CN210258307U - 基于4g音视频传输技术的ai智能辅助驾驶终端设备 - Google Patents
基于4g音视频传输技术的ai智能辅助驾驶终端设备 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，涉及智能交通技术领域，包括北斗定位模块；音视频数据采集模块，包括在终端设备上安装的视频采集单元以及终端设备内置的音频采集单元；主控模块，对音视频数据采集模块采集到的数据进行存储并处理，同时将处理后的数据发送至云监管平台；交互模块，包括显示单元和物理按键单元；4G传输模块，用于将终端设备采集到音视频数据上传至云监管平台；DMS模块，根据视频采集单元获取的图像对驾驶员行为进行检测并发送至主控模块；ADAS模块，用于在终端设备行驶过程中收集周围环境数据，并发送至主控模块；电源模块，为终端设备各组成部分提供电能；报警模块，用于提醒车内人员。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能交通技术领域，具体涉及一种基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备。
背景技术
随着全球经济的高速发展，汽车作为重要的交通出行工具，其数量日益增多，它的出现和应用极大程度的改善了人们的生活状态。与此同时，随着电子商务的快速崛起，促使物流行业呈爆炸式增长。因此，无论是对实时路况的监控，对交通事故的快速上报，还是对快递物流信息的实时追踪和及时更新，均加大了对稳定可靠的驾驶终端设备的需求。
汽车为人们带来众多益处的同时，也存在一些问题，例如：
(1)安全问题一直是汽车行业中的顽疾，在汽车发展过程中，无论其外形如何多变，安全仍是厂商首先考虑的问题，但汽车的安全主要取决于人的因素，而人的注意力往往无法在驾驶全程保持一致。
(2)在汽车驾驶过程中，需要驾驶员保持高度的精力集中，对于已长时间驾驶车辆行驶的驾驶员来说，是难以做到的。
(3)音频和视频信号若只能存储在本地，就仅仅智能作为时候调查时查看的资料，若支持实时上传，则大大增加了后台监控服务中心对于下属运营车辆的管控力，在需要的时候可随时获取车内外的实时情况。传统的视频监控技术图像质量较高，但是怕的传输依赖线缆，不能进行远距离传输，更不能进行移动实时传输。随着国内4G技术的发展和成熟，给高质量的视频移动传输提供了现实的可能，给监控行业带来了极大的变革。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：为解决现有技术的不足，提供了一种基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备。
本实用新型采用的技术方案如下：
基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，所述终端设备包括北斗定位模块，还包括：
音视频数据采集模块，包括在终端设备的前后左右四个方向安装的视频采集单元以及终端设备内置的音频采集单元，并将采集到的数据发送至主控模块；
主控模块，对音视频数据采集模块采集到的数据进行存储并处理，生成一个全景画面，同时将处理后的数据发送至云监管平台；
交互模块，连接主控模块，包括显示单元和物理按键单元，所述显示单元用于显示主控模块生成的全景画面，所述物理按键单元用于人员操控终端设备；
4G传输模块，用于将终端设备采集到音视频数据上传至云监管平台；
DMS模块，根据视频采集单元获取的图像对驾驶员行为进行检测并发送至主控模块，用于避免事故发生；
ADAS模块，包括安装在终端设备上的各式各样传感器，在终端设备行驶过程中收集周围环境数据，并发送至主控模块，用于提高驾驶的舒适性和安全性；
电源模块，为终端设备各组成部分提供电能；
报警模块，连接主控模块，用于在云监管平台监测到该终端设备当前数据异常时以及通过DMS模块或ADAS模块收集到的数据判断出情况异常时，通过主控模块控制报警模块发出警示，提醒车内人员。
进一步的，还包括稳压稳流电路，终端设备由电源模块供电，所述电源模块通过稳压稳流电路后分别为主控模块及各模块供电。
进一步的，所述视频采集单元为摄像头，音频采集单元包括麦克风和喇叭。
进一步的，所述主控模块包括核心处理器、DDR内存、FLASH内存、调试单元和RTC时钟单元，所述核心处理器型号选用TMS320DM365，所述DDR内存型号选用K4T1G164QE芯片，所述FLASH内存型号选用K9F8G08U0B芯片，所述RTC时钟单元选用ISL12026时钟芯片。
