CN110422120A - 具有自动伸缩摄像头的智能后视镜及其车 - Google Patents

具有自动伸缩摄像头的智能后视镜及其车 Download PDF

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Abstract

本发明适用于汽车技术领域，提供了一种具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其包括后视镜单元、车内摄像头单元以及警示单元；通过能自动伸缩调节的车内摄像头组件采集驾驶员的面部特征的图像，进而主控板通过对该图像进行人脸识别后进行局部的定位提取人脸的特征，进而通过对比判断识别驾驶员的疲劳状态等，并通过警示单元进行提醒，可以准确的对驾驶员的状态进行监测并进行提醒，保证驾驶安全。

Description

具有自动伸缩摄像头的智能后视镜及其车
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体涉及到一种具有自动伸缩摄像头的智能后视镜及其车。
背景技术
目前汽车保有量不断上升，其中私家车更是呈现几何数字增加，全球汽车数量的增加也导致交通安全事故呈指数上升，据世界卫生组织2018年统计，全球每年发生交通事故死亡的人数已超250万人，交通伤亡已超世界地区局势动荡及地区战争，其中较大一部分交通事故的发生是由于疲劳驾驶或注意力不集中导致的，根据WHO统计，在全世界范围内每年由交通事故造成的死亡人数有123万之多；而发生交通事故90％是由司机人为原因造成的，比如疲劳驾驶、注意力不集中、超速、安全意识弱等等。
目前，市面上大都是通过监测驾驶时长的方式来解决疲劳驾驶的问题，该方式一是无法解决注意力不集中等问题，二是无法解决例如其它因素导致的疲劳驾驶，例如驾驶员身体状态不佳等。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种具有自动伸缩摄像头的智能后视镜。
本发明是这样实现的：具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其包括后视镜单元、车内摄像头单元以及警示单元；
其中，所述后视镜单元包括显示屏组件以及用于采取车后方景象的后视摄像头组件，所述显示屏组件包括显示屏、与显示屏连接的后盖以及设于后盖内的主控板，所述警示单元与所述主控板电连接；
所述车内摄像头单元包括伸缩组件以及与伸缩组件连接的用于采取车内驾驶员的面部特征的车内摄像头组件，所述伸缩组件以及所述车内摄像头组件均与所述主控板连接。
作为本发明的一个优选方案，所述伸缩组件为驱动电机组件，所述驱动电机组件包括电机、与电机的输出轴连接的丝杆传动副以及与电机电连接的电机驱动板，所述丝杆传动副包括与电机的输出轴连接的丝杆以及与丝杆配合的传动轴套，所述电机驱动板与所述主控板连接且所述电机驱动板上设有电机驱动电路。
作为本发明的一个优选方案，所述驱动电机组件还包括设于所述传动轴套的两端的限位开关，所述传动轴套上设有与所述限位开关配合的拨片。
作为本发明的一个优选方案，所述车内摄像头组件包括与所述传动轴套连接的支架子组件以及设于支架子组件上的车内摄像头模组。
作为本发明的一个优选方案，所述支架子组件包括与所述传动轴套连接的连接件以及与连接件连接的支架件，所述支架件包括用于连接摄像头模组的U型支架以及与U型支架连接的支架后盖，所述支架后盖与所述连接件可转动连接。
作为本发明的一个优选方案，还包括语音模块，所述语音模块包括拾音器，所述拾音器与所述主控板连接。
作为本发明的一个优选方案，所述后盖上设有与所述主控板连接的按键组件。
作为本发明的一个优选方案，所述车内摄像头模组与所述U型支架可转动连接。
作为本发明的一个优选方案，所述车内摄像头模组上设有限位块，所述U型支架上设有限位所述限位块的活动行程的限位孔。
本发明还提供了一种车，其包括如上述所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜。
综上所述，本发明提供的一种具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，相对于现有技术，通过能自动伸缩调节的车内摄像头组件采集驾驶员的面部特征的图像，进而主控板通过对该图像进行人脸识别后进行局部的定位提取人脸的特征，进而通过对比判断识别驾驶员的疲劳状态等，并通过警示单元进行提醒，可以准确的对驾驶员的状态进行监测并进行提醒，保证驾驶安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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些实施例，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。
