CN114379472A - 一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备与方法 - Google Patents

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Abstract

一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备与方法，属于驾驶辅助系统技术领域，为了解决传统用于辅助驾驶的视觉识别设备不便于针对日夜情况对摄像组件进行更换，导致对于辅助驾驶作用不高的问题；本发明通过第一镜头本体被夹持在夹持环内部，驱动夹持滑轮旋转，会使得第一镜头本体旋转，从而与摄像块内部螺纹分离，将第二镜头本体嵌合在构件槽内部，驱动电动伸缩柱伸出，使得第一夹持组件和第二夹持组件内壁均夹持在第二镜头本体外侧，夹持滑轮可带动第二镜头本体旋转，螺丝杆的旋转使得推动弧形片在弧形槽内部移动，会挤压螺纹环一侧，从而使得第二镜头本体螺纹连接在摄像块内部，本发明实现了便于针对日夜情况对摄像组件进行更换的效果。

Description

一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备与方法
技术领域
本发明涉及驾驶辅助系统技术领域，具体为一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备与方法。
背景技术
高级驾驶辅助系统是利用安装在车上的各式各样传感器，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。近年来ADAS市场增长迅速，原来这类系统局限于高端市场，而现在正在进入中端市场，与此同时，许多低技术应用在入门级乘用车领域更加常见，经过改进的新型传感器技术也在为系统布署创造新的机会与策略。
传统用于驾驶辅助系统的各种摄像头会严重侵占车辆的内部空间，导致车辆内部空间较为狭隘，且传统的视觉识别设备大多设置有升降门，导致占用空间较大，不利于车辆内部空间的规划管理，且传统用于辅助驾驶的视觉识别设备不便于针对日夜情况对摄像组件进行更换，导致对于辅助驾驶的作用不高，传统用于辅助驾驶的视觉识别设备不便于和主机共享算力，且不便于对高位环境进行摄像，传统用于辅助驾驶的视觉识别设备存在功能性较差的问题。
针对上述问题，为此，提出一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备与方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备与方法，解决了背景技术中传统用于驾驶辅助系统的各种摄像头会严重侵占车辆的内部空间，导致车辆内部空间较为狭隘，且传统的视觉识别设备大多设置有升降门，导致占用空间较大，不利于车辆内部空间的规划管理，且传统用于辅助驾驶的视觉识别设备不便于针对日夜情况对摄像组件进行更换，导致对于辅助驾驶的作用不高，传统用于辅助驾驶的视觉识别设备不便于和主机共享算力，且不便于对高位环境进行摄像，传统用于辅助驾驶的视觉识别设备存在功能性较差的问题的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，包括车辆主机和设置在车辆主机内部的信息传输模块，车辆主机上端设置有模块仓，模块仓内部设置有辅助驾驶机构，模块仓设置在车顶中线位置；
辅助驾驶机构包括设置在模块仓内部底端的基座块和设置在基座块内部的伸缩块，伸缩块一端上侧面设置有固定条，且固定条内部活动设置有转轴，转轴一侧连接有连接板，基座块上侧面设置有摄像块，且连接板与摄像块一侧相连接；
摄像块包括开设在摄像块侧面的滑行槽和横向齿槽，且滑行槽设置两组，横向齿槽位置处于两组所述的横向齿槽之间位置，摄像块一侧开设有构件槽，且构件槽内部设置有第一镜头本体，第一镜头本体内部设置有夹持构件，摄像块一侧活动设置有机械更换块；
机械更换块包括设置在机械更换块一侧的多级伸缩柱和设置在多级伸缩柱一端外侧的连接条，连接条一端设置有夹持环，夹持环内部活动设置有电动夹持片，连接条和夹持环均设置两组，一组所述的夹持环内部夹持设置有第二镜头本体，机械更换块内部活动设置有啮合齿轮，机械更换块侧面设置有T型条，且T型条设置两组，两组所述的T型条活动卡合在两组所述的滑行槽内部。
进一步地，夹持构件包括第一夹持组件和第二夹持组件，且第一夹持组件和第二夹持组件对立设置，第一夹持组件和第二夹持组件为相同构造制成的构件，第一夹持组件包括设置在摄像块内部的固定弧形片和设置在固定弧形片一侧的夹持弧形片，固定弧形片内部设置有电动伸缩柱，固定弧形片通过电动伸缩柱与夹持弧形片相连接，夹持弧形片内壁活动设置有夹持滑轮，且夹持滑轮设置多组，第一夹持组件侧面上下端位置设置有固定导柱，且固定导柱一端位置处于第二夹持组件内部。
进一步地，夹持弧形片一侧开设有弧形槽，且弧形槽内壁开设有限位槽，弧形槽内部嵌合设置有推动弧形片，且推动弧形片一侧设置有限位条，且限位条与限位槽相嵌合，弧形槽内部还设置有第二电机，第二电机输出端设置有螺丝杆，螺丝杆一端螺纹连接在推动弧形片内部。
进一步地，第一镜头本体包括连接筒和设置在第一镜头本体一端外侧的螺纹环，第一镜头本体与第二镜头本体为相同构造制成的构件。
进一步地，模块仓包括开设在模块仓一侧的显露槽和开设在显露槽内壁的配合条槽，模块仓还包括设置在模块仓上端的顶盖和设置在顶盖下端的遮挡板，且遮挡板嵌合在显露槽上端位置，模块仓内部上端设置有仓门组件。
