一种基于CAN总线的智能泊车车载摄像头结构

一种基于can总线的智能泊车车载摄像头结构
技术领域
1.本实用新型涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种基于can总线的智能泊车车载摄像头结构。


背景技术：

2.can是controller area network的缩写(以下称为can)，是iso国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低功耗、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个lan，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的can通信协议。此后，can通过iso11898及iso11519进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。
3.目前，人们对行车安全越来越重视，影响行车安全的因素很多，除了车辆原有的安全配置之外，车辆安全辅助配置也对行车安全至关重要。车载摄像头作为安全辅助配置得到较广泛的应用，其中由若干个车载摄像头构成的360
°
环视系统成为发展的趋势，成为越来越多中高端车型标准配置。
4.在申请号为：cn201721080559.5的专利文件中公开了一种带红外夜视功能的车载摄像头及360
°
全景智能泊车系统，包括外壳和摄像镜头，其特征在于：摄像镜头的前部外露在外壳之外、以形成无遮挡式摄像视角，摄像镜头的后部固定在外壳内，在摄像镜头与外壳的连接处形成防水连接结构、使摄像镜短时间浸水不入水；在外壳内设有红外灯，所述红外灯的信号输入端连接有光敏电阻的信号输出端，通过光敏电阻感光产生的光敏电信号控制红外灯的开/关、形成智能夜视红外控制结构；在外壳的底部设置转动式连接结构，使摄像镜头在0
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360
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范围内摄像、形成360
°
全景摄像结构，通过防水连接结构、智能夜视红外控制结构和360
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全景摄像结构，形成防水式360
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全景智能夜视红外车载立体摄像结构。具有使用不受灯光限制、防水性能好和适用于2d及3d显示系统的特点。
5.但是，其在实际应用的过程中仍存在以下不足：
6.第一，摄像头画面稳定性较差，因为在车辆行驶的过程中，因为各种原因(例如，由于路面造成的车体倾斜、安装失误、摄像头在车体上的安装松动或者摄像头内部元件出现松动等等)造成摄像头画面出现倾斜，上述对比文件中并不能有效地解决该问题；
7.第二，摄像头画面清晰度受环境影响较大，因为车辆在行驶的过程中，摄像头的镜头不可避免的与空气进行摩擦，从而造成摄像头的镜头出现静电集尘现象，需要驾驶人员停车并下车手动擦拭摄像头。


