一种整车信号转换控制器及视频处理评估系统的制作方法

本实用新型涉及电子控制技术领域，尤其涉及一种整车信号转换控制器及视频处理评估系统。

背景技术：

现有技术通过利用前视摄像头成像技术采集汽车外部环境图像信息，并转换成图像数据，然后综合运用各种道路检测算法，提取出车道线、交通标识、车辆的方位以及行人信息，并根据输入的图像信息进行算法处理，并检测输入信号，结合功能要求输出相应的控制指令，如车道偏离系统(Lane Departure Warning System，LDW)、前碰撞预警系统(Forward Collision Warning，FCW)、自动紧急制动系统(Autonomous Emergency Braking，AEB)等。由于上述基于前视摄像头的系统采用的是产品化模块设计，不会带有图像输出功能/接口，无法获取图像识别的结果。

现有技术为了评估图像处理算法性能，通常采用视频处理评估平台进行实时视频处理评估，例如采用Mobileye公司基于EyeQ3处理芯片的实时视频处理评估平台，通过单目摄像头的处理系统可以准确识别车道线、前车、大灯、交通标志、行人等目标，经过一系列的图像处理过程，可以提供目标的多种信息，直接应用于LDW、FCW、PCW、IHC、TSR、SAS、AEB等主动安全控制逻辑。通过上位机可以直接观察图像识别结果，调整控制策略参数，记录试验数据，实现快速原型评估。

但是，基于视频处理评估平台对车辆主动安全功能的性能进行评估时，需要采集车速、车辆横摆角、方向盘转角、转向灯、制动信号、雨刮信号、档位信号等信号。所需的信号除不同网段上的总线信号外，还有各种形式的硬线信号。此外，对于不同的车型，信号的形式、定义也不尽相同，很难实现将视频处理评估平台搭载在整车上。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种整车信号转换控制器及视频处理评估系统，以解决现有技术很难实现将视频处理评估平台搭载在整车上的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种整车信号转换控制器，包括：

主控制器、电源模块、总线接收模块、总线发送模块，所述电源模块给所述主控制器供电，所述总线接收模块的一端和所述总线发送模块的一端分别与所述主控制器的一端相连，所述总线接收模块的另一端通过CAN总线与车辆的CAN网络的各节点相连；

所述总线接收模块用于接受CAN网络的各节点发送的多种车辆信息，并发送给所述主控制器；

所述主控制器用于将接收的多种车辆信息转化成固定格式、ID的总线信息，并控制所述总线发送模块发送转化后的总线信息。

优选地，所述电源模块包括：

线性稳压集成电路、电源开关、保险、第一电容、第二电容和第一电阻，所述电源开关的一端与电池相连，另一端与保险的一端相连，保险的另一端分别与第一电容的一端、所述线性稳压集成电路的输入端相连，所述线性稳压集成电路的输出端分别与第二电容的一端、第一电阻的一端相连，所述第一电容的另一端、第二电容的另一端和所述线性稳压集成电路的接地端接地，所述第一电阻的另一端作为所述电源模块的输出端。

优选地，所述总线接收模块和所述总线发送模块集成为总线收发模块；

所述总线收发模块包括：

总线收发芯片、共模电感、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第三电容和第四电容，所述总线收发芯片的一端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端作为CAN高线接口，所述总线收发芯片的另一端与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端作为CAN低线接口，所述第二电阻的另一端和第三电阻的另一端之间串接第四电阻和第五电阻，所述CAN高线接口与所述第三电容的一端相连，所述第三电容的另一端接地，所述CAN低线接口与所述第四电容的一端相连，所述第四电容的另一端接地，所述共模电感的第一端、第二端分别与所述第二电阻的两端连接，第三端、第四端分别与所述第三电阻的两端连接。

优选地，所述整车信号转换控制器还包括：

与所述主控制器相连的第一信号采集模块，用于接收高电平模拟信号。

优选地，所述第一信号采集模块包括：

第一信号开关、第一二极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第一微处理器，所述第一信号开关的一端作为所述第一信号采集模块的输入端，另一端与所述第一二极管的负极相连，所述第一二极管的正极分别与所述第六电阻、第七电阻和第八电阻的一端相连，所述第六电阻的另一端接地，所述第七电阻的另一端接电源，所述第八电阻的另一端与所述第一微处理器相连，所述第一微处理器的另一端作为所述第一信号采集模块的输出端。

