CN104502916B - 一种雷达倒车***及其雷达倒车方法 - Google Patents

一种雷达倒车***及其雷达倒车方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种雷达倒车***及其雷达倒车方法。该雷达倒车***事先对显示区域九宫格化成9个格子，并把每个格子的图资预存；倒车时实时获取车尾的影像；存储该影像；显示该影像；当探测到车尾的障碍物后，获取该障碍物的坐标；把该坐标与预存的图资做相应映射以确定该障碍物在哪个格子的显示区域，并将与该坐标对应的图资调出来；在相应图资中，把障碍物实际位置用警告图层标示出来。本发明让驾驶人员在倒车时，在探测范围内有障碍物时，通过车内显示屏清楚的知道障碍物位置，并覆盖警告语，清楚的提醒驾驶人障碍物的具***置，减少事故率。本发明还公开该雷达倒车***的雷达倒车方法。

Description

一种雷达倒车***及其雷达倒车方法
技术领域
本发明涉及一种倒车***，尤其涉及一种雷达倒车***。
背景技术
国民随着建设有特色的***国家步伐，生活水平逐年提高，车辆的保有量也突飞猛进，驾驶人员明年成指数的形式不断庞大起来，驾驶水平层次不齐，特别是路边停车和倒车技术，不断有新闻报道剐蹭事件，摄像头和倒车雷达的应用为驾驶人员带来了福音，减少了事故率，提高安全驾驶乐趣。
现有倒车影像与倒车雷达结合应用，如图1，显示器13显示的实时图像11中存在障碍物14，警告图层12根据倒车雷达的三段式报警相结合，不同报警距离显示三个不同区域；再如图2a、图2b、图2c，其中，图2a障碍物在100-150cm内，属于安全区域，警报慢鸣；图2b障碍物在50-100cm内，属于快鸣区域，警报快鸣；图2c障碍物在小于50cm内，属于危险区域，警报直鸣。雷达仅仅是把障碍物与探头间的直线距离给到摄像头，摄像头内部直接调取内部预存的图层，把有障碍物的区域标志出来。
发明内容
针对现有的方案的不足，本发明提出一种雷达倒车***及雷达倒车方法，其应用多幅贴图技术与超声波倒车雷达三角计算的结合，让驾驶人员在倒车时，在探测范围内有障碍物时，通过车内显示屏清楚的知道障碍物位置，并覆盖警告语，清楚的提醒驾驶人障碍物的具***置，减少事故率。
本发明是这样实现的，一种雷达倒车***，其包括：
摄像模块，其用于倒车时实时获取车尾的影像；
存储模块，其用于存储该影像；
显示模块，其用于显示该影像；
报警模块，其用于根据该影像报警；
格化模块，其用于事先对显示区域九宫格化成9个格子，并把每个格子的图资预存；
倒车雷达模块，其用于当探测到车尾的障碍物后，获取该障碍物的坐标；
映射模块，其用于把该坐标与预存的图资做相应映射以确定该障碍物在哪个格子的显示区域，并将与该坐标对应的图资调出来；
其中，该报警模块还用于在相应图资中，把该障碍物实际位置用警告图层标示出来。
作为上述方案的进一步改进，该存储模块采用Flash。
进一步地，该映射模块把该障碍物的坐标与该Flash内的图资做相应映射：当该倒车雷达模块探测到障碍物后，把该障碍物的坐标传给该摄像模块，该摄像模块通过该Flash把对应图资调出来。
再进一步地，该摄像模块采用摄像头。
作为上述方案的进一步改进，该倒车雷达模块包括车尾的呈水平直线排列的若干探头，该若干探头为一发多收形式：一颗探头发射信号后，所有探头包括自身探头都要处于接收模式，根据各个探头的接收时间，计算出障碍物与相应探头的直线距离，再应用三角变化计算出车身的相对坐标。
进一步地，该倒车雷达模块计算出离车子垂直距离最近的障碍物坐标并发送给该摄像模块，该映射模块调出相应图层的图资，把障碍物标示凸显出来。
进一步地，该若干探头安装在车尾的保险杠上。
本发明还提供上述任意的雷达倒车***的雷达倒车方法，该雷达倒车方法包括以下步骤：事先对显示区域九宫格化成9个格子，并把每个格子的图资预存；倒车时实时获取车尾的影像；存储该影像；显示该影像；当探测到车尾的障碍物后，获取该障碍物的坐标；把该坐标与预存的图资做相应映射以确定该障碍物在哪个格子的显示区域，并将与该坐标对应的图资调出来；在相应图资中，把障碍物实际位置用警告图层标示出来。
作为上述方案的进一步改进，计算出离车子垂直距离最近的障碍物坐标，根据该障碍物坐标调出相应图层的图资，把障碍物标示凸显出来。