进一步地，仓门组件包括设置在模块仓内部上端的收卷轴和贯穿设置在收卷轴内部的传动轴，且传动轴端部外侧设置有第一皮带轮，第一皮带轮一侧设置有第一电机，收卷轴外侧收卷设置有卷帘门，且卷帘门两端嵌合在配合条槽内部，卷帘门底端两侧设置有升降柱，且升降柱上端设置有固定柱，升降柱嵌合设置在固定柱内部，升降柱和固定柱位置均处于配合条槽内部，第一皮带轮外侧设置有连接皮带，第一皮带轮下侧设置有第二皮带轮，且第一皮带轮通过连接皮带与第二皮带轮转动连接，第二皮带轮通过轴连接有传动齿轮，固定柱下端外侧开设有贯穿条槽，升降柱外侧开设有竖向齿槽，传动齿轮贯穿贯穿条槽与竖向齿槽相啮合。
进一步地，信息传输模块电性连接有DSM镜头模块、ADAS模块、第二镜头模块和第一镜头模块，第二镜头模块和第一镜头模块内部均设置有水平传感模块、捕捉模块和位置定位模块，位置定位模块与侧偏移模块和路线识别模块电性连接，第二镜头模块设置在第二镜头本体内部，第一镜头模块设置在第一镜头本体内部，DSM镜头模块用于对不安全驾驶行为进行检测与告警；ADAS模块用于对车道偏移及碰撞进行预警；第二镜头模块用于日间车辆的高位置摄像；第一镜头模块用于夜间车辆的高位置摄像；水平传感模块用于感知正前方通行的高度；捕捉模块用于捕捉红绿灯的读秒和灯色，投屏到中控屏上；位置定位模块用于对车辆道路行驶位置进行预警；路线识别模块用于对车道划线进行摄像；侧偏移模块根据车道的划线，判断车辆行驶是否偏移，DSM镜头模块、ADAS模块、第二镜头模块和第一镜头模块均与车辆主机共享算力。
进一步地，DSM镜头模块用于对不安全驾驶行为进行检测与告警的具体工作步骤，包括：
S101：基于所述DSM镜头模块采集目标驾驶员在目标车厢内部的第一目标图像；
S102：对所述第一目标图像进行读取，确定所述目标驾驶员在所述目标车厢中的第一姿态值，同时，根据所述第一姿态值构建所述目标驾驶员的驾驶姿态模型；
S103：基于所述路线识别模块确定所述目标驾驶员的行驶车道种类，其中，所述行驶车道种类包括：直道行驶与弯道行驶；
当所述目标驾驶员在直道行驶时，基于所述DSM镜头模块获取所述目标驾驶员的在所述目标车厢内部的第二目标图像，并根据所述第二目标图像确定所述目标驾驶员的第二姿态值；
当所述目标驾驶员在弯道行驶时，获取弯道曲率，同时，基于所述DSM镜头模块获取所述目标驾驶员的在所述目标车厢内部的第三目标图像，并根据所述第三目标图像确定所述目标驾驶员的第三姿态值；
S104：将在不同的弯道曲率中所对应的所述目标驾驶员的第三姿态值与所述目标驾驶员在直道时的第二姿态值进行融合，获取所述目标驾驶员的姿态允许范围；
S105：基于所述目标驾驶员的姿态允许范围对所述驾驶姿态模型进行优化，获取标准驾驶姿态模型；
S106：基于所述DSM镜头模块实时对所述目标驾驶员在所述目标车厢内的驾驶行为进行检测，并当所述目标驾驶员在所述目标车厢内的驾驶行为不符合所述标准驾驶姿态模型时，基于所述DSM镜头模块对所述驾驶行为所对应的图像帧进行锁定；
同时，基于所述DSM镜头模块记录所述目标驾驶员在所述目标车厢内的驾驶行为不符合所述标准驾驶姿态模型所持续的目标帧帧数；
S107：设置预警帧数值，并将所述目标帧帧数与所述预警帧数值进行比较，判断是否进行告警；
当所述目标帧帧数小于或等于所述预警帧数值时，则判定不进行告警；
否则，则判定进行告警。
进一步地，侧偏移模块根据车道的划线，判断车辆行驶是否偏移的具体工作步骤，包括：
S201：基于所述侧偏移模块获取当前车道的道路图片，并基于所述道路图片构建极坐标系，同时，基于所述极坐标系确定所述当前车道的左车道的极径和极角(ρ1，θ1)，并确定所述当前车道的右车道的极径和极角(ρ2，θ2)；
S202：构建直角坐标系，并将当前道路的道路图片放置于所述直角坐标系中，确定所述当前车道的中心位置点横坐标值d0、左车道边缘的横坐标值x1、以及右车道边缘的横坐标值x2；
S203：基于所述当前车道的左车道的极径和极角(ρ1，θ1)以及所述当前车道的右车道的极径和极角(ρ2，θ2)，确定所述当前道路的左车道直线方程与所述当前车道的右车道直线方程；
y1＝-x1/sin(θ1)+ρ1/tan(θ1)；
y2＝-x2/sin(θ2)+ρ2/tan(θ2)；
其中，y1表示所述当前车道的左车道直线方程；y2表示所述当前车道的右车道直线方程；x1表示左车道边缘的横坐标值；x2表示右车道边缘的横坐标值；
S204：基于所述当前道路的左车道直线方程与所述当前车道的右车道直线方程，确定在所述当前道路上，两边车道相对于所述中心位置点的横坐标d0偏移距离；
S205：设置容错距离，并基于所述两边车道相对于所述中心位置点横坐标d0的偏移距离，确定车辆偏移条件；
Figure BDA0003430029690000061
其中，d0-x1表示左车道相对于所述中心位置点横坐标d0的偏移距离；x2-d0表示右车道相对于所述中心位置点横坐标d0的偏移距离；s1表示在没有发生偏离的情况下目标车辆在左车道的偏离距离；s2表示在没有发生偏离的情况下目标车辆在右车道的偏离距离；r表示所述容错距离；
S206：基于所述车辆偏移条件，对目标车辆进行检测，并当所述目标车辆发生所述车辆左偏或车辆右偏时，根据所述ADAS模块进行预警操作。
其中，当所述目标车辆打开转向灯时，所述ADAS模块不进行预警操作。
本发明提出的另一种技术方案：提供一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备的实施方法，包括以下步骤：
