[发明专利]动态倒车轨迹显示及校准方法

说明书

本发明公开一种动态倒车轨迹显示及校准方法，主要根据汽车方向盘转角计算出汽车倒退行进轨迹，然后将该轨迹叠加到倒车视频上，通过舵角(或转向角)计算轨迹的方法，捕获像素坐标系以纠正摄像头畸变的方法，连续可导曲线的绘制方法，该发明不需要额外的硬件设备，可以实车进行校准，适应性强，成本低，不需要供应商进行调试，省时省力。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域在，尤其涉及一种动态倒车轨迹显示及校准方法。

背景技术

倒车轨迹是近两年部分汽车导航设备上新出现的一个功能，其借助方向盘转角信息将汽车可能的后退路线叠加到后视摄像头的输出上并标注出距离，以直观形象化的形式协助驾驶人员调整选择倒车路线，减少驾驶人员特别是新手的误判断，对使用者是一个不错的实用功能。

现有倒车轨迹技术的实现，一般采用集成轨迹的摄像头，或者将摄像头输入轨迹盒子进行转换，生成倒车轨迹信号，但是其采购成本高，集成周期长，还需要供应商配合调试比较麻烦，并且适应能力差，难以根据车辆差异进行校准。

发明内容

本发明提供一种动态倒车轨迹显示及校准方法解决现有技术成本高、研发周期长、适应性差的问题。

本发明提供一种动态倒车轨迹显示及校准方法，包括：一种动态倒车轨迹显示及校准方法，其特征在于，包括：

a.设定前轴中心与后轴中心的距离为纵轴距Dwb；前轮转动时左轮偏转的垂直轴线与右轮偏转的垂直轴线的距离为转向轴距Dsa，且这二条轴线位于前轮轴线上，对应轮的内侧；内侧轮胎转向角为内轮角Ai；外侧轮胎转向角为外轮角Ao；方向盘转角为舵角Aw；内轮角线、外轮角线与后轴线的相交点为轨迹圆心O(x,y)；

b.建立实际坐标系的轨迹模型，根据倒车摄像头的特性，从车头往车尾俯视汽车，车尾延伸方向为Y轴，后轮的轴线为X轴，坐标绘制范围(x:-3.0m～3.0m,y:1.0m～5.5m，0.5m一格)，覆盖倒车安全范围，得到内外两条轨迹线与坐标网格的相交点，将绘制曲线覆盖至倒车视频上；

c.汽车预设定的内轮角Ai、外轮角Ao与方向盘舵角Aw是一个由转向臂决定的固定对应关系，根据方向盘舵角Aw查表得到内轮角Ai、外轮角Ao数值；

d.转弯过程中四轮以后轮轴线上的一个点O(x,y)为圆心绕行，O(x,y)在X轴线上，Oy＝0.0m，且即最远点坐标为(-车宽/2,车尾长)，为Pf(-0.89m,1.15m),最近点(车宽/2,0),即Pn(0.89m,0.0m),计算外侧轨迹圆半径故而外侧轨迹圆方程为(x-Ox)²+(y-Oy)²＝Ro²,同理内侧轨迹圆半径内侧轨迹圆方程为(x-Ox)²+(y-Oy)²＝Ri²；

e.离散化轨迹,取离散点于坐标网的参考线上,将圆与坐标网格的相交点计算成一个坐标数组Physics；

f.计算圆与直线的相交点，解为

g.捕获一个13x 9的矩阵和若干个车尾边缘的点对车库线进行修正，调整矩阵，得到了一个完整的像素坐标系表CoorPixel，程序内保存所有的地面坐标对应的像素点。把上述计算得到的实际坐标系相交点Physics，通过查表得到对应的像素坐标点Pixel，将Pixel连贯绘制，在屏幕上呈现的轨迹线；

h.前一段曲线的结束和后一段曲线的开始保持切线的斜率相等，3段曲线的曲率非单调变化时，将中间的曲线分为2段，并且2段曲线的控制点方向相反的方式来保持曲线的连续可导；

i.绘制车库线和坐标网格，车库宽度固定为m，将CoorPixel中的点按照规则绘制，将捕获的CoorPixel绘制为可见的网格，核验校准效果。将计算得到的Pixel绘制为轨迹曲线，得到效果图；