CN204506720U - 一种车辆前向避撞预警装置 - Google Patents
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Abstract
一种车辆前向避撞预警装置，涉及一种车辆预警装置，所述装置包括摄像头、传感器、显示器、主机；主机有长方体的外壳，主机外壳上方设有主机凹槽、传感器数据线输入凹槽、摄像头视频线输入凹槽、显示器视频线输出凹槽；主机外壳内装有视频处理电路板，该视频处理电路板由视频处理器电路、视频采集电路、数/模转换电路、信号调理电路、电源处理电路组成；视频处理电路板上的视频采集电路上设有摄像头视频线输入接口，通过摄像头视频线与摄像头相连；视频处理电路板上的数/模转换电路上设有显示器视频线输出接口，该装置通过图像预处理与障碍物检测、结合路况及自车参数，减小了图像处理算法的复杂性，增强了系统的实时性，提高了检测与报警的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车辆预警装置，特别是涉及一种车辆前向避撞预警装置。
背景技术
交通安全问题成为全球范围内普遍关心的问题。车辆前向避撞离预警系统通过检测车辆前方障碍物并测量出障碍物的距离，同时根据当下自车信息及路面情况确定行车安全距离进而判断行车状态，如若行车处于危险状态则报警提醒驾驶员制动避撞。本设计旨在实时的提醒驾驶员行车的安全性，有效地减少车辆冲撞从而降低交通事故的发生率，保障人们的生命财产安全。
由于人们对行车安全性的考虑与担忧，现在越来越多的科研人员与汽车厂家开始研究开发与使用车辆前向避撞预警装置。而现有的车辆前向避撞预警装置主要集中在图像处理算法上，没有充分综合考虑到路况及汽车自身参数，因此普遍存在计算量大、实时性差、成本高及不同行车路况下安全距离不准确等问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种车辆前向避撞预警装置，该装置通过图像预处理与障碍物检测、结合路况及自车参数，减小了图像处理算法的复杂性，增强了系统的实时性，提高了检测与报警的准确性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于视频处理器DM6467的车辆前向避撞预警装置，包括摄像头、传感器、显示器、主机。主机有1个长方体的外壳，在主机外壳上方设有1个主机凹槽、1个传感器数据线输入凹槽、1个摄像头视频线输入凹槽、1个显示器视频线输出凹槽。在主机外壳内装有1块视频处理电路板，该视频处理电路板由视频处理器电路、视频采集(视频解码)电路、数/模转换(视频编码)电路、信号调理电路、电源处理电路组成。该视频处理电路板上的视频处理器电路采用TI公司的TMS320DM6467(以下简称DM6467)高清高性能数字多媒体处理芯片，负责对高清视频图像进行处理和整个系统输入输出的控制。该视频处理电路板上的视频采集(视频解码)电路上设有1个摄像头视频线输入接口，通过摄像头视频线与摄像头相连，该摄像头视频线输入接口位于主机外壳上方的摄像头视频线输入凹槽处。该视频处理电路板上的数/模转换(视频编码)电路上设有1个显示器视频线输出接口，通过显示器视频线与显示器相连，该显示器视频线输出接口位于主机外壳上方的显示器视频线输出凹槽处。另外还设有1个主机CAN总线接口，通过CAN总线与汽车CAN总线相连，该主机CAN总线接口位于主机外壳上方的主机凹槽处。该视频处理电路板上的信号调理电路上设有1个传感器数据线输入接口，通过传感器数据线与传感器相连，该传感器输入接口位于主机外壳上方的传感器数据线输入凹槽处。摄像头负责对汽车前方行车环境图像进行采集，将采集到的图像通过摄像头视频线传输给主机。传感器负责将检测到的行车路面情况通过传感器数据线传输给信号调理电路，经信号调理电路传输给视频处理器DM6467，经DM6467模数转换后结合经CAN总线传输给视频处理器DM6467的自车参数，用以确定路面附着力进而根据路面附着力确定行车安全报警距离。显示器负责将提取到的车辆前方的障碍物线进行高亮显示。
系统经电源模块上电或复位后，从FLASH加载程序，完成对芯片的初始化和外围硬件的配置等工作，之后便开始进行图像采集。视频采集(视频解码)电路由视频解码芯片TVP7002和其外围电路组成，主要功能是摄像头视频信号经过视频滤波电路将模拟视频信号输入到视频解码芯片TVP7002，视频解码芯片TVP7002将模拟视频信号进行解码转换为数字视频信号，数字视频信号经过数字开关输出到视频处理器DM6467，由视频处理器DM6467对视频图像进行处理。视频处理器电路由DDR2存储芯片MT47H64M16BT、NAND FLASH存储芯片NAND01GW3B、视频处理器DM6467构成，DDR2存储芯片用于存储算法中的数据，NAND FLASH存储芯片用于存储程序，视频处理器DM6467负责对高清图像进行处理。信号调理电路由运算放大器AD8639和外围电路组成，主要功能从传感器数据线输入接口输入的路面情况经运算放大器AD8639放大后传输给视频处理器DM6467，经视频处理器DM6467的模数转换后结合经CAN总线传输给视频处理器DM6467的自车参数来计算前车避撞安全距离。数/模转换(视频编码)电路由视频编码芯片ADV7343和其外围电路组成，主要功能是从视频处理器DM6467的端口将处理后的数字视频信号送往视频编码芯片ADV7343进行编码，再将编码后的模拟视频信号经视频放大芯片THS7303放大后经显示器视频线送往显示器显示。
