CN110758354B - 基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，包括：前端采集设备，设置在车辆的前端，用于对车辆行驶过程中的车辆前端环境执行图像数据采集，以获得并输出相应的即时前端图像；车载硬盘，用于预先存储与用于车辆故障警示的三角牌标识对应的基准三角牌图像；紧急制动设备，用于在接收到制动请求信号时，对车辆执行紧急制动操作；所述紧急制动设备包括制动执行单元和制动驱动单元，所述制动执行单元设置在车辆的驱动车轮附近。本发明的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统运行可靠、反应迅速。由于能够根据车辆前方用于车辆故障警示的三角牌标识的智能化识别结果决定是否执行紧急制动操作，从而有效避免追尾事故的发生。

Description

基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，尤其涉及一种基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统。

背景技术

车辆是“车”与车的单位“辆”的总称。所谓车，是指陆地上用轮子转动的交通工具；所谓辆，来源于古代对车的计量方法。那时的车一般是两个车轮，故车一乘即称一两，后来才写作辆。

由此可见，车辆的本义是指本身没有动力的车，用马来牵引叫马车，用人来拉或推叫人力车。随着科学技术的发展，又有了用蒸汽机来牵引的汽车等等。这时车辆的概念已经悄悄起了变化，成为所有车的统称。比如，交通管理部门统计的城市车辆数，报刊上报道的发生多少车辆交通事故等。这里的车辆泛指所有的车。但是，铁路上所说的车辆，还是特指没有动力装置、要靠机车牵引才能在铁路线上运行的客货运输工具。

发明内容

本发明至少具有以下两个重要发明点：

(1)在车辆前端有效识别到存在用于车辆故障警示的三角牌标识的情况下，判断前方存在事故并自动执行紧急制动，从而缩短车辆的反应时间；

(2)建立了一套针对性的三角牌标识的智能识别机制，帮助车辆有效识别车辆前端的三角牌标识目标。

根据本发明的一方面，提供了一种基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，所述系统包括：

前端采集设备，设置在车辆的前端，用于对车辆行驶过程中的车辆前端环境执行图像数据采集，以获得并输出相应的即时前端图像。

更具体地，在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中，还包括：

车载硬盘，设置在车辆的仪表盘内，用于预先存储与用于车辆故障警示的三角牌标识对应的基准三角牌图像。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中，还包括：

最近邻插值设备，与所述前端采集设备连接，用于接收所述即时前端图像，对所述即时前端图像执行最近邻插值处理，以获得最近邻插值图像；

动态范围调整设备，与所述最近邻插值设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行动态范围调整，以获得动态范围调整图像；

平滑空间滤波设备，与所述动态范围调整设备连接，用于基于对接收到的动态范围调整图像执行平滑空间滤波处理，以获得相应的平滑空间滤波图像；

锐化处理设备，与所述平滑空间滤波设备连接，用于对接收到的平滑空间滤波图像执行基于USM滤镜处理的图像锐化处理，以获得锐化处理图像；

紧急制动设备，设置在车辆的前端盖板内，用于在接收到制动请求信号时，对车辆执行紧急制动操作；

所述紧急制动设备包括制动执行单元和制动驱动单元，所述制动执行单元与所述制动驱动单元连接，所述制动执行单元设置在车辆的驱动车轮附近；

内容比对设备，采用SOC芯片来实现，分别与所述锐化处理设备和所述车载硬盘连接，用于基于基准三角牌图像从锐化处理图像中提取出与所述基准三角牌图像相同轮廓的待处理子图像，将所述待处理子图像与基准三角牌图像相减以获得差值图案，计算差值图案中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量小于所述待处理子图像总像素数量的预设百分比阈值时，发出制动请求信号；

其中，所述紧急制动设备还用于在未接收到制动请求信号时，对车辆不执行紧急制动操作。

本发明的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统运行可靠、反应迅速。由于能够根据车辆前方用于车辆故障警示的三角牌标识的智能化识别结果决定是否执行紧急制动操作，从而有效避免追尾事故的发生。

