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一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台

阅读:896发布:2020-05-08

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1.一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:包括摄像头控制仓、固定台、主控仓、竖直旋转步进电机平旋转步进电机,所述摄像头控制仓的上部截面为三形,所述摄像头控制仓的底部两侧分别向下延伸出一连接柱,所述固定台截面为U型,所述固定台的上部置于摄像头控制仓的两个连接柱之间,所述固定台的两侧面之间设有竖直旋转步进电机,所述水平旋转步进电机置于固定台下方,且通过水平传动轴和固定台连接,所述主控仓置于水平旋转步进电机下方,且通过四个支撑杆和水平旋转步进电机固定连接,所述摄像头控制仓前面安装有深度摄像头和CMOS摄像头,所述深度摄像头安装于CMOS摄像头的正上方。
2.根据权利要求1所述的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:
所述固定台和摄像头控制仓通过一连接轴连接,所述连接轴两端分别依次贯穿固定台和摄像头控制仓,所述摄像头控制仓可绕连接轴旋转,所述固定台和连接轴固定。
3.根据权利要求1所述的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:
还包括Z形传动轴,所述Z形传动轴一端固定在摄像头控制仓的一内侧面上,另一端固定在竖直旋转步进电机上,所述Z形传动轴可通过竖直旋转步进电机带动摄像头控制仓绕连接轴转动。
4.根据权利要求1所述的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:
所述摄像头控制仓内设有图像传感器、数字信号传感器、四个CMOS摄像头的控制芯片和两个深度摄像头的控制芯片。
5.根据权利要求4所述的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:
所述图像传感器的型号为HY7131R,所述数字信号传感器的型号为VIMICRO301L。
6.根据权利要求4所述的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:
四个所述CMOS摄像头的控制芯片的型号分别为AL422B、PAM3101DAB28、SN74LVC1G00和OV7670,两个所述深度摄像头的控制芯片的型号分别为VIMICRO301L和CH340。
7.根据权利要求1所述的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:
所述主控仓内设有主控芯片及驱动控制电路
8.根据权利要求7所述的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:
所述主控芯片的型号为STM32F1ZET6和树莓派。
9.根据权利要求7所述的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:
所述驱动控制电路包括电机驱动模二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、排针J18、排针J19和排针J20,所述电机驱动模块的引脚IN1、IN2、IN3、IN4、ENA和ENB均连接在排针J18上,所述电机驱动模块的引脚9和引脚4均接电源VCC,且引脚4分线分别连接二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4的输出端,所述二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4输入端分别连接二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8输出端,所述二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8的输入端均接地,所述电机驱动模块的引脚1和引脚15均接地,所述电机驱动模块的引脚2和引脚3均连接在排针J20上,所述电机驱动模块的引脚13和引脚14均连接在排针J19上,所述电机驱动模块的GND结地。
10.根据权利要求8所述的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其特征在于:所述CMOS摄像头内的控制芯片PAM3101DAB28的引脚5和控制芯片OV7670的引脚F1连接,所述控制芯片OV7670的引脚D2连接控制芯片SN74LVC1G00的引脚3,所述控制芯片OV7670的引脚B4、A4、B5、A5、F4、E4、F5、E4分别和控制芯片AL422B的引脚1、2、3、4、11、12、13、14相连,所述控制芯片AL422B的引脚18、17、16、15、25、26、27、28分别和树莓派的引脚GPIO7、GPIO8、GPIO9、GPIO10、GPIO11、GPIO12、GPIO13、GPIO14相连;
所述深度摄像头内的控制芯片VIMICRO301L和CH340通过usb接口连接,所述CH340的引脚TX-3和RX-4分别和树莓派的引脚RX-15和TX-16连接。

说明书全文

一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台

技术领域

[0001] 本实用新型涉及ADAS自动驾驶技术领域,具体涉及一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台。

