[發(fā)明專利]一種軌跡連續(xù)變化的可視泊車輔助系統(tǒng)及其控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210405675.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN102862531A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮奇;王晨希;張鐸;李繼斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江海康集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B60R16/02
• 分類號(hào): B60R16/02
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 張慧英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車電子領(lǐng)域，尤其涉及一種軌跡連續(xù)變化的可視泊車輔助系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

汽車倒車時(shí)，由于車身的遮擋，駕駛員無法看到車輛后方的情況，造成較大的安全隱患。為了解決這個(gè)問題，目前主要有幾類解決方案：

（1）在車后部保險(xiǎn)杠處安裝超聲波傳感器，利用超聲波反射的特性檢測(cè)車后的障礙物，并采用蜂鳴器報(bào)警、數(shù)碼管顯示等方式向駕駛員提示檢測(cè)結(jié)果。這種方案受外部環(huán)境及障礙物的特性影響較大，對(duì)某些特殊的障礙物無法識(shí)別，仍然存在碰撞的風(fēng)險(xiǎn)；

（2）在車后安裝攝像頭，將車后圖像直接顯示在駕駛員處的顯示裝置上。這種方案雖然直觀，但是對(duì)于車輛倒車軌跡的預(yù)測(cè)需要靠駕駛員的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累，使用上仍然存在不便之處；

（3）在攝像頭和顯示裝置之間增加一個(gè)控制器，用于接收方向盤轉(zhuǎn)角信息，根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角信息調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的預(yù)測(cè)車輛軌跡，并將預(yù)測(cè)軌跡線與攝像頭拍攝圖像疊加后輸出到顯示裝置。這個(gè)方案可以解決前述方案（1）、（2）的不足，但是需增加一個(gè)控制器，由此增加了較多的硬件成本和線束成本。另外，現(xiàn)有方案中多采用調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)的形式獲得預(yù)測(cè)軌跡線，該數(shù)據(jù)庫(kù)是存放了一些特定方向盤轉(zhuǎn)角值對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)軌跡線的數(shù)組，其能精確對(duì)應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)角值是有限的離散值，對(duì)于其他方向盤轉(zhuǎn)角值，只能先獲得其在數(shù)據(jù)庫(kù)中的近似值再調(diào)用預(yù)測(cè)軌跡線，這就會(huì)導(dǎo)致預(yù)測(cè)軌跡線出現(xiàn)誤差，影響系統(tǒng)的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供一種軌跡連續(xù)變化的可視泊車輔助系統(tǒng)，系統(tǒng)通過方向盤轉(zhuǎn)角傳感器監(jiān)測(cè)角度變化，利用CAN總線實(shí)現(xiàn)車身信號(hào)的獲取，將車身信號(hào)參數(shù)運(yùn)用到車輛軌跡運(yùn)行算法模型中實(shí)現(xiàn)車輛行駛軌跡的預(yù)測(cè)，并通過顯示模塊顯示出來。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種軌跡連續(xù)變化的可視泊車輔助控制方法，控制方法通過將方向盤轉(zhuǎn)角值轉(zhuǎn)換成前輪轉(zhuǎn)角值，計(jì)算車輛預(yù)測(cè)軌跡線路，預(yù)測(cè)軌跡線路跟隨方向盤轉(zhuǎn)角值的改變而實(shí)時(shí)改變，計(jì)算過程中通過浮點(diǎn)算法以及線性擬合的方法對(duì)畸變的鏡頭進(jìn)行補(bǔ)償，從而提高預(yù)測(cè)軌跡線的精確度，保證線路的正確性與實(shí)時(shí)性。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：一種軌跡連續(xù)變化的可視泊車輔助系統(tǒng)，包括：后視攝像頭、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、處理及顯示裝置；處理及顯示裝置包括：CAN總線信息收發(fā)模塊、中央處理器、視頻處理模塊、存儲(chǔ)模塊、液晶顯示器；方向盤轉(zhuǎn)角傳感器與方向盤連接，并與處理及顯示裝置的CAN總線信息收發(fā)模塊通過CAN總線連接；中央處理器分別與CAN總線信息收發(fā)模塊、存儲(chǔ)模塊、視頻處理模塊連接；視頻處理模塊分別與后視攝像頭、液晶顯示器連接。

作為優(yōu)選，所述的后視攝像頭將視頻信號(hào)通過線束發(fā)送至視頻處理模塊。

一種軌跡連續(xù)變化的可視泊車輔助系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

1）將汽車車身參數(shù)信息、后視攝像頭參數(shù)信息以及預(yù)測(cè)軌跡運(yùn)算算法初始設(shè)入并在存儲(chǔ)模塊保存；

?2）以一定高度、俯仰角度、旋轉(zhuǎn)角度安裝在車輛尾部的后視攝像頭進(jìn)行車后圖像的實(shí)時(shí)拍攝，通過線束發(fā)送至視頻處理模塊；

3）方向盤轉(zhuǎn)角傳感器與方向盤連接，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方向盤轉(zhuǎn)角值????????????????????????????????????????????????；

?4）方向盤轉(zhuǎn)角傳感器通過CAN總線將方向盤轉(zhuǎn)角值發(fā)送至CAN總線信息收發(fā)模塊或通過模擬控制線將方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)直接連接到中央處理器；

5）CAN總線信息收發(fā)模塊將方向盤轉(zhuǎn)角值上傳至中央處理器，中央處理器從存儲(chǔ)模塊調(diào)用汽車車身參數(shù)信息、后視攝像頭參數(shù)信息以及預(yù)測(cè)軌跡運(yùn)算算法，預(yù)測(cè)軌跡運(yùn)算算法通過方向盤轉(zhuǎn)角值、車身參數(shù)信息以及后視攝像頭參數(shù)信息計(jì)算出地面預(yù)測(cè)軌跡路線：

???（51）根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角值與車輛前輪轉(zhuǎn)角值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將方向盤轉(zhuǎn)角值轉(zhuǎn)換成車輛前輪轉(zhuǎn)角值：

轉(zhuǎn)換公式如下：??????????????????（1）

其中，K為方向盤轉(zhuǎn)角值與車輛前輪轉(zhuǎn)角值的比值；?

???（52）根據(jù)車輛低速運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，結(jié)合車輛前輪轉(zhuǎn)角值、車身參數(shù)信息，計(jì)算出在當(dāng)前車輛前輪轉(zhuǎn)角值下的車輛尾部端點(diǎn)的地面運(yùn)動(dòng)軌跡曲線，并由此推測(cè)出車輛整體的地面運(yùn)動(dòng)軌跡曲線：

???????（2）

其中，表示車輛尾部端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡在地面上的投影，為計(jì)算軌跡點(diǎn)距離車輛尾部的距離；

???（53）根據(jù)公式（2）的計(jì)算結(jié)果，通過坐標(biāo)系平移-旋轉(zhuǎn)變換理論計(jì)算地面運(yùn)動(dòng)軌跡曲線在理想無畸變的攝像頭成像平面上的投影映像：