[发明专利]一种双视场动态轨迹倒车影像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种倒车辅助系统，特别是关于一种用于给驾驶员提供倒车参考信息的双视场动态轨迹倒车影像系统。

背景技术

随着中国汽车保有量的急剧增加，道路、停车场等泊车场所日益拥挤，可以利用的泊车空间也越来越少。与此同时，快速增长的驾驶员人群中操纵不熟练的新手也逐年增多，由于汽车结构和驾驶员视野局限的影响，倒车成为汽车驾驶的主要难点之一。美国密歇根大学的研究表明，泊车导致的事故占到各类事故的44%，其中大约50%的泊车事故是由于倒车造成的。由此可见，倒车是导致车辆事故的一个重要原因。针对上述状况，各种类型的倒车辅助系统得以广泛应用。

目前最常见的倒车辅助系统有两类：倒车雷达和倒车影像。倒车雷达系统通常由超声波探头、控制器、显示器和蜂鸣器组成，当车辆挂上倒档时，超声波探头发射超声波，超声波在碰到障碍物后发生反射，探头接收到反射波后便可以计算出障碍物距离，并驱动显示器或蜂鸣器报警，避免发生碰撞。倒车影像是在汽车尾部安装一个广角摄像头，驾驶员可以通过广角摄像头观察车后方情况。现有的大多数倒车影像系统都可以通过视频叠加显示静态轨迹线，即车身两侧在倒车图像中的延长线。部分倒车影像系统还可以通过采集方向盘转角，计算出该转角下车辆的运行轨迹，并在倒车图像中显示，给驾驶员提供更丰富的信息，降低驾驶难度。

但是，现有的倒车影像系统采用广角摄像头拍摄得到的图像存在很大畸变，驾驶员从图像中很难判断车辆到后方障碍物的距离，特别是距离地面有一定高度的障碍物，由于图像畸变的原因，驾驶员通过图像感觉到的距离要比实际距离远，若按照图像显示进行倒车操作则可能会发生碰撞。为了减少倒车事故的发生，迫切需要一些辅助方法提高倒车影像的距离感，使驾驶员容易理解车辆位置，保障倒车安全。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可以根据驾驶员选择输出倒车普通视场图像或俯视视场图像，并能够将车辆倒车轨迹和距离标记线叠加到两个视场的倒车影像中，有效提高倒车影像的距离感的双视场动态轨迹倒车影像系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种双视场动态轨迹倒车影像系统，其特征在于：它包括一设置在车辆后方的广角倒车摄像头，一方向盘转角传感器，一倒车影像控制系统和一显示器，所述倒车影像控制系统通过车载CAN总线获取汽车档位、方向盘转角和驾驶员倒车影像视场选择信息，所述倒车影像控制系统还分别与所述广角倒车摄像头和显示器相连接；所述倒车影像控制系统包括一倒车轨迹计算单元、一倒车轨迹投影单元和一倒车影像俯视变换单元；所述倒车影像控制系统控制所述广角倒车摄像头获取车辆后方图像并将其分别发送到所述倒车轨迹投影单元和倒车影像俯视变换单元，所述倒车轨迹计算单元采集方向盘转角传感器信号计算倒车轨迹和距离标记线，并将其发送到所述倒车轨迹投影单元；所述倒车轨迹投影单元根据地面坐标系与图像坐标系的投影变换关系将倒车轨迹和距离标记线投影至图像中，并将叠加有倒车轨迹线和距离标记线的图像发送到所述显示器完成普通视场倒车影像的显示；所述倒车影像俯视变换单元根据地面坐标系与图像坐标系的投影变换关系，将车辆后方图像变换为俯视图像，同时将倒车轨迹和距离标记线投影至俯视图像中，并将叠加有倒车轨迹线和距离标记线的俯视图像发送到所述显示器完成俯视视场倒车影像的显示。

所述地面坐标系与图像坐标系的投影变换关系为：