CN107633695B - 一种感知型智能交通终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感知型智能交通终端装置，包括主控制器、图像处理***、导航***、通讯***、显示***和电源***，所述主控制器分别与图像处理***、导航***、通讯***、显示***和电源***连接，所述主控制器控制图像处理***、导航***、通讯***、显示***和电源***工作。本发明解决了现有终端装置图像信息单一、定位精度差、功耗高、汽车停止运行后无法监测等问题。

Description

一种感知型智能交通终端装置

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种感知型智能交通终端。

背景技术

智能交通技术是指将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输***，通过对交通信息的实时采集、传输和处理，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系，从而使交通设施得以充分利用，提高交通效率和安全，最终使交通运输服务和管理智能化，实现交通运输的集约式发展。

根据ITS (Intelligent Transportation Systems, 智能交通***)的要求，智能交通终端应具有智能感知、车辆定位、与ITS 控制中心通讯、报警等多种功能。现有的终端装置已实现了车辆定位和报警等基本功能，但智能化程度和功能都非常有限，无法完全满足智能交通的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种满足智能交通应用的感知型智能交通终端装置，解决现有终端装置图像信息单一、定位精度差、功耗高、汽车停止运行后无法监测等问题。

为实现上述目的，本发明提供一种感知型智能交通终端，包括主控制器、图像处理***、导航***、通讯***、显示***和电源***，所述主控制器分别与图像处理***、导航***、通讯***、显示***和电源***连接，所述主控制器控制图像处理***、导航***、通讯***、显示***和电源***工作；所述图像处理***用于采集图像数据同时对采集的图像数据进行360度全景图像处理；所述导航***利用地基增强服务进行差分定位同时利用卫星导航单元与惯性导航单元实现的组合导航；所述通讯***包括高速率移动通讯单元和低功耗窄带物联网通讯单元，并通过高速率移动通讯单元和低功耗窄带物联网通讯单元相互切换互补实现与后台通讯；所述显示***用于显示图像处理***处理的图像信息和导航***的导航信息；所述电源***在不同工作模式下分别通过车辆电瓶或备用电源对整个终端供电；所述高速率移动通讯单元利用高速率无线通讯技术将图像处理***处理的图像信息和导航***的导航信息传输到后台服务器，所述低功耗窄带物联网通讯单元通过低功耗物联网技术向后台反馈导航***的导航信息。

进一步地，所述的卫星导航单元为支持实时动态定位功能接收机、板卡或模块，所述卫星导航单元还包括卡尔曼滤波器，所述卫星导航单元和惯性导航单元采集的数据通过卡尔曼滤波器进行松耦合、紧耦合和超紧耦合的方式获得组合导航位置信息；所述惯性导航单元包括加速度计、陀螺仪、磁力计和/或气压计。

进一步地，所述图像处理***包括硬件单元和车载多核处理器，所述硬件单元包括摄像头，所述摄像头与车载多核处理器通讯连接，所述车载多核处理器配置有图像处理算法。

进一步地，所述硬件单元还包括3D图像加速引擎，所述3D图像加速引擎与多核处理器通讯连接。

进一步地，所述图像处理***还包括驱动单元，所述驱动单元包括多路视频同步接口和3D图像高速接口；所述摄像头通过多路视频同步接口与车载多核处理器通讯连接，所述3D图像加速引擎通过3D图像高速接口与车载多核处理器通讯连接。

进一步地，所述摄像头为四个，四个所述摄像头分别设置在车辆的前边、后边、左边和右边四个方向，所述摄像头为鱼眼摄像头。

进一步地，还包括存储***，所述存储***与主控制器通讯连接，所述存储***包括存储控制模块和存储器。

进一步地，所述存储器包括U盘、SD卡、FLASH或EEROM。

进一步地，所述低功耗窄带物联网通讯单元包括NB-IoT（窄带物联网通讯）、eMTC（增强机器类通信）和/或LoRa（超长距低功耗数据传输）通讯模组，所述低功耗窄带物联网通讯单元设置有天线。

进一步地，所述高速率移动通讯单元采用无线网络通讯，所述高速率移动通讯单元设置有天线。

本发明实现的有益效果主要有以下几点：本发明提供的感知型智能交通终端装置可获得车辆实时360度全景图像并显示，用于辅助驾驶员驾驶，以及车辆事故监测；通过高精度卫星导航定位与惯性导航技术实现组合导航，达到分米级以上定位精度，显著提高车辆的定位与导航的准确度；通过高速率移动通讯单元实现图像以及位置信息的传输，并且通过低功耗窄带物联网通讯单元与高速率移动通讯单元互补切换，实现了整个终端节省电能并提高了终端的使用寿命；通过图像处理***实时拍摄并存储车辆现场周围图像信息，通过提取交通意外发生前后时刻信息，可方便公安部门和保险公司获取客观影像证据；整个终端与后台服务器通讯连接，方便后台监控车辆的状态。