进一步地，在车尾的保险杠上安装呈水平直线排列的若干探头，该若干探头为一发多收形式：一颗探头发射信号后，所有探头包括自身探头都要处于接收模式，根据各个探头的接收时间，计算出障碍物与相应探头的直线距离，再应用三角变化计算出车身的相对坐标。
本发明主要侧重于把倒车雷达利用三角变化，计算出障碍物的实际坐标，在把屏幕分成9宫格，利用障碍物坐标的信息，确定障碍物在九宫格的哪个区域，把相应的区域用小的图资标示出来，更利于观察。本发明的有益效果为：
1.障碍物计算距离车垂直距离准确；
2.标志障碍物的同时，不遮挡其它区域；
3.利于驾驶人员快速识别障碍物位置
附图说明
图1为现有倒车影像与倒车雷达结合的应用示意图。
图2a为现有倒车影像与倒车雷达结合的又一应用示意图。
图2b为图2a的状态变化图。
图2c为图2a的又一状态变化图。
图3为本发明较佳实施方式提供的雷达倒车***的结构示意图。
图4为图3中雷达倒车***的显示屏的状态变化图。
图5为图3中雷达倒车***的坐标示意图。
图6为图5中坐标的信息计算示意图。
图7为图3中雷达倒车***的映射关系示意图。
图8为图3中雷达倒车***的格化示意图。
图9为图3中雷达倒车***的报警显示图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明主要侧重于把倒车雷达利用三角变化，计算出障碍物的实际坐标，在把屏幕分成9宫格，利用障碍物坐标的信息，确定障碍物在九宫格的哪个区域，把相应的区域用小的图资标示出来，更利于观察。如图3所示，显示屏33上的显示区域32显示的警告图层31覆盖在障碍物34上。
本发明的雷达倒车***包括：摄像模块，其用于倒车时实时获取车尾的影像；存储模块，其用于存储该影像；显示模块，其用于显示该影像；报警模块，其用于根据该影像报警；格化模块，其用于事先对显示区域九宫格化成9个格子，并把每个格子的图资预存；倒车雷达模块，其用于当探测到车尾的障碍物后，获取该障碍物的坐标；映射模块，其用于把该坐标与预存的图资做相应映射以确定该障碍物在哪个格子的显示区域，并将与该坐标对应的图资调出来。其中，该报警模块还用于在相应图资中，把该障碍物实际位置用警告图层标示出来。
该存储模块可采用Flash，该摄像模块可采用摄像头，该倒车雷达模块可包括车尾的呈水平直线排列的若干探头，探头优选为超声波探头。此***把显示区域九宫格化，事先把每个格子的图资预存到Flash中，把倒车雷达的对应坐标与Flash内图资做相应映射，当倒车雷达探测到障碍物后，把坐标传给摄像头，摄像头通过Flash把对应图资调出来，把障碍物实际位置用警告图层标示出来，利于驾驶人员识别，提高驾驶安全。
如图4所示，本发明的雷达倒车***的雷达倒车方法包括以下步骤：
事先对显示区域九宫格化成9个格子，并把每个格子的图资预存；
倒车时实时获取车尾的影像；
存储该影像；
显示该影像；
当探测到车尾的障碍物后，获取该障碍物的坐标；
把该坐标与预存的图资做相应映射以确定该障碍物在哪个格子的显示区域，并将与该坐标对应的图资调出来；
在相应图资中，把障碍物实际位置用警告图层标示出来。
关于倒车雷达坐标信息计算，在本实施方式中，探头以4个为例进行举例说明。如图5所示。4个探头的坐标分别为(X1,0)、(X2,0)、(X3,0)、(X4,0)，障碍物的坐标为(X,Y)。
根据倒车雷达探头安装位置，确定各个探头坐标，在本实施方式中，探头安装在车尾的保险杠上。倒车雷达***设计成一发多收形式即1颗探头发射后，本身和相邻的探头都要处于接受模式，根据各探头接受的时间，计算出障碍物与相应探头的直线距离(详细计算见下文的公式(3))。请结合图6，再应用三角变换计算，得出出垂直与障碍物的Y和横向X。即得到障碍物相对车身的坐标(X,Y)。
三角形判断依据：任意两边之和大于第三边，任意两边只差小于第三边。
前3个探头到障碍物的直线距离为L1、L2、L3。X轴落在区域判断：L2＞L1落在三角形左侧，L2＜L1落在三角形右侧；如图6所示，图中，V：声音在空气中传播速度，340m/s；L：超声波达到障碍物后，反射到探头的直线距离距离。假设，到达某一探头的的时间为t，距离L＝V×t；Y：为障碍物到车保杆的垂直距离。
已知：X1、X2、L1、L2、L3，求Y。
W1＝X2-X1；
Y^2＝L22-XN^2； 公式(1)
Y^2＝L1^2-(W1-XN)^2； 公式(2)
公式(1)-公式(2)得到：L2^2-XN^2-L1^2+(W1-XN)^2＝0
变换后得到：XN＝(L2^2-L1^2+W1^2)/2W1 (3)
