CN109624901A - 一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统,包括广角摄像镜头组件、主控制器、图像分析处理单元、显示器、存储器、CAN总线模块;其特征是:所述广角摄像头组件包括1号摄像头、2号摄像头和3号摄像头,其中1号摄像头固定于车身左侧,用于拍摄车身左侧障碍物信息;2号摄像头固定于车身右侧,用于拍摄车身右侧障碍物信息;3号摄像头固定于车身正后方,用于拍摄车身后方障碍物信息;所述CAN总线模块用于从OBD接口采集车辆的实时运动状态、方向盘转角信号、转向灯控制信号、档位信号,并将其发送给主控制器;本发明提高了特种车辆在野外行驶以及作战等特殊情况下的行车安全性。
Description
技术领域
本发明属于特种车主动安全技术领域,尤其涉及一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统。
背景技术
随着特种车辆主动安全技术的快速发展和图像处理芯片响应速度的不断提高,具备识别精确、观察直观等优点的视觉信息传感器在特种车驾驶辅助领域得到了越来越广泛的应用。目前常用特种车驾驶辅助系统一般通过单个摄像头获取车辆后方障碍物信息,以提高倒车过程中的安全性,不能满足特种车辆执行特殊作战任务时全方位获取车辆周围障碍物信息的需要,功能过于单一,实用性较差。
特种车辆由于车身较高,侧后方存在的视野盲区更大,而且大部分时间行驶在非标路况情况下,对于路面的状况需要更详细的反馈,同时目前常用的特种车驾驶辅助系统都是通过检测转向灯信号来实现对应的画面切换,特种车辆在作战条件下由于情况特殊,任何附加的操作步骤都会进一步引发安全隐患。因此,针对特种车辆的驾驶安全辅助技术仍处于空白领域,亟需开发一套系统来保障特种车辆的行车安全性。
发明内容
本发明的目的就是针对目前常用驾驶辅助系统操作复杂、路面信息反馈不够详细、对车上人员安全性保护较差的问题,设计一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统,提高特种车辆在野外行驶以及作战等特殊情况下的行车安全性。
本发明所涉及的一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统,包括广角摄像镜头、主控制器、图像分析处理单元、显示器、存储器、CAN总线模块;其中图像分析处理单元、显示器、存储器、以及CAN总线模块分别与主控制器电性连接;所述广角摄像头不少于三个,并附带可调节摄像头角度的支架;所述CAN总线模块用于从OBD接口采集车辆的实时运动状态、方向盘转角信号、转向灯控制信号、档位信号,并将其发送给主控制器;
所述广角摄像头组件包括1号摄像头、2号摄像头和3号摄像头,其中1号摄像头固定于车身左侧,用于拍摄车身左侧障碍物信息;2号摄像头固定于车身右侧,用于拍摄车身右侧障碍物信息;3号摄像头固定于车身正后方,用于拍摄车身后方障碍物信息;第1~3号摄像头均为广角高清摄像头,并且利用安装支架能够实现拍摄角度手动可调;
所述图像分析处理单元为了保证响应速度,采用DSP高速图像处理芯片;
所述存储器采用SD卡或TF卡;
所述CAN总线模块支持CAN2.0B标准,支持最高1Mbit/s的通信速率;
所述主控制器采用汽车级32位单片机;
所述显示器采用附带物理按键的可触控高清电阻显示屏。
通过采用上述技术方案,本发明达到的技术效果有:
1、利用不同摄像头显示画面之间的手动实时切换以及摄像头拍摄角度可调,驾驶员根据显示屏能够清晰的看到路面的详细状况,降低了车辆在非标路况条件下行驶陷落的几率;
2、车上作战人员也可根据需要从显示屏获取车身周围盲区内的敌情信息,在最短时间内做出快速反击,保障了战士的生命安全。
3、通过CAN总线模块直接采集方向盘转角信号和倒档信号,自动帮助驾驶员切换摄像头的视角,降低了紧急状况下复杂操作产生的危险性。
附图说明
图1是本发明图像显示模块的流程框图;
图2是本发明一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例
本实施例所涉及的一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统,如图1所示,本实施例的图像显示模块主要包括广角摄像头、图像分析处理单元和显示器,广角摄像头的图像信息输出端和支架电机的信号控制端分别与图像分析处理单元的输入端相连,图像分析处理单元的输出端与显示器的输入端相连,图像分析处理单元的信号控制端与主控制器相连,用于接收主控制器的信号进行实时图像切换。
如图2所示,本实施例的基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统包括广角摄像头、图像分析处理单元、主控制器、显示器、存储器、CAN总线模块和多种车辆状态传感器,其中广角摄像头数目不少于三台且利用支架可实现拍摄角度可调,主要用于采集车身周围任意指定范围内的路况信息和敌情信息,主控制器的图像存储输出端与存储器相连,用于将处理后的图像信息保存在存储器中,留作行车记录文件,多种车辆状态传感器的输出端通过OBD 接口与CAN总线模块相连,CAN总线的输出端与主控制器相连,用于将驾驶员的操作信息实时发送给主控制器,通过主控制器向图像分析处理单元发送控制指令,从而实现三个摄像头采集到图像信息的实时切换。