附图说明

图1为本发明实施例一中感知型智能交通终端的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一中图像处理***的结构示意图；

图3为本发明实施例一中通讯***的结构示意图；

图4为本发明实施例一中通导航统的结构示意图；

图5为本发明实施例一中感知型智能交通终端的工作模式示意图。

附图标记说明：1-主控制器，2-显示***，3-电源***，4-导航***，41-卫星导航地基增强***服务器单元，42-惯性导航单元，43-高精度卫星导航单元，44-组合定位处理单元，5-通讯***，51-高速率移动通讯单元，52-低功耗窄带物联网通讯单元，6-图像处理***，61-摄像头，62-3D图像加速引擎，63-多路视频同步接口，64-3D图形高速接口，65-车载多核处理器， 7-后台服务器。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

实施例一

请参阅图1，一种感知型智能交通终端，包括主控制器1、图像处理***6、导航***4、通讯***5、显示***2、存储***和电源***3，主控制器1分别与图像处理***6、导航***4、通讯***5、显示***2、存储***和电源***3通讯连接。

请参阅图3，通讯***5利用高速率移动通讯单元51和低功耗窄带物联网通讯单元52相互切换互补实现与后台服务器7通讯，低功耗窄带物联网通讯单元52包括但不限于NB-IoT、eMTC和/或LoRa通讯模组，低功耗窄带物联网通讯单元52设置有天线，通过天线将数据量较小的位置导航信息传输给后台服务器7，传输间隔以及响应机制，可根据需要配置。高速率移动通讯单元51采用无线网络通讯，如4G网络，高速率移动通讯单元51设置有天线，通过天线将数据量较大的图像信息、以及数据量较小的位置导航信息传输给后台服务器7，传输间隔以及响应机制，可根据需要配置。

请参阅图4，导航***4包括卫星导航地基增强***服务器单元41、惯性导航单元42、高精度卫星导航单元43和组合定位处理单元44，通讯***5 连接卫星导航地基增强***服务器单元41和高精度卫星导航单元43，组合定位处理单元44连接惯性导航单元42和高精度卫星导航单元43，卫星导航地基增强***服务器单元41获取差分矫正信息或卫星观测信息，并通过通讯***5传送给高精度卫星导航单元43；导航***4利用卫星导航地基增强***服务器单元41提供的数据在高精度卫星导航单元43进行差分定位，同时利用高精度卫星导航单元43与惯性导航单元42实现组合导航，高精度卫星导航单元43为支持实时高精度动态定位功能的接收机、板卡或模块，惯性导航单元42包括但不限于加速度计、陀螺仪、磁力计和/或气压计；所述组合定位处理单元44将高精度卫星导航单元43和惯性导航单元42的导航信息组合处理，处理方法为通过卡尔曼滤波器进行松耦合、紧耦合和超紧耦合的方式获得组合导航位置信息。

请参阅图2，图像处理***6用于采集图像数据同时对采集的图像数据进行360度全景图像处理，图像处理***6包括硬件单元、车载多核处理器65和驱动单元，硬件单元包括摄像头61和3D图像加速引擎62，驱动单元包括多路视频同步接口63和3D图像高速接口64；摄像头61通过多路视频同步接口63与车载多核处理器65通讯连接， 3D图像加速引擎62通过3D图像高速接口64与车载多核处理器65通讯连接，车载多核处理器65配置有图像处理算法。前述的摄像头61为四个，四个所述摄像头61分别设置在车辆的前边、后边、左边和右边四个方向，各摄像头61为鱼眼摄像头61。

显示***2为一个显示屏，如液晶显示器，用于显示图像处理***6处理的图像信息和导航***4的导航信息。电源***3在不同工作模式下分别通过车辆电瓶或备用电源为整个终端供电。存储***包括存储控制模块和存储器。存储器为U盘、SD卡、FLASH或EEROM。

请参阅图5，工作时，主控制器1控制图像处理***6、导航***4、通讯***5、显示***2和电源***3工作，高速率移动通讯单元51或低功耗窄带物联网通讯单元52分别与后台服务器7通讯连接。在汽车行驶时高速率移动通讯单元51开启，高速率移动通讯单元51与后台服务器7通讯连接，电源***3通过车辆的电瓶为整个终端供电，导航***4利用卫星导航地基增强***服务器单元41进行差分定位同时利用高精度卫星导航单元43与惯性导航单元42实现的组合导航定位，并将定位信息显示在显示***2上，同时存储在存储***的存储器中，并通过高速率移动通讯单元51将定位信息传输给后台服务器7；图像处理***6的四个摄像头61采集车辆四周的图像信息，经过车载多核处理器65拼接融合、3D建模、3D贴图等算法，完成360度全景成像功能，显示在显示***2上，同时存储在存储***的存储器中，并通过高速率移动通讯单元51将定位信息传输给后台服务器7。车辆停止时，低功耗窄带物联网通讯单元52与后台服务器7通讯连接，电源***3通过备用电源为终端供电， 当后台服务器7需要获取车辆停泊位置时，开启导航***4，并通过低功耗窄带物联网通讯单元52通讯将车辆停泊位置信息发送到后台服务器7，通信完成后关闭导航***4，仅开启低功耗窄带物联网通讯单元52。当后台服务器7需要获取车辆周围图像信息时，开启图像处理***6，并通过高速率移动通信单元51通讯将车辆周围图像信息发送到后台服务器7，通信结束后关闭图像处理***6和高速率移动通信单元51，仅开启低功耗窄带物联网通讯单元52。

