头所述获取的图像信息。
优选的，卡车启动时，所述前摄像头、所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车前进时，所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车后退时，所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车转弯时，所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头开启。
优选的，所述主控单元根据所述鱼眼摄像头获取的图像信息，利用障碍物识别算法监测出障碍物；所述主控单元根据所述鱼眼摄像头获取的图像信息，利用障碍物距离算法获得障碍物的距离信息。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本申请实施例中，通过将六路鱼眼摄像头分别安装于重型卡车的车头外挡风玻璃下、挂车尾部、车头左右后视镜的正下方、牵引车与挂车连接处的左右两侧对重型卡车周围全方位视野进行实时图像采集，采集到的图像传输至摄像处理单元进行预处理并传输至主控单元，主控单元将图像拼接后传输至显示屏进行实时显示，在盲区危险区域内出现行人或障碍物的情况下，主控单元发出信号控制警示单元发出提示，从而全方位实现重型卡车在行驶过程中对传统后视镜范围、左右A柱盲区、前挡风玻璃下盲区、内轮差盲区、卡车右转弯前进(或者后退)挂车左侧盲区的监测和预警，确保了重型卡车的安全驾驶。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中镜面主视镜的视野范围示意图；
图2为现有技术中镜面广角镜的视野范围示意图；
图3为现有技术中卡车在转弯时存在的视野盲区的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种重型卡车盲区监测系统的框架示意图；
图5为本发明实施例提供的一种重型卡车盲区监测系统的安装布局示意图；
图6为本发明实施例提供的一种重型卡车盲区监测系统中摄像头安装布局的左视图；
图7为本发明实施例提供的一种重型卡车盲区监测系统在直行时的视野范围示意图；
图8为本发明实施例提供的一种重型卡车盲区监测系统在转弯时的视野范围示意图；
图9为本发明实施例提供的一种重型卡车盲区监测方法的流程图。
其中，1-前摄像头、2-车头右摄像头、3-蜂鸣器、4-摄像处理单元、5-主控单元、6-牵引连接处右摄像头、7-后摄像头、8-牵引连接处左摄像头、9-电源管理单元、10-扬声器、11-显示器、12-车头左摄像头。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本实施例提供了一种重型卡车盲区监测系统，如图4所示，包括：六路鱼眼摄像头、摄像处理单元、主控单元、显示屏、电源管理单元、警示单元。
六路所述鱼眼摄像头分别与所述摄像处理单元连接，所述摄像处理单元、所述显示屏、所述电源管理单元、所述警示单元分别与所述主控单元连接。
所述鱼眼摄像头用于采集获取图像信息；所述摄像处理单元用于对所述图像信息进行预处理；所述主控单元用于对预处理后的图像信息进行拼接；所述显示屏用于根据主控单元的控制显示拼接的图像信息；所述电源管理单元用于为监测系统提供电源；所述警示单元用于根据所述主控单元的控制发出警示。
六路所述鱼眼摄像头分别为前摄像头、后摄像头、车头左摄像头、车头右摄像头、牵引连接处左摄像头、牵引连接处右摄像头。所述警示单元包括蜂鸣器、扬声器。
所述主控单元搭载有障碍物识别算法、障碍物距离分析算法，当卡车四周危险区域出现障碍物或者行人时，能够迅速监测出障碍物，驾驶员能够在所述显示屏上看到障碍物的形状、大小、距离等相关信息。
卡车视野的观察方法传统及现有技术主要是通过后视镜镜面或者主控台的显示器进行观察，但是他们都离驾驶员眼点较远不利于驾驶员观察。本发明中的所述显示屏11安装在牵引车驾驶室内的左侧A柱上，如图5所示，便于驾驶员观察卡车四周的情况。
如图5所示，所述摄像处理单元4、所述主控单元5、所述电源管理单元9安装在牵引车驾驶室内的座椅下面，便于整体安装布线和后期维修。
如图5所示，所述蜂鸣器3安装在牵引车驾驶室内，所述扬声器10安装在驾驶外，当摄像头视野范围内出现障碍物或者行人时出，分别对驾驶员和行人做出警示。
如图5、图6所示，本系统采用六路鱼眼摄像头，安装于卡车四周从而实行卡车盲区全面覆盖。六路所述鱼眼摄像头分别为前摄像头1、后摄像头7、车头左摄像头12、车头右摄像头2、牵引连接处左摄像头8、牵引连接处右摄像头6；所述前摄像头1安装于重型卡车的车头外挡风玻璃下，所述后摄像头7安装于挂车尾部，所述车头左摄像头12和所述车头右摄像头2分别安装于车头左右后视镜的正下方，所述牵引连接处左摄像头8和牵引连接处右摄像头6分别安装于牵引车与挂车连接处的左右两侧。
所述鱼眼摄像头其特征主要是视场范围广，所述鱼眼摄像头采用175度广角鱼眼摄像头，下面提供一种具体的安装位置和角度：
前摄像头的安装位置为：在卡车头距离地面1.7m处，摄像头中心线与车头垂面夹角为45°，横向为车头中心位置处。