优选地，所述整车信号转换控制器还包括：

与所述主控制器相连的第二信号采集模块，用于接收低电平模拟信号。

优选地，所述第二信号采集模块包括：

第二信号开关、第二二极管、第九电阻、第五电容、第三二极管、第十电阻和第二微处理器，所述第二信号开关的一端作为所述第二信号采集模块的输入端，另一端与所述第二二极管的正极相连，所述第二二极管的负极分别与所述第九电阻的一端、所述第五电容的一端、所述第十电阻的一端相连，还与所述第三二极管的正极相连，所述第九电阻的另一端和所述第五电容的另一端接地，所述第三二极管的负极接电源，所述第十电阻的另一端与所述第二微处理器相连，所述第二微处理器的另一端作为所述第二信号采集模块的输出端。

优选地，所述整车信号转换控制器还包括：

与所述主控制器相连的第一输出模块，用于输出控制信号进行带载控制。

优选地，所述第一输出模块包括：

第三微处理器、第十一电阻、第十二电阻、第一MOS管和第四二极管，所述第三微处理器的一端作为所述第一输出模块的输入端，另一端与所述第十一电阻的一端相连，所述第十一电阻的另一端分别与第十二电阻的一端和所述第一MOS管的栅极相连，所述第十二电阻的另一端接地，所述第一MOS管的源极接地、且与所述第四二极管的正极相连，所述第一MOS管的漏极作为所述第一输出模块的输出端、且与所述第四二极管的负极相连。

相应地，本实用新型还提供了一种视频处理评估系统，包括：

如上所述的整车信号转换控制器和视频处理评估平台；

所述视频处理评估平台包括：

视频处理评估处理机、显示器、摄像头和定位模块，所述视频处理评估处理机的第一输入端通过CAN总线与所述整车信号转换控制器的总线发送模块的输出端相连，所述视频处理评估处理机的第二输入端与所述摄像头的输出端相连，所述视频处理评估处理机的第三输入端与所述定位模块的输出端相连，所述视频处理评估处理机的输出端与所述显示器相连。

所述视频处理评估平台控制所述显示器显示所述摄像头采集的图像信息、所述定位模块发送的位置信息及所述整车信号转换控制器发送的多种车辆信息，以评估车辆前视系统。

本实用新型提供的整车信号转换控制器，包括：主控制器、电源模块、总线接收模块、总线发送模块，所述电源模块给所述主控制器供电，所述总线接收模块的一端和所述总线发送模块的一端分别与所述主控制器的一端相连，所述总线接收模块的另一端通过CAN总线与车辆的CAN网络的各节点相连；所述总线接收模块用于接受CAN网络的各节点发送的多种车辆信息，并发送给所述主控制器。由于所述主控制器可以将接收的多种车辆信息转化成固定格式、ID的总线信息，并控制所述总线发送模块发送转化后的总线信息，使得利用本实用新型可以简单高效的从各种车型上获取总线信息以用于视频处理评估。

附图说明

图1是本实用新型所提供的整车信号转换控制器的第一种结构示意图；

图2是本实用新型所提供的电源模块的一种电路图；

图3是本实用新型所提供的总线收发模块的一种电路图；

图4是本实用新型所提供的整车信号转换控制器的第二种结构示意图；

图5是本实用新型所提供的第一信号采集模块的一种电路图；

图6是本实用新型所提供的第二信号采集模块的一种电路图；

图7是本实用新型所提供的第一输出模块的一种电路图；

图8是本实用新型所提供的视频处理评估系统的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型所提供的整车信号转换控制器的第一种结构示意图。

在本实施例中，该整车信号转换控制器包括：

主控制器、电源模块、总线接收模块、总线发送模块，所述电源模块给所述主控制器供电，所述总线接收模块的一端和所述总线发送模块的一端分别与所述主控制器的一端相连，所述总线接收模块的另一端通过CAN总线与车辆的CAN网络的各节点相连。

其中，所述总线接收模块用于接受CAN网络的各节点发送的多种车辆信息，并发送给所述主控制器；所述主控制器用于将接收的多种车辆信息转化成固定格式、ID的总线信息，并控制所述总线发送模块发送转化后的总线信息。

该电源模块可以为蓄电池或其他供电模块，提供5V电压，例如5V蓄电池或变压单元将整车提供的弱电转换为5V供电。主控制器可以为处理器等，其中可以存储不同车型的总线信息对照表或相应的通讯协议，这样可以将接收的多种车辆信息转化成固定格式、ID的总线信息。多种车辆信息包括：实车上的CAN网络的总线信息，如车速、车辆横摆角、方向盘转角、转向灯、制动信号、雨刮信号、档位信号等。主控制器可以采用飞思卡尔的16位微控制器，型号可以为MC9S12XDP512MAL。

