CN112026519A - 一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能车载设备技术领域，具体涉及一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，包括机架、显示屏、前置摄像头、行车摄像头、定位模块、蓝牙手环、蓝牙模块、控制模块和通信模块，机架安装在车辆驾驶台上，前置摄像头用于采集驾驶员人脸图像，行车摄像头拍摄车辆前方实时图像，蓝牙手环通过蓝牙模块与控制模块通信连接，蓝牙手环内置有振动器，通信模块与管理平台通信连接，控制模块运行有导航地图，当车辆位于事故易发路段或超速行驶时，控制模块通过蓝牙手环的振动器发出振动提醒。本发明的有益效果为：结合定位和导航地图，当车辆位于事故易发路段时或超速时，根据超速的程度，发出振动提醒，提高公交驾驶的规范性和安全性。

Description

一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端

技术领域

本发明涉及智能车载设备技术领域，具体涉及一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端。

背景技术

公交是城市的重要客运交通运输手段，每天承载大量的客运任务。公交涉及公众的安全，因而公交的安全性一直备受关注。然而当前缺乏智能辅助公交司机安全驾驶的设备，公交司机在行车过程中一般是通过个人记忆和经验记住该条线路的事故易发路口，容易发生危险事故。目前也没有在斑马线和转弯路口减速提醒的技术方案，仅通过人为随机查处对司机定责，威慑力不足，不能杜绝公交司机不规范经过斑马线和转弯路口的行为。公交新手司机会出现开错公交行驶线路的情况，目前没有对新手司机的线路导航提醒技术。公交车内声音嘈杂，一般司机无法清楚的听到提醒声音，没有第二种物理提醒方式。公交车在出停车场时，会出现应该A司机开的车由B司机代开的情况，现有仅通过打卡方式解决，但是还有漏洞。因而需要研制一种能够有效辅助并监督公交司机规范驾驶的设备。

中国专利CN207670337U，公开日2018年7月31日，一种公交人工智能车载终端，主机的一端设置有抗震硬盘存储器，主机的一端设置有电子锁，抗震硬盘存储器与主机活动连接，并通过电子锁实现对硬盘存储器的安全保护。主机的一端设置有八个高清摄像头，分别是倒车高清摄像头、人脸检索识别高清摄像头、钱箱高清摄像头、车前高清摄像头、驾驶员高清摄像头、车厢内部高清摄像头、中后车厢高清摄像头和司机驾驶状态检测高清摄像头，主机的一端设置有后门双目摄像头和前门双目摄像头，主机的一端设置有喇叭，主机的一端设置有语音对讲机，主机内置有辅助驾驶系统，主机的一端设置有7寸触摸屏，主机的一端连接有LED屏。其技术方案虽然能够提升公共出行安全，但其不能起到监督司机规范驾驶的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前缺乏监督保障公交司机规范驾驶的设备的技术问题。提出了一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，本终端能够结合车辆定位和导航地图，智能提醒事故易发路段和超速行为，起到监督司机规范驾驶的作用，提高公交的安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，与管理平台通信连接，包括机架、显示屏、前置摄像头、行车摄像头、定位模块、蓝牙手环、蓝牙模块、控制模块和通信模块，所述机架安装在车辆驾驶台上，所述显示屏、前置摄像头、行车摄像头、定位模块以及控制模块均安装在所述机架上，所述前置摄像头用于采集驾驶员人脸图像，所述行车摄像头拍摄车辆前方实时图像，所述显示屏、前置摄像头、行车摄像头、定位模块、蓝牙模块以及通信模块均与控制模块连接，所述蓝牙手环通过蓝牙模块与控制模块通信连接，所述蓝牙手环内置有振动器，所述通信模块与管理平台通信连接，所述控制模块运行有导航地图，所述导航地图标注有事故易发路段，所述控制模块接收定位模块获得的定位信息，根据定位信息计算车速，当车辆位于事故易发路段或超速行驶时，控制模块通过蓝牙手环的振动器发出振动提醒。结合车辆定位和导航地图，当车辆位于事故易发路段时通过蓝牙手环发出振动提醒，当车辆超速时，根据超速的程度，发出不同振动程度的振动提醒。前置摄像头用于识别驾驶员人脸图像，防止代班行为的发生。通过振动提醒，能够避免公交车内由于声音嘈杂，导致驾驶员错误提醒的问题。

