一種雷達(dá)倒車系統(tǒng)及其雷達(dá)倒車方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雷達(dá)倒車系統(tǒng)及其雷達(dá)倒車方法。該雷達(dá)倒車系統(tǒng)事先對(duì)顯示區(qū)域九宮格化成9個(gè)格子，并把每個(gè)格子的圖資預(yù)存；倒車時(shí)實(shí)時(shí)獲取車尾的影像；存儲(chǔ)該影像；顯示該影像；當(dāng)探測(cè)到車尾的障礙物后，獲取該障礙物的坐標(biāo)；把該坐標(biāo)與預(yù)存的圖資做相應(yīng)映射以確定該障礙物在哪個(gè)格子的顯示區(qū)域，并將與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖資調(diào)出來(lái)；在相應(yīng)圖資中，把障礙物實(shí)際位置用警告圖層標(biāo)示出來(lái)。本發(fā)明讓駕駛?cè)藛T在倒車時(shí)，在探測(cè)范圍內(nèi)有障礙物時(shí)，通過(guò)車內(nèi)顯示屏清楚的知道障礙物位置，并覆蓋警告語(yǔ)，清楚的提醒駕駛?cè)苏系K物的具體位置，減少事故率。本發(fā)明還公開(kāi)該雷達(dá)倒車系統(tǒng)的雷達(dá)倒車方法。
【專利說(shuō)明】一種雷達(dá)倒車系統(tǒng)及其雷達(dá)倒車方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種倒車系統(tǒng)，尤其涉及一種雷達(dá)倒車系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)民隨著建設(shè)有特色的社會(huì)主義國(guó)家步伐，生活水平逐年提高，車輛的保有量也突飛猛進(jìn)，駕駛?cè)藛T明年成指數(shù)的形式不斷龐大起來(lái)，駕駛水平層次不齊，特別是路邊停車和倒車技術(shù)，不斷有新聞報(bào)道剮蹭事件，攝像頭和倒車?yán)走_(dá)的應(yīng)用為駕駛?cè)藛T帶來(lái)了福音，減少了事故率，提高安全駕駛樂(lè)趣。
[0003]現(xiàn)有倒車影像與倒車?yán)走_(dá)結(jié)合應(yīng)用，如圖1，顯示器13顯示的實(shí)時(shí)圖像11中存在障礙物14，警告圖層12根據(jù)倒車?yán)走_(dá)的三段式報(bào)警相結(jié)合，不同報(bào)警距離顯示三個(gè)不同區(qū)域；再如圖2a、圖2b、圖2c，其中，圖2a障礙物在100_150cm內(nèi)，屬于安全區(qū)域，警報(bào)慢鳴；圖2b障礙物在50-100cm內(nèi)，屬于快鳴區(qū)域，警報(bào)快鳴；圖2c障礙物在小于50cm內(nèi)，屬于危險(xiǎn)區(qū)域，警報(bào)直鳴。雷達(dá)僅僅是把障礙物與探頭間的直線距離給到攝像頭，攝像頭內(nèi)部直接調(diào)取內(nèi)部預(yù)存的圖層，把有障礙物的區(qū)域標(biāo)志出來(lái)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有的方案的不足，本發(fā)明提出一種雷達(dá)倒車系統(tǒng)及雷達(dá)倒車方法，其應(yīng)用多幅貼圖技術(shù)與超聲波倒車?yán)走_(dá)三角計(jì)算的結(jié)合，讓駕駛?cè)藛T在倒車時(shí)，在探測(cè)范圍內(nèi)有障礙物時(shí)，通過(guò)車內(nèi)顯示屏清楚的知道障礙物位置，并覆蓋警告語(yǔ)，清楚的提醒駕駛?cè)苏系K物的具體位置，減少事故率。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種雷達(dá)倒車系統(tǒng)，其包括:
[0006]攝像模塊，其用于倒車時(shí)實(shí)時(shí)獲取車尾的影像；
[0007]存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)該影像；
[0008]顯示模塊，其用于顯示該影像；
[0009]報(bào)警模塊，其用于根據(jù)該影像報(bào)警；
[0010]格化模塊，其用于事先對(duì)顯示區(qū)域九宮格化成9個(gè)格子，并把每個(gè)格子的圖資預(yù)存；
[0011]倒車?yán)走_(dá)模塊，其用于當(dāng)探測(cè)到車尾的障礙物后，獲取該障礙物的坐標(biāo)；
[0012]映射模塊，其用于把該坐標(biāo)與預(yù)存的圖資做相應(yīng)映射以確定該障礙物在哪個(gè)格子的顯示區(qū)域，并將與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖資調(diào)出來(lái)；
