CN116156114A - 一种车载视频分路采集***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车载视频分路采集的技术领域，更具体的，涉及一种车载视频分路采集***及方法。其包括摄像头、分路器、自动驾驶控制模块以及采集模块；摄像头的输出端与分路器的输入端数据连接；分路器设置有MCU芯片，分路器的第一输出端与自动驾驶控制模块的输入端数据连接，第二输出端与采集模块的输入端数据连接；MCU芯片通过同步串行总线分别与分路器的信号输入端、第一输出端和第二输出端连接；自动驾驶控制模块设置有第一SOC芯片，第一SOC芯片通过同步串行总线与MCU芯片进行通信，用于向MCU芯片发送切换分路器工作模式的指令。本发明适配多种不同的摄像头和自动驾驶控制模块，扩展性大。

Description

一种车载视频分路采集***及方法
技术领域
本发明涉及车载视频分路采集的技术领域，更具体的，涉及一种车载视频分路采集***及方法。
背景技术
在自动驾车的技术领域中，往往会用到视频的分路采集，自动驾驶车辆上往往都有7-12颗不同的摄像头用于视觉输入，通常有3-5款摄像头，比如，1款用于环视，1款用于周视，一款用于前视，一款用于后视，每款摄像头的驱动软件都不相同。由于自动驾驶工作场景复杂多样，所以在开发过程中很多企业都需要一套采集***来存储自动驾驶过程中的视频流数据，以便开发人员有足够多的视频数据来分析问题，优化算法。
视频数据的采集过程需要将摄像头视频数据一分为二，一路给自动驾驶控制模块处理，一路给采集模块存储，并且需要保持输入给采集模块的摄像头数据与输入给自动驾驶控制模块的摄像头数据是相同的，且不能有延迟。在现有技术中，多种不同款摄像头与不同自动驾驶控制模块适配连接进行传输数据工作时，需要自动驾驶控制模块重新开发摄像头驱动软件来适配工作，不能满足不同客户或不同摄像头的需求，扩展性不足。
发明内容
本发明为克服背景技术所述的视频分路采集方案扩展性不足的问题，提供一种车载视频分路采集***及方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种车载视频分路采集***，所述***包括摄像头、分路器、自动驾驶控制模块以及用于将视频数据保存分析的采集模块；
所述摄像头的输出端与所述分路器的输入端数据连接，用于将视频数据传输给所述分路器；
所述分路器设置有MCU芯片，所述分路器的第一输出端与所述自动驾驶控制模块的输入端数据连接，第二输出端与所述采集模块的输入端数据连接，用于将接收的视频数据分成两份相同的视频数据，并将两份相同的数据分别传输给所述自动驾驶控制模块和所述采集模块；所述MCU芯片通过同步串行总线分别与所述分路器的信号输入端、第一输出端和第二输出端连接，用于对所述分路器进行初始化配置和切换工作模式；
所述自动驾驶控制模块设置有第一SOC芯片，所述第一SOC芯片通过同步串行总线与所述MCU芯片进行通信，用于向所述MCU芯片发送切换分路器工作模式的指令。
优选地，所述分路器的工作模式至少包括视频流模式、数据流模式、睡眠模式。
优选地，所述摄像头设置有第一串行器，所述分路器设置有第一解串器，所述第一串行器通过GMSL通信协议与所述第一解串器连接；所述MCU芯片通过同步串行总线与所述第一解串器数据连接。
优选地，所述摄像头还设置有传感器，所述传感器通过MIPI通信协议与所述第一串行器数据连接。
优选地，所述分路器还设置有第二串行器和第三串行器，所述自动驾驶控制模块设置有第二解串器，所述采集模块设置有第三解串器，所述第二串行器通过GMSL通信协议与所述第二解串器连接；所述第三串行器通过GMSL通信协议与所述第三解串器连接；所述第一解串器通过MIPI通信协议分别与所述第二串行器和第三串行器数据连接；所述MCU芯片通过同步串行总线分别与所述第二串行器和所述第三串行器数据连接；所述第一SOC芯片通过同步串行总线与所述第二解串器数据连接。
优选地，所述采集模块设置有第二SOC芯片,所述第二SOC芯片与所述第三解串器数据连接。
优选地，所述***还设置有车身CAN总线，所述MCU芯片通过所述车身CAN总线与所述自动驾驶控制模块数据连接。
第二方面，本发明提供一种车载视频分路采集方法，所述方法应用于如权利要求1～8任一项所述的车载视频分路采集***，包括：