作为优选，所述通信模块为3/4/5G通信模块、LoRa通信模块或NB-IoT通信模块。

作为优选，所述控制模块还运行有行车环境识别程序，所述行车环境识别程序识别车辆前方的行人位置、斑马线位置和信号灯状态。通过对行人位置和信号灯状态的识别，提高公交驾驶的安全性，通过对斑马线的识别，监督驾驶员在经过斑马线时是否按规范减速行驶，若驾驶员未按规范减速行驶则在显示屏上显示异常报警，并发送到管理平台，由管理平台根据记录对驾驶员的规范驾驶程度进行评估打分。

作为优选，所述控制模块识别行人位置时，执行以下步骤：A1）控制模块周期性读取行车摄像头拍摄画面，执行步骤A2）至A4）；A2）将拍摄画面进行低通滤波处理，以设定色彩阈值，将滤波后的拍摄画面归为色块；A3）将四肢抽象为设定长度折线，将躯体抽象为设定长度的线段，将色块分别设定长度的折线以及线段比对，找到与色块最为接近的折线以及线段；A4）检查步骤A3）匹配得到的线段，若具有四组折线均与一条线段连接，则添加识别行人，根据所识别行人色块区域最底部像素位置，判断行人的距离和方位。所识别行人色块区域最底部像素位置是位于地面的，该位置与拍摄画面最底部的像素距离，能够直接映射为距离，映射关系可通过实验获得。同样的，所识别行人色块区域最底部像素位置，距离拍摄画面最左侧的像素距离能够映射为方向，映射关系也可以通过实验获得。

作为优选，所述控制模块识别斑马线位置时，执行以下步骤：B1）控制模块周期性读取行车摄像头拍摄画面，执行步骤B2）至B3）；B2）提取拍摄画面中的白色区域，所述白色区域为颜色落入预设的表示白色的颜色区间的区域；B3）使用斑马线条纹模板与步骤B2）获得的白色区域匹配，若相似度超过设定阈值，则判定识别出斑马线，提醒驾驶员减速慢行。

作为优选，所述控制模块识别信号灯状态时，执行以下步骤：C1）控制模块周期性读取行车摄像头拍摄画面，执行步骤C2）至C3）；C2）分别提取拍摄画面中的红色区域和绿色区域，所述红色区域为颜色落入预设的表示红色的颜色区间的区域，所述红色区域为颜色落入预设的表示绿色的颜色区间的区域；C3）使用信号灯形状模板分别与步骤C2）获得的红色区域和绿色区域匹配，若相似度超过设定阈值，则判定识别出信号灯，匹配颜色为当前信号灯状态，若匹配为红灯则提醒驾驶员。

作为优选，所述控制模块识别限速标志，控制模块识别限速标志时执行以下步骤：D1）控制模块周期性读取行车摄像头拍摄画面，执行步骤D2）；D2）使用限速标志模板匹配获行车摄像头拍摄画面，若存在匹配结果，则使用图像识别算法，识别限速标志内的限速值。通过在导航地图内设置车速限制信息，结合行车过程中，实时识别限速标志，实现在车辆超速行驶时，控制模块通过蓝牙手环的振动器发出振动提醒，确保车辆行车的安全。

作为优选，所述定位模块为GPS/北斗双模定位模块。通过GPS/北斗双模定位模块能够确保在任一模式定位信号较差时，仍能够保证车辆的定位精度，提高车辆驾驶行为监控的准确度，并提高车辆行驶的安全性。

作为优选，所述行车摄像头包括安装架、固定座、拍摄头和防抖机构，所述安装架与机架固定连接，所述安装架上设有竖直方向的导轨，所述固定座与所述导轨卡接，所述拍摄头固定安装在所述固定座上，所述防抖机构安装在固定座和安装架之间。当公交车比较颠簸时，会导致行车摄像头拍摄的画面模糊，导致控制模块无法得到清晰的拍摄画面进行行车环境的识别，不利于车辆的安全行驶，防抖机构能够避免或缓解拍摄画面的模糊程度，使得控制模块能够获得一定数量的清晰度足够的拍摄画面，从而确保行车的安全和规范驾驶行为监控的可靠性。