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1是本发明实施例提供的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜一个视角下的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜另一个视角下的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜另一个视角下的结构示意图(省略本体后盖)；
图4是本发明实施例提供的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜的结构分解示意图；
图5是本发明实施例中的支架件的结构示意图；
图6是本发明实施例中车内摄像头组件与伸缩组件的连接示意图；
图7是本发明实施例中的电机驱动电路的原理图；
部分附图标号说明：
1、后视镜单元；
11、显示屏组件；111、显示屏；111a、前面板；112、本体后盖；113、主控板；114、按键组件；115、散热铝板；
12、后视摄像头组件；
2、车内摄像头单元；
3、警示单元；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-图7，本实施例提供了一种具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其包括后视镜单元1、车内摄像头单元2以及警示单元3；
其中，所述后视镜单元包1括显示屏组件11以及用于采取车后方景象的后视摄像头组件12，所述显示屏组件11包括显示屏111、与显示屏111连接的后盖112以及设于后盖112内的主控板113，所述警示单元3与所述主控板113电连接；
所述车内摄像头单元2包括伸缩组件21以及与伸缩组件21连接的用于采取车内驾驶员的面部特征的车内摄像头组件22，所述伸缩组件21以及所述车内摄像头组件22均与所述主控板113连接。
上述中，具体的，通过能自动伸缩调节的车内摄像头组件22采集驾驶员的面部特征的图像，进而主控板113通过对该图像进行人脸识别后进行局部的定位提取人脸的特征，进而通过对比判断识别驾驶员的疲劳状态等，并通过警示单元3进行提醒，可以准确的对驾驶员的状态进行监测并进行提醒，保证驾驶安全。
如图1-图6，所示，在本实施例中，警示单元3可以采用扬声器等，当然，警示单元3也可以是利用显示屏的局部进行警示。
如图4所示，具体的，显示屏111可以固定在前面板111a上，即前面板111a上设有安装槽，显示屏111可安装在安装槽111a上(胶粘等方式)，进而前面板111a与后盖112可以螺钉连接，实现显示屏111与后盖112的安装固定。
并且，主控板113上可设有用于散热的散热板115，散热板115的材料可以优选铝等散热性能佳的材质，以保证主控板113的散热效果，避免主控板113的温度过高而损坏其上的电路或者元器件。
请参阅图3-图7，作为本发明的一个优选方案，所述伸缩组件21为驱动电机组件，所述驱动电机组件包括电机211、与电机211的输出轴连接的丝杆传动副以及与电机电连接的电机驱动板，所述丝杆传动副包括与电机的输出轴连接的丝杆212以及与丝杆212配合的传动轴套213，所述电机驱动板与所述主控板连接且所述电机驱动板上设有电机驱动电路。
上述中，具体的，在本实施例中，通过电机驱动板驱动电机211工作，进而驱动丝杆传动副(传动轴套213增加了推动过程中的稳定性，特别是在传动机构往外推的时候传动轴套213可以固定车内摄像头组件22，不至于使车内摄像头组件22在推动的时候产生摆动，影响机构的稳定性)，进而带动车内摄像头组件22完成伸出或者收回动作，具体的，电机211可以是步进电机或者减速电机等，当然，在其它实施例中，丝杆传动副也可以是采用螺杆传动副等，在此不做限制。
作为本发明的一个优选方案，所述驱动电机组件还包括设于所述传动轴套213的两端的限位开关214，所述传动轴套213上设有与所述限位开关214配合的拨片213a。
上述中，具体的，拨片213a与限位开关214可以限制丝杆传动副的行程，避免超出行程造成损伤。
作为本发明的一个优选方案，所述车内摄像头组件22包括与所述传动轴套213连接的支架子组件23以及设于支架子组件23上的车内摄像头模组24。
