CN102874175A - 一种a柱盲区处理及路况自动识别装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，它能够立体的、视角得到控制地显示A柱盲区的道路状况，并辅助以道路识别、交通标志识别信息为驾驶员提供道路状况、安全行驶轨迹，它包括盲区摄像头，路面摄像头，交通标志摄像头，显示器；盲区摄像头设置有视角控制器，视角控制器和盲区摄像头一同安装在左右A柱外侧，显圆弧形显示器安装在A柱内侧，盲区摄像头通过视频处理器连接到显示器，本装置还包括处理器，测距传感器，处理器连接视角控制器和测距传感器，处理器连接到车上的通信总线。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车辅助技术，尤其涉及一种用于汽车的A柱盲区处理及路况自动识别装置。
背景技术
A柱是汽车前挡风玻璃与前车门之间的柱子，从驾驶者的舒适性来看，重叠角越小越好，但从安全性角度，A柱不仅要支撑车顶盖，作前门的支柱，安装前挡风玻璃，还要能抵御突如其来的冲击，按理说应越粗越好。 既要保持A柱的刚度，又要减少对驾驶者的视线遮挡程度，这个矛盾在设计中很难达到平衡，因此出现盲区也是不可避免的。由于A柱盲区的存在，在驾驶员驾驶车辆进入弯道、交叉路口以及并线时，为避免事故发生需要左顾右盼，观察行人和车辆占路状况，对驾驶的舒适性和安全性影响很大。
有关A柱影响行车安全的问题一直是世人广泛关注的问题，有很多企事业花了很多精力来解决该问题，但是都不能达到令人满意的效果。比如在A柱上开孔安装有机玻璃等方式来克服盲区影响，其明显缺陷是影响A柱刚度影响安全性，还有利用图像识别方式检测盲区障碍物，其缺陷是软件实现复杂、计算过程和控制过程复杂，时延大；又比如一个采用摄像头加显示器直接进行A柱外图像显示的专利技术，虽然解决了时延问题，但是所显示的图像范围过大，不能自动调整影像视角，在对障碍物位置判断上不易定位，使用起来不方便等。
发明内容
本发明主要是提供一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，它能够立体的、视角得到控制地显示A柱盲区的道路状况，并辅助以道路识别、交通标志识别信息为驾驶员提供道路状况、安全行驶轨迹，提高了驾驶汽车的舒适性、安全性，A柱盲区影像无时延、观看直观，景象真实感强。
本发明针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，包括盲区摄像头，路面摄像头，交通标志摄像头，显示器；盲区摄像头设置有视角控制器，以控制摄像头的摄像视角，视角控制器和盲区摄像头一同安装在左右A柱外侧，显示器是与A柱相适配的圆弧形显示器，圆弧形显示器安装在A柱内侧，盲区摄像头通过视频处理器连接到显示器，本装置还包括处理器，测距传感器，处理器连接视角控制器和测距传感器，用于测量驾驶员与圆弧形显示器的距离并根据该距离调整视角控制器，使盲区摄像头摄取的影像刚好是驾驶员视线受A柱遮挡的范围，路面摄像头和交通标志摄像头连接处理器，盲区摄像头还连接处理器，用于采集路面信息、交通标志信息和A柱盲区信息，处理器连接到车上的通信总线。
