CN110060372A - 一种自动驾驶记录系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动驾驶记录系统，包括：主控装置和图像采集装置，所述主控装置与所述图像采集装置相连接；所述图像采集装置包括：用于采集车辆行驶前方路况图像的摄像头、用于采集车辆行驶后方路况图像的摄像头、用于采集驾驶座工况状态图像的摄像头以及用于采集汽车制动踏板工况图像的摄像头；所述主控装置内置有主控芯片、GNSS定位模块、串口模块、存储模块以及网络模块，所述主控芯片分别连接所述图像采集装置、所述GNSS定位模块、所述串口模块、所述存储模块以及所述网络模块。
Description
技术领域
本发明涉及汽车自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种自动驾驶记录系统及其工作方法。
背景技术
随着技术的进步，车辆的配套电子技术也越来越智能。车辆的自动驾驶技术也随之发展。
在传统技术中，为了降低驾驶疲劳，提高行车的安全性，越来越多的车辆都集成有行车记录仪。现有的行车记录仪，都是通过安装于车辆前方的视频监控设备采集图像，通过记录和回放视频监控来查找解决安全事故原因。其缺点是功能单一，应用场景有限，监控范围小，无法记录车辆其它的实时运行状态，对事故的分析也就无法做到全面。
发明内容
有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种自动驾驶记录系统及其工作方法，能够全方位地采集车辆行驶过程中的路况、人工工况图像，并实时同步采集车辆的运行位置信息、运行状态信息，并能够将这些数据存储在本地并上传远程监控平台，能够提供全面分析的数据。
一种自动驾驶记录系统，包括：主控装置和图像采集装置，所述主控装置与所述图像采集装置相连接；
所述图像采集装置包括：用于采集车辆行驶前方路况图像的摄像头、用于采集车辆行驶后方路况图像的摄像头、用于采集驾驶座工况状态图像的摄像头以及用于采集汽车制动踏板工况图像的摄像头；
所述主控装置内置有主控芯片、GNSS定位模块、串口模块、存储模块以及网络模块，所述主控芯片分别连接所述图像采集装置、所述GNSS定位模块、所述串口模块、所述存储模块以及所述网络模块；
所述GNSS定位模块，同步获取车辆行驶的位置信息；所述串口模块，与车载电子系统相连接，同步获取车辆行驶中的工作状态信息；所述主控芯片，将所述车辆行驶前方路况图像、所述车辆行驶后方路况图像、所述驾驶座工况状态图像、所述汽车制动踏板工况图像、所述位置信息和所述工作状态信息存储在所述存储模块，并将所述车辆行驶前方路况图像、所述车辆行驶后方路况图像、所述驾驶座工况状态图像和所述汽车制动踏板工况图像、所述位置信息和所述工作状态信息通过网络模块上传到远程监控平台。
所述图像采集装置中的摄像头均为高清720p红外夜视摄像头。
所述主控芯片具体为ARM处理器芯片。
所述ARM处理器芯片将所述车辆行驶前方路况图像、所述车辆行驶后方路况图像、所述驾驶座工况状态图像、所述汽车制动踏板工况图像、所述位置信息和所述工作状态信息进行128位加密，并将加密后的数据存储在所述存储模块。
所述GNSS定位模块具体为GPS定位模块、BD定位模块或AGPS定位模块。
所述串口模块具体是RS232串口。
所述存储模块包括：硬盘、Flash和RAM。
所述网络模块包括：4G模块和WIFI模块。
所述主控装置还集成有LED灯模块，用于指示摄像头、所述GNSS定位模块、所述串口模块、所述存储模块以及所述网络模块的工作状态。
一种自动驾驶记录系统的工作方法，包括：
系统初始化；
启动系统脚本；
配置环境变量，加载外设驱动；
启动LED灯模块；
启动时间管理模块；
启动数据存储模块；
启动网络模块；