进一步的，所述物理按键单元按功能划分为音量加键、音量减键、拍照键、录像键、通话键。
进一步的，所述DMS模块功能包括但不限于抽烟监测、接打电话监测、分心驾驶监测、未系安全带监测、喝水监测、打哈欠监测、闭眼监测、异常状态监测。
进一步的，所述ADAS模块功能包括但不限于前车碰撞报警、车道偏离报警、跟车国近报警、行人碰撞报警、盲区检测报警。
进一步的，还包括与主控模块连接、用于消除喇叭回声的的回声消除模块，所述回声消除模块包括回声消除芯片、音频编解码芯片，所述回声消除芯片型号选用FM1188芯片，所述音频编解码芯片型号选用TLV320AIC3101芯片。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型中，通过音视频数据采集模块将终端设备的所处环境信息采集后发送至主控模块，再通过4G传输模块上传到云监管平台，使得监控中心管理人员能够及时了解终端设备的运行情况及车内人员的驾驶状况。
2、本实用新型中，通过在终端设备内设置DMS模块和ADAS模块，便于在驾驶员或车内其他人员经理不集中、注意力不完全集中时，避免事故发生，从而提高驾驶的舒适性和安全性
3、本实用新型中，通过北斗定位模块对终端设备的当前位置进行定位，便于监控人员对终端设备位置进行锁定，也便于能够在发生某些特殊情况时，快速、准确的确定终端设备所在位置。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的音频解码播放流程图；
图3为本实用新型的RTC时钟原理图；
图4为本实用新型的串口电路原理图；
图5为本实用新型的物理按键单元原理图；
图6为本实用新型的回声消除模块原理图；
图7为本实用新型的FM1188电路图；
图8为本实用新型的音频编解码电路图；
图9为本实用新型的功放电路图；
图10为本实用新型的视频采集原理图；
图11为本实用新型的4G传输模块电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，术语“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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实用新型较佳实施例提供的基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，如图1所示，所述终端设备包括采用现有北斗定位电路实现北斗定位模块，还包括：
音视频数据采集模块，包括在终端设备的前后左右四个方向安装的视频采集单元以及终端设备内置的音频采集单元。其中，视频采集单元具体为摄像头，音频采集单元具体为麦克风(MIC)和喇叭。本实施例中，摄像头内置有通过I2C总线与核心处理器连接的视频转换芯片TVP5151，以TVP5151芯片来对模拟视频信号进行A/D转换。如图10所示，TVP5151芯片将摄像头采集到的一路PAL模式视频信号转换成BT656格式的数字视频信号，再将该视频信号输送到核心处理器进行压缩编码。
主控模块，对摄像头采集到的图像信息进行存储并处理，生成一个在显示模块上展现的360°全景画面。主控模块包括核心处理器、DDR内存(RAM)、FLASH内存(ROM)、调试单元和RTC时钟单元，本实施例中，核心处理器型号选用TMS320DM365，RAM型号选用K4T1G164QE芯片，ROM型号选用K9F8G08U0B芯片。调试单元具体采用串口连接PC机的方法来调试设备，将核心处理器的UART0接口作为调试接口。RTC时钟单元选用ISL12026时钟芯片，并连接有32.768KHz的外部晶振。其中：
TMS320DM365支持MPEG-4和H.264格式的编码，并支持5*4矩阵键盘，最大支持20个按键，开发复杂度低，灵活性高，支持多种速率、多种码流、多种格式、多个通道编码；集成ARM核和DSP核，既有强大的扩展性，又有较高的视频、图像处理能力；集成图像处理器，有效改善图像质量。核心处理器内置的DSP处理器负责视频数据的MPEG-4/H.264压缩编码，但DSP处理器只能处理数字信号，而摄像头采集的是模拟视频信号，因此需要在核心处理器前添加视频编码芯片，通过视频编码芯片将采集到的模拟视频信号转换成DSP处理器可处理的数字信号。以H.264格式对视频信号进行压缩，采用G.711格式对音频信号进行压缩。核心处理器的UART0接口的电平为3.3V，而PC机串口采用RS23协议，二者的电平不匹配，通过串口电平转换芯片MAX3221进行电平转换后进行正常通信。时钟芯片通过I2C总线与核心处理器连接，可通过I2C总线设置和读取时钟芯片的时间和日期。
