基于摄像机和雷达探测功能的汽车警示系统

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种基于摄像机和雷达探测功能的汽车警示系统。

背景技术

随着汽车行业的迅速发展，汽车性价比的提升以及选择自由度的增大，汽车逐步步入大部分普通家庭，成为人们日常生活必不可少的交通工具。然而，在汽车使用频率增大的同时，伴随着越来越多的安全隐患或事故，对人们的生活造成了极大的影响。

为了提高汽车安全，目前在汽车上采用警示灯提醒用户注意周围环境的相关组件较少，如奥迪提出的雷达与灯具的结合，但是需要两部分组件的组合，结构复杂，需要两个组件之间通过导线进行连接，增加了线束，占据空间较大。另外还有些车型提出使用传感器单一的实现预防的措施来实现给车主的警告提示，功能比较单一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中多个组件集成结构复杂，占据空间大、功能单一的问题，本发明提供一种基于摄像机和雷达探测功能的汽车警示系统，通过摄像机和雷达探测对周边环境的信号采集和处理，判断周边环境是否有危险，及时通知车主或通过灯具警示周边用户，避免发生安全隐患和事故从而实现汽车安全的，实现结构简单，占据空间小。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于摄像机和雷达探测功能的汽车警示系统，包括：电源管理模块、ADAS微控处理器、LED警示灯具、图像采集模块、图像处理模块、雷达测距模块和雷达数据处理模块；所述ADAS微控处理器、所述LED警示灯具、所述图像采集模块、所述图像处理模块和所述雷达测距模块均与所述电源管理模块相连，所述电源管理模块为所述ADAS微控处理器、所述LED警示灯具、所述摄像头、所述图像采集模块、所述图像处理模块和所述雷达测距模块提供电能；所述图像采集模块与所述图像处理模块相连，所述图像采集模块采集所述图像信息，并将所述图像信息传输至所述所述图像处理模块，所述图像处理模块接收所述图像信息，并将所述图像信息转换成图像数字信号；所述雷达测距模块与所述雷达数据处理模块相连，所述雷达测距模块采集雷达信号，并通过所述雷达数据处理模块将雷达信号转换成雷达数字信号；所述LED警示灯具、所述图像处理模块和所述雷达数据处理模块均与所述ADAS微控处理器相连，所述ADAS微控处理器用于接收所述图像数字信号和所述雷达数字信号，所述ADAS微控处理器根据所述图像数字信号和所述雷达数字信号生成控制指令给所述LED警示灯具，控制所述LED警示灯具的工作状态。

进一步，具体的，所述图像采集模块包括摄像头和FPD-LINK串行器，所述摄像头的一端与所述FPD-LINK串行器一端相连，所述摄像头采集所述图像信息，所述FPD-LINK串行器用于将采集的图像信息传输给所述图像处理模块。

进一步，具体的，所述图像处理模块包括同轴转化模块和FPD解串器，所述FPD-LINK串行器另一端和所述同轴转化模块一端相连，所述同轴转化模块另一端与所述FPD解串器一端相连；所述同轴转化模块用于将所述图像信息转换成所述图像数字信号；所述FPD解串器对所述图像数字信号进行解码；所述FPD解串器另一端与所述ADAS微控处理器连接，用于所述ADAS微控处理器与所述FPD解串器之间信号的传输。

进一步，具体的，所述电源管理模块包括电源滤波处理模块、防反模块、过压保护模块和线性稳压器模块；所述防反模块、所述过压保护模块和所述线性稳压器模块均与所述电源滤波处理模块相连，所述电源滤波处理模块滤除输入至防反模块、过压保护模块和线性稳压器模电源信号的干扰信息。

进一步，具体的，所述LED警示灯具包括驱动模块和LED发光器件，所述LED发光器件与所述驱动模块相连；所述防反模块、所述过压保护模块均与所述驱动模块相连，所述防反模块、所述过压保护模块用于保护所述驱动模块；所述驱动模块还与所述ADAS微控处理器相连；所述驱动模块用于给所述LED发光器件提供恒定的电源，当所述驱动模块接收所述ADAS微控处理器发送的所述控制指令时，所述驱动模块将所述控制指令发送至所述LED发光器件。

进一步，具体的，所述LED发光器件接收并执行所述控制指令，所述LED发光器件发射出人眼可见的明暗光。

进一步，具体的，所述LED警示灯具采用汽车侧标志灯、侧转向灯、超车辅助灯或转向灯。

进一步，具体的，所述汽车警示系统集成在所述汽车侧标志灯、所述侧转向灯、所述超车辅助灯或所述转向灯上。

进一步，具体的，所述线性稳压器模块包括第一线性稳压器、第二线性稳压器、第三线性稳压器和第四线性稳压器；所述第一线性稳压器、所述第二线性稳压器、所述第三线性稳压器和所述第四线性稳压器均与所述电源滤波处理模块相连；所述第一线性稳压器与所述ADAS微控处理器相连，所述第一线性稳压器用于给所述ADAS微控处理器提供电压信号；所述第二线性稳压器与所述同轴转化模块相连，所述第二线性稳压器用于给所述同轴转化模块提供电压信号；所述第二线性稳压器还与所述雷达测距模块相连，所述第二线性稳压器用于给所述雷达测距模块提供电压信号；所述第三线性稳压器与所述FPD-LINK串行器相连，所述第三线性稳压器用于给所述FPD-LINK串行器提供电压信号；所述第四线性稳压器与所述摄像头相连，所述第四线性稳压器用于给所述摄像头提供电压信号。