S1：当车辆夜间行车时，通过第一电机正向旋转驱动第一皮带轮和传动轴旋转，会使得收卷轴旋转，从而将卷帘门收卷到收卷轴外侧，此时连接皮带转动，且第二皮带轮和传动齿轮被带动旋转，从而使得升降柱上升，协同卷帘门的收卷，当第一电机反向旋转驱动时，会放卷卷帘门，使得卷帘门遮盖住显露槽；
S2：电力驱动伸缩块伸出，使得伸缩块一端和摄像块位置处于模块仓外侧，通过转轴的旋转，使得连接板和摄像块进行转动，直至摄像块与车顶位置相接触，且第一镜头本体朝向车的前方；
S3：当车辆日间行车时，第一镜头本体与摄像块内部螺纹分离，使得第二镜头本体螺纹连接在摄像块内部，至此，完成所有实施步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明提供的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备与方法，当车辆夜间行车时，通过第一电机正向旋转驱动第一皮带轮和传动轴旋转，会使得收卷轴旋转，从而将卷帘门收卷到收卷轴外侧，此时连接皮带转动，且第二皮带轮和传动齿轮被带动旋转，从而使得升降柱上升，协同卷帘门的收卷，当第一电机反向旋转驱动时，会放卷卷帘门，使得卷帘门遮盖住显露槽，模块仓将辅助驾驶机构收纳在内部，且模块仓设置在车顶位置，不占用车辆内部空间，且仓门组件的设置区别于传统的升降门，占用空间较小。
2、本发明提供的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备与方法，电力驱动伸缩块伸出，使得伸缩块一端和摄像块位置处于模块仓外侧，通过转轴的旋转，使得连接板和摄像块进行转动，直至摄像块与车顶位置相接触，且第一镜头本体朝向车的前方，当车辆日间行车时，驱动啮合齿轮旋转，从而使得机械更换块移动，此时伸出多级伸缩柱带动夹持环移动，直至机械更换块移动到摄像块的一侧，此时第一镜头本体与机械更换块处于同一侧面，收缩多级伸缩柱带动夹持环移动，第一镜头本体会被夹持在夹持环内部，驱动夹持滑轮旋转，会使得第一镜头本体旋转，从而与摄像块内部螺纹分离，驱动电动伸缩柱收缩，即第一夹持组件和第二夹持组件不再夹持第一镜头本体，再次伸出多级伸缩柱且使得连接条进行旋转，即第一镜头本体被分离出来，且第二镜头本体对准了构件槽，收缩多级伸缩柱，第二镜头本体被嵌合在构件槽内部，驱动电动伸缩柱伸出，使得第一夹持组件和第二夹持组件内壁均夹持在第二镜头本体外侧，夹持滑轮可带动第二镜头本体旋转，螺丝杆的旋转使得推动弧形片在弧形槽内部移动，会挤压螺纹环一侧，从而使得第二镜头本体螺纹连接在摄像块内部，通过第二镜头本体和第一镜头本体的交替使用，来针对性高精确的对车辆高位置处进行摄像。
3、本发明提供的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备与方法，水平传感模块用于感知正前方通行的高度，避免车辆与高位置的物体摩擦碰撞，捕捉模块用于捕捉红绿灯的读秒和灯色，投屏到中控屏上，捕捉模块的摄像范围内会精确的捕捉到红绿灯的读秒和灯色，从而帮助一些驾驶员摆脱乱闯马路的现象，路线识别模块用于对车道划线进行摄像，因第一镜头本体或第二镜头本体被嵌合在摄像块内部时，位置处于车辆的中线位置，第一镜头本体或第二镜头本体可以摄像到车辆行驶时的车道划线，侧偏移模块根据车道的划线，判断车辆行驶是否偏移，当侧偏移模块检测到车辆偏移后，会投屏到中控屏上，对驾驶员进行预警。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的模块仓结构示意图；
图3为本发明的仓门组件结构示意图；
图4为本发明的图3中A处放大结构示意图；
图5为本发明的辅助驾驶机构结构示意图；
图6为本发明的摄像块结构示意图；
图7为本发明的夹持构件结构示意图；
图8为本发明的第一夹持组件结构示意图；
图9为本发明的第一镜头本体结构示意图；
图10为本发明的机械更换块结构示意图；
图11为本发明的模块结构示意图。
图中：1、车辆主机；2、信息传输模块；21、DSM镜头模块；22、ADAS模块；23、第二镜头模块；24、第一镜头模块；241、水平传感模块；242、捕捉模块；243、位置定位模块；244、侧偏移模块；245、路线识别模块；3、模块仓；31、显露槽；32、配合条槽；33、顶盖；34、遮挡板；35、仓门组件；351、收卷轴；352、传动轴；353、第一皮带轮；3531、连接皮带；3532、第二皮带轮；3533、传动齿轮；354、第一电机；355、卷帘门；356、固定柱；3561、贯穿条槽；357、升降柱；3571、竖向齿槽；4、辅助驾驶机构；41、摄像块；411、滑行槽；412、横向齿槽；413、构件槽；414、第一镜头本体；4141、连接筒；4142、螺纹环；415、夹持构件；4151、第一夹持组件；41511、固定弧形片；41512、夹持弧形片；41513、夹持滑轮；41514、固定导柱；41515、电动伸缩柱；4152、第二夹持组件；4153、弧形槽；4154、限位槽；4155、推动弧形片；4156、限位条；4157、第二电机；4158、螺丝杆；416、机械更换块；4161、多级伸缩柱；4162、连接条；4163、夹持环；4164、电动夹持片；4165、第二镜头本体；4166、T型条；4167、啮合齿轮；42、基座块；43、伸缩块；44、固定条；45、转轴；46、连接板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决传统用于驾驶辅助系统的各种摄像头会严重侵占车辆的内部空间，导致车辆内部空间较为狭隘，且传统的视觉识别设备大多设置有升降门，导致占用空间较大，不利于车辆内部空间规划管理的技术问题，如图1-4所示，提供以下优选技术方案：