如图2所示，是本实用新型所提供的电源模块的一种电路图。

在本实施例中，所述电源模块包括：线性稳压集成电路V、电源开关SW1、保险FU、第一电容C1、第二电容C2和第一电阻R1，所述电源开关SW1的一端与电池相连，另一端与保险FU的一端相连，保险FU的另一端分别与第一电容C1的一端、所述线性稳压集成电路V的输入端相连，所述线性稳压集成电路V的输出端分别与第二电容C2的一端、第一电阻R1的一端相连，所述第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端和所述线性稳压集成电路V的接地端接地，所述第一电阻R1的另一端作为所述电源模块的输出端。

其中，线性稳压集成电路V可以采用LM2940芯片，将12V电源转化为5V电源。第一电容C1、第二电容C2为0.1μF，可以进行高频滤波，避免电源波动对信号产生的影响。保险FU可以为750毫安。

如图3所示，是本实用新型所提供的总线收发模块的一种电路图。

在本实施例中，所述总线接收模块和所述总线发送模块集成为总线收发模块；所述总线收发模块包括：总线收发芯片TJ、共模电感L、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C3和第四电容C4，所述总线收发芯片TJ的一端与所述第二电阻R2的一端相连，所述第二电阻R2的另一端作为CAN高线接口，所述总线收发芯片TJ的另一端与所述第三电阻R3的一端相连，所述第三电阻R3的另一端作为CAN低线接口，所述第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的另一端之间串接第四电阻R4和第五电阻R5，所述CAN高线接口与所述第三电容C3的一端相连，所述第三电容C3的另一端接地，所述CAN低线接口与所述第四电容C4的一端相连，所述第四电容C4的另一端接地，所述共模电感L的第一端、第二端分别与所述第二电阻R2的两端连接，第三端、第四端分别与所述第三电阻R3的两端连接。

其中，可以采用TJA1040芯片作为总线收发芯片TJ，通过TJA1040的收发引脚，如TXD、RXD，可以为总线和总线收发芯片TJ之间提供差动的收发功能，实现主控制器与CAN接口的数据通信。共模电感L用于过滤共模的电磁干扰，可以提高CAN收发器的稳定性。第三电容C3和第四电容C4作为滤波电容，用于过滤CAN总线上的高频噪声。终端电阻用于匹配总线阻抗，消除在通信电缆中的信号反射。

本实用新型提供的整车信号转换控制器，由于所述主控制器可以将接收的多种车辆信息转化成固定格式、ID的总线信息，并控制所述总线发送模块发送转化后的总线信息，使得利用本实用新型可以简单高效的从各种车型上获取总线信息以用于视频处理评估。

如图4所示，是本实用新型所提供的整车信号转换控制器的第二种结构示意图。

在本实施例中，所述整车信号转换控制器还包括：与所述主控制器相连的第一信号采集模块，用于接收高电平模拟信号。如图5所示，是本实用新型所提供的第一信号采集模块的一种电路图。

所述第一信号采集模块包括：第一信号开关SW2、第一二极管D1、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第一微处理器MCU1，所述第一信号开关SW2的一端作为所述第一信号采集模块的输入端，另一端与所述第一二极管D1的负极相连，所述第一二极管D1的正极分别与所述第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8的一端相连，所述第六电阻R6的另一端接地，所述第七电阻R7的另一端接电源，所述第八电阻R8的另一端与所述第一微处理器MCU1相连，所述第一微处理器MCU1的另一端作为所述第一信号采集模块的输出端。在实际应用中，微处理器可为单片机，当然也可采用DSP或ARM芯片来实现。第六电阻R6的阻值可以为100KΩ，第七电阻R7的阻值可以为22KΩ，第八电阻R8的阻值可以为100KΩ。

具体地，第一信号采集模块当输入为低电平时二极管导通此时单片机电压为0V，输入为高电平时二极管截止，单片机处电压为4.1V是高电平。

在另一个实施例中，所述整车信号转换控制器还包括：与所述主控制器相连的第二信号采集模块，用于接收低电平模拟信号。如图6所示，是本实用新型所提供的第二信号采集模块的一种电路图。