启动串口模块，获取车辆工作状态信息；
启动定位模块，获取位置信息；
启动图像采集装置，进行监控；
与远程监控平台进行数据交互。
本发明提供的自动驾驶记录系统及其工作方法，利用图像采集装置同时采集行驶前方路况图像、车辆行驶后方路况图像、驾驶座工况状态图像和汽车制动踏板工况图像，利用GNSS定位模块，同步获取车辆行驶的位置信息，利用串口模块，获取车辆行驶中的工作状态信息，将这些数据存储在本地的存储模块，并通过网络模块上传到远程监控平台，相比于传统技术，监控范围广，并同时记录车辆的位置和实时运行状态，可供本地或远程进行全面的分析。
附图说明
图1是本发明提供的一种自动驾驶记录系统的结构示意图；
图2是本发明一个优选实施例的自动驾驶记录系统的示意图；
图3是本发明的一种自动驾驶记录系统的应用场景示意图；
图4是本发明提供的一种自动驾驶记录系统工作方法的流程示意图。
具体实施方式
参见图1，在本发明的一个实施例中提供了一种自动驾驶记录系统，包括：主控装置和图像采集装置，主控装置与图像采集装置相连接。
本实施例中的图像采集装置包括：用于采集车辆行驶前方路况图像的摄像头、用于采集车辆行驶后方路况图像的摄像头、用于采集驾驶座工况状态图像的摄像头以及用于采集汽车制动踏板工况图像的摄像头。
如图1，本实施例中的主控装置内置有主控芯片、GNSS定位模块、串口模块、存储模块以及网络模块，主控芯片分别连接图像采集装置、GNSS定位模块、串口模块、存储模块以及网络模块。
GNSS定位模块，同步获取车辆行驶的位置信息。串口模块，与车载电子系统相连接，同步获取车辆行驶中的工作状态信息。主控芯片，将车辆行驶前方路况图像、车辆行驶后方路况图像、驾驶座工况状态图像、汽车制动踏板工况图像、位置信息和工作状态信息存储在存储模块，并将车辆行驶前方路况图像、车辆行驶后方路况图像、驾驶座工况状态图像和汽车制动踏板工况图像、位置信息和工作状态信息通过网络模块上传到远程监控平台。
优选的，本实施例中的图像采集装置中的摄像头均为高清720p红外夜视摄像头。主控芯片具体为ARM处理器芯片。ARM处理器芯片将车辆行驶前方路况图像、车辆行驶后方路况图像、驾驶座工况状态图像、汽车制动踏板工况图像、位置信息和工作状态信息进行128位加密，并将加密后的数据存储在存储模块。GNSS定位模块具体为GPS定位模块、BD定位模块或AGPS定位模块。串口模块具体是RS232串口。存储模块包括：硬盘、Flash和RAM。网络模块包括：4G模块和WIFI模块。
如图1，本实施例中，主控装置还集成有LED灯模块，用于指示摄像头、GNSS定位模块、串口模块、存储模块以及网络模块的工作状态。
本实施例中的主控装置还包括视频输出接口，视频输出接口包括VGA、HDMI、CVBS接口。
参见图2和图3，在本发明的一个优选实施例中，自动驾驶记录系统的硬件框图中，采用高性能、低功耗的ARM处理器芯片做为整个系统的主控芯片，其次其系统集成的多路视频编解码芯片有利于降低系统成本，减少空间，提高稳定性；外设上主要由网络模块、存储模块、LED灯模块、串口模块、音视频采集模块、视频输出接口、GNSS定位模块等构成。其中，网络模块包括：高速4G模块、WIFI模块；存储模块包括：硬盘、Flash设备、RAM设备模块；音视频模块包括：4路720P高清摄像头、4路语音输入；视频输出接口包括：VGA、HDMI、CVBS。具体的，本例中提供接口可以但不限于是外置接口，包含一个CVBS接口与VGA接口，RJ45以太网接口，USB2.0接口，RS232串口，四个GX12标准航空接口，一个电源接口，一个GNSS天线接口，一个4G天线接口。其中串口作为车辆信息采集模块的输入，CVBS/VGA视屏输出接口可作为监控视频的显示，RJ45用于备用的互联网接入接口与装置调试使用。