主机通过对摄像头采集到图像并通过CAN总线采集到的自车参数信息，结合安装在车轮上的传感器检测到的行车道路情况，确定路面附着力进而根据路面附着力确定行车安全报警距离，然后再对行车环境中的障碍物进行实时检测并对行车环境的安全状态进行安全等级判断与报警。正常行驶时，当检测到前方有障碍物，但根据当下路面信息与自车参数判断车辆处于安全距离内，则显示器上障碍物显示绿色，且不进行报警提醒；若根据当下路面信息与自车参数判断车辆处于有可能发生前向碰撞的危险状态，则显示器上障碍物显示红色，并进行紧急声音报警。
本实用新型的优点与效果是：
该车辆前向避撞预警装置通过图像预处理算法与障碍物检测方法并结合路况及自车参数，减小了图像处理算法的复杂性，增强了系统的实时性，提高了检测与报警的准确性。同时，采用TI公司的高清视频处理器DM6467，该视频处理器具有性能高、处理速度快、实时性相对较好等特点。另外，该处理器外围集成了非常完整的音频、高清标清视频和网络通信等设备及接口，在为视频处理提供了良好的硬件环境，同时也使得该芯片成了本相关课题的极好选择。
在算法上，针对图像预处理模块，由于采集到的原始图像包含一些干扰噪声和无效信息，而常用的去噪方法在提高信噪比的同时，也是图像产生模糊。为解决以上问题引入了自适应高斯滤波器，该滤波器算法很好的保留了图像的局部特点，特别是边缘和细节，为后续障碍物的检测打好基础；针对障碍物检测算法采用现在较为普遍效果较好的光流法，不但可以确定运动物体的个数、运动物体速度、运动物体间的距离和运动物体的表面结构等，这对障碍物的检测和后期测量自车与障碍物间的距离都是高效的研究算法，但光流法计算量大、实时性较差，为解决此问题我们在提取运动目标时采用Harris角点检测算法然后在运动目标角点区域内是用光流法检测运动目标；针对前向避撞预警模块，根据安装在车轮上的传感器计算出的路面附着力，提出了路面附着力与安全避撞距离相结合的前向避撞预警算法。
附图说明
图1为本实用新型系统配线图；
图2为本实用新型主机结构示意图；
图3为本实用新型主机电路示意图。
图中附件：1为摄像头，2为摄像头视频线，3为主机，4为摄像头视频线输入凹槽，5为显示器视频线输出凹槽，6为显示器视频线，7为显示器，8为传感器，9为传感器数据线，10为传感器数据线输入凹槽，11为主机凹槽，12为CAN总线。
具体实施方式
实施例
见图1、图2、图3，一种基于视频处理器DM6467的车道偏离预警系统，包括摄像头1、传感器8，显示器7、主机3。主机3有1个长方形的外壳，在主机3外壳上方设有1个主机凹槽11、1个传感器输入凹槽10、1个摄像头视频线输入凹槽4和1个显示器视频线输出凹槽5。在主机3外壳内装有1块视频处理电路板，该视频处理电路板由视频处理器电路、视频采集(视频解码)电路、数/模转换(视频编码)电路、信号调理电路、电源处理电路组成。视频处理电路板上的视频采集(视频解码)电路上设有1个摄像头视频线输入接口，通过摄像头视频线2与摄像头1相连，该摄像头视频线输入接口位于主机3外壳上方的摄像头视频线输入凹槽4处。视频处理电路板上的视频采集(视频解码)电路上设有1个显示器视频线输出接口，通过显示器视频线6与显示器7相连，该显示器视频线输出接口位于主机3外壳上方的显示器视频线输出凹槽5处。另外还设有1个主机CAN总线接口，通过CAN总线12与汽车CAN总线相连，该主机CAN总线接口位于主机3外壳上方的主机凹槽11处。该视频处理电路板上的信号调理电路上设有1个传感器输入接口，通过传感器输入线9与传感器8相连，该传感器输入接口位于主机3外壳上方的传感器输入凹槽10处。
Claims (4)
1.一种车辆前向避撞预警装置，其特征在于，所述装置包括摄像头、传感器、显示器、主机；主机有长方体的外壳，主机外壳上方设有主机凹槽、传感器数据线输入凹槽、摄像头视频线输入凹槽、显示器视频线输出凹槽；主机外壳内装有视频处理电路板，该视频处理电路板由视频处理器电路、视频采集电路、数/模转换电路、信号调理电路、电源处理电路组成；视频处理电路板上的视频采集电路上设有摄像头视频线输入接口，通过摄像头视频线与摄像头相连；视频处理电路板上的数/模转换电路上设有显示器视频线输出接口，通过显示器视频线与显示器相连，显示器视频线输出接口位于主机外壳上方的显示器视频线输出凹槽处；另外还设有主机CAN总线接口，通过CAN总线与汽车CAN总线相连，视频处理电路板上的信号调理电路上设有传感器数据线输入接口，通过传感器数据线与传感器相连。
2.根据权利要求1所述的一种车辆前向避撞预警装置，其特征在于，所述该摄像头视频线输入接口位于主机外壳上方的摄像头视频线输入凹槽处。
3.根据权利要求1所述的一种车辆前向避撞预警装置，其特征在于，所述主机CAN总线接口位于主机外壳上方的主机凹槽处。
4.根据权利要求1所述的一种车辆前向避撞预警装置，其特征在于，所述传感器输入接口位于主机外壳上方的传感器数据线输入凹槽处。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105530061A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-04-27 | 江苏大学 | 一种车联网与图像融合的前向车辆驾驶人驾驶行为预测系统 |
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| CN108909713A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-11-30 | 北京智行者科技有限公司 | 一种行车驱动方法 |
| CN110588501A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-12-20 | 江苏大学 | 一种基于驾驶员换道行为预测的自动转向灯控制系统及控制方法 |
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