该方案，对安装在A柱外侧的盲区摄像头进行视角控制，以使所拍摄的影像刚好是驾驶员视线受A柱遮挡的区域，驾驶员能够直视的区域不被拍摄，避免了大视角摄取影像时出现的直视区域与摄取影像大范围重叠，致使驾驶员对障碍物定位判断产生困难的问题，采用的显示器为圆弧形显示器，安装在A柱内侧，安装方便，观看直观，外界景象真实感强，避免了使用平面器安装不方便、观看角度受影响等问题。通过测距传感器测量驾驶员与圆弧形显示器之间的距离，处理器根据驾驶员座椅移动规律比如前后移动时按直线方向，同时参考A柱4°至6°的双目障碍角，推算出驾驶员A柱盲区视角，之后控制视角控制器使盲区摄像头拍摄这个盲区的影像（直视区域不拍摄），并显示在圆弧形显示器上。
视频控制器除具有使盲区摄像头输出信号格式转换为圆弧形显示器的输入信号格式外，还具有视频图像几何校正功能，其中视频图像几何校正功能减小或消除圆弧形显示器的图像失真。
盲区影像、路面影像和交通标志影像送到处理器进行分析处理，盲区摄像头采集A柱盲区影像，处理器通过模式识别后输出是否在盲区有障碍物的信息；
路面摄像头采集前方路面状况信息给处理器，通过内部的专家数据库进行模式识别，输出正确的车辆行驶轨迹与车速等相关信息，比如路上有坑，处理器会识别出，并规划出避免驶入坑的轨迹，通过车上通信总线发送给DVD显示屏上显示，并且也发送给EPS控制电机防止驾驶员误行驶进入坑内；
交通标志摄像头采集路前方交通标志信息，比如限速、换道信息等，处理器通过模式识别输出控制信息；
在输出信息中如果需要转向的则将此信息发送给EPS（电动助力转向控制器）；如果需要减速则发送给ABS（防抱死制动系统）/ESP（电控行驶平稳系统）和EMS（发动机管理系统），降低车速；如果需要限速或A柱盲区有障碍物等，发送给DVD主机使其控制扬声器和自身显示屏提示驾驶员减速或有障碍等。
作为优选，盲区摄像头是3D摄像头，弧形显示器是裸眼3D显示器。采用3D摄像头获取盲区立体影像，以产生更真实的现场实景影像，裸眼3D显示器是一种“把立体眼镜戴在显示器上”的一种显示技术，使驾驶员能看到真如实物般的三维图像。
作为优选，盲区摄像头是红外3D摄像头，所述路面摄像头，交通标志摄像头是红外摄像头。以使本装置在夜晚或亮度不足的环境下依然正常使用。
作为优选，通信总线还连接DVD播放机，在DVD播放机上设置有提示音模块和图形模块，提示音模块存储提示音并在DVD播放机控制下播放提示音，图形模块接收处理器发送的车辆行驶轨迹及与车速相关信息并在DVD播放机显示屏显示。
作为优选，视角控制器包括一个遮光桶状体，驱动机构，遮光桶状体上端和下端开口，下端安装驱动机构，盲区摄像头安装在遮光桶状体内并固定连接驱动机构，盲区摄像头的镜头朝向桶状体上端口，驱动机构驱动盲区摄像头在遮光桶状体内上下移动、驱动遮光桶状体能够沿上、下、左、右方向转动。遮光桶状体是个可以遮挡光线限制摄像头拍摄影像范围的桶状体，通过调整摄像头在遮光桶状体内的上下位置控制摄像头的视野范围，通过调整遮光桶状体上下左右转动角度来适应驾驶员位置变化带来的A柱遮挡区域变化。
作为优选，路面摄像头和交通标志摄像头安装在前挡风玻璃上方。安装在前挡风玻璃上方可以扩大摄像头视野，为车辆行驶前方的路面信息和交通标志信息处理提供充分的分析处理时间，减小软件处理的时延影响。
本发明带来的有益效果是，能够立体的、视角得到控制地显示A柱盲区的道路状况，驾驶员对盲区障碍物定位方便，观看直观，显示无时延实时性强，景象真实感强，并辅助以道路识别、交通标志识别信息为驾驶员提供道路状况、安全行驶轨迹，提高了驾驶汽车的舒适性、安全性。
附图说明
图1是本发明的一种结构框图；
图2是本发明视角控制的一种结构示意图；
图3是本发明A柱盲区影像显示基本流程图；
图4是本发明摄像头信息分析处理流程图。
