專利名稱：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
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，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。為了解決這個問題，目前主要有幾類解決方案
(1)在車后部保險杠處安裝超聲波傳感器，利用超聲波反射的特性檢測車后的障礙物，并采用蜂鳴器報警、數(shù)碼管顯示等方式向駕駛員提示檢測結(jié)果。這種方案受外部環(huán)境及障礙物的特性影響較大，對某些特殊的障礙物無法識別，仍然存在碰撞的風(fēng)險；
(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，但是對于車輛倒車軌跡的預(yù)測需要靠駕駛員的長期經(jīng)驗積累，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)庫中的預(yù)測車輛軌跡，并將預(yù)測軌跡線與攝像頭拍攝圖像疊加后輸出到顯示裝置。這個方案可以解決前述方案(1)、(2)的不足，但是需増加一個控制器，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)庫的形式獲得預(yù)測軌跡線，該數(shù)據(jù)庫是存放了ー些特定方向盤轉(zhuǎn)角值對應(yīng)的預(yù)測軌跡線的數(shù)組，其能精確對應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)角值是有限的離散值，對于其他方向盤轉(zhuǎn)角值，只能先獲得其在數(shù)據(jù)庫中的近似值再調(diào)用預(yù)測軌跡線，這就會導(dǎo)致預(yù)測軌跡線出現(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)測角度變化，利用CAN總線實現(xiàn)車身信號的獲取，將車身信號參數(shù)運用到車輛軌跡運行算法模型中實現(xiàn)車輛行駛軌跡的預(yù)測，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，計算車輛預(yù)測軌跡線路，預(yù)測軌跡線路跟隨方向盤轉(zhuǎn)角值的改變而實時改變，計算過程中通過浮點算法以及線性擬合的方法對畸變的鏡頭進行補償，從而提高預(yù)測軌跡線的精確度，保證線路的正確性與實時性。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案達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
I)將汽車車身參數(shù)信息、后視攝像頭參數(shù)信息以及預(yù)測軌跡運算算法初始設(shè)入并在存儲模塊保存；
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行車后圖像的實時拍攝，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，實時監(jiān)測方向盤轉(zhuǎn)角值
Or ;
4)方向盤轉(zhuǎn)角傳感器通過CAN總線將方向盤轉(zhuǎn)角值を發(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)角值色上傳至中央處理器，中央處理器從存儲模塊調(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)測軌跡運算算法，預(yù)測軌跡運算算法通過方向盤轉(zhuǎn)角值色、車身參數(shù)信息以及后視攝像頭參數(shù)信息計算出地面預(yù)測軌跡路線
(51)根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角值&與車輛前輪轉(zhuǎn)角值ち的對應(yīng)關(guān)系力，將方向盤轉(zhuǎn)角值的轉(zhuǎn)換成車輛前輪轉(zhuǎn)角值(
轉(zhuǎn)換公式如下名,.=f相:--^ =(I)
其中，K為方向盤轉(zhuǎn)角值&與車輛前輪轉(zhuǎn)角值も的比值；
(52)根據(jù)車輛低速運動學(xué)模型，結(jié)合車輛前輪轉(zhuǎn)角值色,、車身參數(shù)信息，計算出在
當前車輛前輪轉(zhuǎn)角值只,下的車輛尾部端點的地面運動軌跡曲線，并由此推測出車輛整體的地面運動軌跡曲線
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其中，h)表示車輛尾部端點的運動軌跡在地面上的投影，dy為計算軌跡點距離車輛尾部的距離；
(53)根據(jù)公式(2)的計算結(jié)果，通過坐標系平移-旋轉(zhuǎn)變換理論計算地面運動軌跡曲線在理想無畸變的攝像頭成像平面上的投影映像
權(quán)利要求
1.一種軌跡連續(xù)變化的可視泊車輔助系統(tǒng)，其特征在于包括后視攝像頭、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。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種軌跡連續(xù)變化的可視泊車輔助系統(tǒng)，其特征在于所述的后視攝像頭將視頻信號通過線束發(fā)送至視頻處理模塊。
3.一種應(yīng)用于軌跡連續(xù)變化的可視泊車輔助系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟 I)將汽車車身參數(shù)信息、后視攝像頭參數(shù)信息以及預(yù)測軌跡運算算法初始設(shè)入并在存儲模塊保存； 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行車后圖像的實時拍攝，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，實時監(jiān)測方向盤轉(zhuǎn)角值於； 4)方向盤轉(zhuǎn)角傳感器通過CAN總線將方向盤轉(zhuǎn)角值色發(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)角值色上傳至中央處理器，中央處理器從存儲模塊調(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)測軌跡運算算法，預(yù)測軌跡運算算法通過方向盤轉(zhuǎn)角值巧、車身參數(shù)信息以及后視攝像頭參數(shù)信息計算出地面預(yù)測軌跡路線(51)根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角值ft與車輛前輪轉(zhuǎn)角值ち的對應(yīng)關(guān)系/t,將方向盤轉(zhuǎn)角值P1轉(zhuǎn)換成車輛前輪轉(zhuǎn)角值 轉(zhuǎn)換公式如下P,,. = ^ =(I) Mk, 其中，K為方向盤轉(zhuǎn)角值的與車輛前輪轉(zhuǎn)角值巧.的比值；(52)根據(jù)車輛低速運動學(xué)模型，結(jié)合車輛前輪轉(zhuǎn)角值的,、車身參數(shù)信息，計算出在當前車輛前輪轉(zhuǎn)角值れ下的車輛尾部端點的地面運動軌跡曲線，并由此推測出車輛整體的地面運動軌跡曲線
全文摘要
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，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、存儲模塊、液晶顯示器；方向盤轉(zhuǎn)角傳感器與方向盤連接，并與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。本發(fā)明的有益效果在于1、簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低硬件成本及線束成本、提高系統(tǒng)可靠性；2、實時預(yù)測車輛行駛軌跡，精準性高；3、駕駛員能夠直觀、清晰地觀察車輛泊車情況，實現(xiàn)安全泊車。
文檔編號B60R16/02GK102862531SQ20121040567
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者馮奇, 王晨希, 張鐸, 李繼斌 申請人:浙江海康集團有限公司