本发明的实质性效果是：1）结合车辆定位和导航地图，当车辆位于事故易发路段时通过蓝牙手环发出振动提醒，当车辆超速时，根据超速的程度，发出不同振动程度的振动提醒；2）前置摄像头用于识别驾驶员人脸图像，防止代班行为的发生；3）通过振动提醒，能够避免公交车内由于声音嘈杂，导致驾驶员错误提醒的问题。

附图说明

图1为实施例一车载终端结构示意图。

图2为实施例一行人识别流程示意图。

图3为实施例一斑马线识别流程示意图。

图4为实施例一信号灯状态识别流程示意图。

图5为实施例二行车摄像头结构示意图。

100、管理平台，200、通信模块，300、控制模块，400、显示屏，501、前置摄像头，502、行车摄像头，600、定位模块，700、蓝牙模块，800、蓝牙手环，51、金属螺旋线，52、固定座，53、拍摄头，54、压力传感器，55、安装架。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，与管理平台100通信连接，如图1所示，本实施例包括机架、显示屏400、前置摄像头501、行车摄像头502、定位模块600、蓝牙手环800、蓝牙模块700、控制模块300和通信模块200，机架安装在车辆驾驶台上，显示屏400、前置摄像头501、行车摄像头502、定位模块600以及控制模块300均安装在机架上，前置摄像头501用于采集驾驶员人脸图像，在公交车辆启动前，司机在车载显示终端进行人脸识别打卡。行车摄像头502拍摄车辆前方实时图像，通过地图引擎底层高精度算法及道路分析能力在车辆经过事故易发点前车载显示终端主动提醒司机减速慢行、注意礼让等。显示屏400、前置摄像头501、行车摄像头502、定位模块600、蓝牙模块700以及通信模块200均与控制模块300连接，定位模块600为GPS/北斗双模定位模块600。通过GPS/北斗双模定位模块600能够确保在任一模式定位信号较差时，仍能够保证车辆的定位精度，提高车辆驾驶行为监控的准确度，并提高车辆行驶的安全性，蓝牙手环800通过蓝牙模块700与控制模块300通信连接，蓝牙手环800内置有振动器，通信模块200与管理平台100通信连接，通信模块200为3/4/5G通信模块200、LoRa通信模块200或NB-IoT通信模块200。

控制模块300运行有导航地图，导航地图标注有事故易发路段，控制模块300接收定位模块600获得的定位信息，根据定位信息计算车速，当车辆位于事故易发路段或超速行驶时，控制模块300通过蓝牙手环800的振动器发出振动提醒。在公交车辆超速高于20%时，通过蓝牙手环800不同震动频率有效提醒司机小心驾驶。控制模块300还运行有行车环境识别程序，行车环境识别程序识别车辆前方的行人位置、斑马线位置和信号灯状态。本实施例对接高德导航及百度导航，高德导航和百度导航标注有大量的事故易发路段，本实施例从高德导航和百度导航中导入事故易发路段，在其他实施例中，也可以导入其他类型的带有事故易发路段标注的导航地图或应用。通过对行人位置和信号灯状态的识别，提高公交驾驶的安全性，通过对斑马线的识别，监督驾驶员在经过斑马线时是否按规范减速行驶，若驾驶员未按规范减速行驶则在显示屏400上显示异常报警，并发送到管理平台100，由管理平台100根据记录对驾驶员的规范驾驶程度进行评估打分。