一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，包括车辆主机1和设置在车辆主机1内部的信息传输模块2，车辆主机1上端设置有模块仓3，模块仓3内部设置有辅助驾驶机构4，模块仓3设置在车顶中线位置，模块仓3包括开设在模块仓3一侧的显露槽31和开设在显露槽31内壁的配合条槽32，模块仓3还包括设置在模块仓3上端的顶盖33和设置在顶盖33下端的遮挡板34，且遮挡板34嵌合在显露槽31上端位置，模块仓3内部上端设置有仓门组件35，仓门组件35包括设置在模块仓3内部上端的收卷轴351和贯穿设置在收卷轴351内部的传动轴352，且传动轴352端部外侧设置有第一皮带轮353，第一皮带轮353一侧设置有第一电机354，收卷轴351外侧收卷设置有卷帘门355，且卷帘门355两端嵌合在配合条槽32内部，卷帘门355底端两侧设置有升降柱357，且升降柱357上端设置有固定柱356，升降柱357嵌合设置在固定柱356内部，升降柱357和固定柱356位置均处于配合条槽32内部，第一皮带轮353外侧设置有连接皮带3531，第一皮带轮353下侧设置有第二皮带轮3532，且第一皮带轮353通过连接皮带3531与第二皮带轮3532转动连接，第二皮带轮3532通过轴连接有传动齿轮3533，固定柱356下端外侧开设有贯穿条槽3561，升降柱357外侧开设有竖向齿槽3571，传动齿轮3533贯穿贯穿条槽3561与竖向齿槽3571相啮合。
具体的，当车辆夜间行车时，通过第一电机354正向旋转驱动第一皮带轮353和传动轴352旋转，会使得收卷轴351旋转，从而将卷帘门355收卷到收卷轴351外侧，此时连接皮带3531转动，且第二皮带轮3532和传动齿轮3533被带动旋转，从而使得升降柱357上升，协同卷帘门355的收卷，当第一电机354反向旋转驱动时，会放卷卷帘门355，使得卷帘门355遮盖住显露槽31，模块仓3将辅助驾驶机构4收纳在内部，且模块仓3设置在车顶位置，不占用车辆内部空间，且仓门组件35的设置区别于传统的升降门，占用空间较小。
为了解决传统用于辅助驾驶的视觉识别设备不便于针对日夜情况对摄像组件进行更换，导致对于辅助驾驶作用不高的技术问题，如图5-10所示，提供以下优选技术方案：
辅助驾驶机构4包括设置在模块仓3内部底端的基座块42和设置在基座块42内部的伸缩块43，伸缩块43一端上侧面设置有固定条44，且固定条44内部活动设置有转轴45，转轴45一侧连接有连接板46，基座块42上侧面设置有摄像块41，且连接板46与摄像块41一侧相连接，摄像块41包括开设在摄像块41侧面的滑行槽411和横向齿槽412，且滑行槽411设置两组，横向齿槽412位置处于两组的横向齿槽412之间位置，摄像块41一侧开设有构件槽413，且构件槽413内部设置有第一镜头本体414，第一镜头本体414内部设置有夹持构件415，摄像块41一侧活动设置有机械更换块416，机械更换块416包括设置在机械更换块416一侧的多级伸缩柱4161和设置在多级伸缩柱4161一端外侧的连接条4162，连接条4162一端设置有夹持环4163，夹持环4163内部活动设置有电动夹持片4164，连接条4162和夹持环4163均设置两组，一组的夹持环4163内部夹持设置有第二镜头本体4165，机械更换块416内部活动设置有啮合齿轮4167，机械更换块416侧面设置有T型条4166，且T型条4166设置两组，两组的T型条4166活动卡合在两组的滑行槽411内部。
夹持构件415包括第一夹持组件4151和第二夹持组件4152，且第一夹持组件4151和第二夹持组件4152对立设置，第一夹持组件4151和第二夹持组件4152为相同构造制成的构件，第一夹持组件4151包括设置在摄像块41内部的固定弧形片41511和设置在固定弧形片41511一侧的夹持弧形片41512，固定弧形片41511内部设置有电动伸缩柱41515，固定弧形片41511通过电动伸缩柱41515与夹持弧形片41512相连接，夹持弧形片41512内壁活动设置有夹持滑轮41513，且夹持滑轮41513设置多组，第一夹持组件4151侧面上下端位置设置有固定导柱41514，且固定导柱41514一端位置处于第二夹持组件4152内部，夹持弧形片41512一侧开设有弧形槽4153，且弧形槽4153内壁开设有限位槽4154，弧形槽4153内部嵌合设置有推动弧形片4155，且推动弧形片4155一侧设置有限位条4156，且限位条4156与限位槽4154相嵌合，弧形槽4153内部还设置有第二电机4157，第二电机4157输出端设置有螺丝杆4158，螺丝杆4158一端螺纹连接在推动弧形片4155内部，第一镜头本体414包括连接筒4141和设置在第一镜头本体414一端外侧的螺纹环4142，第一镜头本体414与第二镜头本体4165为相同构造制成的构件。