参见图4，在一个实施例中提供了一种自动驾驶记录系统的工作方法，包括：
系统初始化；
启动系统脚本；
配置环境变量，加载外设驱动；
启动LED灯模块；
启动时间管理模块；
启动数据存储模块；
启动网络模块；
启动串口模块，获取车辆工作状态信息；
启动定位模块，获取位置信息；
启动图像采集装置，进行监控；
与远程监控平台进行数据交互。
具体的，定位模块采用UDP广播方式与其它模块交互数据。定位模块支持GPS/BD/AGPS技术方式，精度在5米范围内，频率10Hz，在无卫星信息场景下可自动切换为AGPS模式，使用基站辅助定位。定位模块在收到定位信息后，会将信息广播给其它模块。其中数据库存取模块会将定位信息存入数据库，服务器数据交互模块会更新本地实时信息并上报定位信息。
服务器数据交互模块采用UDP广播方式与其它模块交互数据，本装置与服务器之间采用TCP/IP网络协议，在信息处理上采用多线程回调处理，具有较高的并发处理能力，具备掉线重连功能。在与服务器的应用数据交互协议中，包含帧头、帧尾、VIN码、流水号、服务类型、消息类型、消息长度、消息体、校验值、结束符。
其中VIN码用于识别不同的车辆，校验值用于检测数据帧的完整性。服务类型包含查询服务，上报服务，应答服务。查询服务在服务器向本装置查询不同消息类型时，本装置收到后将上报实时的信息，在用于本装置向服务器查询时，可用于查询RTMP地址，用于向服务器推流实时的监控视频；上报服务用于本装置向服务器定期上报不同类型的消息，也包含注册信息、心跳信息；应答服务用于应答消息收到，在无应答的情况下，将会做超时与重发处理。
监控的车辆数据分为三类消息类型，定位类，状态类，异常类。数据上报模块将保存从其他模块接收到的最新信息并用作上传。
定位类信息包括，定位类型信息(支持BD/GPS/AGPS)，经纬度信息，高度信息，定位精度信息；
状态类信息包括，车辆是否启动，油门踏板信息，制动踏板信息，档位信息，转速信息，车速信息，方向盘转角信息，车辆类型信息，剩余电量信息/剩余油量信息，当前功率信息，驾驶模式信息，续航里程信息，驻车信息，GPS工作状态信息，电机工作状态信息，传感器状态信息，传感器异常信息；
异常类信息包括，电量异常信息，定位异常信息，传感器故障信息，车辆执行器异常信息，车速异常信息，记录装置异常信息，电机异常信息。
车辆信息获取模块采用UDP广播方式与其它模块交互数据。车辆信息获取模块根据适配好的数据交互协议，通过串口获取实时的车辆信息。信息类型包括向服务器上报的所有状态与异常类消息(见服务器数据交互模块)，该模块获取到实时的车辆状态将数据广播给其他模块，如数据库存取模块，服务器数据交互模块。
服务器数据交互模块数据库存取模块采用UDP广播方式与其它模块交互数据，数据库使用sqlite。该模块用于接收其它模块的工作状态信息，接收车辆状态信息，定位信息，网络状态信息，并将所有信息本地储存。实现了数据回溯，离线数据储存的功能
LED状态灯模块采用UDP广播方式与其它模块交互数据，LED状态灯模块根据其它所有模块实时的工作状态信息，显示对应的指示灯。该模块通过GPIO配置LED灯的亮灯策略来显示对应模块的不同工作状态。
网络通信模块采用UDP广播方式与其它模块交互数据，网络通信模块负责4G、WIFI、ETH通讯连接，具有断网重连功能。该模块将实时广播当下各网络的连接状态，用于其他模块的决策判断。
时间管理模块采用UDP广播方式与其它模块交互数据，时间管理模块在连网情况下通过NTP Server获得即时的时刻信息并更新本地时间，在断电情况下通过断电时间管理RTC来确保下次开机后的时间正确。