具体实施方式

下面将对本发明的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统的实施方案进行详细说明。

刹车，也称为制动，是指使运行中的机车、车辆及其他运输工具或机械等停止或减低速度的动作。

制动的一般原理是在机器的高速轴上固定一个轮或盘，在机座上安装与之相适应的闸瓦、带或盘，在外力作用下使之产生制动力矩。刹车装置也就是可以减慢车速的机械制动装置，又名减速器。

简单来说：汽车刹车踏板在方向盘下面，踩住刹车踏板，则使刹车杠杆联动受压并传至到刹车鼓上的刹车片卡住刹车轮盘，使汽车减速或停止运行。汽车手动刹车是在排挡旁，连于刹车杠。常见的还有自行车刹车，它是靠固定在车架上的杆状制动器或者盘装抱刹制动器等来进行减速的。

目前，随着交通道路的路况改善以及中高端车辆的普遍使用，车辆的行驶速度越来越快，事故也存在正相关地增长，尤其是追尾已发生事故的车辆的情况层出不穷，追究原因在于车辆驾驶员未能快速辨识出车祸现场，也未能快速进行相应的规避反应。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统包括：

前端采集设备，设置在车辆的前端，用于对车辆行驶过程中的车辆前端环境执行图像数据采集，以获得并输出相应的即时前端图像。

接着，继续对本发明的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中，还包括：

车载硬盘，设置在车辆的仪表盘内，用于预先存储与用于车辆故障警示的三角牌标识对应的基准三角牌图像。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中，还包括：

最近邻插值设备，与所述前端采集设备连接，用于接收所述即时前端图像，对所述即时前端图像执行最近邻插值处理，以获得最近邻插值图像；

动态范围调整设备，与所述最近邻插值设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行动态范围调整，以获得动态范围调整图像；

平滑空间滤波设备，与所述动态范围调整设备连接，用于基于对接收到的动态范围调整图像执行平滑空间滤波处理，以获得相应的平滑空间滤波图像；

锐化处理设备，与所述平滑空间滤波设备连接，用于对接收到的平滑空间滤波图像执行基于USM滤镜处理的图像锐化处理，以获得锐化处理图像；

紧急制动设备，设置在车辆的前端盖板内，用于在接收到制动请求信号时，对车辆执行紧急制动操作；

所述紧急制动设备包括制动执行单元和制动驱动单元，所述制动执行单元与所述制动驱动单元连接，所述制动执行单元设置在车辆的驱动车轮附近；

内容比对设备，采用SOC芯片来实现，分别与所述锐化处理设备和所述车载硬盘连接，用于基于基准三角牌图像从锐化处理图像中提取出与所述基准三角牌图像相同轮廓的待处理子图像，将所述待处理子图像与基准三角牌图像相减以获得差值图案，计算差值图案中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量小于所述待处理子图像总像素数量的预设百分比阈值时，发出制动请求信号；

其中，所述紧急制动设备还用于在未接收到制动请求信号时，对车辆不执行紧急制动操作。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中：

所述车载硬盘还用于存储所述预设百分比阈值，所述内容比对设备包括数据接收子设备、数据比对子设备和信号提取子设备。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中：

所述数据比对子设备分别与所述数据接收子设备和所述信号提取子设备连接。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中：

所述内容比对设备内置有存储单元，用于对所述内容比对设备的输入数据和输出数据进行存储。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中：

所述锐化处理设备与IIC控制总线连接，用于接收通过所述IIC控制总线发送的各项控制指令。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中：

所述内容比对设备还与时钟发生器连接，用于接收所述时钟发生器为所述内容比对设备定制的时序信号。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中：

所述锐化处理设备采用ASIC芯片来实现，所述ASIC芯片包括在线编程接口。

在所述基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统中：

所述内容比对设备和所述锐化处理设备位于同一印刷电路板上且共用同一电路供应设备。

另外，所述锐化处理设备采用的ASIC芯片，是用于供专门应用的集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)芯片技术，在集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。ASIC芯片技术发展迅速，目前ASIC芯片间的转发性能通常可达到1Gbs甚至更高，于是给交换矩阵提供了极好的物质基础。