技术实现要素：

8.针对现有技术中存在的上述缺点，本实用新型提供了一种基于can总线的智能泊车车载摄像头结构，能够有效地解决现有技术中的摄像头画面稳定性较差和摄像头画面清
晰度受环境影响较大等问题。
9.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
10.一种基于can总线的智能泊车车载摄像头结构，包括安装座、拍摄组件、驱动组件、防护组件和清洁组件；所述安装座外形呈类似鲨鱼鳍状的楔形，所述安装座尾端表面沿安装座中轴线方向凹陷式地开设有安装槽，所述安装槽按半径大小分为内宽外窄的两段，所述安装座靠近安装槽槽口处的内部还横向对称地开设有行程槽；
11.所述拍摄组件包括尺寸与安装槽匹配的罩壳、同轴式转动连接在罩壳内部的摄像头以及设置在罩壳内部且驱动摄像头的校准组件，所述罩壳尾部设有与安装槽配合的凸环体，所述凸环体以安装槽中轴线为对称轴对称地开设有一组圆孔和一个螺槽；
12.所述驱动组件包括数量与圆孔相同，且尺寸与圆孔匹配的导杆、与螺槽匹配的一个螺杆和一个驱动电机，所述导杆与圆孔一一对应地穿接在凸环体上，所述导杆的两端分别固定在安装槽两端的底壁上，所述螺杆的一端与安装座转动连接，且所述螺杆的另一端与驱动电机的输出轴固定连接；
13.所述防护组件包括导电弹簧和侧板，所述行程槽中对称地设有一对滑动的侧板，并在所述侧板相互远离的侧壁与行程槽内壁之间均设有一组导电弹簧；
14.所述清洁组件包括对称在安装槽槽口处的一对铰座、两端分别转动连接在不同铰座上的弧形刷、设置在其中一个铰座上，并与弧形刷端部固定连接的旋转电机以及设置在安装座尾端的光照传感器；
15.所述拍摄组件、校准组件、驱动组件、防护组件和清洁组件均由车载mcu控制。
16.进一步的，所述安装座的底部设有接口模块。
17.进一步的，所述罩壳采用的防爆且高透明的材质制成。
18.进一步的，所述摄像头采用具备红外夜视功能的摄像头。
19.进一步的，所述校准组件包括姿态传感器、内齿轮和步进电机，所述姿态传感器固定设置在罩壳的内壁上，所述内齿轮同轴式的固定在摄像头的底端，所述罩壳内侧壁上对称地设有一组与内齿轮啮合的步进电机。
20.进一步的，所述弧形刷的内环侧壁上可拆卸式地设有一层与之匹配的柔性刷体。
21.进一步的，所述导电弹簧的外部均包裹有电绝缘皮，两个所述侧板处于完全闭合状态下时，所述导电弹簧均处于自然伸长状态。
22.进一步的，所述侧板相互接触的侧壁上均设有一层与之匹配地密封垫体。
23.有益效果
24.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
25.1、本实用新型可以在安装座和驱动组件的配合下，通过姿态传感器实时检测车辆姿态，车载mcu根据姿态传感器的检测结果指令步进电机对摄像头进行姿态调整，以此达到有效地提升摄像头拍摄画面稳定性的效果。
26.2、本实用新型增加了在安装座尾端设有清洁组件，当驾驶员在车内的显示屏上看到摄像头所拍摄的画面模糊时，驾驶员便可以通过车内相应的控制开关向车载mcu发出指令，然后车载mcu指令清洁组件对罩壳进行擦拭，达到有效地提升摄像头拍摄画面实时保持清晰的效果。
附图说明
27.图1为本实用新型第一视角下处于待机状态下的直观图；
28.图2为本实用新型第二视角下清洁组件工作时的直观图；
29.图3为本实用新型第三视角下安装座尾端经过部分剖视后的直观图；
30.图4为本实用新型第四视角下处于待机状态下的直观图；
31.图5为本实用新型第五视角下安装座剖视图；
32.图6为本实用新型第六视角下安装座剖视后与拍摄组件、驱动组件的爆炸视图；
33.图7为本实用新型罩壳剖视后的直观图；
34.图8为本实用新型罩壳经过剖视后与摄像头、校准组件的爆炸视图；
35.图9为本实用新型的导电弹簧的剖视截面图；
36.图10为图1中a区域的放大图；
37.图11为图5中b区域的放大图；
38.图12为图5中c区域的放大图；
39.图13为图8中d区域的放大图；
40.图14为图8中e区域的放大图；
41.附图标记说明：1、安装座；2、安装槽；3、行程槽；4、罩壳；5、摄像头；6、凸环体；7、圆孔；8、螺槽；9、导杆；10、螺杆；11、驱动电机；12、导电弹簧；13、侧板；14、铰座；15、弧形刷；16、旋转电机；17、光照传感器；18、接口模块；19、姿态传感器；20、内齿轮；21、步进电机；22、柔性刷体；23、电绝缘皮；24、密封垫体。
具体实施方式
42.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
43.通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器以及编码器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。