[0013]其中，該報(bào)警模塊還用于在相應(yīng)圖資中，把該障礙物實(shí)際位置用警告圖層標(biāo)示出來(lái)。
[0014]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該存儲(chǔ)模塊采用Flash。
[0015]進(jìn)一步地，該映射模塊把該倒車?yán)走_(dá)模塊的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)與該Flash內(nèi)的圖資做相應(yīng)映射，當(dāng)該倒車?yán)走_(dá)模塊探測(cè)到障礙物后，把相應(yīng)坐標(biāo)傳給該攝像模塊，該攝像模塊通過(guò)該Flash把對(duì)應(yīng)圖資調(diào)出來(lái)。
[0016]再進(jìn)一步地，該攝像模塊采用攝像頭。
[0017]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該倒車?yán)走_(dá)模塊包括車尾的呈水平直線排列的若干探頭，該若干探頭為一發(fā)多收形式:一顆探頭發(fā)射信號(hào)后，所有探頭包括自身探頭都要處于接收模式，根據(jù)各個(gè)探頭的接收時(shí)間，計(jì)算出障礙物與相應(yīng)探頭的直線距離，再應(yīng)用三角變化計(jì)算出車身的相對(duì)坐標(biāo)。
[0018]進(jìn)一步地，該倒車?yán)走_(dá)模塊計(jì)算出離車子垂直距離最近的障礙物坐標(biāo)并發(fā)送給該攝像模塊，該映射模塊調(diào)出相應(yīng)圖層的圖資，把障礙物標(biāo)示凸顯出來(lái)。
[0019]進(jìn)一步地，該若干探頭安裝在車尾的保險(xiǎn)杠上。
[0020]本發(fā)明還提供上述任意的雷達(dá)倒車系統(tǒng)的雷達(dá)倒車方法，該雷達(dá)倒車方法包括以下步驟:事先對(duì)顯示區(qū)域九宮格化成9個(gè)格子，并把每個(gè)格子的圖資預(yù)存；倒車時(shí)實(shí)時(shí)獲取車尾的影像；存儲(chǔ)該影像；顯示該影像；當(dāng)探測(cè)到車尾的障礙物后，獲取該障礙物的坐標(biāo)；把該坐標(biāo)與預(yù)存的圖資做相應(yīng)映射以確定該障礙物在哪個(gè)格子的顯示區(qū)域，并將與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖資調(diào)出來(lái)；在相應(yīng)圖資中，把障礙物實(shí)際位置用警告圖層標(biāo)示出來(lái)。
[0021]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，計(jì)算出離車子垂直距離最近的障礙物坐標(biāo)，根據(jù)該障礙物坐標(biāo)調(diào)出相應(yīng)圖層的圖資，把障礙物標(biāo)示凸顯出來(lái)。
[0022]進(jìn)一步地，在車尾的保險(xiǎn)杠上安裝呈水平直線排列的若干探頭，該若干探頭為一發(fā)多收形式:一顆探頭發(fā)射信號(hào)后，所有探頭包括自身探頭都要處于接收模式，根據(jù)各個(gè)探頭的接收時(shí)間，計(jì)算出障礙物與相應(yīng)探頭的直線距離，再應(yīng)用三角變化計(jì)算出車身的相對(duì)坐標(biāo)。
[0023]本發(fā)明主要側(cè)重于把倒車?yán)走_(dá)利用三角變化，計(jì)算出障礙物的實(shí)際坐標(biāo)，在把屏幕分成9宮格，利用障礙物坐標(biāo)的信息，確定障礙物在九宮格的哪個(gè)區(qū)域，把相應(yīng)的區(qū)域用小的圖資標(biāo)示出來(lái)，更利于觀察。本發(fā)明的有益效果為:
[0024]1.障礙物計(jì)算距離車垂直距離準(zhǔn)確；
[0025]2.標(biāo)志障礙物的同時(shí)，不遮擋其它區(qū)域；
[0026]3.利于駕駛?cè)藛T快速識(shí)別障礙物位置

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為現(xiàn)有倒車影像與倒車?yán)走_(dá)結(jié)合的應(yīng)用示意圖。
[0028]圖2a為現(xiàn)有倒車影像與倒車?yán)走_(dá)結(jié)合的又一應(yīng)用示意圖。
[0029]圖2b為圖2a的狀態(tài)變化圖。
[0030]圖2c為圖2a的又一狀態(tài)變化圖。