交互模块，包括显示单元和物理按键单元，显示单元采用分辨率为640*480、大小为5.7英寸的显示屏，并集成电容触摸屏，该触摸屏的触摸芯片型号选用TS3510，采用3.3V供电，以I2C总线方式与核心处理器实现通信。本实施例中，物理按键单元按功能分为音量加键、音量减键、拍照键、录像键、通话键，如图5所示，GPIO69、GPIO70、GPIO71、GPIO72为中断引脚，在按键空闲时发生中断；GPIO65、GPIO66、GPIO67、GPIO68为普通I/O口，当按键按下时连接按键的两个I/O口电平发生变化，从而使核心处理器识别具体是哪个按键按下，并根据信号触发相应功能。
4G传输模块，用于将终端设备采集到音视频数据上传至云监管平台，本实施例中，4G传输模块型号选用4G U8300W，将U8300W的USB口经过HUB芯片与核心处理器连接。
DMS(驾驶员状态监测系统)模块，利用摄像头获取的图像，通过视觉跟踪、目标检测、动作识别等技术对驾驶员的驾驶行为及生理状态进行检测，当驾驶员发生疲劳、分心、打电话、抽烟、未系安全带等危险情况时在系统设定时间内报警以避免事故发生。DMS模块功能包括但不限于抽烟监测、接打电话监测、分心驾驶监测、未系安全带监测、喝水监测、打哈欠监测、闭眼监测、异常状态监测。
ADAS(高级驾驶辅助系统)模块，利用安装在终端设备上的各式各样传感器，在终端设备行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，通过核心处理器对收集的数据进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合北斗定位模块数据，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，以引起注意和提高安全性的主动安全技术，有效增加驾驶终端设备的舒适性和安全性。ADAS模块功能包括但不限于前车碰撞报警、车道偏离报警、跟车国近报警、行人碰撞报警、盲区检测报警。
电源模块，为终端设备各组成部分提供电能。
报警模块，报警模块与主控模块连接，当云监管平台的数据库监测到该终端设备当前数据异常时，则通过主控模块控制报警模块发出警示，提醒车内人员。
稳压稳流电路，终端设备由电源模块供电，所述电源模块通过稳压稳流电路后分别为主控模块及各模块供电，本实施例的稳压稳流电路采用现有的稳压电路和稳流电路实现。
本实施例的工作原理为：通过音视频数据采集模块将终端设备的所处环境信息采集后发送至主控模块，再通过4G传输模块上传到云监管平台，使得监控中心管理人员能够及时了解终端设备的运行情况及车内人员的驾驶状况，并且本实用新型通过北斗定位模块对终端设备的当前位置进行定位，便于监控人员对终端设备位置进行锁定，也便于能够在发生某些特殊情况时，快速、准确的确定终端设备所在位置。
实施例2
在实施例一的基础上，因终端设备采用喇叭形式外放，因而在通话过程中势必会有回声现象，因此还增加有回声消除模块，具体包括回声消除芯片、音频编解码芯片。本实施例中，回声消除芯片型号选用开发难度低的FM1188芯片，音频编解码芯片型号选用TLV320AIC3101芯片。核心处理器通过I2C总线与FM1188芯片连接，将FM1188芯片工作所需的配置参数通过I2C总线发送到FM1188芯片的内部寄存器中。MIC将采集到的模拟音频信号传送给FM1188芯片，FM1188芯片的工作原理是引用功放的输出信号作为回声消除的参考信号，进行回声消除。在将处理过的信号传送给音频编解码芯片，音频编解码芯片将该信号进行A/D转换，通过I2S总线传送给核心处理器(即图中的DM365)具体为：在音频下行通路上，核心处理器将接收到的音频信息传输给音频编解码芯片，音频编解码芯片经过D/A转换后，将模拟音频信号传输给功放，再由功放驱动喇叭发声，本实施例中的功放芯片型号选用TDA2822。在音频上行通路上，MIC将采集到的模拟音频信号传送给FM1188芯片。由于FM1188芯片并没有接收FM1188芯片的下行信号，因此不能进行回音消除。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，所述终端设备包括北斗定位模块，其特征在于，还包括：
音视频数据采集模块，包括在终端设备的前后左右四个方向安装的视频采集单元以及终端设备内置的音频采集单元，并将采集到的数据发送至主控模块；
