一种基于树莓派的交通标识检测装置的制作方法

本实用新型属于辅助驾驶技术领域，涉及一种基于树莓派的交通标识检测装置。

背景技术：

交通标志检测装置为智能辅助驾驶提供道路相关重要信息。但是已经出厂使用的汽车如果在出厂前未预装该类设备，则很难便捷的享受科技发展带来的便利。因为直接对现有车辆中控系统结构进行改装安装交通标志检测装置代价巨大。另一方面，一些装置使用计算机设备加摄像头进行交通标志检测，然而这类设备未考虑到设备在真实车辆上的安装与使用限制，由于其设备体积较大，持续供电难以解决，结构复杂且并不可靠，很难直接应用到车辆上。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于树莓派的交通标识检测装置，在不破坏车辆原有结构的基础上，为驾驶员提供辅助驾驶信息。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于树莓派的交通标识检测装置，该检测装置包含树莓派主板和防震壳体，所述树莓派主板通过防震衬垫隔离并固定到所述防震壳体内部；

所述防震壳体的正面与一个侧面分别有开孔，其中侧面的开孔与所述树莓派主板的USB接口对应，正面的开孔用于嵌入CSI摄像头；

所述CSI摄像头通过CSI排线与树莓派主板CSI接口连接。

进一步，所述防震壳体采用亚克力制成，尺寸为9.5cm*6.5cm*3cm，该检测装置还包含强力吸盘，所述强力吸盘通过3M强力粘胶固定在防震壳体的顶部，所述强力吸盘用于将检测装置固定到车辆的前挡风玻璃上。

进一步，所述防震壳体上CSI摄像头的开孔直径为5mm，中心距离防震壳体底面的距离为1.5cm，且防震壳体的正面还设置有红外传感器开孔，用于安装红外传感器。

进一步，所述红外传感器为TCRT5000红外传感器，且红外传感器与树莓派主板的GPIO第2，6，12脚相连，分别用于提供电源正，负以及信号检测端口，所述红外传感器采用绝缘胶带与树莓派主板隔离。

进一步，所述树莓派主板上还设置有扩展SD卡，用于保存树莓派的操作系统和检测数据。

进一步，所述防震壳体的一个侧面上还设置有扬声器开孔和3.5mm耳机插孔，扬声器和3.5mm耳机插孔均连接至树莓派主板音频输出。

进一步，还包含智能终端，所述智能终端通过wifi与所述树莓派主板连接，所述智能终端用于显示检测装置所检测到的交通标识并进行语音播报。

进一步，所述智能终端为手机或平板电脑。

进一步，该检测装置采用5V/2A车载点烟器转接头供电，且车载点烟器转接头的USB端连接至树莓派主板的USB接口。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过小巧的亚克力外壳加防震内衬垫将树莓派与CSI摄像头集合到可直接安放在车内的小型装置中。使得交通标志检测功能能够在现有车辆中方便灵活的添加，而无需对车内原有电路，线路作任何改变。该装置将检测数据存储到SD卡中，通过扬声器播报检测结果以及通过WIFI连接手机APP可以方便读取数据。该装置结构简单，可靠，小巧，能给现有车辆方便的增加辅助驾驶功能，且不破坏车辆原有结构。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型树莓派主板连接关系图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图1-2所示，本实用新型为一种基于树莓派的交通标识检测装置，装置包括具有防震内衬的亚克力防震壳体1，尺寸为9.5cm*6.5cm*3cm、开于外壳上的mini USB孔2，开孔位置以树莓派安装后能将其USB接口正确外露为准、开于正前方的CSI摄像头孔3，开孔中心位于1.5cm高度处，以及用于固定外壳到挡风玻璃的强力吸盘4、为本装置供电的5V/2A点烟器转换头6、以及迷你USB电源线5，开孔位于防震壳体1正面底部的红外检测窗13，以及开孔位于右侧的扬声器和3.5mm耳机接口安放位置，图1中112和11。

内部结构方面，树莓派主板8通过4颗螺丝隔防震衬垫固定到亚克力防震壳体1，树莓派主板采用树莓派3B型号，1.2G处理器，1GB内存，蓝牙与WIFI，40脚GPIO口，板载4个USB端口，HDMI高清输出，LAN输入以及SD卡槽，将SD卡7插入树莓派主板卡槽内，本实施例选用的SD卡内存大小为8G，将CSI排线32一端连接CSI摄像头31，另一端连接板载CSI接口9，红传检测传感器131采用TCRT5000型号，有效检测距离30cm，采用收发分开双二级管结构，分别接电源正到GPIO的第2脚，电源负接GPIO的6脚，数据线接GPIO的第12脚。外放扬声器113与3.5mm接口111连接，WIFI模块10通过无线信号与智能终端14进行数据互联互通，智能终端14通过手机屏幕和喇叭对外发布信息供驾驶员参考。

结构固定方面，将CSI摄像头31卡入外壳CSI摄像头孔3处，该开孔为大小为半径5mm圆，利用胶枪将摄像头与防震壳体1进行粘贴固定，防止松动。固定时注意摄像头应正对着该装置正前方。Mini USB接口21只需要直接卡入防震壳体1对应开孔mini USB孔2处即可，强力吸盘4与防震壳体1一侧采用3M强力粘胶固定，红外检测传感器位于防震壳体1正面底部位置，同样使用胶枪将其固定，由于安放在底部，容易与树莓派主板冲突，需要使用绝缘胶带隔离，扬声器直接固定于右侧，并将接线转为3.5mm公头，方便接入树莓派主板。

发动汽车发动机，该装置得到供电，装置工作时，CSI摄像头31获取视频流，本装置检测图像中存在的交通标志并将结果存储在SD卡中，同时采用扬声器进行播报。树莓派主板的WIFI模块对外提供WIFI热点，并通过热点对外发布检测数据。Android手机APP连接上树莓派WIFI热点，利用TCP/IP协议或HTTP协议读取SD卡中数据，并在屏幕和喇叭两个渠道(二次提醒)对驾驶员进行提示。

该装置中摄像头与防震壳体固定处，一定要防止松动，同时为防止抖动引发树莓派主板死机的情况，需要有较好的衬垫对树莓派进行防震。另外强力吸盘应尽量牢固，避免设备掉落对安全驾驶造成的危害。因此为减轻重量，暂不考虑将电池与电源稳压模块嵌入外壳内，同时外壳应选择轻量坚固材质，但其大小受制于树莓派主板，无法进一步调小。

安装时注意外壳的正反，如果安装位置相反，则可能无法达到检测效果，同时应尽量避免直接接触到摄像头镜头，防止挂花镜头影响装置性能，同时应避免在30cm有物体对红外检测传感器进行遮挡，否则可能造成设备无法正常检测。

本实用新型的检测装置中，摄像头可采用USB摄像头接入到树莓派的USB接口达到类似目的，亚克力外壳材质可改变，只要提供坚固且防震且轻量即可，亚克力防震壳体的固定用的吸盘可改为全用3M胶进行粘贴。外接电源可改为内置2节18650电池外加稳压模块实现，或直接由外接移动电源供电(无需要稳压模块)。SD卡可换用其它容量大小，智能终端可以是任意Android手机，亦可选择苹果手机，只要满足能够访问TCP/IP，HTTP协议即可。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。