如图2所示，控制模块300识别行人位置时，执行以下步骤：A1）控制模块300周期性读取行车摄像头502拍摄画面，执行步骤A2）至A4）；A2）将拍摄画面进行低通滤波处理，以设定色彩阈值，将滤波后的拍摄画面归为色块；A3）将四肢抽象为设定长度折线，将躯体抽象为设定长度的线段，将色块分别设定长度的折线以及线段比对，找到与色块最为接近的折线以及线段；A4）检查步骤A3）匹配得到的线段，若具有四组折线均与一条线段连接，则添加识别行人，根据所识别行人色块区域最底部像素位置，判断行人的距离和方位。所识别行人色块区域最底部像素位置是位于地面的，该位置与拍摄画面最底部的像素距离，能够直接映射为距离，映射关系可通过实验获得。同样的，所识别行人色块区域最底部像素位置，距离拍摄画面最左侧的像素距离能够映射为方向，映射关系也可以通过实验获得。

如图3所示，控制模块300识别斑马线位置时，执行以下步骤：B1）控制模块300周期性读取行车摄像头502拍摄画面，执行步骤B2）至B3）；B2）提取拍摄画面中的白色区域，白色区域为颜色落入预设的表示白色的颜色区间的区域；B3）使用斑马线条纹模板与步骤B2）获得的白色区域匹配，若相似度超过设定阈值，则判定识别出斑马线，提醒驾驶员减速慢行。

如图4所示，控制模块300识别信号灯状态时，执行以下步骤：C1）控制模块300周期性读取行车摄像头502拍摄画面，执行步骤C2）至C3）；C2）分别提取拍摄画面中的红色区域和绿色区域，红色区域为颜色落入预设的表示红色的颜色区间的区域，绿色区域为颜色落入预设的表示绿色的颜色区间的区域；C3）使用信号灯形状模板分别与步骤C2）获得的红色区域和绿色区域匹配，若相似度超过设定阈值，则判定识别出信号灯，匹配颜色为当前信号灯状态，若匹配为红灯则提醒驾驶员。

控制模块300识别限速标志，控制模块300识别限速标志时执行以下步骤：D1）控制模块300周期性读取行车摄像头502拍摄画面，执行步骤D2）至D3）；D2）使用限速标志模板匹配获行车摄像头502拍摄画面，若存在匹配结果，则使用图像识别算法，识别限速标志内的限速值。若车辆超速行驶时，控制模块300通过蓝牙手环800的振动器发出振动提醒。

本实施例的有益技术效果为，结合车辆定位和导航地图，当车辆位于事故易发路段时通过蓝牙手环800发出振动提醒，当车辆超速时，根据超速的程度，发出不同振动程度的振动提醒，同时接收车载显示终端上报的各项报警，通过大数据分析统计精准提升司机安全驾驶水平，前置摄像头501用于识别驾驶员人脸图像，防止代班行为的发生，通过振动提醒，能够避免公交车内由于声音嘈杂，导致驾驶员错误提醒的问题。

实施例二：

一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，本实施例在实施例一的基础上，对行车摄像头502进行了进一步的改进。如图5所示，本实施例中，行车摄像头502包括安装架55、固定座52、拍摄头53和防抖机构，安装架55与机架固定连接，安装架55上设有竖直方向的导轨，固定座52与导轨卡接，拍摄头53固定安装在固定座52上，拍摄头53即摄像头，防抖机构安装在固定座52和安装架55之间。防抖机构包括压力传感器54、金属螺旋线51和电子开关，金属螺旋线51一端与固定座52固定连接，另一端通过压力传感器54与安装架55固定连接，金属螺旋线51两端通过电子开关与电源连接，压力传感器54以及电子开关均与控制模块300连接。控制模块300通过PWM方式控制电子开关，压力传感器54检测值增大则增大PWM中电子开关闭合的占空比，压力传感器54检测值减小则降低PWM中电子开关闭合的占空比。金属螺旋线51即弹簧能够提供抵消固定座52所受重力，金属螺旋线51通电时会产生收缩的趋势，即产生收缩力，收缩力大小由占空比调节，使安装架55向上运动时，减小金属螺旋线51的收缩力，使固定座52不随安装架55上升，当安装架55向下运动时，增大金属螺旋线51的收缩力，使固定座52不随安装架55下降。相对于实施例一，本实施例在当公交车比较颠簸时，会导致行车摄像头502拍摄的画面模糊，导致控制模块300无法得到清晰的拍摄画面进行行车环境的识别，不利于车辆的安全行驶，防抖机构能够避免或缓解拍摄画面的模糊程度，使得控制模块300能够获得一定数量的清晰度足够的拍摄画面，从而确保行车的安全和规范驾驶行为监控的可靠性。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，与管理平台通信连接，其特征在于，