作为本发明的一个优选方案，所述支架子组件23包括与所述传动轴套213连接的连接件231以及与连接件231连接的支架件232，所述支架件232包括用于连接摄像头模组24的U型支架2321以及与U型支架2321连接的支架后盖2322，所述支架后盖2322与所述连接件231可转动连接。
上述中，具体的，请参阅图2-图6，在本实施例中，连接件231的一端可插入传动轴套213中，且通过螺钉与传动轴套固定连接，并且连接件231的另一端可构造有轴肩231a，且支架后盖2322中构造有与轴肩231a相配合的转动槽2322a，通过轴肩231a与转动槽2322a的配合，可以实现连接件231与支架后盖2322的转动连接，即实现支架件232与连接件231的转动连接，进而通过转动支架件232，可以调整设于支架件232上的车内摄像头模组24的该方向的角度。
作为本发明的一个优选方案，还包括语音输入模块，所述语音输入模块包括拾音器，所述拾音器与所述主控板113连接。
上述中，具体的，通过语音输入模块，可以方便用户语音控制该具有自动伸缩摄像头的智能后视镜的工作。
具体的，拾音器采集车内的音频数据，得到音频数据序列x(n)，并发送至主控板113；
主控板113对采集到的音频数据做傅里叶变换得到能量场分布图，其变换公式为：其中x(n)为采集到的音频数据，X(ejω)为离散傅里叶变换，通过对频谱分布可知数据能量场，检测能量场分布接近0的部分音频数据即为静音，检测到静音可以让装置进入休眠节省功耗，节能环保。但检测到非静音时，主控板113往下执行进行智能语音算法识别，主要包括：
语音输入：音频数据中其中S(j)为前面的静音片段，V(m)为音频中去除静音的语音信号，将此作为语音输入。
音频预处理：将音频数据进行数字滤波，去除背景噪声干扰，滤除方法采用LMS自适应滤波方法，已知V(m)为语音输入信号，L(m)为对应的另一路MIC采集的背景噪声，Y(m)＝V(m)-L(m)，背景噪声可为音乐声、风雨声等环境噪声，则将噪声滤除得到较为纯净的语音信号。后对语音输入进行加窗处理成一帧一帧的帧数据，如图3所示，每帧的长度为T，帧移动的长度为t，则每帧之间存在着T-t的交替重叠(T>2t),处理好的帧即可送入特征提取。
特征提取：所述特征提取的功能为识别语音信号中的口音特征，实现的方法是通过对语音信号进行傅里叶变换，利用梅尔倒频谱系数法(MFCC)后由深度神经网络(DNN)来分析和综合运算语音信号所属的口音类型，以便选择对应的语音识别模块。
声学模型：所述声学模型中存储了很多各地方的语音数据，如福建、湖南、四川、广东、北方等地语音数据(包含普通话及地方方言)，声学模型中一共存储了N种不同的模型数据。根据特征提取结果如所属为北京话，则对应找到所属的北京话的声学词典和解码器，声学模型中的声学词典和解码器经过分析运算，匹配输出文本字符串。如反馈未识别到匹配词汇，则重新回到特征提取再根据最大概率重新匹配，如再次未匹配成功则提示重新再说一遍或放弃等待下一段语音。
概率比较器：根据特征提取和声学模型匹配的结果，选择最匹配的声学模型中进行特征帧比对，根据概率比较器比较的结果输出识别结果，如本发明的“伸出/打开摄像头”、“缩回/关闭摄像头”。
指令输出、马达驱动：当识别到对应的指令时，主机将指令输出给控制中心MCU，MCU控制马达驱动板驱动传动机构，进行摄像头的自动伸缩。
请参阅图3，作为本发明的一个优选方案，所述后盖112上设有与所述主控板113连接的按键组件114。
上述中，具体的，还可通过按键组件114对该具有自动伸缩摄像头的智能后视镜的工作进行控制，具体的按键组件114包括有按键PCB板114a，而按键组件114可以采用市面上的常见的机械按键等。
并且，后盖112上还可以设有用于提示该后视镜的工作情况的提示灯116，具体的，提示灯116可以采用LED灯。
进而，由上述描述可以，该智能后视镜可以按照用户需求进行伸缩或者关闭，解决车内他人有隐私担忧的时候能通过按键、AI语音指令关闭或打开车内摄像头组件22。
请参阅图2-图6，作为本发明的一个优选方案，所述车内摄像头模组24与所述U型支架2321可转动连接。
上述中，进而，通过转动车内摄像头模组24，可以调整车内摄像头模组24的摄像角度，进而该车内摄像头模组24可进行多维度多角度的调整，以保证数据采集的准确性，具体的，车内摄像头模组24包括有外壳，其外壳的两端设有连接轴242，U型支架2321上设有连接孔2321b，通过连接轴242与连接孔2321b的配合，可以实现车内摄像头模组24与U型支架2321的转动连接。