[0031]圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的雷達(dá)倒車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖4為圖3中雷達(dá)倒車系統(tǒng)的顯示屏的狀態(tài)變化圖。
[0033]圖5為圖3中雷達(dá)倒車系統(tǒng)的坐標(biāo)示意圖。
[0034]圖6為圖5中坐標(biāo)的信息計(jì)算示意圖。
[0035]圖7為圖3中雷達(dá)倒車系統(tǒng)的映射關(guān)系示意圖。
[0036]圖8為圖3中雷達(dá)倒車系統(tǒng)的格化示意圖。
[0037]圖9為圖3中雷達(dá)倒車系統(tǒng)的報(bào)警顯示圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0039]本發(fā)明主要側(cè)重于把倒車?yán)走_(dá)利用三角變化，計(jì)算出障礙物的實(shí)際坐標(biāo)，在把屏幕分成9宮格，利用障礙物坐標(biāo)的信息，確定障礙物在九宮格的哪個(gè)區(qū)域，把相應(yīng)的區(qū)域用小的圖資標(biāo)示出來(lái)，更利于觀察。如圖3所示，顯示屏33上的顯示區(qū)域32顯示的警告圖層31覆蓋在障礙物34上。
[0040]本發(fā)明的雷達(dá)倒車系統(tǒng)包括:攝像模塊，其用于倒車時(shí)實(shí)時(shí)獲取車尾的影像；存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)該影像；顯示模塊，其用于顯示該影像；報(bào)警模塊，其用于根據(jù)該影像報(bào)警；格化模塊，其用于事先對(duì)顯示區(qū)域九宮格化成9個(gè)格子，并把每個(gè)格子的圖資預(yù)存；倒車?yán)走_(dá)模塊，其用于當(dāng)探測(cè)到車尾的障礙物后，獲取該障礙物的坐標(biāo)；映射模塊，其用于把該坐標(biāo)與預(yù)存的圖資做相應(yīng)映射以確定該障礙物在哪個(gè)格子的顯示區(qū)域，并將與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖資調(diào)出來(lái)。其中，該報(bào)警模塊還用于在相應(yīng)圖資中，把該障礙物實(shí)際位置用警告圖層標(biāo)示出來(lái)。
[0041]該存儲(chǔ)模塊可采用Flash，該攝像模塊可采用攝像頭，該倒車?yán)走_(dá)模塊可包括車尾的呈水平直線排列的若干探頭，探頭優(yōu)選為超聲波探頭。此系統(tǒng)把顯示區(qū)域九宮格化，事先把每個(gè)格子的圖資預(yù)存到Flash中，把倒車?yán)走_(dá)的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)與Flash內(nèi)圖資做相應(yīng)映射，當(dāng)?shù)管嚴(yán)走_(dá)探測(cè)到障礙物后，把坐標(biāo)傳給攝像頭，攝像頭通過(guò)Flash把對(duì)應(yīng)圖資調(diào)出來(lái)，把障礙物實(shí)際位置用警告圖層標(biāo)示出來(lái)，利于駕駛?cè)藛T識(shí)別，提高駕駛安全。
[0042]如圖4所示，本發(fā)明的雷達(dá)倒車系統(tǒng)的雷達(dá)倒車方法包括以下步驟:
[0043]事先對(duì)顯示區(qū)域九宮格化成9個(gè)格子，并把每個(gè)格子的圖資預(yù)存；
[0044]倒車時(shí)實(shí)時(shí)獲取車尾的影像；
[0045]存儲(chǔ)該影像；
[0046]顯示該影像；
[0047]當(dāng)探測(cè)到車尾的障礙物后，獲取該障礙物的坐標(biāo)；
[0048]把該坐標(biāo)與預(yù)存的圖資做相應(yīng)映射以確定該障礙物在哪個(gè)格子的顯示區(qū)域，并將與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖資調(diào)出來(lái)；
[0049]在相應(yīng)圖資中，把障礙物實(shí)際位置用警告圖層標(biāo)示出來(lái)。
[0050]關(guān)于倒車?yán)走_(dá)坐標(biāo)信息計(jì)算，在本實(shí)施方式中，探頭以4個(gè)為例進(jìn)行舉例說(shuō)明。如圖5所示。4個(gè)探頭的坐標(biāo)分別為(XI，O)、(X2, O)、(X3, O)、(X4, O)，障礙物的坐標(biāo)為(X，Y)。