包括机架、显示屏、前置摄像头、行车摄像头、定位模块、蓝牙手环、蓝牙模块、控制模块和通信模块，所述机架安装在车辆驾驶台上，所述显示屏、前置摄像头、行车摄像头、定位模块以及控制模块均安装在所述机架上，所述前置摄像头用于采集驾驶员人脸图像，所述行车摄像头拍摄车辆前方实时图像，所述显示屏、前置摄像头、行车摄像头、定位模块、蓝牙模块以及通信模块均与控制模块连接，所述蓝牙手环通过蓝牙模块与控制模块通信连接，所述蓝牙手环内置有振动器，所述通信模块与管理平台通信连接，所述控制模块运行有导航地图，所述导航地图标注有事故易发路段，所述控制模块接收定位模块获得的定位信息，根据定位信息计算车速，当车辆位于事故易发路段或超速行驶时，控制模块通过蓝牙手环的振动器发出振动提醒。

2.根据权利要求1所述的一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，其特征在于，

所述控制模块还运行有行车环境识别程序，所述行车环境识别程序识别车辆前方的行人位置、斑马线位置、信号灯状态和限速标志。

3.根据权利要求2所述的一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，其特征在于，

所述控制模块识别行人位置时，执行以下步骤：

A1）控制模块周期性读取行车摄像头拍摄画面，执行步骤A2）至A4）；

A2）将拍摄画面进行低通滤波处理，以设定色彩阈值，将滤波后的拍摄画面归为色块；

A3）将四肢抽象为设定长度折线，将躯体抽象为设定长度的线段，将色块分别设定长度的折线以及线段比对，找到与色块最为接近的折线以及线段；

A4）检查步骤A3）匹配得到的线段，若具有四组折线均与一条线段连接，则添加识别行人，根据所识别行人色块区域最底部像素位置，判断行人的距离和方位。

4.根据权利要求2所述的一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，其特征在于，

所述控制模块识别斑马线位置时，执行以下步骤：

B1）控制模块周期性读取行车摄像头拍摄画面，执行步骤B2）至B3）；

B2）提取拍摄画面中的白色区域，所述白色区域为颜色落入预设的表示白色的颜色区间的区域；

B3）使用斑马线条纹模板与步骤B2）获得的白色区域匹配，若相似度超过设定阈值，则判定识别出斑马线，提醒驾驶员减速慢行。

5.根据权利要求2所述的一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，其特征在于，

所述控制模块识别信号灯状态时，执行以下步骤：

C1）控制模块周期性读取行车摄像头拍摄画面，执行步骤C2）至C3）；

C2）分别提取拍摄画面中的红色区域和绿色区域，所述红色区域为颜色落入预设的表示红色的颜色区间的区域，所述绿色区域为颜色落入预设的表示绿色的颜色区间的区域；

C3）使用信号灯形状模板分别与步骤C2）获得的红色区域和绿色区域匹配，若相似度超过设定阈值，则判定识别出信号灯，匹配颜色为当前信号灯状态，若匹配为红灯则提醒驾驶员。

6.根据权利要求2所述的一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，其特征在于，

控制模块识别限速标志时执行以下步骤：D1）控制模块周期性读取行车摄像头拍摄画面，执行步骤D2）；D2）使用限速标志模板匹配获行车摄像头拍摄画面，若存在匹配结果，则使用图像识别算法，识别限速标志内的限速值。

7.根据权利要求1或2所述的一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，其特征在于，

所述定位模块为GPS/北斗双模定位模块。

8.根据权利要求1或2所述的一种基于地图引擎的分点分段限速提醒的车载终端，其特征在于，

所述行车摄像头包括安装架、固定座、拍摄头和防抖机构，所述安装架与机架固定连接，所述安装架上设有竖直方向的导轨，所述固定座与所述导轨卡接，所述拍摄头固定安装在所述固定座上，所述防抖机构安装在固定座和安装架之间。

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