车头左摄像头的安装位置为：在左侧A柱距离地面1.9m处，摄像头朝车后方向，摄像头中心线与左侧A柱线夹角为60°，与车身平面直线夹角为5°。(车头右摄像头同理)。
牵引连接处右摄像头的安装位置为：牵引车头和挂车连接处，安装高度距为1.5m，摄像头中心线与车端垂线的夹角为60°，与车身平面直线的夹角成5°，摄像头朝车外方向。(牵引连接处左摄像头同理)。
后摄像头的安装位置为：距地面高度1.5m处，位于挂车尾部中心位置，摄像头朝车后方面，摄像头中心线与车端垂线为45°夹角。
本发明提供的一种重型卡车盲区监测系统的摄像头视野范围如图7、图8所示。
如图7所示，当卡车直行时，通过安装在卡车四周的四路摄像头：所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述后摄像头实现对卡车直行时所有视野盲区(例如传统后视镜视野范围、卡车A、B柱盲区、前挡风玻璃下盲区、车尾盲区)的覆盖。
如图8所示，当卡车转弯时，通过安装在车身两侧的四路摄像头：所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头实现卡车转弯时视野盲区(例如内轮差盲区、挂车侧面盲区)的覆盖。
采用上述监测系统，本发明还提供一种重型卡车盲区监测方法，如图9所示，主要包括以下步骤：
系统启动，各项参数初始化，通过所述主控单元获取卡车状态信息，并发出信号调用所述鱼眼摄像头。所述鱼眼摄像头实时采集图像传输至所述摄像处理单元并进行鱼眼矫正等预处理。所述主控单元针对预处理图像进行车道线提取、设置感兴趣区、进行障碍物检测、进行障碍物距离分析。最后所述主控单元对于处理后的图像，经过图像拼接后显示在所述显示屏上。监测系统会对出现在卡车四周范围的障碍物或者行人标记出来，并通过所述报警装置进行预警。
本发明可通过所述显示屏进行分时显示，也可分时开启所述鱼眼摄像头，可以提高摄像头的利用率，同时节约功耗。
卡车启动时：启动监测系统，系统开启所述前摄像头、所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头进行图像采集，并传输至所述摄像处理单元，所述摄像处理单元将预处理后的数字图像信息传输至所述主控单元，所述主控单元将各路视频图像拼接传输至所述显示器进行显示，同时判别视野危险区域内是否有障碍物或行人，如果有障碍物或者行人则立即控制所述蜂鸣器和所述扬声器进行报警。
卡车前进时：系统自动开启所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头进行图像采集，并传输至所述摄像处理单元，所述摄像处理单元将预处理后的数字图像信息传输至所述主控单元，所述主控单元将各路视频图像拼接传输至所述显示器进行显示，同时判别视野危险区域内是否有障碍物或行人，如果有障碍物或者行人则立即控制所述蜂鸣器和所述扬声器进行报警。
卡车后退时：系统自动开启所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头进行图像采集，并传输至所述摄像处理单元，所述摄像处理单元将预处理后的数字图像信息传输至所述主控单元，所述主控单元将各路视频图像拼接传输至所述显示器进行显示，同时判别视野危险区域内是否有障碍物或行人，如果有障碍物或者行人则立即控制所述蜂鸣器和所述扬声器进行报警。
卡车转弯时：系统自动开启所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头进行图像采集，并传输至所述摄像处理单元，所述摄像处理单元将预处理后的数字图像信息传输至所述主控单元，所述主控单元将各路视频图像拼接传输至所述显示器进行显示，同时判别视野危险区域内是否有障碍物或行人，如果有障碍物或者行人则立即控制所述蜂鸣器和所述扬声器进行报警。
本发明采用六路鱼眼摄像头，结合鱼眼摄像头特殊的布局结构，能够全方位实现卡车盲区视野的全覆盖。通过系统软件算法，对视野危险区域内的障碍物和行人进行监测，然后给予驾驶员、行人报警提示，确保重型卡车的行驶安全。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种重型卡车盲区监测系统，其特征在于，包括：六路鱼眼摄像头、摄像处理单元、主控单元、显示屏、电源管理单元、警示单元；
六路所述鱼眼摄像头分别为前摄像头、后摄像头、车头左摄像头、车头右摄像头、牵引连接处左摄像头、牵引连接处右摄像头；所述前摄像头安装于重型卡车的车头外挡风玻璃下，所述后摄像头安装于挂车尾部，所述车头左摄像头和所述车头右摄像头分别安装于车头左右后视镜的正下方，所述牵引连接处左摄像头和牵引连接处右摄像头分别安装于牵引车与挂车连接处的左右两侧；
六路所述鱼眼摄像头分别与所述摄像处理单元连接，所述摄像处理单元、所述显示屏、所述电源管理单元、所述警示单元分别与所述主控单元连接；
所述鱼眼摄像头用于采集获取图像信息；所述摄像处理单元用于对所述图像信息进行预处理；所述主控单元用于对预处理后的图像信息进行拼接；所述显示屏用于根据主控单元的控制显示拼接的图像信息；所述电源管理单元用于为监测系统提供电源；所述警示单元用于根据所述主控单元的控制发出警示。