[0051]根據(jù)倒車?yán)走_(dá)探頭安裝位置，確定各個(gè)探頭坐標(biāo)，在本實(shí)施方式中，探頭安裝在車尾的保險(xiǎn)杠上。倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一發(fā)多收形式即I顆探頭發(fā)射后，本身和相鄰的探頭都要處于接受模式，根據(jù)各探頭接受的時(shí)間，計(jì)算出障礙物與相應(yīng)探頭的直線距離(詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)下文的公式(3))。請(qǐng)結(jié)合圖6，再應(yīng)用三角變換計(jì)算，得出出垂直與障礙物的Y和橫向X。即得到障礙物相對(duì)車身的坐標(biāo)(X，Y)。
[0052]三角形判斷依據(jù):任意兩邊之和大于第三邊，任意兩邊只差小于第三邊。
[0053]前3個(gè)探頭到障礙物的直線距離為L(zhǎng)1、L2、L3。X軸落在區(qū)域判斷:L2 > LI落在三角形左側(cè)，L2 < LI落在三角形右側(cè)；如圖6所示，圖中，V:聲音在空氣中傳播速度，340m/S ;L:超聲波達(dá)到障礙物后，反射到探頭的直線距離距離。假設(shè)，到達(dá)某一探頭的的時(shí)間為t，距離L = VXt ;Y:為障礙物到車保桿的垂直距離。
[0054]已知:X1、X2、L1、L2、L3，求Y。
[0055]Wl = X2-X1 ；
[0056]Y~2 = L22-XN~2 ;公式(I)
[0057]Y~2 = Ll~2-(Wl-XN) ~2 ;公式(2)
[0058]公式(I)-公式(2)得到:L2~2-XN~2-Lr2+(Wl-XN) ~2 = O
[0059]變換后得到:XN= (L2~2-Lr2+Wr2)/2W1 (3)
[0060]XN帶入(3)式，求出Y，為障礙物離車子垂直距離。
[0061]X = X2-XN即確認(rèn)障礙物(X，Y)坐標(biāo)。
[0062]依次類推，計(jì)算出離車子垂直最近的距離發(fā)送給攝像頭，調(diào)出相應(yīng)圖層圖資，把障礙物標(biāo)示凸顯出來(lái)。
[0063]關(guān)于攝像頭內(nèi)部圖層圖資調(diào)用方法。
[0064]目前市面上的攝像頭大多是CMOS技術(shù)，集成高，功耗低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等得到廣泛應(yīng)用，本專利選用Aptina公司最新的ASX340AT圖像傳感器芯片，在一幅實(shí)時(shí)畫面中最多可以顯示4層圖資具體工作原理見(jiàn)圖7，每一層都可以實(shí)時(shí)從Flash內(nèi)調(diào)用，為后續(xù)增加其它功能(例如增加警告語(yǔ)等)提供很好的擴(kuò)展。
[0065]根據(jù)倒車?yán)走_(dá)最遠(yuǎn)的探測(cè)范圍，在屏幕上分九個(gè)區(qū)域，例如最遠(yuǎn)探測(cè)距離為150cm，在實(shí)車安裝后，從屏幕上看縱向150cm，100cm，50cm實(shí)際在屏幕中的位置，在根據(jù)倒車?yán)走_(dá)4個(gè)探頭安裝的位置。在本實(shí)施方式中探頭的安裝位置為保險(xiǎn)杠38，在顯示屏33的屏幕中看顯示區(qū)域32的橫向XI，X2，X3，X4的位置，在屏幕上來(lái)直線后，得出九個(gè)方格，如圖8所示。
[0066]例如障礙物經(jīng)過(guò)運(yùn)算落在80cm處，橫向在X3與X4之間，標(biāo)志圖資落在第6宮格，顯示如圖9所示。
[0067]綜上所述，本發(fā)明主要側(cè)重于把倒車?yán)走_(dá)利用三角變化，計(jì)算出障礙物的實(shí)際坐標(biāo)，在把屏幕分成9宮格，利用障礙物坐標(biāo)的信息，確定障礙物在九宮格的哪個(gè)區(qū)域，把相應(yīng)的區(qū)域用小的圖資標(biāo)示出來(lái)，更利于觀察。
[0068]本發(fā)明的有益效果為:1.障礙物計(jì)算距離車垂直距離準(zhǔn)確；2.標(biāo)志障礙物的同時(shí)，不遮擋其它區(qū)域；3.利于駕駛?cè)藛T快速識(shí)別障礙物位置。
[0069]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雷達(dá)倒車系統(tǒng)，其包括: 攝像模塊，其用于倒車時(shí)實(shí)時(shí)獲取車尾的影像； 存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)該影像； 顯示模塊，其用于顯示該影像； 報(bào)警模塊，其用于根據(jù)該影像報(bào)警； 其特征在于:該雷達(dá)倒車系統(tǒng)還包括: 格化模塊，其用于事先對(duì)顯示區(qū)域九宮格化成9個(gè)格子，并把每個(gè)格子的圖資預(yù)存； 倒車?yán)走_(dá)模塊，其用于當(dāng)探測(cè)到車尾的障礙物后，獲取該障礙物的坐標(biāo)； 映射模塊，其用于把該坐標(biāo)與預(yù)存的圖資做相應(yīng)映射以確定該障礙物在哪個(gè)格子的顯示區(qū)域，并將與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖資調(diào)出來(lái)； 其中，該報(bào)警模塊還用于在相應(yīng)圖資中，把該障礙物實(shí)際位置用警告圖層標(biāo)示出來(lái)。
