一种车载全景智能避障系统论文和设计-何晓昀

全文摘要

本实用新型公开了一种车载全景智能避障系统,其中包括在车头保险杠的中部设置前摄像头(1),在车的左后视镜的最左端设置左摄像头(3),在车的右后视镜的最右端设置右摄像头(4),在车的车尾中部设置有后摄像头(2),在车底的中部设置有底部鱼眼摄像头(5),在车内部中部设置有车载计算机(6),车内的仪表板上方和\/或风挡玻璃上设置有显示屏(7)。该车载全景避障系统提供了在车身四周安装的4个广角相机和在车身底部安装的1个鱼眼相机实时采集图像,并能及时处理显示出来,因此本实用新型可以随时提醒驾驶员注意障碍物的位置,提升了驾驶员的驾驶体验和驾驶安全性。

主设计要求

1.一种车载全景智能避障系统,其特征在于:包括在车头保险杠的中部设置前摄像头(1),在车的左后视镜的最左端设置左摄像头(3),在车的右后视镜的最右端设置右摄像头(4),在车的车尾中部设置有后摄像头(2),在车底的中部设置有底部鱼眼摄像头(5),在车内部中部设置有车载计算机(6),车内的仪表板上方和\/或风挡玻璃上设置有显示屏(7);所述底部鱼眼摄像头(5)安装有自动清洗装置;所述车载计算机(6)采用嵌入式人工智能计算平台;所述显示屏(7)通过在汽车玻璃上贴一层半透膜,再将显示器平放,输出格式换为HUB模式,设置图像倒置、设置弱化图像信息、设置增强重要信息提示或所述显示屏(7)通过采用自身使用独立支架和半透膜连接在一起,此时所述显示屏(7)使用亚克力材质;所述车载计算机(6)的网络连接接口符合802.11ac传输标准,且网络支持1GB以太网,且该车载计算机(6)需要同时支持WLAN和蓝牙功能;所述车载计算机(6)对摄像机的支持为支持12路CSI通道且支持6个摄像机同时工作且该车载计算机(6)摄像通道传递速度为2.5千兆字节\/秒\/通道;所述底部鱼眼摄像头(5)使用对角角度为198°的鱼眼镜头,该底部鱼眼摄像头(5)是使用固定光圈感红外\/IR镜头,像素为500万像素,相对孔径(ApertureD\/f'):F1:2.0、焦距:1.39mm;所述底部鱼眼摄像头(5)外设置有相机箱,该相机箱为可开启封闭的设计。

设计方案

1.一种车载全景智能避障系统,其特征在于:包括在车头保险杠的中部设置前摄像头(1),在车的左后视镜的最左端设置左摄像头(3),在车的右后视镜的最右端设置右摄像头(4),在车的车尾中部设置有后摄像头(2),在车底的中部设置有底部鱼眼摄像头(5),在车内部中部设置有车载计算机(6),车内的仪表板上方和\/或风挡玻璃上设置有显示屏(7);所述底部鱼眼摄像头(5)安装有自动清洗装置;

所述车载计算机(6)采用嵌入式人工智能计算平台;所述显示屏(7)通过在汽车玻璃上贴一层半透膜,再将显示器平放,输出格式换为HUB模式,设置图像倒置、设置弱化图像信息、设置增强重要信息提示或所述显示屏(7)通过采用自身使用独立支架和半透膜连接在一起,此时所述显示屏(7)使用亚克力材质;所述车载计算机(6)的网络连接接口符合802.11ac传输标准,且网络支持1GB以太网,且该车载计算机(6)需要同时支持WLAN和蓝牙功能;所述车载计算机(6)对摄像机的支持为支持12路CSI通道且支持6个摄像机同时工作且该车载计算机(6)摄像通道传递速度为2.5千兆字节\/秒\/通道;

所述底部鱼眼摄像头(5)使用对角角度为198°的鱼眼镜头,该底部鱼眼摄像头(5)是使用固定光圈感红外\/IR镜头,像素为500万像素,相对孔径(Aperture D\/f'):F1:2.0、焦距:1.39mm;所述底部鱼眼摄像头(5)外设置有相机箱,该相机箱为可开启封闭的设计。

2.根据权利要求1所述的一种车载全景智能避障系统,其特征在于:所述车载计算机(6)的视频支持为4K x 2K,60fps的编解码。

3.根据权利要求1所述的一种车载全景智能避障系统,其特征在于:所述车载计算机(6)的内存至少为8GB且使用DDR4规格,至少支持58.3千兆字节\/秒的传输速度。

4.根据权利要求1所述的一种车载全景智能避障系统,其特征在于:所述显示屏(7)为7寸LED显示器。

5.根据权利要求1所述的一种车载全景智能避障系统,其特征在于:所述底部鱼眼摄像头(5)是一种广角摄像头。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种行车辅助系统,尤其涉及一种车载全景智能避障系统。

