[发明专利]基于角度信息的可视化倒车轨迹线形成系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，特别涉及可视化智能倒车辅助系统及方法。

背景技术

汽车尾部盲区所潜在的危险，往往会给人们带来生命财产的重大损失以及精神上的严重伤害。据统计，由于车后盲区所造成的交通事故在中国约占30％，美国20％。另外，随着汽车数量的急剧增长，汽车走进千家万户的同时，各大城市内的停车位变的越发狭窄，对驾驶员倒车技能的要求越来越高。特别是对于很多新手司机或女士而言，每次倒车时更是可以用瞻前顾后，胆战心惊来形容，稍不小心就会刮伤或者与相邻车辆碰撞。因此，倒车安全问题越来越多地受到社会的关注，而先进的倒车辅助系统则是智能车辆安全系统中最受瞩目的技术之一。

目前市场上常见的倒车辅助系统主要分为两类：一种是在车尾安装传感器等装置，当其接近并探测到有障碍物时报警。以倒车雷达为主要代表，采用超声波测距原理探测车后是否有障碍物以及障碍物距车的距离，并发出警示信号。此类产品在很大程度上减小或弥补了汽车尾部盲区，提醒驾驶员车后障碍物的存在。另一种是影像倒车系统，利用后视摄像头将车辆后方的事物影像清晰地传输到中控台液晶显示屏上，并显示出车尾距障碍物的距离。而这两种系统均只是停留在“报警”“可视”层次上，只能提示驾驶者后面是否有障碍物，不能提示如何倒车进入某个特定的位置，因此不能对倒车过程进行智能指导。因此，倒车辅助系统需要尽量向“智能化”方向发展，提供操作参考的指示线来指导驾驶者倒车，以彻底解决倒车这一难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于角度信息的可视化倒车轨迹线形成系统及方法，该系统能够根据方向盘的转动角度估算出倒车轨迹，并将其与车辆后方影像叠加显示，从而为驾驶者倒车提供参考。

本发明基于角度信息的可视化倒车轨迹线形成系统，包括：

一倒车摄像头，安装于车辆尾部，用于获取车辆后方影像；及

安装于驾驶室内的显示屏；

其特征在于还包括：

一方向盘转角测量器，安装在车辆的方向盘上，用于获取方向盘转角信息；

一倒车轨迹计算模块，其根据所述方向盘转角测量器输出的方向盘转角(“方向盘转角”即方向盘的转动角度)，结合车辆长度和宽度、以及倒车摄像头到后轮轴线的距离，计算倒车轨迹；及

一倒车轨迹投影模块，其根据地面坐标系与倒车摄像头成像屏坐标系之间的投影模型，将倒车轨迹计算模块输出的倒车轨迹、以及倒车轨迹上的距离标记线投影到倒车摄像头成像屏坐标系，使它们与倒车摄像头获取的车辆后方影像叠加后输出至所述显示屏。

进一步，本发明中的方向盘转角测量器是自行设计的，它包括：

一标记盘，固定在方向盘的转轴上，能与方向盘同步转动，其表面设有一圈共N个不同的标记；及

一成像传感器，固设在所述标记盘上方或下方，不随方向盘转动，它通过识别标记盘表面的标记，进而计算出方向盘转角。

上述倒车轨迹计算模块可以通过公式

||Pbl-PO||=Rbl2]]>

||Pbr-PO||=Rbr2]]>

计算倒车轨迹，其中，P_bl、P_br分别为后左轮和后右轮的坐标，当前轮与车身之间的夹角保持不变时，车辆做圆周运动，P_O为圆周运动的圆心坐标，R_bl、R_br分别为后左轮、后右轮圆周运动的半径，当车辆向左后方倒车时，P_O、R_bl、R_br通过公式