2.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)倒車系統(tǒng)，其特征在于:該存儲(chǔ)模塊采用
3.如權(quán)利要求2所述的雷達(dá)倒車系統(tǒng)，其特征在于:該映射模塊把該倒車?yán)走_(dá)模塊的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)與該？匕也內(nèi)的圖資做相應(yīng)映射，當(dāng)該倒車?yán)走_(dá)模塊探測(cè)到障礙物后，把相應(yīng)坐標(biāo)傳給該攝像模塊，該攝像模塊通過(guò)該把對(duì)應(yīng)圖資調(diào)出來(lái)。
4.如權(quán)利要求3所述的雷達(dá)倒車系統(tǒng)，其特征在于:該攝像模塊采用攝像頭。
5.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)倒車系統(tǒng)，其特征在于:該倒車?yán)走_(dá)模塊包括車尾的呈水平直線排列的若干探頭，該若干探頭為一發(fā)多收形式:一顆探頭發(fā)射信號(hào)后，所有探頭包括自身探頭都要處于接收模式，根據(jù)各個(gè)探頭的接收時(shí)間，計(jì)算出障礙物與相應(yīng)探頭的直線距離，再應(yīng)用三角變化計(jì)算出車身的相對(duì)坐標(biāo)。
6.如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)倒車系統(tǒng)，其特征在于:該倒車?yán)走_(dá)模塊計(jì)算出離車子垂直距離最近的障礙物坐標(biāo)并發(fā)送給該攝像模塊，該映射模塊調(diào)出相應(yīng)圖層的圖資，把障礙物標(biāo)示凸顯出來(lái)。
7.如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)倒車系統(tǒng)，其特征在于:該若干探頭安裝在車尾的保險(xiǎn)杠上。
8.一種如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的雷達(dá)倒車系統(tǒng)的雷達(dá)倒車方法，其特征在于:該雷達(dá)倒車方法包括以下步驟: 事先對(duì)顯示區(qū)域九宮格化成9個(gè)格子，并把每個(gè)格子的圖資預(yù)存； 倒車時(shí)實(shí)時(shí)獲取車尾的影像； 存儲(chǔ)該影像； 顯示該影像； 當(dāng)探測(cè)到車尾的障礙物后，獲取該障礙物的坐標(biāo)； 把該坐標(biāo)與預(yù)存的圖資做相應(yīng)映射以確定該障礙物在哪個(gè)格子的顯示區(qū)域，并將與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖資調(diào)出來(lái)； 在相應(yīng)圖資中，把障礙物實(shí)際位置用警告圖層標(biāo)示出來(lái)。
9.如權(quán)利要求8所述的雷達(dá)倒車方法，其特征在于:計(jì)算出離車子垂直距離最近的障礙物坐標(biāo)，根據(jù)該障礙物坐標(biāo)調(diào)出相應(yīng)圖層的圖資，把障礙物標(biāo)示凸顯出來(lái)。
10.如權(quán)利要求9所述的雷達(dá)倒車方法，其特征在于:在車尾的保險(xiǎn)杠上安裝呈水平直線排列的若干探頭，該若干探頭為一發(fā)多收形式:一顆探頭發(fā)射信號(hào)后，所有探頭包括自身探頭都要處于接收模式，根據(jù)各個(gè)探頭的接收時(shí)間，計(jì)算出障礙物與相應(yīng)探頭的直線距離，再應(yīng)用三角變化計(jì)算出車身的相對(duì)坐標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G01S15/93GK104502916SQ201410827182
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】楊平, 增田悟, 文旭, 易世春 申請(qǐng)人:蘇州智華汽車電子有限公司