车辆危险视频报警预警终端论文和设计-刘大强

全文摘要

本实用新型公开了车辆危险视频报警预警终端,涉及辅助驾驶技术领域，包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、监测模块、告警模块及主机，第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、监测模块及告警模块分别与主机连接，第一摄像头用于获取行车方向上的车辆、行人及车道图像信息，第二摄像头用于获取驾驶者的姿态及面部图像信息，第三摄像头用于获取行车过程图像信息；本实用新型通过多个摄像头采集行车数据及驾驶员图像数据，通过多个DSP处理器实现对驾驶员的疲劳监控及行车安全监控，多个摄像头采集的图像数据经过FPGA预处理后发送至多个DSP处理器分别进行处理，有效提高了图像处理速度。

主设计要求

1.车辆危险视频报警预警终端,其特征在于，包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、监测模块、告警模块及主机，所述第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、监测模块及告警模块分别与所述主机连接，所述第一摄像头用于获取行车方向上的车辆、行人及车道图像信息，所述第二摄像头用于获取驾驶者的姿态及面部图像信息，所述第三摄像头用于获取行车过程图像信息。

设计方案

2.根据权利要求1所述的车辆危险视频报警预警终端,其特征在于，所述主机包括第一图像处理模块、第二图像处理模块、第三图像处理模块、中央控制模块及FPGA模块，所述第一摄像头、第二摄像头及第三摄像头分别通过所述FPGA模块与所述第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块连接，所述中央控制模块通过FPGA模块与第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块分别连接。

3.根据权利要求2所述的车辆危险视频报警预警终端,其特征在于，所述第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块均为DSP处理器，所述中央控制模块为MCU。

4.根据权利要求2所述的车辆危险视频报警预警终端,其特征在于，所述预警终端还包括北斗定位模块、4G无线通信模块、显示模块、无线以太网模块、存储模块及数据接口，所述北斗定位模块、4G无线通信模块、显示模块及无线以太网模块分别与所述中央控制模块连接，所述数据接口与所述FPGA模块连接，所述存储模块与所述第三图像处理模块连接。

5.根据权利要求4所述的车辆危险视频报警预警终端,其特征在于，所述数据接口包括RS232接口、RS485接口、CAN总线接口或USB接口中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的车辆危险视频报警预警终端,其特征在于，所述显示模块为LCD触摸屏。

7.根据权利要求2所述的车辆危险视频报警预警终端,其特征在于，所述监测模块包括温度传感器、烟雾传感器及加速度传感器，所述温度传感器、烟雾传感器及加速度传感器分别通过所述FPGA模块与所述中央控制模块连接。

8.根据权利要求2所述的车辆危险视频报警预警终端,其特征在于，所述告警模块为语音模块，所述语音模块与所述中央控制模块连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及辅助驾驶技术领域，尤其是涉及车辆危险视频报警预警终端。

背景技术

疲劳驾驶是酿成交通事故的最主要原因，如何快速及时的检测到司机的疲劳状态愈发重要。目前，防疲劳驾驶检测的方法主要通过检测生理学参数，如脑电图、眼点图等进行识别，可靠性较高，但需在驾驶员身体上粘贴各种电极，使用极为不便；以及根据车辆行驶中的状况变化来判断，如方向盘转动情况，车辆的运行速度、加减速，转向情况，受车辆类型、驾驶员习惯和外界环境的影响，该方法的检测精度低。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种车辆危险视频报警预警终端。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

具体的，车辆危险视频报警预警终端,包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、监测模块、告警模块及主机，所述第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、监测模块及告警模块分别与所述主机连接，所述第一摄像头用于获取行车方向上的车辆、行人及车道图像信息，所述第二摄像头用于获取驾驶者的姿态及面部图像信息，所述第三摄像头用于获取行车过程图像信息。

进一步的，所述主机包括第一图像处理模块、第二图像处理模块、第三图像处理模块、中央控制模块及FPGA模块，所述第一摄像头、第二摄像头及第三摄像头分别通过所述FPGA模块与所述第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块连接，所述中央控制模块通过FPGA模块与第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块分别连接。

进一步的，所述第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块均为DSP处理器，所述中央控制模块为MCU。

进一步的，所述预警终端还包括北斗定位模块、4G无线通信模块、显示模块、无线以太网模块、存储模块及数据接口，所述北斗定位模块、4G无线通信模块、显示模块及无线以太网模块分别与所述中央控制模块连接，所述数据接口与所述FPGA模块连接，所述存储模块与所述第三图像处理模块连接。