S1、分路器中的MCU芯片自检启动初始化分路器，使分路器通过GMSL通信协议分别与摄像头、自动驾驶控制模块和采集模块数据连接；
S2、自动驾驶控制器通过分路器正常运行摄像头驱动；
S3、摄像头将采集的数据信息通过GMSL通信协议发给分路器；
S4、分路器将摄像头传输的数据信息复制成两份，并分别通过通信协议分别传输给自动驾驶控制模块和采集模块。
优选地，所述分路器将摄像头传输的数据信息复制成两份，并分别通过通信协议分别传输给自动驾驶控制模块和采集模块包括：
分路器将摄像头传输的数据信息复制成两份，分别通过通信协议分别传输给自动驾驶控制模块和采集模块，且通过车身CAN总线将错误信息与传输给自动驾驶控制模块。
优选地，所述分路器和所述自动驾驶控制模块连接在同一电源上。
其有益效果在于：
本发明采用分路器将摄像头视频数据一分为二分别传输给自动驾驶控制模块处理和采集模块存储。通过分路器上的MCU芯片开发软件，然后分路器直接连接在自动驾驶控制模块与摄像头之间就可以使用，可以适配多种不同款式摄像头和多种不同的自动驾驶控制模块，扩展性大。
附图说明
图1为本发明提供的车载视频分路采集***的第一结构示意图。
图2为本发明提供的分路器的结构示意图。
图3为本发明提供的自动驾驶控制模块的结构示意图。
图4为本发明提供的车载视频分路采集***的第二结构示意图。
图5为本发明提供的车载视频分路采集方法的实现流程图。
其中：摄像头10、分路器20、自动驾驶控制模块30、采集模块40。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此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。
此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种车载视频分路采集***，该***包括摄像头10、分路器20、自动驾驶控制模块30以及采集模块40。
在本实施例中，摄像头10的输出端与分路器20的输入端数据连接。摄像头10用于感知车辆周围、前后的视觉信息，并将视频数据传输给分路器20。
分路器20内设置有MCU芯片21，分路器20的信号输入端与摄像头10的输出端数据连接，第一输出端与自动驾驶控制模块30的输入端数据连接，第二输出端与采集模块40的输入端数据连接。分路器20主要用于将接收的视频数据分成两份相同的视频数据，并将两份相同的数据分别用于自动驾驶控制模块30和采集模块40。
MCU芯片21通过I2C总线(Inter-Integrated Circuit，同步串行总线)分别与分路器20的信号输入端、第一输出端和第二输出端连接，用于控制分路器的信号输入端、第一输出端和第二输出端的上电动作，来切换分路器的工作模式。
在本实施例中，分路器20的工作模式可以包括：
视频流模式：持续输出视频数据。
数据流模式：在上述视频流模式下，分路器20配置摄像头10时有概率会因为跳变而配置错误，此时数据流模式可以降低视频输出帧率，以确保配置成功。
睡眠模式：不掉电，停止功能输出，保留配置，方便下次快速启动。
自动驾驶控制模块30上设置有第一SOC芯片31(System on Chip，***级芯片)，第一SOC芯片31通过I2C总线与MCU芯片21数据连接。第一SOC芯片31用于发送指令给MCU芯片21，以令MCU芯片切换分路器20的工作模式。
在本实施例中，MCU芯片21的型号为RH850F1L。第一SOC芯片31可以有多中型号，在本实施例中，第一SOC芯片31的型号可以设置为Orin X。
在一些优选地实施例中，摄像头10上还可以设置有传感器11和第一串行器12，分路器20还可以设置有第一解串器22、第二串行器23和第三串行器24，自动驾驶控制模块30还可以设置有第二解串器32，采集模块40还可以设置有第三解串器42。
其中，摄像头10上的传感器11通过MIPI通信协议与第一串行器12数据连接，第一串行器12通过GMSL通信协议与分路器上的第一解串器22数据连接。分路器上的第一解串器22通过MIPI通信协议分别与第二串行器23和第三串行器24数据连接，第二串行器23通过GMSL通信协议与自动驾驶控制模块30上的第二解串器32数据连接，第三串行器24通过GMSL通信协议与采集模块40上的第三解串器42数据连接。