进一步，具体的，还包括干扰滤波处理模块，所述干扰滤波处理模块与所述同轴转换模块相连，用于滤除同轴转换模块的干扰信号。

本发明的有益效果是，本发明的一种基于摄像机和雷达探测功能的汽车警示系统，相对于现有技术，通过摄像机和雷达探测对周边环境的信号采集和处理，判断周边环境是否有危险，并通过控制LED警示灯具及时通知车主或警示周边用户，避免发生安全隐患和事故，从而实现汽车安全的，实现结构简单，占据空间小。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明最优实施例的系统组成框图。

图2是本发明最优实施例的详细系统组成框图。

图3是本发明最优实施例汽车灯具结构示意图。

图中1、电源管理模块；2、ADAS微控处理器；3、LED警示灯具；5、图像采集模块；6、图像处理模块；7、雷达测距模块；8、雷达数据处理模块；9、干扰滤波处理模块；11、电源滤波处理模块；12、防反模块；13、过压保护模块；14、线性稳压器模块；14-1、第一线性稳压器；14-2、第二线性稳压器；14-3第三线性稳压器；14-4、第四线性稳压器；31、驱动模块；32、LED发光器件；51、摄像头；52、FPD-LINK串行器；61、同轴转化模块；62、FPD解串器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-3所示，是本发明最优实施例，一种基于摄像机和雷达探测功能的汽车警示系统，包括：电源管理模块1、ADAS微控处理器2、LED警示灯具3、图像采集模块5、图像处理模块6、雷达测距模块7和雷达数据处理模块8；ADAS微控处理器2、LED警示灯具3、图像采集模块5、图像处理模块6和雷达测距模块7均与电源管理模块1相连，电源管理模块1为ADAS微控处理器2、LED警示灯具3、图像采集模块5、图像处理模块6和雷达测距模块7提供电能；图像处理模块6与图像采集模块5相连，图像采集模块采集图像信息，并将图像信息传输至图像处理模块6；图像处理模块6获取图像信息，将图像信息转换成图像数字信号；雷达测距模块7与雷达数据处理模块8相连，雷达测距模块7采集雷达信号，并通过雷达数据处理模块8将雷达信号转换成雷达数字信号；LED警示灯具3、图像处理模块6和雷达数据处理模块8均与ADAS微控处理器2相连，ADAS微控处理器2用于接收图像数字信号和雷达数字信号，ADAS微控处理器2根据图像数字信号和雷达数字信号生成控制指令给LED警示灯具3，控制LED警示灯具3的工作状态。

在本发明实施例中，通过图像采集模块5和雷达测距模块7进行数据的同步采集，通过图像采集模块5采集周边环境的图像信息，雷法测距模块采集障碍物的雷达信息,比如后方车辆与本车的距离信息，并对图像信息和雷达信息进行处理，转成图像数字信号和雷达数据信号，ADAS微控处理器2根据图像数字信号和雷达数字信号的信息对LED警示灯具3进行控制，通过LED警示灯具3发射出的光线用来提醒车主以及周边人员注意周围的状况，相对于现有技术，该警示系统能够直观、有效的帮助车主、周边人员应对行车过程中的紧急事件，比如，周边有超车、或者未能及时发现后面车辆转向、超车时，通过图像采集和雷达测距，能够及时通过警示效果对周边进行警示，使得在盲区的车辆能够及时观测，提高了行车的安全性。

在本发明一些实施例中，基于摄像机和雷达探测功能的汽车警示系统还与车身控制系统连接，通过图像采集和雷达测距，及时将获得图像信号和雷达信号传输至车身控制系统，便于车主发现行车过程中的紧急事件。

在本发明实施例中，ADAS微控处理器2处理芯片为S9KEAZ128AMLH，但不仅限如此。

在本发明实施例中，图像采集模块5包括摄像头51和FPD-LINK串行器52，摄像头51的一端与FPD-LINK串行器52一端相连，摄像头51采集图像信息，FPD-LINK串行器51用于将采集的图像信息传输给图像处理模块6，图像处理模块6包括同轴转化模块61和FPD解串器62，FPD-LINK串行器61另一端和同轴转化模块61一端相连，同轴转化模块61另一端与FPD解串器62一端相连；同轴转化模块61用于将图像信息转换成图像数字信号；FPD解串器62对图像数字信号进行解码；FPD解串器62另一端与ADAS微控处理器2连接，用于ADAS微控处理器2与FPD解串器62之间信号的传输。

