一种车载智能导航装置论文和设计-冯永平

全文摘要

本实用新型公开了一种车载智能导航装置,涉及定位导航技术领域，包括第一图像采集模块、第二图像采集模块、图像处理模块、中央处理模块、显示模块、数据采集模块、定位模块、语音模块及通信模块，第一图像采集模块及第二图像采集模块分别与图像处理模块连接，第一图像采集模块设置在车头，用于获取行车方向的图像数据，第二图像采集模块设置在车尾，用于获取车辆后方的图像数据；图像处理模块、显示模块、数据采集模块、定位模块、语音模块及通信模块分别与中央处理模块连接；本实用新型通过多个DSP处理器对前后接收到的图像数据进行并行处理，有效提高了实时图像处理速度，通过图像处理进行道路状况判断并上传，有利于导航系统的优化。

主设计要求

1.一种车载智能导航装置,其特征在于，包括第一图像采集模块、第二图像采集模块、图像处理模块、中央处理模块、显示模块、数据采集模块、定位模块、语音模块及通信模块，所述第一图像采集模块及第二图像采集模块分别与所述图像处理模块连接，第一图像采集模块设置在车头，用于获取行车方向的图像数据，第二图像采集模块设置在车尾，用于获取车辆后方的图像数据；所述图像处理模块、显示模块、数据采集模块、定位模块、语音模块及通信模块分别与所述中央处理模块连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种车载智能导航装置,其特征在于，所述图像处理模块包括第一DSP处理器、第二DSP处理器及FPGA模块，所述第一图像采集模块及第二图像采集模块分别与所述第一DSP处理器及第二DSP处理器连接，第一DSP处理器及第二DSP处理器分别与所述FPGA模块连接，FPGA模块与所述中央处理模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种车载智能导航装置,其特征在于，所述图像处理模块还包括SRAM存储器，所述第一DSP处理器、第二DSP处理器及FPGA模块分别与SRAM存储器连接。

4.根据权利要求1所述的一种车载智能导航装置,其特征在于，所述数据采集模块包括速度传感器、陀螺仪、电子罗盘及音量传感器，所述速度传感器、陀螺仪、电子罗盘及音量传感器分别与所述中央处理模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种车载智能导航装置,其特征在于，所述陀螺仪的测量轴与车辆旋转轴重合，所述电子罗盘与车辆的正方向重合。

6.根据权利要求1所述的一种车载智能导航装置,其特征在于，所述定位模块为北斗定位模块。

7.根据权利要求1所述的一种车载智能导航装置,其特征在于，所述显示模块为LED液晶显示屏。

8.根据权利要求1所述的一种车载智能导航装置,其特征在于，所述通信模块包括4G通信模块、WIFI模块及蓝牙模块。

9.根据权利要求1所述的一种车载智能导航装置,其特征在于，所述中央处理模块为ARM处理器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及定位导航技术领域，尤其是涉及一种车载智能导航装置。

背景技术

目前的导航系统多通过GPS\/北斗定位进行路线导航，现有的导航装置只能被动的获取服务器的导航数据，而实际行驶过程中，道路状况变化较快，由于现有的导航装置无法主动提供道路信息，使得传统导航系统由于缺少数据支撑，无法快速识别道路的状况变化，从而为用户动态推荐最优路线。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种一种车载智能导航装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

具体的，一种车载智能导航装置,其特征在于，包括第一图像采集模块、第二图像采集模块、图像处理模块、中央处理模块、显示模块、数据采集模块、定位模块、语音模块及通信模块，所述第一图像采集模块及第二图像采集模块分别与所述图像处理模块连接，第一图像采集模块设置在车头，用于获取行车方向的图像数据，第二图像采集模块设置在车尾，用于获取车辆后方的图像数据；所述图像处理模块、显示模块、数据采集模块、定位模块、语音模块及通信模块分别与所述中央处理模块连接。

进一步的，所述图像处理模块包括第一DSP处理器、第二DSP处理器及FPGA模块，所述第一图像采集模块及第二图像采集模块分别与所述第一DSP处理器及第二DSP处理器连接，第一DSP处理器及第二DSP处理器分别与所述FPGA模块连接，FPGA模块与所述中央处理模块连接。

进一步的，所述图像处理模块还包括SRAM存储器，所述第一DSP处理器、第二DSP处理器及FPGA模块分别与SRAM存储器连接。

进一步的，所述数据采集模块包括速度传感器、陀螺仪、电子罗盘及音量传感器，所述速度传感器、陀螺仪、电子罗盘及音量传感器分别与所述中央处理模块连接。

进一步的，所述陀螺仪的测量轴与车辆旋转轴重合，所述电子罗盘与车辆的正方向重合。

进一步的，所述定位模块为北斗定位模块。

进一步的，所述显示模块为LED液晶显示屏。

进一步的，所述通信模块包括4G通信模块、WIFI模块及蓝牙模块。

进一步的，所述中央处理模块为ARM处理器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

通过车辆前后分别设置摄像头来获取车辆行驶过程中前后方的道路图像数据，通过多个DSP处理器对前后接收到的图像数据进行并行处理，有效提高了实时图像处理速度，中央处理模块获取图像处理数据并可将相关数据发送至服务器，实现实时提供道路路况数据，有利于导航系统的优化。