ASIC芯片技术所有接口模块(包括控制模块)都连接到一个矩阵式背板上，通过ASIC芯片到ASIC芯片的直接转发，可同时进行多个模块之间的通信；每个模块的缓存只处理本模块上的输入输出队列，因此对内存芯片性能的要求大大低于共享内存方式。总之，交换矩阵的特点是访问效率高，适合同时进行多点访问，容易提供非常高的带宽，并且性能扩展方便，不易受CPU、总线以及内存技术的限制。目前大部分的专业网络厂商在其第三层核心交换设备中都越来越多地采用了这种技术。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，其特征在于，所述系统包括：

前端采集设备，设置在车辆的前端，用于对车辆行驶过程中的车辆前端环境执行图像数据采集，以获得并输出相应的即时前端图像；

车载硬盘，设置在车辆的仪表盘内，用于预先存储与用于车辆故障警示的三角牌标识对应的基准三角牌图像；

最近邻插值设备，与所述前端采集设备连接，用于接收所述即时前端图像，对所述即时前端图像执行最近邻插值处理，以获得最近邻插值图像；

动态范围调整设备，与所述最近邻插值设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行动态范围调整，以获得动态范围调整图像；

平滑空间滤波设备，与所述动态范围调整设备连接，用于基于对接收到的动态范围调整图像执行平滑空间滤波处理，以获得相应的平滑空间滤波图像；

锐化处理设备，与所述平滑空间滤波设备连接，用于对接收到的平滑空间滤波图像执行基于USM滤镜处理的图像锐化处理，以获得锐化处理图像；

紧急制动设备，设置在车辆的前端盖板内，用于在接收到制动请求信号时，对车辆执行紧急制动操作；

所述紧急制动设备包括制动执行单元和制动驱动单元，所述制动执行单元与所述制动驱动单元连接，所述制动执行单元设置在车辆的驱动车轮附近；

内容比对设备，采用SOC芯片来实现，分别与所述锐化处理设备和所述车载硬盘连接，用于基于基准三角牌图像从锐化处理图像中提取出与所述基准三角牌图像相同轮廓的待处理子图像，将所述待处理子图像与基准三角牌图像相减以获得差值图案，计算差值图案中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量小于所述待处理子图像总像素数量的预设百分比阈值时，发出制动请求信号；

其中，所述紧急制动设备还用于在未接收到制动请求信号时，对车辆不执行紧急制动操作；

其中，所述锐化处理设备采用ASIC芯片，所述ASIC芯片是用于供专门应用的集成电路芯片，ASIC芯片间的转发性能为1Gbs以上，运用ASIC芯片技术将所有接口模块都连接到一个矩阵式背板上，通过ASIC芯片间的直接转发，能够同时进行多个接口模块之间的通信，每个接口模块的缓存只处理本模块上的输入输出队列。

2.如权利要求1所述的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，其特征在于：

所述车载硬盘还用于存储所述预设百分比阈值，所述内容比对设备包括数据接收子设备、数据比对子设备和信号提取子设备。

3.如权利要求2所述的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，其特征在于：

所述数据比对子设备分别与所述数据接收子设备和所述信号提取子设备连接。

4.如权利要求3所述的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，其特征在于：

所述内容比对设备内置有存储单元，用于对所述内容比对设备的输入数据和输出数据进行存储。

5.如权利要求4所述的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，其特征在于：

所述锐化处理设备与IIC控制总线连接，用于接收通过所述IIC控制总线发送的各项控制指令。

6.如权利要求5所述的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，其特征在于：

所述内容比对设备还与时钟发生器连接，用于接收所述时钟发生器为所述内容比对设备定制的时序信号。

7.如权利要求6所述的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，其特征在于：

所述ASIC芯片包括在线编程接口。

8.如权利要求7所述的基于大数据采集的车辆紧急制动执行系统，其特征在于：

所述内容比对设备和所述锐化处理设备位于同一印刷电路板上且共用同一电路供应设备。