XN带入(3)式，求出Y，为障碍物离车子垂直距离。
X＝X2-XN即确认障碍物(X,Y)坐标。
依次类推，计算出离车子垂直最近的距离发送给摄像头，调出相应图层图资，把障碍物标示凸显出来。
关于摄像头内部图层图资调用方法。
目前市面上的摄像头大多是CMOS技术，集成高，功耗低，生产工艺简单等得到广泛应用，本专利选用Aptina公司最新的ASX340AT图像传感器芯片，在一幅实时画面中最多可以显示4层图资具体工作原理见图7，每一层都可以实时从Flash内调用，为后续增加其它功能(例如增加警告语等)提供很好的扩展。
根据倒车雷达最远的探测范围，在屏幕上分九个区域，例如最远探测距离为150cm，在实车安装后，从屏幕上看纵向150cm，100cm，50cm实际在屏幕中的位置，在根据倒车雷达4个探头安装的位置。在本实施方式中探头的安装位置为保险杠38，在显示屏33的屏幕中看显示区域32的横向X1，X2，X3，X4的位置，在屏幕上来直线后，得出九个方格，如图8所示。
例如障碍物经过运算落在80cm处，横向在X3与X4之间，标志图资落在第6宫格，显示如图9所示。
综上所述，本发明主要侧重于把倒车雷达利用三角变化，计算出障碍物的实际坐标，在把屏幕分成9宫格，利用障碍物坐标的信息，确定障碍物在九宫格的哪个区域，把相应的区域用小的图资标示出来，更利于观察。
本发明的有益效果为：1.障碍物计算距离车垂直距离准确；2.标志障碍物的同时，不遮挡其它区域；3.利于驾驶人员快速识别障碍物位置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种雷达倒车***，其包括：
摄像模块，其用于倒车时实时获取车尾的影像；
存储模块，其用于存储该影像；
显示模块，其用于显示该影像；
报警模块，其用于根据该影像报警；
其特征在于：该雷达倒车***还包括：
格化模块，其用于事先对显示区域九宫格化成9个格子，并把每个格子的图资预存；
倒车雷达模块，其用于当探测到车尾的障碍物后，获取该障碍物的坐标；
映射模块，其用于把该坐标与预存的图资做相应映射以确定该障碍物在哪个格子的显示区域，并将与该坐标对应的图资调出来；
其中，该报警模块还用于在相应图资中，把该障碍物实际位置用警告图层标示出来。
2.如权利要求1所述的雷达倒车***，其特征在于：该存储模块采用Flash。
3.如权利要求2所述的雷达倒车***，其特征在于：该映射模块把该障碍物的坐标与该Flash内的图资做相应映射：当该倒车雷达模块探测到障碍物后，把该障碍物的坐标传给该摄像模块，该摄像模块通过该Flash把对应图资调出来。
4.如权利要求3所述的雷达倒车***，其特征在于：该摄像模块采用摄像头。
5.如权利要求1所述的雷达倒车***，其特征在于：该倒车雷达模块包括车尾的呈水平直线排列的若干探头，该若干探头为一发多收形式：一颗探头发射信号后，所有探头包括自身探头都要处于接收模式，根据各个探头的接收时间，计算出障碍物与相应探头的直线距离，再应用三角变化计算出车身的相对坐标。
6.如权利要求5所述的雷达倒车***，其特征在于：该倒车雷达模块计算出离车子垂直距离最近的障碍物坐标并发送给该摄像模块，该映射模块调出相应图层的图资，把障碍物标示凸显出来。
7.如权利要求5所述的雷达倒车***，其特征在于：该若干探头安装在车尾的保险杠上。
8.一种如权利要求1至7中任意一项所述的雷达倒车***的雷达倒车方法，其特征在于：该雷达倒车方法包括以下步骤：
事先对显示区域九宫格化成9个格子，并把每个格子的图资预存；
倒车时实时获取车尾的影像；
存储该影像；
显示该影像；
当探测到车尾的障碍物后，获取该障碍物的坐标；
把该坐标与预存的图资做相应映射以确定该障碍物在哪个格子的显示区域，并将与该坐标对应的图资调出来；
在相应图资中，把障碍物实际位置用警告图层标示出来。
9.如权利要求8所述的雷达倒车方法，其特征在于：计算出离车子垂直距离最近的障碍物坐标，根据该障碍物坐标调出相应图层的图资，把障碍物标示凸显出来。
10.如权利要求9所述的雷达倒车方法，其特征在于：在车尾的保险杠上安装呈水平直线排列的若干探头，该若干探头为一发多收形式：一颗探头发射信号后，所有探头包括自身探头都要处于接收模式，根据各个探头的接收时间，计算出障碍物与相应探头的直线距离，再应用三角变化计算出车身的相对坐标。
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