所述摄像头组件包括1~3号摄像头,所述1号摄像头安装在车身左侧后方,用于采集车身左侧盲区的图像信息;所述2号摄像头安装在车身右侧后方,用于采集车身右侧盲区的图像信息;所述3号摄像头安装在车身正后方,用于采集车身后方的障碍物信息,用于安全倒车以及保障作战人员从后方车门下车时的人身安全。
所述1~3号摄像头均为高清广角摄像头,并附带夜视功能。
所述存储器采用SD卡或TF卡,但不限于此两种存储介质。
所述显示器采用10.4’电阻式LCD触摸显示屏,分辨率为1024*768,可采用Linux或WINCE操作系统。
本实施例的基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统的具体工作过程如下:当车辆在正常行驶过程中,安装在车身周围的摄像头保持上电工作状态,如果驾驶员保持前进挡直线行驶,显示屏上显示操作主界面菜单,当按下左视摄像头对应的物理按键时,显示屏切换到左视画面,并显示用于调节左侧摄像头的虚拟按键,按下右视摄像头对应的物理按键时,显示屏显示右视画面,并显示用于调节右侧摄像头的虚拟按键,按下后方摄像头对应的物理按键时,显示屏切换到后方画面,并显示用于调节后侧摄像头的虚拟按键。当驾驶员进行转向操作时,如果首先打开了转向灯,则转向灯信号传感器通过CAN总线将信号传输至主控制器,主控制器发送控制指令给图像分析处理单元,执行画面切换操作,在经过600ms的响应时间之后,显示屏画面切换到驾驶员即将进行转向的那一侧。在紧急情况下,如果驾驶员来不及打开转向灯,直接进行转向操作,则转角传感器同样可以将转角信号通过CAN网络发送给主控制器,经过300ms的响应时间后,主控制器控制图像分析处理单元执行画面的切换操作,并且转角传感器信号的优先级高于转向灯信号。
当驾驶员进行倒车操作时,换挡杆挂入倒档后,档位传感器则通过CAN总线将倒档信号发送给主控制器,经过50ms的响应时间后,主控制器控制图像分析处理单元将画面切换到后方摄像头采集的画面。为了方便驾驶员观察路况信息以及车上作战人员观察敌情信息,本发明的操作优先级为手动按键操作大于自动操作,车辆行驶过程中,驾驶员或车上作战人员可以通过物理按键随意切换到自己想要观察的画面,而且该摄像头具备夜视功能,在夜晚驾驶时,可以更清晰的看到车身周围的一切可疑信息,进一步提高了车辆的行车安全性。
为了保证摄像头画面自动切换功能的正常使用以及提高车辆在紧急状况下的安全性,当驾驶员或车上作战人员通过物理按键对视野画面进行切换后,可以选择是否对所选画面进行锁定,如果锁定所选一侧的摄像头画面,则该画面进行一直保持,除非进行解锁操作。如果没有进行锁定操作,则在无按键操作30s后自动退回按键操作前的画面,如果此时主控制器通过CAN总线采集到传感器信号,自动切换功能启动,则图像分析处理单元继续执行画面切换操作,保证车辆在紧急状况下自动切换功能效益的最大化。
本实施例通过提出一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统,通过摄像头拍摄角度可调节,有效的消除了特种车辆周围的大范围盲区,为驾驶员以及车上作战人员提供了更加清晰的视野,不仅可以清楚的看到车轮面对的具体路面状况,降低了车辆陷落和刮蹭事故的几率,而且可以实时掌握车辆周围的敌情信息,为特种车上作战人员提供了作战先机。同时,考虑到特种车辆在紧急状况下复杂操作可能增加车辆危险性的需要,本发明利用主控制器通过CAN总线直接采集转角传感器信号,设计转角传感器优先级大于转向信号灯的优先级,自动进行摄像头画面的切换,降低了作战风险,保障了战士的生命安全。另外,克服特种车辆视野差的缺点,通过设计物理按键方便战士进行画面的主动切换,大大提高了特种车辆作战时进行主动出击的能力,也保障了战士通过后方车门撤离时的生命安全,具有较强的实用性和推广价值。
以上所述仅为本发明的一个典型应用案例,并不用于限定本发明的具体范围,所有在本发明设计思路范围之内的任何改动,均应属于本发明的保护范畴之内。
Claims (1)
1.一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统,包括广角摄像镜头组件、主控制器、图像分析处理单元、显示器、存储器、CAN总线模块;其特征是:图像分析处理单元、显示器、存储器、以及CAN总线模块分别与主控制器电性连接;所述广角摄像头组件包括1号摄像头、2号摄像头和3号摄像头,其中1号摄像头固定于车身左侧,用于拍摄车身左侧障碍物信息;2号摄像头固定于车身右侧,用于拍摄车身右侧障碍物信息;3号摄像头固定于车身正后方,用于拍摄车身后方障碍物信息;第1~3号摄像头均为广角高清摄像头,并且利用安装支架能够实现拍摄角度手动可调;所述CAN总线模块用于从OBD接口采集车辆的实时运动状态、方向盘转角信号、转向灯控制信号、档位信号,并将其发送给主控制器;所述图像分析处理单元为了保证响应速度,采用DSP高速图像处理芯片;所述存储器采用SD卡或TF卡;所述CAN总线模块支持CAN2.0B标准,支持最高1Mbit/s的通信速率;所述主控制器采用汽车级32位单片机;所述显示器采用附带物理按键的可触控高清电阻显示屏。
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