在本发明实施例中，摄像头51和FPD-LINK串行器52之间通过IIC总线相连，将摄像头51拍摄的图像信息以单帧形式快速传输。

具体的，FPD-LINK串行器52采用FPD-LINK串行芯片，具体采用基于FPD Link规范的DS90UB933-Q1型号串行芯片，DS90UB933-Q1集成差分在高速前向信道和双向控制通道数据路径，FPD-LINK串行器52为连接在摄像头51和同轴转化模块61之间电子控制单元ECU。适合驱动高达12位像素的视频数据深度、两个同步信号以及双向控制通道总线的视频数据。

摄像头51将传入的并行低电压CMOS(LVCMOS)或摄像头串行接口(CSI-2)流变换为单路高速差分对，可接受达12位数据+2位(例如，水平同步[HSYNC]。在同步转发模式下，FPD解串器62会等待来自所有摄像头51的视频线路传入的图像信息，然后再对这些线路进行解码，并将其嵌入CSI-2输出流中，换而言之，来自所有摄像头的相同线路就会交错在一起。FPD解串器62还用于将传入的流封装到一到两个MIPI CSI-2输出流中。为此，虚拟通道标识符(VC-ID)会对MIPI CSI-2输出总线上的视频流进行区分，以便ISP和视觉处理器可以区分各个视频流。

同轴转化模块62用于对图像信息识别，将图像信息转换成ADAS微控处理器2可以接收的数字信号，解决了图像信息不能与ADAS微控处理器2直接交互的问题。

需要说明的是，如图3所示，摄像头51和雷达测距模块7集成在汽车灯具中，占据空间小，兼容性好。在本发明具体实施例中，汽车灯具优选但不限于汽车侧标志灯、侧转向灯、超车辅助灯或转向灯。摄像头51和雷达测距模块7集成在汽车灯具中的数量不超过4个。

在本发明实施例中，电源管理模块1包括电源滤波处理模块11、防反模块12、过压保护模块13和线性稳压器模块14；防反模块12、过压保护模块13和线性稳压器模块14均与电源滤波处理模块11相连，电源滤波处理模块11用于滤除输入至防反模块12、过压保护模块13和线性稳压器模电源信号的干扰信息。

线性稳压器模块14包括第一线性稳压器14-1、第二线性稳压器14-2、第三线性稳压器14-3和第四线性稳压器14-4；第一线性稳压器14-1、第二线性稳压器14-2、第三线性稳压器14-3和第四线性稳压器14-4均与电源滤波处理模块11相连；第一线性稳压器14-1与ADAS微控处理器2相连，第一线性稳压器14-1用于给ADAS微控处理器2提供电压信号；第二线性稳压器14-2与同轴转化模块61相连，第二线性稳压器14-2用于给同轴转化模块61提供电压信号；第二线性稳压器14-2还与雷达测距模块7相连，第二线性稳压器14-2用于给雷达测距模块7提供电压信号；第三线性稳压器14-3与FPD-LINK串行器52相连，第三线性稳压器14-3用于给FPD-LINK串行器52提供电压信号；第四线性稳压器14-4还与摄像头51相连，第四线性稳压器14-4用于给摄像头51提供电压信号。

在本发明实施例中，第一线性稳压器14-1输出5V电压信号，第二线性稳压器14-2输出3.3V电压信号，第三线性稳压器14-3输出1.8V电压信号，第四线性稳压器14-4输出1.5v电压信号。

在本发明实施例中，LED警示灯具3包括驱动模块31和LED发光器件32，LED发光器件32与驱动模块31相连；防反模块12、过压保护模块13均与驱动模块31相连，防反模块12、过压保护模块13用于保护驱动模块31；驱动模块31用于给LED发光器件32提供恒定的电源，保证LED发光器能够被点亮，驱动模块31还与ADAS微控处理器2相连；当驱动模块31接收ADAS微控处理器2发射出的控制指令时，驱动模块31驱动LED发光器件32，LED发光器件32被打开。LED发光器件32接收并执行控制指令，LED发光器件32发射出人眼可见的明暗光。

在本发明实施例中，LED警示灯具3采用汽车侧标志灯、侧转向灯、超车辅助灯或转向灯，但不仅限于此，直接通过汽车侧标志灯、侧转向灯、超车辅助灯或转向灯发出警示，不需要额外安装警示灯具，实现结构简单，成本低。

在本发明实施例中，汽车警示系统集成在汽车侧标志灯、侧转向灯、超车辅助灯或转向灯上，提高了汽车警示系统的兼容性，且集成在汽车侧标志灯、侧转向灯、超车辅助灯或转向灯上，占据空间小。

在本发明实施例中，一种基于摄像机和雷达探测功能的汽车警示系统好包括干扰滤波处理模块9，干扰滤波处理模块9与同轴转换模块相连，用于滤除同轴转换模块的干扰信号。

本发明的一种基于摄像机和雷达探测功能的汽车警示系统，采用摄像头与雷达探测融合的方式，通过摄像机和雷达探测对周边环境的信号采集和处理，判断周边环境是否有危险，并通过控制LED警示灯具及时通知车主或警示周边用户，避免发生安全隐患和事故，从而实现汽车安全的，实现结构简单，占据空间小，兼容性好。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。