如图2所示，MCU芯片21还通过I2C总线分别与第一解串器22、第二串行器23和第三串行器24数据连接。
如图3所示，第一SOC芯片31还通过I2C总线与第二解串器32数据连接。
第一串行器12、第二串行器23、第三串行器24、第一解串器22、第二解串器32和第三解串器42是高速数据通信中的接口电路，通过协议连接，目的是稳定、高速、长距离传输视频数据。
采集模块40还可以设置有第二SOC芯片41,第二SOC芯片41通过同步串行总线与第三解串器42数据连接。采集模块40用于将分路器20传输的视频数据保存，方便后期工作人员进行分析处理。第二SOC芯片41则为采集模块40的处理芯片，其型号可以与第一SOC芯片一致，型号都为Orin X。
通过上述的结构连接，本实施例的工作原理可以为：上电后，分路器20上的MCU芯片21自检启动，并根据自动驾驶控制模块30点亮摄像头10的配置来配置分路器20上的第一解串器22、第二串行器23和第三串行器24，由于分路器20运行的是轻量***，在上电后分路器20在1S内便初始化完成，待分路器20初始化完成后，摄像头10自动点亮。输出视频数据到分路器20，分路器20透传摄像头10数据并一分为二给到自动驾驶控制模块30和采集模块40，进一步地，自动驾驶控制模块30对视频数据进行处理，采集模块40将视频数据进行存储。在配置设备中，可以通过在MCU芯片21开发软件，增加分路器20的工作模式，以适配多种不同款式摄像头10和多种不同的自动驾驶控制模块30。
实施例二
在实施例一的基础上，本实施例的区别点在于：
如图4所示，本实施例的***还设置有车身CAN总线，MCU芯片21还可以通过车身CAN总线与自动驾驶控制模块30数据连接，这样，MCU芯片21就可以向自动驾驶控制模块30或车载主机上报分路器20的错误情况、接收并处理一些需要的车身信息。
通过上述的结构连接，本实施例的工作原理可以为：上电后，分路器20上的MCU芯片21自检启动，并根据自动驾驶控制模块30点亮摄像头10的配置来配置分路器20上的第一解串器22、第二串行器23和第三串行器24，由于分路器20运行的是轻量***，在上电后分路器20在1S内便初始化完成，待分路器20初始化完成后，摄像头10自动点亮。输出视频数据到分路器20，分路器20透传摄像头10数据并一分为二给到自动驾驶控制模块30和采集模块40，进一步地，自动驾驶控制模块30对视频数据进行处理，采集模块40将视频数据进行存储。在分路器20透传摄像头10数据并一分为二给到自动驾驶控制模块30和采集模块40的期间，MCU芯片21就可以向自动驾驶控制模块30上报分路器20的错误情况，还可以接收自动驾驶控制模块30的命令以改变分路器模式。
实施例三：
本实施例提供本发明提供一种车载视频分路采集方法，所述方法应用于如实施例一或实施例二中的车载视频分路采集***。
请参阅图5，图中示出了本实施例的车载视频分路采集方法的实现流程图。
如图5所示，该方法包括：
S1、分路器中的MCU芯片自检启动初始化分路器，使分路器通过GMSL通信协议分别与摄像头、自动驾驶控制模块和采集模块数据连接。
S2、自动驾驶控制器通过分路器正常运行摄像头驱动。
S3、摄像头将采集的数据信息通过GMSL通信协议发给分路器。
S4、分路器将摄像头传输的数据信息复制成两份，并分别通过通信协议分别传输给自动驾驶控制模块和采集模块。
在本实施例中，分路器20和自动驾驶控制模块30连接在同一电源上。
自动驾驶控制模块30在接上分路器20和直连摄像头10两种情况下，自动驾驶控制模块30所接收的摄像头10视频数据都一样，无需修改视觉相关的软件，接上分路器20，即可施行自动驾驶和摄像头10数据采集，保证了采集过程自动驾驶控制模块30的视觉相关软件和摄像头10与实际产品车辆上的是完全一样。
采集车辆上摄像头10位置和自动驾驶控制模块30的位置完全不用改变，对采集模块40在车上的位置也没有要求，在原有的车辆上不做任何位置改动，增加一套分路器20和采集模块40即可实现摄像头10数据采集。
