一种基于视觉的线控转向教学平台及其控制转向的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于视觉的线控转向教学平台及其控制转向的方法，包括控制台、屏幕、摄像头和转向总成，屏幕、摄像头和转向总成分别与控制台相连接，采用数据线路通过控制台进行转向动作控制，摄像头正对屏幕拍摄，模拟捕获道路视觉数据，通过控制台对道路车道线进行识别分析，计算出保持在车道内转向角度数据，并传送只转向总成执信转向动作，演示模拟车道保持功能。本发明专利技术采用线控转向来演示汽车的转向动作，还可通过摄像头采集视频道路，进行车道保持的演示，使教学系统功能更为多样，演示更为直观。更为直观。更为直观。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的线控转向教学平台及其控制转向的方法


[0001]本专利技术涉及汽车技术教学领域，具体为一种基于视觉的线控转向教学平台及其控制转向的方法。

技术介绍

[0002]传统汽车转向系统通过机械进行连接传递，汽车的转向是由驾驶员操纵转向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮来实现。而汽车线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的机械连接，完全由电能实现转向，摆脱了传统转向系统的各种限制，给汽车转向特性的设计带来无限的空间。辅助驾驶已装备到众多汽车中，其中车道保持是其中一个重要组成部分，通过车辆对道路上视觉的感知判断，控制车辆转向并保持在车道当中。但如今的汽车转向教学系统大多数还停留在机械转向阶段，即使是采用了线控转向的教学系统，也没有提供车道保持的功能演示。
[0003]本专利技术针对现有技术的缺陷，采用线控转向来演示汽车的转向动作，还可通过摄像头采集视频道路，进行车道保持的演示，使教学系统功能更为多样，演示更为直观，令学员更容易掌握相关知识。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于视觉的线控转向教学平台，可采集视频道路并演示转向动作，包括控制台、屏幕和转向总成，其中：
[0005]控制台，所述控制台是转向教学平台的控制中心，连接各设备并控制其相关动作；
[0006]屏幕，所述屏幕与控制台相连接，为教学系统提供道路视频；
[0007]转向总成，所述转向总成与控制台相连接，接收控制台发来转向信号并演示相应转向动作。
[0008]优选地，进一步包括摄像头，其与控制台相连接，设置在控制台前方，模拟真实车辆上视频采集摄像头，采集模拟道路视频。
[0009]优选地，所述转向总成包括转向器、转向拉杆和转向轮，所述转向拉杆的一端连接转向器，其另一端连接转向轮，转向器、转向拉杆和转向轮与真实车辆转向部件一样。
[0010]优选地，所述转向总成进一步包括转向电机和转向传感器，转向电机设置在转向器上，并驱动转向器，转向传感器设置在转向拉杆和转向轮之间，测量转向轮的转向角度。
[0011]优选地，进一步包括USB转CAN模块，其设置在控制台和转向总成之间，将控制台指令转换成CAN总线信号发送给转向总成。
[0012]优选地，一种基于视觉控制转向的方法，包括以下步骤：
[0013]1)启动线控转向教学平台，调整摄像头角度；
[0014]2)控制台读取摄像头图像；
[0015]3)在控制台上设置左右车道线HSV值；
[0016]4)获取图像中车道线HSV值；
[0017]5)对图像中车道线HSV进行高通滤波；
[0018]6)进行逆透视变换；
[0019]7)对车道线像素动态跟踪；
[0020]8)计算转向系数，并将数据发往转向总成；
[0021]9)转向总成执行转向动作。
[0022]优选地，基于视觉控制转向的方法的步骤4)包括以下步骤：
[0023]41)保存摄像头采集图像；
[0024]42)对图像进行二值化处理；
[0025]43)从二值化处理数据中获取车道线HSV值；
[0026]44)与设置左右车道线HSV值进行比对。
[0027]优选地，基于视觉控制转向的方法的步骤8)包括以下步骤：
[0028]81)对车道线曲直数据(斜率)进行计算，得出转向系数；
[0029]82)对转向系数进行数据转换；
[0030]83)将数据发送至转向总成。
[0031]优选地，基于视觉控制转向的方法的步骤9)包括以下步骤：
[0032]91)转向系统接收控制台发来转向数据；