背景技术

[0002] 高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System,ADAS),是指根据传感器感知到的周围环境信息及本车运行状态信息,进行一定的决策规划后,提醒驾驶员采取某些动作或代替驾驶员进行一部分操控,从而达到减轻驾驶员操控负担,提高车辆驾乘安全性和舒适性的目的。目前ADAS常用的环境感知传感器主要有摄像头、毫米波雷达和声波雷达三种。
[0003] 其中摄像头安装使用简单、获取的图像信息量大、投入成本低、作用范围广,并且近些年更是得益于数字图像处理技术的快速发展和计算机硬件性能的提高,已经成为ADAS不可或缺的一类传感器。摄像头根据镜头和布置方式的不同可分为以下四类:单目摄像头、双目摄像头、三目摄像头和环视摄像头。但是单目摄像头测距效果差,三目与环视摄像头畸变策划稿难度高,运算量大,不适合工程的开发。
[0004] 为了提高实时运算速度,获得准确的信息,同时还要保证目标始终在视野内。要求设计的辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台具有以下功能:①搭载有主频较大,功能较强的中央处理芯片。②使用镜头畸变程度小,清晰度高的CMOS摄像头。③使用双目识别算法准确测量距离。④始终跟踪目标,使目标不在视野内丢失。实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台来解决现有技术的摄像头监控平台监控范围小且运算量大的问题。
[0006] 为解决以上技术问题,本实用新型的技术方案是:提供一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其创新点在于:包括摄像头控制仓、固定台、主控仓、竖直旋转步进电机平旋转步进电机,所述摄像头控制仓的上部截面为三形,所述摄像头控制仓的底部两侧分别向下延伸出一连接柱,所述固定台截面为U型,所述固定台的上部置于摄像头控制仓的两个连接柱之间,所述固定台的两侧面之间设有竖直旋转步进电机,所述水平旋转步进电机置于固定台下方,且通过水平传动轴和固定台连接,所述主控仓置于水平旋转步进电机下方,且通过四个支撑杆和水平旋转步进电机固定连接,所述摄像头控制仓前面安装有深度摄像头和CMOS摄像头,所述深度摄像头安装于CMOS摄像头的正上方。
[0007] 进一步的,所述固定台和摄像头控制仓通过一连接轴连接,所述连接轴两端分别依次贯穿固定台和摄像头控制仓,所述摄像头控制仓可绕连接轴旋转,所述固定台和连接轴固定。
[0008] 进一步的,还包括Z形传动轴,所述Z形传动轴一端固定在摄像头控制仓的一内侧面上,另一端固定在竖直旋转步进电机上,所述Z形传动轴可通过竖直旋转步进电机带动摄像头控制仓绕连接轴转动。
[0009] 进一步的,所述摄像头控制仓内设有图像传感器、数字信号传感器、四个CMOS摄像头的控制芯片和两个深度摄像头的控制芯片。
[0010] 进一步的,所述图像传感器的型号为HY7131R,所述数字信号传感器的型号为VIMICRO301L。
[0011] 进一步的,四个所述CMOS摄像头的控制芯片的型号分别为AL422B、PAM3101DAB28、SN74LVC1G00和OV7670,两个所述深度摄像头的控制芯片的型号分别为VIMICRO301和CH340。
[0012] 进一步的,所述主控仓内设有主控芯片及驱动控制电路
[0013] 进一步的,所述主控芯片的型号为STM32F1ZET6和树莓派。
[0014] 进一步的,所述驱动控制电路包括电机驱动模二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、排针J18、排针J19和排针J20,所述电机驱动模块的引脚IN1、IN2、IN3、IN4、ENA和ENB均连接在排针J18上,所述电机驱动模块的引脚9和引脚4均接电源VCC,且引脚4分线分别连接二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4的输出端,所述二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4输入端分别连接二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8输出端,所述二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8的输入端均接地,所述电机驱动模块的的引脚1和引脚15均接地,所述电机驱动模块的引脚2和引脚3均连接在排针J20上,所述电机驱动模块的引脚13和引脚14均连接在排针J19上,所述电机驱动模块的GND结地。
[0015] 进一步的,所述CMOS摄像头内的控制芯片PAM3101DAB28的引脚5和控制芯片OV7670的引脚F1连接,所述控制芯片OV7670的引脚D2连接控制芯片SN74LVC1G00的引脚3,所述控制芯片OV7670的引脚B4、A4、B5、A5、F4、E4、F5、E4分别和控制芯片AL422B的引脚1、2、3、4、11、12、13、14相连,所述控制芯片AL422B的引脚18、17、16、15、25、26、27、28分别和树莓派的引脚GPIO7、GPIO8、GPIO9、GPIO10、GPIO11、GPIO12、GPIO13、GPIO14相连;
[0016] 所述深度摄像头内的控制芯片VIMICRO301L和CH340通过usb接口连接,所述CH340的引脚TX-3和RX-4分别和树莓派的引脚RX-15和TX-16连接。
[0017] 和现有技术相比,本实用新型产生的有益效果为:
[0018] (1)本实用新型的一种辅助ADAS自动驾驶系统对于传统摄像头监控平台固定检测的方式,本实用新型改为了可旋转改变视野的移动平台,可在一定范围内移动视野,自始至终跟随监控目标,减少了所需摄像头的数量,优化了ADAS系统的运行。
[0019] (2)相比于传统的返回ADAS系统主控端处理的方式,自身结合适用嵌入式系统的MobileNet卷积神经网络可以大大减少ADAS系统主控端的运算压,可以直接返回有效的测量数据。附图说明
[0020] 为了更清晰地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例,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的附图。图1为本实用新型的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台的主视图。
[0021] 图2为本实用新型的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台的侧视图。
[0022] 图3为本实用新型的一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台的俯视图。
[0023] 图4为图1中的摄像头控制仓的内部剖视图。
[0024] 图5为图1中的驱动电路结构示意图。
[0025] 图6为本实用新型的COMS摄像头内部的控制芯片之间及和树莓派的连接结构图。
[0026] 图7为本实用新型的深度摄像头内部的控制芯片之间及和树莓派的连接结构图。
[0027] 其中,1-摄像头控制仓、2-固定台、3-主控仓、4-竖直旋转步进电机、5-水平旋转步进电机、6-连接柱、7-深度摄像头、8-COMS摄像头、9-图像传感器、10-数字信号传感器、11-水平传动轴、12-支撑杆、13-连接轴、14-Z形传动轴。