具体的，电力驱动伸缩块43伸出，使得伸缩块43一端和摄像块41位置处于模块仓3外侧，通过转轴45的旋转，使得连接板46和摄像块41进行转动，直至摄像块41与车顶位置相接触，且第一镜头本体414朝向车的前方，当车辆日间行车时，驱动啮合齿轮4167旋转，从而使得机械更换块416移动，此时伸出多级伸缩柱4161带动夹持环4163移动，直至机械更换块416移动到摄像块41的一侧，此时第一镜头本体414与机械更换块416处于同一侧面，收缩多级伸缩柱4161带动夹持环4163移动，第一镜头本体414会被夹持在夹持环4163内部，驱动夹持滑轮41513旋转，会使得第一镜头本体414旋转，从而与摄像块41内部螺纹分离，驱动电动伸缩柱41515收缩，即第一夹持组件4151和第二夹持组件4152不再夹持第一镜头本体414，再次伸出多级伸缩柱4161且使得连接条4162进行旋转，即第一镜头本体414被分离出来，且第二镜头本体4165对准了构件槽413，收缩多级伸缩柱4161，第二镜头本体4165被嵌合在构件槽413内部，驱动电动伸缩柱41515伸出，使得第一夹持组件4151和第二夹持组件4152内壁均夹持在第二镜头本体4165外侧，夹持滑轮41513可带动第二镜头本体4165旋转，螺丝杆4158的旋转使得推动弧形片4155在弧形槽4153内部移动，会挤压螺纹环4142一侧，从而使得第二镜头本体4165螺纹连接在摄像块41内部，通过第二镜头本体4165和第一镜头本体414的交替使用，来针对性高精确的对车辆高位置处进行摄像。
为了解决传统用于辅助驾驶的视觉识别设备不便于和主机共享算力，且不便于对高位环境进行摄像，传统用于辅助驾驶的视觉识别设备存在功能性较差的技术问题，如图11所示，提供以下优选技术方案：
信息传输模块2电性连接有DSM镜头模块21、ADAS模块22、第二镜头模块23和第一镜头模块24，第二镜头模块23和第一镜头模块24内部均设置有水平传感模块241、捕捉模块242和位置定位模块243，位置定位模块243与侧偏移模块244和路线识别模块245电性连接，第二镜头模块23设置在第二镜头本体4165内部，第一镜头模块24设置在第一镜头本体414内部，DSM镜头模块21用于对不安全驾驶行为进行检测与告警；ADAS模块22用于对车道偏移及碰撞进行预警；第二镜头模块23用于日间车辆的高位置摄像；第一镜头模块24用于夜间车辆的高位置摄像；水平传感模块241用于感知正前方通行的高度；捕捉模块242用于捕捉红绿灯的读秒和灯色，投屏到中控屏上；位置定位模块243用于对车辆道路行驶位置进行预警；路线识别模块245用于对车道划线进行摄像；侧偏移模块244根据车道的划线，判断车辆行驶是否偏移，DSM镜头模块21、ADAS模块22、第二镜头模块23和第一镜头模块24均与车辆主机1共享算力。
具体的，水平传感模块241用于感知正前方通行的高度，避免车辆与高位置的物体摩擦碰撞，捕捉模块242用于捕捉红绿灯的读秒和灯色，投屏到中控屏上，捕捉模块242的摄像范围内会精确的捕捉到红绿灯的读秒和灯色，从而帮助一些驾驶员摆脱乱闯马路的现象，路线识别模块245用于对车道划线进行摄像，因第一镜头本体414或第二镜头本体4165被嵌合在摄像块41内部时，位置处于车辆的中线位置，第一镜头本体414或第二镜头本体4165可以摄像到车辆行驶时的车道划线，侧偏移模块244根据车道的划线，判断车辆行驶是否偏移，当侧偏移模块244检测到车辆偏移后，会投屏到中控屏上，对驾驶员进行预警。
为了进一步更好的解释说明上述实施例，本发明还提供了一种实施方案，DSM镜头模块21用于对不安全驾驶行为进行检测与告警的具体工作步骤，包括：
S101：基于DSM镜头模块21采集目标驾驶员在目标车厢内部的第一目标图像；
S102：对第一目标图像进行读取，确定目标驾驶员在目标车厢中的第一姿态值，同时，根据第一姿态值构建目标驾驶员的驾驶姿态模型；
S103：基于路线识别模块245确定目标驾驶员的行驶车道种类，其中，行驶车道种类包括：直道行驶与弯道行驶；
当目标驾驶员在直道行驶时，基于DSM镜头模块获取目标驾驶员的在目标车厢内部的第二目标图像，并根据第二目标图像确定目标驾驶员的第二姿态值；
当目标驾驶员在弯道行驶时，获取弯道曲率，同时，基于DSM镜头模块获取目标驾驶员的在目标车厢内部的第三目标图像，并根据第三目标图像确定目标驾驶员的第三姿态值；
S104：将在不同的弯道曲率中所对应的目标驾驶员的第三姿态值与目标驾驶员在直道时的第二姿态值进行融合，获取目标驾驶员的姿态允许范围；
S105：基于目标驾驶员的姿态允许范围对驾驶姿态模型进行优化，获取标准驾驶姿态模型；
S106：基于DSM镜头模块21实时对目标驾驶员在目标车厢内的驾驶行为进行检测，并当目标驾驶员在目标车厢内的驾驶行为不符合标准驾驶姿态模型时，基于DSM镜头模块21对驾驶行为所对应的图像帧进行锁定；
同时，基于DSM镜头模块1记录目标驾驶员在目标车厢内的驾驶行为不符合标准驾驶姿态模型所持续的目标帧帧数；
S107：设置预警帧数值，并将目标帧帧数与预警帧数值进行比较，判断是否进行告警；
当目标帧帧数小于或等于预警帧数值时，则判定不进行告警；
否则，则判定进行告警。
该实施例中，第一目标图像可以是随意采集目标驾驶员在任意一种驾驶道路上的图像，目的是为了构建驾驶姿态模型。
该实施例中，姿态值可以是目标驾驶员在车厢内部的倾斜度或者是前倾情况。
该实施例中，行驶车道种类可以是直线行驶和弯道行驶，不同的行驶车道目标驾驶员在目标车厢内部的姿态值各不相同。
该实施例中，弯道曲率可以是弯道的弯度程度，拐弯角度越大，表明弯道曲率越大。
该实施例中，状态允许范围可以是允许目标驾驶员在拐弯时所允许的最大倾斜程度。
该实施例中，标准驾驶姿态模型可以是根据姿态允许范围对构建的驾驶姿态模型进行优化后得到的驾驶姿态模型。
该实施例中，图像帧可以是目标驾驶员的驾驶行为不符合标准驾驶姿态模型的要求时，所对应的瞬时图像。
该实施例中，目标帧帧数可以是用来衡量目标驾驶员驾驶行为不符合标准驾驶姿态模型要求的时长。