在采集过程中，自动驾驶控制模块30处理的摄像头10视频数据的同时，相同的摄像头10视频数据也被保存到了采集模块40中。自动驾驶开发人员后续可以根据采集模块40保存的视频和自动驾驶控制模块30上相关的log文件，来分析车辆自动驾驶过程中的异常情况，为自动驾驶开发人员提供足够的摄像头10数据进行自动驾驶视觉相关的算法开发。同时采集模块40保存的视频也可用于自动驾驶过程中其他传感器算法异常分析。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载视频分路采集***，其特征在于，所述***包括摄像头、分路器、自动驾驶控制模块以及用于将视频数据保存分析的采集模块；
所述摄像头的输出端与所述分路器的输入端数据连接，用于将视频数据传输给所述分路器；
所述分路器设置有MCU芯片，所述分路器的第一输出端与所述自动驾驶控制模块的输入端数据连接，第二输出端与所述采集模块的输入端数据连接，用于将接收的视频数据分成两份相同的视频数据，并将两份相同的数据分别传输给所述自动驾驶控制模块和所述采集模块；所述MCU芯片通过同步串行总线分别与所述分路器的信号输入端、第一输出端和第二输出端连接，用于对所述分路器进行初始化配置和切换工作模式；
所述自动驾驶控制模块设置有第一SOC芯片，所述第一SOC芯片通过同步串行总线与所述MCU芯片进行通信，用于向所述MCU芯片发送切换分路器工作模式的指令。
2.根据权利要求1所述的车载视频分路采集***，其特征在于，所述分路器的工作模式至少包括视频流模式、数据流模式、睡眠模式。
3.根据权利要求1所述的车载视频分路采集***，其特征在于，所述摄像头设置有第一串行器，所述分路器设置有第一解串器，所述第一串行器通过GMSL通信协议与所述第一解串器连接；所述MCU芯片通过同步串行总线与所述第一解串器数据连接。
4.根据权利要求3所述的车载视频分路采集***，其特征在于，所述摄像头还设置有传感器，所述传感器通过MIPI通信协议与所述第一串行器数据连接。
5.根据权利要求3所述的车载视频分路采集***，其特征在于，所述分路器还设置有第二串行器和第三串行器，所述自动驾驶控制模块设置有第二解串器，所述采集模块设置有第三解串器，所述第二串行器通过GMSL通信协议与所述第二解串器连接；所述第三串行器通过GMSL通信协议与所述第三解串器连接；所述第一解串器通过MIPI通信协议分别与所述第二串行器和第三串行器数据连接；所述MCU芯片通过同步串行总线分别与所述第二串行器和所述第三串行器数据连接；所述第一SOC芯片通过同步串行总线与所述第二解串器数据连接。
6.根据权利要求3所述的车载视频分路采集***，其特征在于，所述采集模块设置有第二SOC芯片,所述第二SOC芯片与所述第三解串器数据连接。
7.根据权利要求1所述的车载视频分路采集***，其特征在于，所述***还设置有车身CAN总线，所述MCU芯片通过所述车身CAN总线与所述自动驾驶控制模块数据连接。
8.一种车载视频分路采集方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1～8任一项所述的车载视频分路采集***，包括：
S1、分路器中的MCU芯片自检启动初始化分路器，使分路器通过GMSL通信协议分别与摄像头、自动驾驶控制模块和采集模块数据连接；
S2、自动驾驶控制器通过分路器正常运行摄像头驱动；
S3、摄像头将采集的数据信息通过GMSL通信协议发给分路器；
S4、分路器将摄像头传输的数据信息复制成两份，并分别通过通信协议分别传输给自动驾驶控制模块和采集模块。
9.根据权利要求8所述的车载视频分路采集方法，其特征在于，所述分路器将摄像头传输的数据信息复制成两份，并分别通过通信协议分别传输给自动驾驶控制模块和采集模块包括：
分路器将摄像头传输的数据信息复制成两份，分别通过通信协议分别传输给自动驾驶控制模块和采集模块，且通过车身CAN总线将错误信息与传输给自动驾驶控制模块。
10.根据权利要求8所述的车载视频分路采集方法，其特征在于，所述分路器和所述自动驾驶控制模块连接在同一电源上。
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CN117376495A (zh) * 2023-12-06 2024-01-09 苏州元脑智能科技有限公司 图像中继装置、车载设备、车辆及数据传输方法
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