具体实施方式

[0028] 下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0029] 本实用新型提供一种辅助ADAS自动驾驶系统的摄像头监控平台,其具体结构如图1-3所示,包括摄像头控制仓1、固定台2、主控仓3、竖直旋转步进电机4和水平旋转步进电机
5,摄像头控制仓1的上部截面为三角形,所述摄像头控制仓1的底部两侧分别向下延伸出一连接柱6,摄像头控制仓1前面安装有深度摄像头7和CMOS摄像头8,用于监控目标。如图4所示,摄像头控制仓1内设有用于图像采集的图像传感器9、传输图像信息的数字信号传感器
10、四个CMOS摄像头8的控制芯片和两个深度摄像头7的控制芯片,其中,图像传感器9的型号为HY7131R,数字信号传感器10的型号为VIMICRO301L,四个CMOS摄像头8的控制芯片的型号分别为AL422B、PAM3101DAB28、SN74LVC1G00和OV7670,三个深度摄像头7的控制芯片的型号分别为VIMICRO301L和CH340。本实用新型的深度摄像头7安装于CMOS摄像头8的正上方,深度摄像头7安装在CMOS摄像头8上方是由于在使用双目算法整合时,两个摄像头形成九十度的角度,可以使大部分图像重叠,从而减少运算压力。
[0030] 本实用新型的固定台2截面为U型,固定台2的上部置于摄像头控制仓1的两个连接柱6之间,固定台2的两侧面之间设有竖直旋转步进电机4,水平旋转步进电机5置于固定台2下方,且通过水平传动轴11和固定台2连接,水平传动轴11可使固定台2随着水平旋转步进电机5的转动在水平平面转动,间接带动深度摄像头7和CMOS摄像头8水平转动。主控仓3置于水平旋转步进电机5下方,且通过四个支撑杆12和水平旋转步进电机5固定连接。
[0031] 本实用新型的固定台2和摄像头控制仓1通过一连接轴13连接,连接轴13两端分别依次贯穿固定台2和摄像头控制仓1,摄像头控制仓1可绕连接轴13旋转,固定台2和连接轴13固定。本实用新型的监控平台还包括Z形传动轴14,Z形传动轴14一端固定在摄像头控制仓1的一内侧面上,另一端固定在竖直旋转步进电机4上,Z形传动轴14可通过竖直旋转步进电机4带动摄像头控制仓1绕连接轴13转动,间接控制深度摄像头7和CMOS摄像头8在竖直方向移动来监控目标。
[0032] 本实用新型的主控仓3内设有控制系统运用的主控芯片及驱动控制电路,其中主控芯片的型号为STM32F1ZET6和树莓派,如图5所示,驱动控制电路包括电机驱动模块、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、排针J18、排针J19和排针J20,所述电机驱动模块的引脚IN1、IN2、IN3、IN4、ENA和ENB均连接在排针J18上,所述电机驱动模块的引脚9和引脚4均接电源VCC,且引脚4分线分别连接二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4的输出端,所述二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4输入端分别连接二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8输出端,所述二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8的输入端均接地,所述电机驱动模块的的引脚1和引脚15均接地,所述电机驱动模块的引脚2和引脚3均连接在排针J20上,所述电机驱动模块的引脚13和引脚14均连接在排针J19上,所述电机驱动模块的GND结地。
[0033] 本实用新型的COMS摄像头的各控制芯片之间及和树莓派的连接结构如图6所示,控制芯片PAM3101DAB28的引脚5和控制芯片OV7670的引脚F1连接,所述控制芯片OV7670的引脚D2连接控制芯片SN74LVC1G00的引脚3,所述控制芯片OV7670的引脚B4、A4、B5、A5、F4、E4、F5、E4分别和控制芯片AL422B的引脚1、2、3、4、11、12、13、14相连,所述控制芯片AL422B的引脚18、17、16、15、25、26、27、28分别和树莓派的引脚GPIO7、GPIO8、GPIO9、GPIO10、GPIO11、GPIO12、GPIO13、GPIO14相连;如图7所示,深度摄像头内的控制芯片VIMICRO301L和CH340通过usb接口连接,所述CH340的引脚TX-3和RX-4分别和树莓派的引脚RX-15和TX-16连接。
[0034] 上面所述的实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的构思和范围进行限定,在不脱离本实用新型设计构思的前提下,本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本实用新型的保护范围,本实用新型的请求保护的技术内容,已经全部记载在技术要求书中。
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