进一步的，所述数据接口包括RS232接口、RS485接口、CAN总线接口或USB接口中的一种或多种。

进一步的，所述显示模块为LCD触摸屏。

进一步的，所述监测模块包括温度传感器、烟雾传感器及加速度传感器，所述温度传感器、烟雾传感器及加速度传感器分别通过所述FPGA模块与所述中央控制模块连接。

进一步的，所述告警模块为语音模块，所述语音模块与所述中央控制模块连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

通过多个摄像头采集行车数据及驾驶员图像数据，通过多个DSP处理器实现对驾驶员的疲劳监控及行车安全监控，多个摄像头采集的图像数据经过FPGA预处理后发送至多个DSP处理器分别进行处理，有效提高了图像处理速度。

附图说明

图1为本实用新型的车辆危险视频报警预警终端结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例的主机结构示意图；

图3为本实用新型优选实施例的车辆危险视频报警预警终端结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，车辆危险视频报警预警终端,包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、监测模块、告警模块及主机，第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、监测模块及告警模块分别与主机连接，其中，第一摄像头为前向摄像头，用于获取行车方向上的车辆、行人及车道图像信息，第二摄像头用于获取驾驶者的姿态及面部图像信息，第三摄像头用于获取行车过程图像信息，作为行车记录。

如图2所示，主机包括第一图像处理模块、第二图像处理模块、第三图像处理模块、中央控制模块及FPGA模块，第一摄像头、第二摄像头及第三摄像头分别通过FPGA模块与第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块连接，中央控制模块通过FPGA模块与第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块分别连接。

如图3所示，第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块均为DSP处理器，中央控制模块为MCU，其中，第一图像处理模块、第二图像处理模块及第三图像处理模块均采用TMS320C6455系列DSP芯片，MCU采用STM32F072系列微处理器，每一块DSP处理器还连接有一个SDRAM存储器，用于完成图像数据的处理，FPGA模块为EP3SL200，DSP处理器通过EMIF端口与FPGA模块连接，进行数据交换，DSP处理器通过EMIF端从FPGA模块中读取图像数据。

预警终端还包括北斗定位模块、4G无线通信模块、显示模块、无线以太网模块、存储模块及数据接口，北斗定位模块、4G无线通信模块、显示模块及无线以太网模块分别与中央控制模块连接，数据接口与FPGA模块连接，存储模块与第三图像处理模块连接，用于存储行车记录的图像数据，其中，显示模块为LCD触摸屏，无线以太网模块为无线RJ45模块，存储模块为SD卡。监测模块包括温度传感器、烟雾传感器及加速度传感器，温度传感器、烟雾传感器及加速度传感器分别通过数据接口与FPGA模块连接，并通过FPGA模块与MCU连接，数据接口包括RS232接口、RS485接口、CAN总线接口或USB接口中的一种或多种，满足各种传感器与MCU的数据通信，告警模块为语音模块，语音模块与MCU连接，语音模块为WT588D，本实用新型的预警终端可通过4G网络接入云平台，用户可通过手机APP查询预警终端上传的相关数据。

本实施例的工作原理如下：

第一摄像头作为前向摄像头实时获取行车方向上的车辆、行人及车道图像数据，并将获取到的图像数据通过FPGA模块发送至第一图像处理模块，第一图像处理模块对第一摄像头获取到的图像数据进行处理、比对，判断前方是否存在车辆、行人或车辆是否偏离行车道，当第一图像处理模块判断车辆行驶方向上存在行人、车辆或车辆偏离当前行驶车道时，第一图像处理模块通过FPGA模块向MCU发送告警信息，MCU控制语音模块播放预存的告警语音，对驾驶者进行危险预警提示。

第二摄像头主要采集驾驶者的脸部图像和姿态图像数据，第二摄像头将采集到的图像数据通过FPGA模块发送至第二图像处理模块，第二图像处理模块将获取的图像与预存特征进行对比，分别对驾驶者进行闭眼、打哈欠、低头、打电话及抽烟判断，当第二图像处理模块判断驾驶者存在闭眼、打哈欠、低头、打电话及抽烟中的任意一项行为，且在预设的时间内持续存在上述行为时，第二图像处理模块通过FPGA模块向MCU发送对应的告警信息，MCU控制语音模块播放预存的告警语音，对驾驶者进行危险预警提示。

通过FPGA模块，本实施例实现了多路图像实时处理，多路DSP处理器可同时对接收到的图像数据进行处理，有效提高了图像实时处理的效率，保障了驾驶者的行车安全。

同时，车内设置的多个温度传感器、烟雾传感器及加速度传感器通过FPGA模块与MCU连接，实时监测车内的温度、烟雾数据以及车辆的行驶状况，当温度、烟雾数据异常或车辆的加速度值变化异常时，MCU控制语音模块播放预存的告警语音，对驾驶者进行危险预警提示。

设计图

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