CN101402362A - 一种全自动倒车辅助控制方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动倒车辅助控制方法及其系统。它主要包括将摄像头采集的视频信号进行识别，并将识别信号传输到主控制模块的图象处理模块；用于发送和接收超声波，并将超声波信号传输到主控制模块的雷达探头；用于实现与发动机控制单元、变速箱控制单元、电子助力转向单元、电子稳定控制单元之间信息的实时传输的CAN收发模块；以及用于处理来自图象处理模块、所述雷达探头的信号，以中断方式响应保持与所述CAN收发模块连接的主控制模块。本发明解决了普通的倒车辅助系统不能更加准确的指导驾驶员倒车的问题。

Description

一种全自动倒车辅助控制方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种全自动倒车辅助控制方法及其系统。

背景技术

普通的倒车辅助系统，是利用雷达或者摄像技术捕捉障碍物的信息，经过处理后将距离、方位等信号反馈给驾驶员，实际的意义只是起到了辅助的作用，驾驶员还需要对这些信息进行判断后作出相应的动作(刹车或打方向)，对于驾驶新手还是有出现事故的可能性，并没有真正意义上提高车辆行驶安全性。倒车辅助系统从最开始的语音提示，发展到超声波雷达，接着进入了图像辅助的时代，这3种系统意义上都是半自动的辅助系统最终还是要靠驾驶员去完成倒车。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种可靠性高、易于控制的全自动倒车辅助控制方法及其系统。

本发明是这样实现的：

一种全自动倒车辅助控制方法，包括如下步骤：

1)超声波检测，发送和接收超声波，判断障碍物距离、方位；

2)采集视频信号，并将接收到的视频信号进行同步分离；

3)图象识别处理，通过主控制模块控制图象处理模块，对外来视频信号进行图象识别，生成倒车行驶路线图形并显示；

4)发送操作指令，主控制模块连接CAN网络，向电子助力转向单元、电子稳定控制单元、变速箱控制单元、发动机控制单元发送操作命令，控制车辆行驶。

显示倒车行驶路线图形后，通过高频信号接收处理，将收到的RF信号解码，获取操作指令，选择手动驾驶车辆还是自动控制车辆倒车。

一种全自动倒车辅助控制系统，包括摄像头和主控制模块，所述摄像头通过图象处理模块与所述主控制模块相连，与所述主控制模块相连的还有雷达探头和CAN收发模块；

所述图象处理模块，用于对所述摄像头采集的视频信号进行识别，并将识别信号传输到所述主控制模块；

所述雷达探头，用于发送和接收超声波，并将超声波信号传输到所述主控制模块；

所述CAN收发模块，用于实现与发动机控制单元、变速箱控制单元、电子助力转向单元、电子稳定控制单元之间信息的实时传输；

所述主控制模块，用于处理来自所述图象处理模块、所述雷达探头的信号，以中断方式响应保持与所述CAN收发模块的连接。

还包括由遥控器和RF接收模块组成的遥控模块，所述RF接收模块的DATA脚与所述主控制模块相连。

车身的前、后保杆上分别设有一组所述雷达探头，每组包含四个雷达探头。

车身两侧外后视镜和前、后保杆上分别设有所述摄像头。

所述摄像头通过视频编码模块与所述图象处理模块相连，所述图象处理模块通过视频解码模块与显示器相连；所述主控制模块通过串行总线通讯接口与所述图象处理模块相连。

所述主控制模块的I/O口与所述雷达探头相连。

本发明的有益效果：

由于本发明的技术方案采用超声波探测、动态摄像、图象处理技术，依靠遥控模块使驾驶员离开汽车后自动进行停车入位。全自动倒车辅助系统APAS(Auto Parking Assist-ControlSystem)具备两个功能：(1)、监测停车位以备停车。检测能够停车的车位并通知驾驶者准备停车；(2)、自动停车辅助功能。车辆根据自己的位置和在停车辆的位置或者根据地面的标线转动车轮，自动调整车子移动方向，然后完成停车。装备此系统的前提是必须配备有电子助力转向单元、电子稳定控制单元、变速箱控制单元、发动机控制单元的车辆。带有APAS系统的车辆，使得原本复杂而且带有一定难度的倒车变得更加的容易更加安全，避免了雷达探头误判、摄像头拍摄的盲区、驾驶员主观判断错误等原因而发生的倒车事故。

下面结合附图进一步描述本发明。

附图说明

图1为全自动倒车辅助控制系统框图。

图2为全自动倒车辅助控制系统的电路原理示意图。

图3为全自动倒车辅助控制流程图。

图4为自动操作模式流程图。

具体实施方式

根据图1，本发明一种全自动倒车辅助控制系统，主要包括主控制模块、图象处理模块、RF接收模块和CAN收发模块。

根据图3和4，APAS系统被激活开始工作：

首先，雷达探头开始工作，检测车子前后左右的情况，主控制模块根据雷达探头产生的模拟信号判断车辆周围的障碍物情况——距离远近及方位，接着摄相头工作拍摄停车线并将视频信号传送到高性能的图象处理模块，进行停车位图象识别处理分析，结合超声波检测判断是否存在合适的停车位置；

然后，摄相头工作拍摄停车线并将视频信号传递到高性能的图象处理模块，进行图象识别处理分析，计算后产生一条正确的倒车行驶路线，并合成新的视频信号传送给显示器。此时驾驶者可以在显示器上看到正确的倒车轨迹线，可以选择自己操作驾驶车辆或者继续由电脑自动控制车辆倒车，如果继续自动倒车，需要按遥控钥匙上的自动倒车控制键，发送继续执行动作的指令；