请参阅图2-图6，作为本发明的一个优选方案，所述摄像头模组24上设有限位块241，所述U型支架2321上设有限位所述限位块241的活动行程的限位孔2321a。
上述中，具体的，通过限位块241和限位孔2321a，可限位摄像头模组24与所述U型支架2321的转动角度，避免超出行程造成损伤。
可以理解的是，本发明还提供了一种车，其包括如上述所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，具体可参考前述内容，在此不做赘述。
综上所述，本发明提供的一种具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，相对于现有技术，通过能自动伸缩调节的车内摄像头组件22采集驾驶员的面部特征的图像，进而主控板113通过对该图像进行人脸识别后进行局部的定位提取人脸的特征，进而通过对比判断识别驾驶员的疲劳状态等，并通过警示单元3进行提醒，可以准确的对驾驶员的状态进行监测并进行提醒，保证驾驶安全。
有以下几点需要说明：
(1)除非另作定义，本发明的实施例及附图中，同一标号代表同一含义。
(2)本发明实施例附图中，只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(3)为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
(4)在不冲突的情况下，本发明的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其特征在于，包括后视镜单元、车内摄像头单元以及警示单元；
其中，所述后视镜单元包括显示屏组件以及用于采取车后方景象的后视摄像头组件，所述显示屏组件包括显示屏、与显示屏连接的后盖以及设于后盖内的主控板，所述警示单元与所述主控板连接；
所述车内摄像头单元包括伸缩组件以及与伸缩组件连接的用于采取车内驾驶员的面部特征的车内摄像头组件，所述伸缩组件以及所述车内摄像头组件均与所述主控板连接。
2.如权利要求1所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其特征在于，所述伸缩组件为驱动电机组件，所述驱动电机组件包括电机、与电机的输出轴连接的丝杆传动副以及与电机电连接的电机驱动板，所述丝杆传动副包括与电机的输出轴连接的丝杆以及与丝杆配合的传动轴套，所述电机驱动板与所述主控板连接且所述电机驱动板上设有电机驱动电路。
3.如权利要求2所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其特征在于，所述驱动电机组件还包括设于所述传动轴套的两端的限位开关，所述传动轴套上设有与所述限位开关配合的拨片。
4.如权利要求2所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其特征在于，所述车内摄像头组件包括与所述传动轴套连接的支架子组件以及设于支架子组件上的车内摄像头模组。
5.如权利要求4所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其特征在于，所述支架子组件包括与所述传动轴套连接的连接件以及与连接件连接的支架件，所述支架件包括用于连接车内摄像头模组的U型支架以及与U型支架连接的支架后盖，所述支架后盖与所述连接件可转动连接。
6.如权利要求1所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其特征在于，还包括语音输入模块，所述语音输入模块包括拾音器，所述拾音器与所述主控板连接。
7.如权利要求6所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其特征在于，所述后盖上设有与所述主控板连接的按键组件。
8.如权利要求1所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其特征在于，所述车内摄像头模组与所述U型支架可转动连接。
9.如权利要求8所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜，其特征在于，所述车内摄像头模组上设有限位块，所述U型支架上设有限位所述限位块的活动行程的限位孔。
10.车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的具有自动伸缩摄像头的智能后视镜。
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