44.实施例：
45.请参阅图1
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14，本实用新型提供一种技术方案：一种基于can总线的智能泊车车载摄像头结构，包括安装座1、拍摄组件、驱动组件、防护组件和清洁组件；安装座1外形呈类似鲨鱼鳍状的楔形，安装座尾端表面沿安装座中轴线方向凹陷式地开设有安装槽2，安装槽按半径大小分为内宽外窄的两段，安装座1靠近安装槽2槽口处的内部还横向对称地开设有行程槽3；
46.上述拍摄组件包括尺寸与安装槽匹配的罩壳4、同轴式转动连接在罩壳内部的摄像头5以及设置在罩壳内部且驱动摄像头的校准组件，罩壳4尾部设有与安装槽2配合的凸环体6，凸环体6以安装槽2中轴线为对称轴对称地开设有一组圆孔7和一个螺槽8；
47.上述驱动组件包括数量与圆孔相同，且尺寸与圆孔匹配的导杆9、与螺槽匹配的一
个螺杆10和一个驱动电机11，导杆9与圆孔7一一对应地穿接在凸环体6上，导杆9的两端分别固定在安装槽2两端的底壁上，螺杆10的一端与安装座转动连接，且螺杆10的另一端与驱动电机11的输出轴固定连接；
48.上述防护组件包括导电弹簧12和侧板13，行程槽3中对称地设有一对滑动的侧板13，并在侧板13相互远离的侧壁与行程槽3内壁之间均设有一组导电弹簧12；
49.上述清洁组件包括对称在安装槽2槽口处的一对铰座14、两端分别转动连接在不同铰座上的弧形刷15、设置在其中一个铰座14上，并与弧形刷15端部固定连接的旋转电机16以及设置在安装座1尾端的光照传感器17；
50.上述拍摄组件、校准组件、驱动组件、防护组件和清洁组件均由车载mcu控制。
51.作为优选方案，更进一步地，安装座1的底部设有接口模块18，接口模块18用于车载mcu与本实用新型中电器部件的实时通讯及控制。
52.作为优选方案，更进一步地，罩壳4采用的防爆且高透明的材质制成。
53.作为优选方案，更进一步地，摄像头5采用具备红外夜视功能的摄像头，以此实现在夜间或环境较暗的情况下，摄像头5也能够有效地对车辆周围目标进行识别。
54.作为优选方案，更进一步地，校准组件包括姿态传感器19、内齿轮20和步进电机21，姿态传感器19固定设置在罩壳4的内壁上，内齿轮20同轴式的固定在摄像头5的底端，罩壳4内侧壁上对称地设有一组与内齿轮20啮合的步进电机21。
55.作为优选方案，更进一步地，弧形刷15的内环侧壁上可拆卸式地设有一层与之匹配的柔性刷体22，可能有效地提升清洁组件对罩壳4的清洁能力，同时还能有效地防止罩壳4表面受到非必要的划伤，在具体应用当中，柔性刷体22可采用超细纤维制成，但不局限。
56.作为优选方案，更进一步地，导电弹簧12的外部均包裹有电绝缘皮23，可能有效地提升本实用新型使用时的安全性；两个侧板13处于完全闭合状态下时，导电弹簧12均处于自然伸长状态，当导向弹簧12通电后，发生收缩，两个侧板13在弹簧收缩力作用下进行背向运动，会使安装槽2的槽口打开，此时，导向弹簧12处于压缩的状态。
57.作为优选方案，更进一步地，侧板13相互接触的侧壁上均设有一层与之匹配地密封垫体24，在具体应用当中，密封垫体24可采用硅胶材料制成，可以进一步提升防护组件对安装槽2内部的密封性，有效地防止外界的灰尘等杂质进入到安装槽2内。
58.工作原理：
59.当车主需要停车时，车主通过车内相应的控制开关启动车辆进入停车模式，此时车载mcu控制防护组件工作(即向导电弹簧12中通入适当且稳定的低压直流电，导电弹簧12通电后会发生收缩)，从而使得安装槽2的槽口完全打开；
60.然后车载mcu控制驱动电机11工作，使得罩壳4从安装座1内部伸出，车载mcu启动摄像头5，将摄像头5拍摄的画面实时传输回车内的显示屏。
61.第一，保持摄像头5拍摄画面稳定：
62.第一步、车主通过车载mcu设定姿态传感器19的初始状态参数即可；
63.第二步、车载mcu通过姿态传感器19，实时监测车辆的与设定的初始状态参数之间的差异；
64.第三步、车载mcu根据上述第二步中的比较结果通过步进电机21对摄像头5进行实时反向等量调整。
65.第二，保证摄像头5拍摄画面的清晰度：
66.第一步、当驾驶员在车内的显示屏上看到摄像头5所拍摄的画面模糊时，驾驶员便可以通过车内相应的控制开关向车载mcu发出指令；
67.第二步、车载mcu指令清洁组件对罩壳4进行擦拭，具体为，控制旋转电机16做半圆式的往复旋转运动，从而使得弧形刷15上的柔性刷体22对罩壳4的表面进行反复擦拭；
68.第三步、当驾驶员认为罩壳4擦拭干净后，便通过车内相应的控制开关向车载mcu发出指令，车载mcu指令清洁组件停止工作并复位。
69.综上所述，本实用新型能够在具体应用当中保持摄像头拍摄的稳定性和拍摄画面的清晰度，满足驾驶员的需求。
70.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。