接着，主控制模块检测RF接收模块，是否有从遥控钥匙端发送的指令，如果有，则主控制模块开始连接CAN网络，将控制命令发送到发动机控制单元、变速箱控制单元、电子助力转向单元、电子稳定控制单元。在APAS系统控制驱动车辆的过程中，摄像头与雷达探头持续的配合监测运行，如果有必要的话将停止车辆；

最后，在车辆停好后，APAS系统自动结束操作，车辆自动上锁并进入防盗状态。

在APAS系统工作的整个过程中，一直由超声波检测四周障碍物情况，防止车辆与障碍物产生碰撞，当2者之间的距离小于30CM时，系统会让车辆停止或向相反方向移动以保证安全距离。

根据图2，APAS系统安装了8个雷达探头，分别位于车辆的前后保杆上，前4个+后4个的配置可以更准确地判断车辆与障碍物之间的距离。摄像头采用170度广角镜头的CMOS图像传感器。APAS系统安装了4个摄像头，分别位于车身两侧外后视镜、一前一后保杆处，获取车身左右及前后方的情况。

图像处理模块采用德州仪器半导体技术公司的32位DSP芯片TMS320C32，将采集到的视频信号分别经亚德诺半导体技术公司的视频解码芯片ADV7180解码为数字信号后由DSP芯片TMS320C32的I/O口接入芯片，图象信息进入DSP芯片TMS320C32后，DSP芯片TMS320C32进行图象识别程序，对路面倒车线及障碍物进行识别，识别结果经串行总线通讯(SPI)口发送给主控制模块PIC18F2682识别，同时将4个摄像头信号整合处理为一副全景鸟瞰图，整合信号由视频编码芯片ADV7179编码为常用视频格式信号给显示器，整合后图象实时发送，显示器便显示为一动态全景鸟瞰图像。

主控制模块采用微芯公司的8位单片机PIC18F2682，通过SPI接口与图象处理模块通讯，进行信息交流，控制图象处理模块工作状态，八个雷达探头与主控制模块的I/O口连接，实现超声波信号的发射与接收，以此判断车辆周围的障碍物情况——距离远近及方位。RF接收模块将接收到的遥控信息RF DATA接入主控制模块。主控制模块通过SPI通讯接收图象处理模块的图象识别结果并进行判断，综合遥控信息及超声波检测结果实时发出控制命令，并根据信息变化做出调整命令。主控制模块以中断方式响应保持与CAN总线的连接，控制命令经与主控制模块连接的飞利浦公司的CAN收发器TJA1050发送到整车CAN网络，电子助力转向单元、电子稳定控制单元、发动机控制单元接收命令并动作以实现自动倒车。

遥控模块由遥控器和RF接收模块组成，遥控器选则微芯公司的HCS300作为编码芯片，发射电路设计为AM调制频率为433.92MHZ的模拟电路。RF接收模块选用对应的常用接收模组进行配合，接收数据经接收模块的DATA脚送至主控制模块，主控制模块内部嵌有解码程序，从而实现对遥控信息的接收。

由本领域技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (8)

1、一种全自动倒车辅助控制方法，包括如下步骤：

1)超声波检测，发送和接收超声波，判断障碍物距离、方位；

2)采集视频信号，并将接收到的视频信号进行同步分离；

3)图象识别处理，通过主控制模块控制图象处理模块，对外来视频信号进行图象识别，生成倒车行驶路线图形并显示；

4)发送操作指令，主控制模块连接CAN网络，向电子助力转向单元、电子稳定控制单元、变速箱控制单元、发动机控制单元发送操作命令，控制车辆行驶。

2、根据权利要求1所述全自动倒车辅助控制系统，其特征在于：显示倒车行驶路线图形后，通过高频信号接收处理，将收到的RF信号解码，获取操作指令，选择手动驾驶车辆还是自动控制车辆倒车。

3、一种实现权利要求1所述全自动倒车辅助控制方法的系统，包括摄像头和主控制模块，其特征在于：所述摄像头通过图象处理模块与所述主控制模块相连，与所述主控制模块相连的还有雷达探头和CAN收发模块；

所述图象处理模块，用于对所述摄像头采集的视频信号进行识别，并将识别信号传输到所述主控制模块；

所述雷达探头，用于发送和接收超声波，并将超声波信号传输到所述主控制模块；

所述CAN收发模块，用于实现与发动机控制单元、变速箱控制单元、电子助力转向单元、电子稳定控制单元之间信息的实时传输；

所述主控制模块，用于处理来自所述图象处理模块、所述雷达探头的信号，以中断方式响应保持与所述CAN收发模块的连接。

4、根据权利要求3所述全自动倒车辅助控制系统，其特征在于：还包括由遥控器和RF接收模块组成的遥控模块，所述RF接收模块的DATA脚与所述主控制模块相连。

5、根据权利要求3所述全自动倒车辅助控制系统，其特征在于：车身的前、后保杆上分别设有一组所述雷达探头，每组包含四个雷达探头。

6、根据权利要求3所述全自动倒车辅助控制系统，其特征在于：车身两侧外后视镜和前、后保杆上分别设有所述摄像头。

7、根据权利要求3所述全自动倒车辅助控制系统，其特征在于：所述摄像头通过视频编码模块与所述图象处理模块相连，所述图象处理模块通过视频解码模块与显示器相连；

所述主控制模块通过串行总线通讯接口与所述图象处理模块相连。

8、根据权利要求7所述全自动倒车辅助控制系统，其特征在于：所述主控制模块的I/O口与所述雷达探头相连。

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