2.根据权利要求1所述的重型卡车盲区监测系统，其特征在于，所述警示单元包括：蜂鸣器、扬声器；
所述蜂鸣器安装在牵引车驾驶室内，用于对驾驶员发出警示；所述扬声器安装在牵引车驾驶室外，用于对行人发出警示。
3.根据权利要求1所述的重型卡车盲区监测系统，其特征在于，所述显示屏安装在牵引车驾驶室内的左侧A柱上，所述显示屏在所述主控单元的控制下分时显示图像信息；
卡车启动时，所述显示屏显示通过所述前摄像头、所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头获取的图像信息；
卡车前进时，所述显示屏显示通过所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头获取的图像信息；
卡车后退时，所述显示屏显示通过所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头所述获取的图像信息；
卡车转弯时，所述显示屏显示通过所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头所述获取的图像信息。
4.根据权利要求1所述的重型卡车盲区监测系统，其特征在于，所述主控单元控制六路所述鱼眼摄像头分时开启；
卡车启动时，所述前摄像头、所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车前进时，所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车后退时，所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车转弯时，所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头开启。
5.根据权利要求1所述的重型卡车盲区监测系统，其特征在于，所述主控单元包括：障碍物识别模块、障碍物距离分析模块；
所述障碍物识别模块用于根据所述鱼眼摄像头获取的图像信息，利用障碍物识别算法监测出障碍物；所述障碍物距离分析模块用于根据所述鱼眼摄像头获取的图像信息，利用障碍物距离算法获得障碍物的距离信息。
6.一种重型卡车盲区监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
卡车启动后，启动监测系统；
在卡车运动过程中，通过鱼眼摄像头采集获取图像信息；
通过摄像处理单元对图像信息进行预处理，并传送至主控单元；
通过所述主控单元对预处理后的图像信息进行拼接，并传送至显示屏；
通过所述显示屏对拼接后的图像信息进行显示；
若所述主控单元监测到危险区域内有行人或障碍物，则通过警示单元发出警示；
其中，所述鱼眼摄像头包括前摄像头、后摄像头、车头左摄像头、车头右摄像头、牵引连接处左摄像头、牵引连接处右摄像头；所述前摄像头安装于重型卡车的车头外挡风玻璃下，所述后摄像头安装于挂车尾部，所述车头左摄像头和所述车头右摄像头分别安装于车头左右后视镜的正下方，所述牵引连接处左摄像头和牵引连接处右摄像头分别安装于牵引车与挂车连接处的左右两侧。
7.根据权利要求6所述的重型卡车盲区监测方法，其特征在于，通过安装在牵引车驾驶室内的蜂鸣器对驾驶员发出警示；通过安装在牵引车驾驶室外的扬声器对行人发出警示。
8.根据权利要求6所述的重型卡车盲区监测方法，其特征在于，卡车启动时，所述显示屏显示通过所述前摄像头、所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头获取的图像信息；
卡车前进时，所述显示屏显示通过所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头获取的图像信息；
卡车后退时，所述显示屏显示通过所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头所述获取的图像信息；
卡车转弯时，所述显示屏显示通过所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头所述获取的图像信息。
9.根据权利要求6所述的重型卡车盲区监测方法，其特征在于，卡车启动时，所述前摄像头、所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车前进时，所述前摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车后退时，所述后摄像头、所述车头左摄像头、所述车头右摄像头开启；
卡车转弯时，所述车头左摄像头、所述车头右摄像头、所述牵引连接处左摄像头、所述牵引连接处右摄像头开启。
10.根据权利要求6所述的重型卡车盲区监测方法，其特征在于，所述主控单元根据所述鱼眼摄像头获取的图像信息，利用障碍物识别算法监测出障碍物；所述主控单元根据所述鱼眼摄像头获取的图像信息，利用障碍物距离算法获得障碍物的距离信息。
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