该实施例中，预警帧数是提前设定好的，用于衡量是否需要对目标驾驶员的驾驶行为进行预警。
上述技术方案的有益效果是：通过采集目标驾驶员在目标车厢内不同道路情况下的图像信息，从而实现对驾驶姿态模型进行准确构建，通过驾驶姿态模型对目标驾驶员在任一时刻的姿态值进行识别评估，确保了目标驾驶员驾驶姿态的安全性，严格规范了驾驶行为，提高了驾驶安全系数。
为了进一步更好的解释说明上述实施例，本发明还提供了一种实施方案，侧偏移模块244根据车道的划线，判断车辆行驶是否偏移的具体工作步骤，包括：
S201：基于侧偏移模块244获取当前车道的道路图片，并基于道路图片构建极坐标系，同时，基于极坐标系确定当前车道的左车道的极径和极角(ρ1，θ1)，并确定当前车道的右车道的极径和极角(ρ2，θ2)；
S202：构建直角坐标系，并将当前道路的道路图片放置于直角坐标系中，确定当前车道的中心位置点横坐标值d0、左车道边缘的横坐标值x1、以及右车道边缘的横坐标值x2；
S203：基于当前车道的左车道的极径和极角(ρ1，θ1)以及当前车道的右车道的极径和极角(ρ2，θ2)，确定当前道路的左车道直线方程与当前车道的右车道直线方程；
y1＝-x1/sin(θ1)+ρ1/tan(θ1)；
y2＝-x2/sin(θ2)+ρ2/tan(θ2)；
其中，y1表示当前车道的左车道直线方程；y2表示当前车道的右车道直线方程；x1表示左车道边缘的横坐标值；x2表示右车道边缘的横坐标值；
S204：基于当前道路的左车道直线方程与当前车道的右车道直线方程，确定在当前道路上，两边车道相对于中心位置点的横坐标d0偏移距离；
S205：设置容错距离，并基于两边车道相对于中心位置点横坐标d0的偏移距离，确定车辆偏移条件；
Figure BDA0003430029690000171
其中，d0-x1表示左车道相对于中心位置点横坐标d0的偏移距离；x2-d0表示右车道相对于中心位置点横坐标d0的偏移距离；s1表示在没有发生偏离的情况下目标车辆在左车道的偏离距离；s2表示在没有发生偏离的情况下目标车辆在右车道的偏离距离；r表示容错距离；
S206：基于车辆偏移条件，对目标车辆进行检测，并当目标车辆发生车辆左偏或车辆右偏时，根据ADAS模块22进行预警操作。
其中，当目标车辆打开转向灯时，ADAS模块22不进行预警操作。
该实施例中，容错距离可以是当目标车辆在目标道路中进行行驶时根据实际情况设定的允许目标车辆左右调整的距离，避免由于ADAS模块22太过灵敏的弊端。
该实施例中，预警操作可以是语音提示，也可以是灯光闪烁提示。
上述技术方案的有益效果是：通过计算直线方程，并确定车辆偏移条件，实现对车辆的行驶情况进行准确判定，同时，根据车辆偏移条件实现对车辆是否偏移进行详细分析，为实现智能辅助驾驶提供了前提保障，同时增强了智能辅助驾驶的及时干预性，提高了安全系数。
为了进一步更好的解释说明上述实施例，本发明还提供了一种实施方案，一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备的实施方法，包括以下步骤：
步骤一：当车辆夜间行车时，通过第一电机354正向旋转驱动第一皮带轮353和传动轴352旋转，会使得收卷轴351旋转，从而将卷帘门355收卷到收卷轴351外侧，此时连接皮带3531转动，且第二皮带轮3532和传动齿轮3533被带动旋转，从而使得升降柱357上升，协同卷帘门355的收卷，当第一电机354反向旋转驱动时，会放卷卷帘门355，使得卷帘门355遮盖住显露槽31；
步骤二：电力驱动伸缩块43伸出，使得伸缩块43一端和摄像块41位置处于模块仓3外侧，通过转轴45的旋转，使得连接板46和摄像块41进行转动，直至摄像块41与车顶位置相接触，且第一镜头本体414朝向车的前方；
步骤三：当车辆日间行车时，第一镜头本体414与摄像块41内部螺纹分离，使得第二镜头本体4165螺纹连接在摄像块41内部，至此，完成所有实施步骤。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，包括车辆主机(1)和设置在车辆主机(1)内部的信息传输模块(2)，车辆主机(1)上端设置有模块仓(3)，其特征在于：模块仓(3)内部设置有辅助驾驶机构(4)，模块仓(3)设置在车顶中线位置；
辅助驾驶机构(4)包括设置在模块仓(3)内部底端的基座块(42)和设置在基座块(42)内部的伸缩块(43)，伸缩块(43)一端上侧面设置有固定条(44)，且固定条(44)内部活动设置有转轴(45)，转轴(45)一侧连接有连接板(46)，基座块(42)上侧面设置有摄像块(41)，且连接板(46)与摄像块(41)一侧相连接；
摄像块(41)包括开设在摄像块(41)侧面的滑行槽(411)和横向齿槽(412)，且滑行槽(411)设置两组，横向齿槽(412)位置处于两组所述的横向齿槽(412)之间位置，摄像块(41)一侧开设有构件槽(413)，且构件槽(413)内部设置有第一镜头本体(414)，第一镜头本体(414)内部设置有夹持构件(415)，摄像块(41)一侧活动设置有机械更换块(416)；
机械更换块(416)包括设置在机械更换块(416)一侧的多级伸缩柱(4161)和设置在多级伸缩柱(4161)一端外侧的连接条(4162)，连接条(4162)一端设置有夹持环(4163)，夹持环(4163)内部活动设置有电动夹持片(4164)，连接条(4162)和夹持环(4163)均设置两组，一组所述的夹持环(4163)内部夹持设置有第二镜头本体(4165)，机械更换块(416)内部活动设置有啮合齿轮(4167)，机械更换块(416)侧面设置有T型条(4166)，且T型条(4166)设置两组，两组所述的T型条(4166)活动卡合在两组所述的滑行槽(411)内部。