所述第二信号采集模块包括：第二信号开关SW3、第二二极管D2、第九电阻R9、第五电容C5、第三二极管D3、第十电阻R10和第二微处理器MCU2，所述第二信号开关SW3的一端作为所述第二信号采集模块的输入端，另一端与所述第二二极管D2的正极相连，所述第二二极管D2的负极分别与所述第九电阻R9的一端、所述第五电容C5的一端、所述第十电阻R10的一端相连，还与所述第三二极管D3的正极相连，所述第九电阻R9的另一端和所述第五电容C5的另一端接地，所述第三二极管D3的负极接电源，所述第十电阻R10的另一端与所述第二微处理器MCU2相连，所述第二微处理器MCU2的另一端作为所述第二信号采集模块的输出端。其中，微处理器可为单片机等，第九电阻R9的阻值可以为100KΩ，第五电容C5可以为0.1μF，第十电阻R10的阻值可以为47KΩ。

具体地，第二信号采集模块在输入为低电平时第二二极管D2不导通，单片机电平为低。当输入为高电平12V时，二极管导通，单片机电平为高。所述第三二极管D3的作用是当输入电压分压后仍然大于5V时，所述第三二极管D3导通，将电压与5V接通这样单片机处电压就将为5V以保护单片机。

在又一个实施例中，所述整车信号转换控制器还包括：与所述主控制器相连的第一输出模块，用于输出控制信号进行带载控制。如图7所示，是本实用新型所提供的第一输出模块的一种电路图。

所述第一输出模块包括：第三微处理器MCU3、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一MOS管Q1和第四二极管D4，所述第三微处理器MCU3的一端作为所述第一输出模块的输入端，另一端与所述第十一电阻R11的一端相连，所述第十一电阻R11的另一端分别与第十二电阻R12的一端和所述第一MOS管Q1的栅极相连，所述第十二电阻R12的另一端接地，所述第一MOS管Q1的源极接地、且与所述第四二极管D4的正极相连，所述第一MOS管Q1的漏极作为所述第一输出模块的输出端、且与所述第四二极管D4的负极相连。其中，微处理器可为单片机等，第十一电阻R11的阻值可以为100KΩ，第十二电阻R12的阻值可以为100KΩ，所述第一MOS管Q1的型号可以为BTS142D，所述第四二极管D4可以为稳压二极管。

具体地，第一输出模块在第三微处理器MCU3输出高电平时，三极管导通，输出端为低电平，该第一输出模块可以作为驱动模块进行带载控制。

相应地，本实用新型还提供了一种视频处理评估系统，如图8所示，是本实用新型所提供的视频处理评估系统的一种结构示意图。该视频处理评估系统可以包括：

如上所述的整车信号转换控制器和视频处理评估平台；所述视频处理评估平台包括：视频处理评估处理机、显示器、摄像头和定位模块，所述视频处理评估处理机的第一输入端通过CAN总线与所述整车信号转换控制器的总线发送模块的输出端相连，所述视频处理评估处理机的第二输入端与所述摄像头的输出端相连，所述视频处理评估处理机的第三输入端与所述定位模块的输出端相连，所述视频处理评估处理机的输出端与所述显示器相连。

所述视频处理评估平台控制所述显示器显示所述摄像头采集的图像信息、所述定位模块发送的位置信息及所述整车信号转换控制器发送的多种车辆信息，以评估车辆前视系统。

其中，定位模块可以为GPS模块、北斗定位模块等，例如，GPS模块通过串口为系统提供地理坐标信息，便于确定记录的视频的地理位置信息。显示器可以为液晶显示器、CRT显示器等。摄像头可以为数字摄像头或模拟摄像头和模数转换器等，例如，摄像头是一个数字高清摄像头，实时采集图像信号，并通过LVDS线缆输出给视频处理评估处理机。视频处理评估处理机可通过IIC总线对摄像头进行实时控制，调节传感器工作参数。

在一个具体实施例中，该视频处理评估系统的使用方法如下：

S1：梳理数据处理评估平台所需要的信号、形式，并形成信号收发矩阵。

S2：确定硬件接口信息，并映射到软件定义中。

S3：将应用程序下载到整车信号转换控制器。

S4：利用总线仿真工具，进行残余总线仿真，对转换控制器的输入、输出信号进行功能确认。

S5：按照定义，将整车信号转换控制器、与视频处理评估平台连接到整车上。

S6：整车信号控制器采集整车信息，发送给视频处理评估平台；摄像头采集外部车辆环境信息。

S7：视频处理评估平台，识别输出目标信息。

S8：对结果进行分析，评判车辆前视系统性能优劣，对算法进行优化。

本实用新型提供了一种用于视频处理评估系统，将视频处理评估所需要的总线信息、硬线信息采集到转换控制器中，并将所需要信号转化成固定格式、ID的总线信息，发送给视频处理评估平台，解决了现有的视频处理评估平台由于实车搭载差异性较大，需要增加软硬件设计，导致搭载调试周期长等问题。

虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。