附图说明

图1为本实用新型的一种车载智能导航装置系统结构框图；

图2为本实用新型优选实施例的系统结构示意图；

图3为本实用新型优选实施例的图像处理模块结构示意图。

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及图2所示，一种车载智能导航装置,其特征在于，包括第一图像采集模块、第二图像采集模块、图像处理模块、中央处理模块、显示模块、数据采集模块、定位模块、语音模块及通信模块，第一图像采集模块及第二图像采集模块分别与图像处理模块连接，第一图像采集模块设置在车头，用于获取行车方向的图像数据，第二图像采集模块设置在车尾，用于获取车辆后方的图像数据；图像处理模块、显示模块、数据采集模块、定位模块、语音模块及通信模块分别与中央处理模块连接，其中，中央处理模块为ARM处理器，具体为STM32F103系列处理器，语音模块包括语音芯片WT588D及扬声器，STM32F103的两个I\/O端分别与WT588D的RESET端及数据输入端连接，分别用于控制WT588D的复位信号及输出控制信号，WT588D的PWM端与扬声器连接，实现PWM音频输出，定位模块为北斗定位模块，显示模块为LED液晶显示屏，第一图像采集模块及第二图像采集模块均为微型高清摄像头，通信模块包括4G通信模块、WIFI模块及蓝牙模块，4G通信模块、WIFI模块及蓝牙模块分别与ARM处理器连接，中央处理模块在有WI F I网络的情况下可通过WIFI模块实现与以太网的连接，没有WI FI网络时，ARM处理器可通过4G通信模块实现网络连接，实现ARM处理器与服务器的数据交换，ARM处理器可通过蓝牙模块与用户手机实现通信连接，进行数据交互。

进一步的，数据采集模块包括速度传感器、陀螺仪、电子罗盘及音量传感器，速度传感器、陀螺仪、电子罗盘及音量传感器分别与中央处理模块连接，陀螺仪的测量轴与车辆旋转轴重合，电子罗盘与车辆的正方向重合，北斗定位模块、速度传感器、陀螺仪、电子罗盘及音量传感器通过RS485总线与ARM处理器连接，ARM处理器接收速度传感器采集的速度数据并通过LED液晶显示屏进行显示，同时，在速度超出设定速度值时，ARM处理器向语音芯片WT588D发送控制信号，WT588D通过扬声器播放预设提示语音，同时，ARM处理器获取音量传感器采集的环境音量数据，并根据环境音量数据调节输出音量。

本实施例中，ARM处理器通过获取陀螺仪及电子罗盘发送的监测数据并处理，有效的提高了车辆在航向测量上的稳定性和可靠性，同时，行车过程中，当北斗定位模块丢失信号时，ARM处理器可通过陀螺仪及电子罗盘的监测数据实现惯性导航，作为辅助定位导航，有效提高了导航的稳定性，用户可通过LED液晶显示器直观的获取车辆的当前速度信息及定位导航信息。

如图3所示，图像处理模块包括第一DSP处理器、第二DSP处理器及FPGA模块，第一图像采集模块及第二图像采集模块分别与第一DSP处理器及第二DSP处理器连接，第一DSP处理器及第二DSP处理器分别与FPGA模块连接，FPGA模块与中央处理模块连接。

进一步的，图像处理模块还包括SRAM存储器，第一DSP处理器、第二DSP处理器及FPGA模块分别与SRAM存储器连接，其中，第一DSP处理器及第二DSP处理器分别连接SRAM存储器的两个端口，对图像数据进行并行处理，FPGA模块连接SRAM存储器的另一个端口，对数据流进行控制管理，通过双DSP处理器的并行设置及FPGA模块的数据处理能力，有效提高了对实时图像的处理能力，前后设置的摄像头在车辆行驶时分别实时获取车辆前后两端的道路状况图像数据并将获取到的图像数据传入FPGA模块进行预处理，FPGA模块将预处理后的图像数据分别发送至对应的DSP处理器进行图像处理，DSP处理器对获取到的图像数据进行处理并判断当前帧图像中道路状况是否拥堵，并将判断结果发送至ARM处理器并通过LED液晶显示屏进行显示，用户可以直观获取车辆后方的交通状况，同时，ARM处理器将判断结果发送至服务器，有利于导航系统进行实时更新导航数据，通过本实用新型的导航装置，实现了导航装置与导航系统的主动数据交换，能有效提高导航系统的数据更新速率及准确性。

设计图

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