主控模块，对音视频数据采集模块采集到的数据进行存储并处理，生成一个全景画面，同时将处理后的数据发送至云监管平台；
交互模块，连接主控模块，包括显示单元和物理按键单元，所述显示单元用于显示主控模块生成的全景画面，所述物理按键单元用于人员操控终端设备；
4G传输模块，用于将终端设备采集到音视频数据上传至云监管平台；
DMS模块，根据视频采集单元获取的图像对驾驶员行为进行检测并发送至主控模块，用于避免事故发生；
ADAS模块，用于在终端设备行驶过程中收集周围环境数据，并发送至主控模块，用于提高驾驶的舒适性和安全性；
电源模块，为终端设备各组成部分提供电能；
报警模块，连接主控模块，用于在云监管平台监测到该终端设备当前数据异常时以及通过DMS模块或ADAS模块收集到的数据判断出情况异常时，通过主控模块控制报警模块发出警示，提醒车内人员。
2.根据权利要求1所述的基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，其特征在于，还包括稳压稳流电路，终端设备由电源模块供电，所述电源模块通过稳压稳流电路后分别为主控模块及各模块供电。
3.根据权利要求1所述的基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，其特征在于，所述视频采集单元为摄像头，音频采集单元包括麦克风和喇叭。
4.根据权利要求1所述的基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，其特征在于，所述主控模块包括核心处理器、DDR内存、FLASH内存、调试单元和RTC时钟单元，所述核心处理器型号选用TMS320DM365，所述DDR内存型号选用K4T1G164QE芯片，所述FLASH内存型号选用K9F8G08U0B芯片，所述RTC时钟单元选用ISL12026时钟芯片。
5.根据权利要求1所述的基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，其特征在于，所述物理按键单元按功能划分为音量加键、音量减键、拍照键、录像键、通话键。
6.根据权利要求1所述的基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，其特征在于，所述DMS模块功能包括抽烟监测、接打电话监测、分心驾驶监测、未系安全带监测、喝水监测、打哈欠监测、闭眼监测、异常状态监测。
7.根据权利要求1所述的基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，其特征在于，所述ADAS模块功能包括前车碰撞报警、车道偏离报警、跟车过近报警、行人碰撞报警、盲区检测报警。
8.根据权利要求3所述的基于4G音视频传输技术的AI智能辅助驾驶终端设备，其特征在于，还包括与主控模块连接、用于消除喇叭回声的回声消除模块，所述回声消除模块包括回声消除芯片、音频编解码芯片，所述回声消除芯片型号选用FM1188芯片，所述音频编解码芯片型号选用TLV320AIC3101芯片。
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Address after: C6, data building, big data Industrial Park, 1625 xiner street, high tech Zone, Xinxiang City, Henan Province, 453000 Patentee after: Henan Xindian Information Technology Co.,Ltd. Address before: 453000 science and technology experimental building, high tech park, No.4 street, Donggan Road, high tech Development Zone, Xinxiang City, Henan Province Patentee before: HENAN XINFEI ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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Granted publication date: 20200407 |