2.根据权利要求1所述的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，其特征在于：夹持构件(415)包括第一夹持组件(4151)和第二夹持组件(4152)，且第一夹持组件(4151)和第二夹持组件(4152)对立设置，第一夹持组件(4151)和第二夹持组件(4152)为相同构造制成的构件，第一夹持组件(4151)包括设置在摄像块(41)内部的固定弧形片(41511)和设置在固定弧形片(41511)一侧的夹持弧形片(41512)，固定弧形片(41511)内部设置有电动伸缩柱(41515)，固定弧形片(41511)通过电动伸缩柱(41515)与夹持弧形片(41512)相连接，夹持弧形片(41512)内壁活动设置有夹持滑轮(41513)，且夹持滑轮(41513)设置多组，第一夹持组件(4151)侧面上下端位置设置有固定导柱(41514)，且固定导柱(41514)一端位置处于第二夹持组件(4152)内部。
3.根据权利要求2所述的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，其特征在于：夹持弧形片(41512)一侧开设有弧形槽(4153)，且弧形槽(4153)内壁开设有限位槽(4154)，弧形槽(4153)内部嵌合设置有推动弧形片(4155)，且推动弧形片(4155)一侧设置有限位条(4156)，且限位条(4156)与限位槽(4154)相嵌合，弧形槽(4153)内部还设置有第二电机(4157)，第二电机(4157)输出端设置有螺丝杆(4158)，螺丝杆(4158)一端螺纹连接在推动弧形片(4155)内部。
4.根据权利要求3所述的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，其特征在于：第一镜头本体(414)包括连接筒(4141)和设置在第一镜头本体(414)一端外侧的螺纹环(4142)，第一镜头本体(414)与第二镜头本体(4165)为相同构造制成的构件。
5.根据权利要求1所述的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，其特征在于：模块仓(3)包括开设在模块仓(3)一侧的显露槽(31)和开设在显露槽(31)内壁的配合条槽(32)，模块仓(3)还包括设置在模块仓(3)上端的顶盖(33)和设置在顶盖(33)下端的遮挡板(34)，且遮挡板(34)嵌合在显露槽(31)上端位置，模块仓(3)内部上端设置有仓门组件(35)。
6.根据权利要求5所述的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，其特征在于：仓门组件(35)包括设置在模块仓(3)内部上端的收卷轴(351)和贯穿设置在收卷轴(351)内部的传动轴(352)，且传动轴(352)端部外侧设置有第一皮带轮(353)，第一皮带轮(353)一侧设置有第一电机(354)，收卷轴(351)外侧收卷设置有卷帘门(355)，且卷帘门(355)两端嵌合在配合条槽(32)内部，卷帘门(355)底端两侧设置有升降柱(357)，且升降柱(357)上端设置有固定柱(356)，升降柱(357)嵌合设置在固定柱(356)内部，升降柱(357)和固定柱(356)位置均处于配合条槽(32)内部，第一皮带轮(353)外侧设置有连接皮带(3531)，第一皮带轮(353)下侧设置有第二皮带轮(3532)，且第一皮带轮(353)通过连接皮带(3531)与第二皮带轮(3532)转动连接，第二皮带轮(3532)通过轴连接有传动齿轮(3533)，固定柱(356)下端外侧开设有贯穿条槽(3561)，升降柱(357)外侧开设有竖向齿槽(3571)，传动齿轮(3533)贯穿贯穿条槽(3561)与竖向齿槽(3571)相啮合。
7.根据权利要求1所述的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，其特征在于：信息传输模块(2)电性连接有DSM镜头模块(21)、ADAS模块(22)、第二镜头模块(23)和第一镜头模块(24)，第二镜头模块(23)和第一镜头模块(24)内部均设置有水平传感模块(241)、捕捉模块(242)和位置定位模块(243)，位置定位模块(243)与侧偏移模块(244)和路线识别模块(245)电性连接，第二镜头模块(23)设置在第二镜头本体(4165)内部，第一镜头模块(24)设置在第一镜头本体(414)内部，DSM镜头模块(21)用于对不安全驾驶行为进行检测与告警；ADAS模块(22)用于对车道偏移及碰撞进行预警；第二镜头模块(23)用于日间车辆的高位置摄像；第一镜头模块(24)用于夜间车辆的高位置摄像；水平传感模块(241)用于感知正前方通行的高度；捕捉模块(242)用于捕捉红绿灯的读秒和灯色，投屏到中控屏上；位置定位模块(243)用于对车辆道路行驶位置进行预警；路线识别模块(245)用于对车道划线进行摄像；侧偏移模块(244)根据车道的划线，判断车辆行驶是否偏移，DSM镜头模块(21)、ADAS模块(22)、第二镜头模块(23)和第一镜头模块(24)均与车辆主机(1)共享算力。
8.根据权利要求7所述的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，其特征在于，DSM镜头模块(21)用于对不安全驾驶行为进行检测与告警的具体工作步骤，包括：
S101:基于所述DSM镜头模块(21)采集目标驾驶员在目标车厢内部的第一目标图像；
S102：对所述第一目标图像进行读取，确定所述目标驾驶员在所述目标车厢中的第一姿态值，同时，根据所述第一姿态值构建所述目标驾驶员的驾驶姿态模型；
S103：基于所述路线识别模块(245)确定所述目标驾驶员的行驶车道种类，其中，所述行驶车道种类包括：直道行驶与弯道行驶；
当所述目标驾驶员在直道行驶时，基于所述DSM镜头模块获取所述目标驾驶员的在所述目标车厢内部的第二目标图像，并根据所述第二目标图像确定所述目标驾驶员的第二姿态值；
当所述目标驾驶员在弯道行驶时，获取弯道曲率，同时，基于所述DSM镜头模块获取所述目标驾驶员的在所述目标车厢内部的第三目标图像，并根据所述第三目标图像确定所述目标驾驶员的第三姿态值；
S104：将在不同的弯道曲率中所对应的所述目标驾驶员的第三姿态值与所述目标驾驶员在直道时的第二姿态值进行融合，获取所述目标驾驶员的姿态允许范围；
S105：基于所述目标驾驶员的姿态允许范围对所述驾驶姿态模型进行优化，获取标准驾驶姿态模型；
S106：基于所述DSM镜头模块(21)实时对所述目标驾驶员在所述目标车厢内的驾驶行为进行检测，并当所述目标驾驶员在所述目标车厢内的驾驶行为不符合所述标准驾驶姿态模型时，基于所述DSM镜头模块(21)对所述驾驶行为所对应的图像帧进行锁定；
同时，基于所述DSM镜头模块(1)记录所述目标驾驶员在所述目标车厢内的驾驶行为不符合所述标准驾驶姿态模型所持续的目标帧帧数；
S107：设置预警帧数值，并将所述目标帧帧数与所述预警帧数值进行比较，判断是否进行告警；
当所述目标帧帧数小于或等于所述预警帧数值时，则判定不进行告警；
否则，则判定进行告警。
9.根据权利要求7所述的一种与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备，其特征在于，侧偏移模块(244)根据车道的划线，判断车辆行驶是否偏移的具体工作步骤，包括：
S201：基于所述侧偏移模块(244)获取当前车道的道路图片，并基于所述道路图片构建极坐标系，同时，基于所述极坐标系确定所述当前车道的左车道的极径和极角(ρ1,θ1)，并确定所述当前车道的右车道的极径和极角(ρ2,θ2)；
S202：构建直角坐标系，并将当前道路的道路图片放置于所述直角坐标系中，确定所述当前车道的中心位置点横坐标值d0、左车道边缘的横坐标值x1、以及右车道边缘的横坐标值x2；
S203：基于所述当前车道的左车道的极径和极角(ρ1,θ1)以及所述当前车道的右车道的极径和极角(ρ2,θ2)，确定所述当前道路的左车道直线方程与所述当前车道的右车道直线方程；
y1＝-x1/sin(θ1)+ρ1/tan(θ1)；
y2＝-x2/sin(θ2)+ρ2/tan(θ2)；
其中，y1表示所述当前车道的左车道直线方程；y2表示所述当前车道的右车道直线方程；x1表示左车道边缘的横坐标值；x2表示右车道边缘的横坐标值；
S204：基于所述当前道路的左车道直线方程与所述当前车道的右车道直线方程，确定在所述当前道路上，两边车道相对于所述中心位置点的横坐标d0偏移距离；
S205：设置容错距离，并基于所述两边车道相对于所述中心位置点横坐标d0的偏移距离，确定车辆偏移条件；
Figure FDA0003430029680000061
其中，d0-x1表示左车道相对于所述中心位置点横坐标d0的偏移距离；x2-d0表示右车道相对于所述中心位置点横坐标d0的偏移距离；s1表示在没有发生偏离的情况下目标车辆在左车道的偏离距离；s2表示在没有发生偏离的情况下目标车辆在右车道的偏离距离；r表示所述容错距离；
S206：基于所述车辆偏移条件，对目标车辆进行检测，并当所述目标车辆发生所述车辆左偏或车辆右偏时，根据所述ADAS模块(22)进行预警操作。
其中，当所述目标车辆打开转向灯时，所述ADAS模块(22)不进行预警操作。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的与主机共享算力的ai辅助驾驶视觉识别设备的实施方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：当车辆夜间行车时，通过第一电机(354)正向旋转驱动第一皮带轮(353)和传动轴(352)旋转，会使得收卷轴(351)旋转，从而将卷帘门(355)收卷到收卷轴(351)外侧，此时连接皮带(3531)转动，且第二皮带轮(3532)和传动齿轮(3533)被带动旋转，从而使得升降柱(357)上升，协同卷帘门(355)的收卷，当第一电机(354)反向旋转驱动时，会放卷卷帘门(355)，使得卷帘门(355)遮盖住显露槽(31)；
S2：电力驱动伸缩块(43)伸出，使得伸缩块(43)一端和摄像块(41)位置处于模块仓(3)外侧，通过转轴(45)的旋转，使得连接板(46)和摄像块(41)进行转动，直至摄像块(41)与车顶位置相接触，且第一镜头本体(414)朝向车的前方；
S3：当车辆日间行车时，第一镜头本体(414)与摄像块(41)内部螺纹分离，使得第二镜头本体(4165)螺纹连接在摄像块(41)内部，至此，完成所有实施步骤。
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