[发明专利]车载倒车模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及视频捕获、图像处理及图像模拟技术，尤其涉及一种车载倒车模拟系统。

背景技术

目前，随着社会车辆急剧增加，停车位日趋紧张，可供停车的空间也越来越小，停车难度的加大使倒车后视渐渐成为众多车型的标配。但是，仅仅是摄像头提供的信息还是不够的，很多人在倒车的时候由于生理、心理或周边环境的影响，致使方向感、空间感变弱。明明是看着后视镜，还是会产生错误的判断，打错方向盘或没控制好停车方位，导致车辆损毁。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种直观性好、能预测并显示车辆即将发生的倒车轨迹、并能判断出目前倒车是否有问题的车载倒车模拟系统。

本发明通过实施以下技术方案来实现发明目的：设计一种车载倒车模拟系统，包括安装在车内的车载导航仪及安装于车尾的广角摄像头，还包括速度传感器，连接于广角摄像头与车载导航仪之间的模数转换模块；所述车载导航仪包括图像处理模块、MCU控制模块及显示器；所述MCU控制模块根据倒车模式下的速度传感器和方向盘角度信息，计算出汽车设定时间后的位置；所述图像处理模块将广角摄像头捕捉、经模数转换模块数字化处理的车辆后方环境图像信息进行分析处理，并与MCU控制模块计算出的汽车设定时间后位置叠加，于显示器上模拟出汽车设定时间内的运动轨迹。

在车辆使用过程中，当车辆处于倒车状态，即变速杆处于倒车档上时，车尾的广角摄像头启动、捕捉车后方的环境信息并传输给模数转换模块进行数字化处理，车载导航仪上的图像处理模块对模数转换模块传来的信息进行分析处理，并于显示器上显示出车辆后方的环境；同时，车载导航仪上的MCU控制模块根据倒车模式下的车速和方向盘角度，计算出汽车设定时间后的位置；图像处理模块把汽车位置与环境信息进行叠加，模拟出设定时间内汽车的运动轨迹；另外，图像处理模块根据叠加后的信息，判断出按照目前倒车的情况是否有问题。当几秒内车辆的运动轨迹与车后方环境中的障碍物有重合时，则有发生碰撞的危险，反之则不会。所述车载导航仪会根据驾驶员的操作，实时修正车辆的模拟位置，并同步显示在显示器上。而且，经车载导航仪处理过的环境图像是正常视觉图像，方便驾驶员更加直观的在显示器上获得环境、车辆倒车信息。

作为本发明的进一步改进，所述图像处理模块采用醒目标记在模拟的运动轨迹上标出汽车与障碍物发生碰撞的位置。在模拟的运动轨迹上，当汽车与车后方环境中的障碍物有重合时，则汽车与障碍物有发生碰撞的危险，图像处理模块采用醒目标记，如红色X等符号标出汽车与障碍物发生碰撞的位置。

作为本发明的进一步改进，该车载倒车模拟系统还包括与MCU控制模块连接的语音报警器；当设定时间内模拟的运动轨迹上，汽车与障碍物存在碰撞危险时，所述语音报警器发出语言或蜂鸣预警。在倒车过程中，若车载导航仪监测到按目前车速、方向盘角度倒车，该车会与周遭障碍物碰撞时，即在模拟的运动轨迹上，当汽车与车后方环境中的障碍物有重合时，则汽车与障碍物存在发生碰撞的危险，MCU控制模块控制语音报警器发出语言或蜂鸣预警，提醒驾驶员做出适当调整，避免汽车与周遭障碍物碰撞。

作为本发明的进一步改进，该车载倒车模拟系统还包括与MCU控制模块连接的倒车雷达；当所述语音报警器发出语言或蜂鸣预警，且所述倒车雷达监测该车与障碍物的距离安全距离时，MCU控制模块给汽车CAN总线发出紧急刹车信号，强制停车。在倒车过程中，当车辆可能与周遭障碍物发生碰撞、语音报警器发出语言或蜂鸣预警，而驾驶员没有做出适当调整操作或是操作不当时，倒车雷达会根据监测到的车辆与障碍物的距离做出应急反应。假如设定0.5米为该车的安全距离，若此时倒车雷达检测该车与障碍物的距离小于0.5米时，车载导航仪MCU控制模块给汽车CAN总线发出紧急刹车信号，通过CAN总线控制，使汽车强制刹车，避免汽车与障碍物发生碰撞，保证生命财产安全。

作为本发明的进一步改进，所述图像处理模块对模数转换模块输出的每一帧图像进行分析并与上一帧图像比较，根据每一帧图像中的变化计算出周围环境物体的实际大小和距离。通过车载导航仪图像处理模块对每一帧图像进行动态分析处理，将相邻的每一帧图像都进行比较，根据每一帧图像中的变化及速度传感器的速度信息计算出周围环境中的物体实际大小和与汽车的距离，并在显示器上真实还原出周围环境物体的大小及与车辆的位置关系，而且，经图像处理模块处理过的环境图像是正常视觉图像，让驾驶员更加直观获得车辆倒车情况。