背景技术

随着社会不断发展,机动车的使用越来越频繁,人们对车辆的安全性要求越来越高, 对于汽车倒车避障这方面来说,目前大多数人使用的为360°全景行车系统,但360°全景行车记录仪虽然能够提供全面的图像记录功能却无法对障碍物进行识别和检测。其次,目前的360全景行车记录仪都只配置了前、后、左、右四个方向的相机,对于车身底部等位置仍然存在盲区。其三,目前汽车对障碍物的检测主要还是需要依靠超声波雷达完成,受到超声波雷达的功能限制,汽车无法使用超声波雷达对障碍物进行准备位置定位和大小识别,也无法实现障碍物的可视化,导致用户不能直观地了解障碍物的大小、位置和类型。

比如国家知识产权局公开了公开号为CN 205632288U的专利文献,一种全景倒车影像系统,其特征在于:包括图像采集模块、系统控制模块、图像显示模块、图像处理电路模块和图像拼接融合电路模块;所述图像采集模块的输出端分别与系统控制模块和图像显示模块的输入端连接;所述系统控制模块的一输出端与图像处理电路模块的输入端连接;所述图像处理电路模块的输出端经图像拼接融合电路模块与系统控制模块连接;所述系统控制模块的另一输出端与图像显示模块连接。

又比如国家知识产权局公开了公开号为CN108819895A的专利文献,1.一种车载全景影像系统,其特征在于,所述车载全景影像系统包括:摄像模块(100),用于通过摄像装置拍摄车辆的A柱盲区内的影像;图像处理模块(200),用于对所述摄像模块拍摄的影像数据进行处理合成,生成A柱盲区影像数据;转向信号检测模块(300),用于检测车辆的转向信号;显示控制模块(400),用于根据转向信号检测结果控制所述车载全景影像系统的影像切换;显示模块(500),用于在显示器上实时显示处理合成后的A柱盲区影像。

再比如国家知识产权局以2018年08月17号为公开日公开了公开号为CN108415036A 的专利文献,1.一种车载智能避障系统,其特征在于,包括中央处理单元、激光雷达单元及超声波测 距单元,所述激光雷达单元包括激光发射端、回波接收端、电动云台、图像处理单元及微控 制器,所述激光发射端、回波接收端、图像处理单元及电动云台分别与所述微控制器连接, 所述微控制器与所述中央处理单元连接;所述超声波测距单元包括超声波发生器、循环发 射电路、发射端、接收端、循环接收电路及接收处理电路,所述超声波发生器的复位端与所述中央处理单元的第一控制端连接,所述超声波发生器的输出端与所述循环发射电路的输入端连接,所述循环发射电路的输出端与所述发射端的输入端连接,所述接收端的输出端 与所述循环接收电路的输入端连接,所述循环接收电路的输出端与所述接收处理电路的输入端连接,所述接收处理电路的输出端与所述中央处理单元的输入端连接。

以上检索到的已公开文献均无法做到本实用新型的全景倒车系统可以同时解决的问题,它们不能在检测车身底部可能存在的障碍物的同时对可能危害到车辆行驶的障碍物进行自动识别并用简单快捷的方式及时提示驾驶员,而且过分依赖超声波雷达,存在大量误报情况,无法精确预判路面上可能发生的危险情况,也影响了驾驶员的行驶体验。

实用新型内容

为了克服上述之不足,本实用新型采用的技术方案是:

包括一种车载智能避障系统,其特征在于:包括在车头保险杠的中部设置前摄像头(1),在车的左后视镜的最左端设置左摄像头(3),在车的右后视镜的最右端设置右摄像头(4),在车的车尾中部设置有后摄像头(2),在车底的中部设置有底部鱼眼摄像头(5),在车内部中部设置有车载计算机(6),车内的仪表板上方和\/或风挡玻璃上设置有显示屏(7);

所述底部鱼眼摄像头(5)是一种广角摄像头,且安装有自动清洗装置;所述车载计算机(6)采用嵌入式人工智能计算平台;所述显示屏(7)通过在汽车玻璃上贴一层半透膜,再将显示器平放,输出格式换为HUB模式,设置图像倒置、设置弱化图像信息、设置增强重要信息提示或所述显示屏(7)通过采用自身使用独立支架和半透膜连接在一起,此时所述显示屏(7)使用亚克力材质;所述车载计算机(6)的网络连接接口符合802.11ac传输标准,且网络支持1GB以太网,且该车载计算机(6)需要同时支持WLAN和蓝牙功能;所述车载计算机(6)对摄像机的支持为支持12路CSI通道且支持6个摄像机同时工作且该车载计算机(6)摄像通道传递速度为2.5千兆字节\/秒\/通道;

所述底部鱼眼摄像头(5)使用对角角度198°的鱼眼镜头,该底部鱼眼摄像头(5)是使用固定光圈感红外\/IR镜头,像素为500万像素,满足相对孔径(Aperture D\/f'):F1:2.0、焦距:1.39mm;所述底部鱼眼摄像头(5)外设置有相机箱,该相机箱为可开启封闭的设计。

进一步地,所述车载计算机(6)的视频支持为4K x 2K,60fps的编解码。

进一步地,所述车载计算机(6)的内存至少为8GB且使用DDR4规格,至少支持58.3千兆字节\/秒的传输速度。

进一步地,所述显示屏(7)为7寸LED显示器。

本实用新型的有益效果:

在车身四周安装的4个广角相机和在车身底部安装的1个鱼眼相机实时采集图像,5幅图像经过图像处理单元矫正和拼接后,形成一幅车辆四周和车辆底部的全景图,实时传送到中控台的显示设备上显示,全面监控车身周围环境和车辆底部情况;系统使用人工智能技术和图像处理技术在全景图上将有可能对车辆行驶安全造成隐患的障碍物实时检测出来,同时报警,因此本实用新型可以随时提醒驾驶员注意障碍物的位置,整体提高了驾驶过程的安全性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型系统的实际安装立体结构示意图;

图2 本实用新型的显示器+半透膜的Hub显示方式局部结构示意图;

图3 本实用新型的独立式Hub显示方式局部结构示意图。

图中:1、前摄像头;2、后摄像头;3、左摄像头;4、右摄像头;5、底部鱼眼摄像头;6、车载计算机;7、显示屏。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示,本实用新型一种车载全景智能避障系统,其包括在车头保险杠的中部设置前摄像头1,在车的左后视镜的最左端设置左摄像头3,在车的右后视镜的最右端设置右摄像头4,在车的车尾中部设置有后摄像头2,在车底的中部设置有底部鱼眼摄像头5,在车内部中部设置有车载计算机6,车内的仪表板上方和\/或挡风玻璃上设置有显示屏7;系统运作时,1-5号摄像头部件对汽车四周环境和车底图像进行采集,连接到车载计算机6,经过车载计算机6的图像处理单元进行矫正和拼接后,合成一幅车辆四周和底部的全景图;系统同时使用人工智能技术和图像处理技术,在合成的全景图上将车身四周和车辆底部有可能对车辆行驶安全造成隐患的障碍物实时检测出来后,再将全景图像和障碍物检测结果实时传送到显示屏7上。由于汽车底部的环境较其它部位都更为容易染上尘埃脏污,所以所述底部的广角摄像头安装有自动清洗装置,而所述车载计算机为了避免占用过多的车内空间,采用嵌入式人工智能计算平台。

摄像头1、2、3、4用于采集车身四周图像,底部鱼眼摄像头5用于拍摄底部地面图像;1-5所有摄像头均与车载计算机6相连接,车载计算机6获取图像后进行图像处理,完成车身四周及底部图像的全景图像合成;车载计算机6通过人工智能和图像检测技术对由摄像头1-5合成的全景图进行分析,找到可能危害行车安全的障碍物;车载计算机连接显示屏7,用于显示合成的全景图像和被计算机检测的障碍物位置,显示屏7自带触控功能可完成人机之间的控制交互,方便驾驶员的操控;

由于需要实时完成对5个摄像头的图像拼接,还需要通过人工智能的方式自动识别车身周围的障碍物,所以对车载计算机6的要求比较高。普通的嵌入式设备无法满足需求,本实用新型采用嵌入式人工智能计算平台,例如Nvidia公司的Jetson TX2,所有最低配置都满足了本实用新型在权利要求书中所提到的最低要求,达到这些要求才能完成本实用新型的功能效果,因此所述车载计算机6满足如下条件,网络连接接口符合802.11ac传输标准,且网络支持1GB以太网,且该车载计算机6需要同时支持WLAN和蓝牙功能,即使想要安装本系统车型可能由于设计的原因不便于在图1中所述位置附近嵌入该车载计算机6时,该车载计算机6依然可以在其它位置如车尾中部、后备箱中嵌入安装,此时依然可以通过WLAN和蓝牙功能实现数据对接,而且由于网络支持的原因,数据可以及时准确传送到。而该车载计算机6对摄像机的支持为支持12路CSI通道且支持至少6个摄像机同时工作,也确保了该车载计算机6可以支持本实用新型所涉及的摄像头同时工作数量。该车载计算机6摄像通道传递速度为2.5千兆字节\/秒\/通道,满足了清晰度和传输速度的并存的标准,为本实用新型的实现提供了硬件支撑。 安装在车身底部的底部广角摄像头,拍摄角度较大,需要使用到鱼眼镜头,具体数据为高清500万像素(固定光圈感红外\/IR)、像面尺寸:1\/2.5\

设计图

一种车载全景智能避障系统论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920019529.6

申请日:2019-01-07

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:44(广东)

授权编号:CN209486733U

授权时间:20191011

主分类号:G07C 5/08

专利分类号:G07C5/08;G06K9/00

范畴分类:40F;

申请人:广东理工学院

第一申请人:广东理工学院

申请人地址:526100 广东省肇庆市高要城区祈福大道广东理工学院

发明人:何晓昀;杨海龙;李业健;农旭安;范茏;谢秀齐;陈亦翔

第一发明人:何晓昀

当前权利人:广东理工学院

代理人:刘媖

代理机构:44228

代理机构编号:广州市南锋专利事务所有限公司

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  

一种车载全景智能避障系统论文和设计-何晓昀
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