上述的感知型智能交通终端，可以在车辆行驶时利用车辆电瓶供电、利用高速率移动通讯单元51通讯，实现车辆定位和车辆周围360°监控，方便驾驶员驾驶，也方便了后台监控车辆；在车辆停泊时，通过自身的备用电源供电、通过低功耗窄带物联网通讯单元52通讯，通过这种省电的方式实现后台对车辆的监控。

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种感知型智能交通终端装置，其特征在于：包括主控制器、图像处理***、导航***、通讯***、显示***和电源***，所述主控制器分别与图像处理***、导航***、通讯***、显示***和电源***连接，所述主控制器控制图像处理***、导航***、通讯***、显示***和电源***工作；所述图像处理***用于采集图像数据同时对采集的图像数据进行360度全景图像处理；所述导航***利用地基增强服务进行差分定位同时利用卫星导航单元与惯性导航单元实现的组合导航；所述通讯***包括高速率移动通讯单元和低功耗窄带物联网通讯单元，并通过高速率移动通讯单元和低功耗窄带物联网通讯单元相互切换互补实现与后台通讯；所述显示***用于显示图像处理***处理的图像信息和导航***的导航信息；

所述电源***在不同工作模式下分别通过车辆电瓶或备用电源对整个终端供电，在汽车行驶时高速率移动通讯单元开启，高速率移动通讯单元与后台服务器通讯连接，电源***通过车辆的电瓶为整个终端供电，所述高速率移动通讯单元利用高速率无线通讯技术将图像处理***处理的图像信息和导航***的导航信息传输到后台服务器；在车辆停泊时通过自身的备用电源供电、通过低功耗窄带物联网通讯单元通讯，所述低功耗窄带物联网通讯单元通过低功耗物联网技术向后台反馈导航***的导航信息，实现后台对车辆的监控；

所述的卫星导航单元为支持高精度实时动态定位功能接收机、板卡或模块，所述卫星导航单元还包括卡尔曼滤波器，所述卫星导航单元和惯性导航单元采集的数据通过卡尔曼滤波器进行松耦合、紧耦合和超紧耦合的方式获得组合导航位置信息；所述惯性导航单元包括加速度计、陀螺仪、磁力计和/或气压计。

2.根据权利要求1所述的感知型智能交通终端装置，其特征在于：所述图像处理***包括硬件单元和车载多核处理器，所述硬件单元包括摄像头，所述摄像头与车载多核处理器通讯连接，所述车载多核处理器配置有图像处理算法。

3.根据权利要求2所述的感知型智能交通终端装置，其特征在于：所述硬件单元还包括3D图像加速引擎，所述3D图像加速引擎与多核处理器通讯连接。

4.根据权利要求3所述的感知型智能交通终端装置，其特征在于：所述图像处理***还包括驱动单元，所述驱动单元包括多路视频同步接口和3D图像高速接口；所述摄像头通过多路视频同步接口与车载多核处理器通讯连接，所述3D图像加速引擎通过3D图像高速接口与车载多核处理器通讯连接。

5.根据权利要求4所述的感知型智能交通终端装置，其特征在于：所述摄像头为四个，四个所述摄像头分别设置在车辆的前边、后边、左边和右边四个方向，所述摄像头为鱼眼摄像头。

6.根据权利要求1所述的感知型智能交通终端装置，其特征在于：还包括存储***，所述存储***与主控制器通讯连接，所述存储***包括存储控制模块和存储器。

7.根据权利要求6所述的感知型智能交通终端装置，其特征在于：所述存储器包括U盘、SD卡、FLASH或EEROM。

8.根据权利要求1所述的感知型智能交通终端装置，其特征在于：所述低功耗窄带物联网通讯单元包括NB-IoT、eMTC和/或LoRa通讯模组，所述低功耗窄带物联网通讯单元设置有天线。

9.根据权利要求1所述的感知型智能交通终端装置，其特征在于：所述高速率移动通讯单元采用无线网络通讯，所述高速率移动通讯单元设置有天线。

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