监控视频模块采用UDP广播方式与其它模块交互数据，监控视频模块支持4路720p清晰度的视频录像与直播。该模块获取原始视频数据后，调用本地硬编解码器将数据转换为H264格式，储存到本地，其次还具备128位加密功能，为每路监控视频生成唯一校验码，保证无人车监测视频的唯一性、安全性；再通过服务器数据交互模块从服务器获取的RTMP地址，并向监控平台进行视频推流，实现远程监控。
本发明提供的自动驾驶记录系统及其工作方法，利用图像采集装置同时采集行驶前方路况图像、车辆行驶后方路况图像、驾驶座工况状态图像和汽车制动踏板工况图像，利用GNSS定位模块，同步获取车辆行驶的位置信息，利用串口模块，获取车辆行驶中的工作状态信息，将这些数据存储在本地的存储模块，并通过网络模块上传到远程监控平台，相比于传统技术，监控范围广，并同时记录车辆的位置和实时运行状态，可供本地或远程进行全面的分析。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种自动驾驶记录系统，其特征在于，包括：主控装置和图像采集装置，所述主控装置与所述图像采集装置相连接；
所述图像采集装置包括：用于采集车辆行驶前方路况图像的摄像头、用于采集车辆行驶后方路况图像的摄像头、用于采集驾驶座工况状态图像的摄像头以及用于采集汽车制动踏板工况图像的摄像头；
所述主控装置内置有主控芯片、GNSS定位模块、串口模块、存储模块以及网络模块，所述主控芯片分别连接所述图像采集装置、所述GNSS定位模块、所述串口模块、所述存储模块以及所述网络模块；
所述GNSS定位模块，同步获取车辆行驶的位置信息；所述串口模块，与车载电子系统相连接，同步获取车辆行驶中的工作状态信息；所述主控芯片，将所述车辆行驶前方路况图像、所述车辆行驶后方路况图像、所述驾驶座工况状态图像、所述汽车制动踏板工况图像、所述位置信息和所述工作状态信息存储在所述存储模块，并将所述车辆行驶前方路况图像、所述车辆行驶后方路况图像、所述驾驶座工况状态图像和所述汽车制动踏板工况图像、所述位置信息和所述工作状态信息通过网络模块上传到远程监控平台。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶记录系统，其特征在于，所述图像采集装置中的摄像头均为高清720p红外夜视摄像头。
3.根据权利要求1所述的自动驾驶记录系统，其特征在于，所述主控芯片具体为ARM处理器芯片。
4.根据权利要求3所述的自动驾驶记录系统，其特征在于，所述ARM处理器芯片将所述车辆行驶前方路况图像、所述车辆行驶后方路况图像、所述驾驶座工况状态图像、所述汽车制动踏板工况图像、所述位置信息和所述工作状态信息进行128位加密，并将加密后的数据存储在所述存储模块。
5.根据权利要求1所述的自动驾驶记录系统，其特征在于，所述GNSS定位模块具体为GPS定位模块、BD定位模块或AGPS定位模块。
6.根据权利要求1所述的自动驾驶记录系统，其特征在于，所述串口模块具体是RS232串口。
7.根据权利要求1所述的自动驾驶记录系统，其特征在于，所述存储模块包括：硬盘、Flash和RAM。
8.根据权利要求1所述的自动驾驶记录系统，其特征在于，所述网络模块包括：4G模块和WIFI模块。
9.根据权利要求1至8任一项所述的自动驾驶记录系统，其特征在于，所述主控装置还集成有LED灯模块，用于指示摄像头、所述GNSS定位模块、所述串口模块、所述存储模块以及所述网络模块的工作状态。
10.一种自动驾驶记录系统的工作方法，其特征在于，包括：
系统初始化；
启动系统脚本；
配置环境变量，加载外设驱动；
启动LED灯模块；
启动时间管理模块；
启动数据存储模块；
启动网络模块；
启动串口模块，获取车辆工作状态信息；
启动定位模块，获取位置信息；
启动图像采集装置，进行监控；
与远程监控平台进行数据交互。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |