CN203294085U

CN203294085U - 一种电动汽车目标识别红外夜视刹车系统

Info

Publication number: CN203294085U
Application number: CN2013203426030U
Authority: CN
Inventors: 康军; 隋传吉; 康锐; 牛辛庚; 张德平; 万浩然; 张云龙
Original assignee: 隋传吉
Current assignee: Kang Jun
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2023-06-14

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，包括红外热成像摄像机、单片机、人机交互设备、车载报警器和刹车装置；红外热成像摄像机设置在车体正前方；红外热成像摄像机包括第一串口，单片机包括第二串口和视频控制线，单片机上的第二串口与红外热成像摄像机的第一串口通信连接，单片机上的视频控制线与红外热成像摄像机电连接；人机交互设备包括车载显示器，单片机分别与车载显示器及车载报警器和刹车装置电连接。本实用新型提供的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，通过合理硬件结构设计，可以实现多种报警和自动刹车，保障驾驶员的生命安全。

Description

一种电动汽车目标识别红外夜视刹车系统

技术领域

本实用新型涉及车载设备领域，尤其涉及一种电动汽车目标识别红外夜视刹车系统。

背景技术

据统计，虽然夜间行车在整个公路交通中只占四分之一，发生的死亡率却占了一半。究其原因，主要是夜间可视距离大大缩短，通过车灯，所视距离仅只能达到80m左右。现有汽车照明系统在夜晚、雨天、雪天或大雾天等能见度低的情况下视距不远、效果不佳的弊病也成为汽车行驶的安全隐患之一。正因为这些夜间驾驶安全问题，车载夜视自动刹车技术得到了快速发展。通用汽车公司和德州仪器公司自上世纪80年代末，就致力于车载夜视系统的研究，远红外穿透能力强，能够穿透大气层的红外波段，特别是对于大雾天气。

但目前，现有技术中的车载夜视系统还是只停留在红外显示功能阶段，对于但不具有检测并提前进行声光警示和自动刹车功能，为此，如何提供一种能在夜间行车过程中达到保护驾驶员、乘客以及第三方的安全的车载夜视控制系统已成为人们值得探讨的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，包括红外热成像摄像机、单片机、人机交互设备、车载报警器和刹车装置；

所述红外热成像摄像机设置在车体正前方；所述红外热成像摄像机包括第一串口，所述单片机包括第二串口和视频控制线，所述单片机上的第二串口与所述红外热成像摄像机的第一串口通信连接，所述单片机上的视频控制线与所述红外热成像摄像机电连接；所述人机交互设备包括车载显示器，所述单片机分别与所述车载显示器及车载报警器和刹车装置电连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：

本实用新型提供的一种电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，其中，分析上述系统的硬件结构可知：

所述红外热成像摄像机用于对拍摄的车辆前方一定视角范围内的场景，并将拍摄的视频数据转换成电气信号；

所述单片机（即用于信号控制、处理），通过视频信号线及通信控制线与红外热成像摄像机串口连接，主要具有智能视频分析功能、还具有总线数据发送、接收、串口通信、数据存储功能，单片机对前端输入的视频数据进行实时行人或障碍物检测，通过分析车辆的当前状态以及前方行人或障碍物的位置来决定是否通过声光警示方式（具体可通过车载报警器响铃和车载显示器实现）来提醒驾驶员注意前方危险；即当遇到危险后，单片机还可以直接控制与其电连接的刹车装置，直接实现自动刹车，避免了驾驶员没有发现危险情况而不去减速，这样，可以进一步保障驾驶员的生命安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种电动汽车目标识别红外夜视刹车系统1，包括红外热成像摄像机10、单片机20、人机交互设备30、车载报警器40和刹车装置50；

所述红外热成像摄像机10设置在车体正前方；所述红外热成像摄像机10包括第一串口101，所述单片机20包括第二串口201和视频控制线202，所述单片机20上的第二串口201与所述红外热成像摄像机10的第一串口101通信连接，所述单片机20上的视频控制线202与所述红外热成像摄像机10电连接；

所述人机交互设备30包括车载显示器301，所述单片机20分别与所述车载显示器301及车载报警器40和刹车装置50电连接。

上述电器元件的具体功能结构如下：

所述单片机（即用于信号控制、处理），通过视频信号线及通信控制线与红外热成像摄像机串口连接，主要具有智能视频分析功能、还具有总线数据发送、接收、串口通信、数据存储功能，单片机对前端输入的视频数据进行实时行人或障碍物检测，通过分析车辆的当前状态以及前方行人或障碍物的位置来决定是否通过声光警示方式（具体可通过车载报警器和车载显示器实现）来提醒驾驶员注意前方危险；即当遇到危险后，单片机可以直接控制与其电连接的刹车装置，直接实现自动刹车，避免了驾驶员没有发现危险情况而不去减速。这样，可以进一步保障驾驶员的生命安全。

其中，车载显示器连接于单片机的输出端，主要由视频处理电路和显示器组成；

所述人机交互设备30还包括输入设备302；

所述输入设备302与所述单片机电连接。人机交互设备连接于单片机的输入、输出端，主要由输入设备和车载显示器组成，用户通过输入设备来控制整个电动汽车目标识别红外夜视刹车系统的参数，同时将实时调节的参数显示在车载显示器上；

所述单片机与车载报警器电连接，所述单片机判断当红外热成像摄像机探测到前方有潜在危险时，该所述单片机通过车载报警器进行自动报警，提醒驾驶员控制行驶中汽车的车速。

需要说明的是：所述红外热成像摄像机输出信号至单片机，单片机就可以检测到上述信号。单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer，MCU)或者单片机，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM（用于存储数据和缓存管理）、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，具有良好的计算性能和运算处理能力，例如：能够快速处理来自红外热成像摄像机输出视频信号和信息。

另外，上述单片机开发板在研发的过程中，本领域技术人员应该可以理解，开发人员可以利用汇编语言或C语言进行DSP功能开发，或通过相关软件（例如：MATLAB6.5版本（Release13））来实现配置参数（例如：设置的行人识别相关程序以及与程序相关的参数数据）的设置并通过执行程序来实现启动控制刹车装置操作和执行报警响铃、报警信息显示操作。开发人员将程序烧到DSP芯片之后，将相关电路及DSP集成到控制主板上实现完整控制电路。所述单片机主要用于智能判断及报警和刹车控制处理。

分析上述结构可知：

进一步地，还包括红外热成像摄像机检测装置（未示出）和车辆检测装置（未示出），所述单片机分别与所述红外热成像摄像机检测装置和车辆信号检测装置通过现场总线70例如：CAN总线（Controller Area Network，控制器局域网络）方式连接。

较佳地，所述车辆检测装置包括车速传感器、车辆转向传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、车辆制动传感器和环境雨量传感器。第一温度传感器（即车内温度传感器）设置于车辆的车厢内部；第二温度传感器（即车外温度传感器）设置于所述车体的外表面上。

较佳地，所述车辆制动传感器与所述刹车装置电连接。

进一步地，还包括车辆转向器，所述车辆转向器与车辆转向传感器电连接。

所述单片机的汽车总线数据发送、接收是通过CAN总线来完成的。它主要发送红外夜视系统设备状态信号，包括红外热成像摄像机状态以及设备自身的状态，视频分析的结果；从汽车CAN总线上接收车辆行驶速度信号、车辆转向信号、车辆灯光开关状态信号、车辆所处环境光亮度信号、车辆所处环境雨量大小信号、车内温度信号、车外温度信号、车辆制动信号。

单片机对前端输入的视频数据进行实时行人或障碍物检测，同时从汽车总线上获取汽车当前的状态信号，通过分析车辆的当前状态以及前方行人或障碍物的位置来决定是否通过声光警示方式（具体可通过车载报警器和车载显示器实现）来提醒驾驶员注意前方危险。

本实用新型实施例提供的刹车系统，具备两种报警装置，车载报警器通过报警响铃来提醒驾驶员，同时在车载显示器上显示行人警示标志、标示出行人或障碍物的位置（并可以在车载显示器上闪灯实现报警信息的显示）。

进一步地，还包括蓄电池60；

所述蓄电池60分别与所述红外热成像摄像机10和单片机20电连接。

所述红外热成像摄像机直接与蓄电池（即汽车电瓶）相连接，输入电压为12v，其电源开关由外部控制线来实现。

本系统的电源直接接到汽车电瓶上，当汽车未启动时，该系统处于关机状态，当汽车启动后，且按下系统电源开关按钮，电源模块开始给摄像机与单片机供电，系统立即处于正常工作状态。汽车总线数据接收单元从汽车总线中提取汽车运行相关数据，单片机视频分析单元实时分析前端视频数据，根据汽车行驶状态信号，实现提醒驾驶员前方是否有对行车安全有危险的行人的功能。

较佳地，所述红外热成像摄像机上的第一串口为RS232串口或RS485串口。所述单片机上的第二串口与第一串口相适应。

需要说明的是，通过RS232或RS485串口通信结构，可以实现调节红外热成像摄像机的基本参数。通过RS232或RS485总线方式进行连接，可以实现红外热成像摄像机与单片机之间信息和监测数据及控制指令的传输。

需要说明的是：上述串口通信方式只是本实用新型实施例提供的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统的单片机的串口类型的一种可实施方式，关于其他串口形式本实用新型实施例不再一一赘述。

对于红外热成像摄像机的亮度、对比度等参数的调节由夜视单片机通过串口来发送相应数据来调控。红外热成像摄像机电源通过单片机来控制其开关状态。单片机的智能视频分析单元对前端输入的视频数据进行实时行人或障碍物检测，同时从汽车总线上获取汽车当前的状态信号例如车辆行驶速度信号、车辆转向信号、车辆灯光开关状态信号、车辆所处环境光亮度信号、车辆所处环境雨量大小信号、车内温度信号、车外温度信号、车辆制动信号等。

本实用新型实施例提供的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，不仅结构简单，成像清晰，不闪烁，夜视效果好，而且精度高的更具人性化的具有行人识别功能。从而达到保护驾驶员、乘客以及第三方安全的。通过分析视频数据与车辆状态，判断出对行车安全有潜在危险的行人或障碍物，通过声光来提醒驾驶员注意并自动刹车，从而保障驾驶员、乘客以及第三方的安全。系统成像清晰，不闪烁，夜视效果好。精准度高，体积小、安装方便，系统模块简单，实用性高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，其特征在于，包括红外热成像摄像机、单片机、人机交互设备、车载报警器和刹车装置；

所述红外热成像摄像机设置在车体正前方；所述红外热成像摄像机包括第一串口，所述单片机包括第二串口和视频控制线，所述单片机上的第二串口与所述红外热成像摄像机的第一串口通信连接，所述单片机上的视频控制线与所述红外热成像摄像机电连接；

所述人机交互设备包括车载显示器，所述单片机分别与所述车载显示器及车载报警器和刹车装置电连接。

2.如权利要求1所述的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，其特征在于，

所述人机交互设备还包括输入设备；

所述输入设备与所述单片机电连接。

3.如权利要求2所述的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，其特征在于，

还包括红外热成像摄像机检测装置和车辆检测装置，所述单片机分别与所述红外热成像摄像机检测装置和车辆信号检测装置通过现场总线连接。

4.如权利要求3所述的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，其特征在于，

所述车辆检测装置包括车速传感器、车辆转向传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、车辆制动传感器和环境雨量传感器；第一温度传感器设置于车辆的车厢内部；第二温度传感器设置于所述车体的外表面上。

5.如权利要求4所述的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，其特征在于，

所述车辆制动传感器与所述刹车装置电连接。

6.如权利要求4所述的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，其特征在于，

还包括车辆转向器，所述车辆转向器与车辆转向传感器电连接。

7.如权利要求1所述的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，其特征在于，

还包括蓄电池；

所述蓄电池分别与所述红外热成像摄像机和所述单片机电连接。

8.如权利要求1所述的电动汽车目标识别红外夜视刹车系统，其特征在于，

所述红外热成像摄像机上的第一串口为RS232串口或RS485串口。