[0033]92)将转向数据转换成转向电机控制信号；
[0034]93)控制转向电机启停，带动转向轮转向工作；
[0035]94)转向传感器采集转向轮转向角度，并与转向数据进行对比，控制转向轮到达预设转向角度。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0037](1)本专利技术的基于视觉的线控转向教学平台，不采用机械连接转向结构，通过控制台用数字信号实现转向演示，可进行汽车线控转向的教学；
[0038](2)本专利技术的基于视觉的线控转向教学平台，可对导入的视频模拟路面进行车道线识别，并将识别到的车道线数据转换为转向数据，通过线控转向实现车道保持的直观演示；
[0039](3)本专利技术的基于视觉的线控转向教学平台，利用摄像头模拟真实车辆摄像头采集视频路面，更接近真实车辆行驶情况，展示原理和动作更为直观易懂。
附图说明
[0040]图1为本专利技术一种基于视觉的线控转向教学平台的系统示意图；
[0041]图2为本专利技术一种基于视觉的线控转向教学平台的部件示意图；
[0042]图3为本专利技术一种基于视觉的线控转向教学平台的转向总成电路示意图；
[0043]图4为本专利技术一种基于视觉的线控转向教学平台的工作流程示意图；
[0044]图5为本专利技术一种基于视觉的线控转向教学平台的逆透视变换示意图。
[0045]图中，1为控制台，2为屏幕，3为摄像头，5为转向总成，51为转向器， 52为转向拉杆，53为转向电机，54为转向轮，55为转向传感器，6为USB转 CAN模块，7为转向总成电路,71为转向主控电路71、72为电源管理电路、73 为电机驱动电路、74为角度传感器电路、75为CAN通讯电路。
具体实施方式
[0046]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0047]参照图1所示，一种基于视觉的线控转向教学平台，可采集视频道路并演示转向动作，包括控制台1、屏幕2和转向总成5，其中：
[0048]控制台1，所述控制台1是转向教学平台的控制中心，连接各设备并控制其相关动作。控制台1的主控芯片采用STM32F303RBT6芯片，用于运算和进行控制，通讯芯片采用TJA1050T，用于接收发送数据给各外部设备。
[0049]屏幕2，所述屏幕2与控制台1相连接，为教学系统提供道路视频，可以让学员直观观测道路的变化及转向总成5随动做出的相应动作。
[0050]转向总成5，所述转向总成5与控制台1相连接，接收控制台1发来转向信号并演示相应转向动作。
[0051]参照图1、图2所示，屏幕2设置在控制台1上，使整个教学平台更为整洁一体。教学平台进一步包括摄像头3，其与控制台1相连接，并正对拍摄屏幕2，用于采集模拟道路视频，摄像头3通常采用单目摄像头，其模拟真实汽车上车道保持系统的视觉摄像头，采集屏幕2上模拟道路的视频，为转向总成5演示车道保持提供视觉信号，控制台1对摄像头3采集的道路视频进行车道线识别，判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的线控转向教学平台，可采集视频道路并演示转向动作，其特征在于：包括控制台、屏幕和转向总成，其中：控制台，所述控制台是转向教学平台的控制中心，屏幕，所述屏幕与控制台相连接，为教学系统提供道路视频，转向总成，所述转向总成与控制台相连接，接收控制台发来转向信号并演示相应转向动作。2.根据权利要求1所述的基于视觉的线控转向教学平台，其特征在于：进一步包括摄像头，其与控制台相连接，设置在控制台前方，所述摄像头正对屏幕，采集屏幕视频。3.根据权利要求1所述的基于视觉的线控转向教学平台，其特征在于：所述转向总成包括转向器、转向拉杆和转向轮，所述转向拉杆的一端连接转向器，其另一端连接转向轮。4.根据权利要求3所述的基于视觉的线控转向教学平台，其特征在于：所述转向总成进一步包括转向电机和转向传感器，转向电机设置在转向器上，并驱动转向器，转向传感器设置在转向拉杆和转向轮之间。5.根据权利要求1所述的基于视觉的线控转向教学平台，其特征在于：进一步包括USB转CAN模块，其设置在控制台和转向总成之间。6.一种基于视觉控制转向的方法，其特征在于包括以下步骤：1)启动线控转向教学平台，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小平，钟原，巫兴宏，龙纪文，赵晓敏，邱锦康，
申请(专利权)人：欧纬德智能科技广州有限公司，
类型：发明
国别省市：