图中：1是视角控制器，2是视频处理器，3是圆弧形显示器，4是盲区摄像头，5是路面摄像头，6是交通标志摄像头，7是处理器，8是通信总线，9是DVD播放机，10是功放及扬声器，11是DVD显示屏，12是电子助力转向控制器，13是发动机管理系统，14是防抱死制动系统及电控行驶平稳系统，15是驱动机构，16是遮光桶状体，17是测距传感器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。
实施例： 如图1所示，本发明是一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，包括盲区摄像头4，路面摄像头5，交通标志摄像头6，圆弧形显示器3；盲区摄像头4安装在视角控制器1上，视角控制器1分别安装在左、右A柱外侧，圆弧形显示器3分别安装在左、右A柱内侧，盲区摄像头4通过视频处理器2连接到圆弧形显示器3，处理器7连接测距传感器17、视角控制器1，用于测量驾驶员与圆弧形显示器3的距离，路面摄像头5、交通标志摄像头6、盲区摄像头4的输出端连接到处理器7，处理器7连接通信总线8。其中，盲区摄像头4是红外3D摄像头，圆弧形显示器3是裸眼3D显示器，视频处理器2对盲区摄像头4的输出信号进行格式转换以及图像几何校正，路面摄像头5和交通标志摄像头6是红外摄像头，路面摄像头5和交通标志摄像头6安装在前挡风玻璃上方，测距传感器17安装在左侧A柱圆弧形显示器3的左边缘。
通信总线8连接处理器7、DVD播放机9、电子助力转向控制器12、发动机管理系统13、防抱死制动系统及电控行驶平稳系统14。
图2所示为视角控制器示意图，图中驱动机构15，通过升降装置驱动盲区摄像头4在遮光桶状体16内上下移动，控制遮光桶状体16和盲区摄像头4一同沿Z点进行上下左右相应角度转动，驱动机构15安装在A柱外侧，遮光桶状体16的上端口是长方形，安装时长方形开口的长边方向垂直于地面，调整视角时根据需要再调整到适当方向。
图3所示为A柱盲区影像显示基本流程图，包括：
步骤101，测量驾驶员与左侧A柱圆弧形显示器的距离，根据几何关系计算出受A柱遮挡的范围；
步骤102，左、右侧A柱视角控制器分别调整盲区摄像头的视角，使盲区摄像头拍摄盲区内影像；
步骤103，盲区摄像头拍摄盲区影像；
步骤104，盲区摄像头输出的视频格式转换为圆弧形裸眼3D显示器的输入视频格式；
步骤105，对视频图像进行几何校正，以适应在圆弧形裸眼3D显示器显示以及显示器安装倾角带来的失真校正；
步骤106，在圆弧形裸眼3D显示器上显示盲区内的视频影像。
图4所示为摄像头信息分析处理流程图，路面摄像头5、交通标志摄像头6和盲区摄像头4的输出送入处理器7，处理器7对影像进行模式识别。盲区摄像头4采集A柱盲区影像进行模式识别，判断是否在盲区有障碍物；路面摄像头5采集前方路面状况信息，通过专家数据库进行模式识别，输出正确的车辆行驶轨迹与车速等相关信息，处理器7能够规划出避免驶入洼坑或碰撞障碍物的轨迹，通过通信总线8发送给DVD播放机9，在显示屏11上显示，发出提示音控制DVD播放机9在功放及扬声器10播放提示音，并且也发送给EPS控制电机防止驾驶员误行驶进入洼坑内或碰撞障碍物；交通标志摄像头6采集路前方交通标志信息，比如限速、换道信息等，处理器7通过模式识别输出控制信息；如果需要减速则发送给ABS（防抱死制动系统）/ESP（电控行驶平稳系统）和EMS（发动机管理系统），降低车速；如果需要限速或A柱盲区有障碍物等，发送给DVD播放机9去播放提示音、在显示屏11显示减速等信息。
所以本发明具有能够立体的、视角得到控制地显示A柱盲区的道路状况，驾驶员对盲区障碍物定位方便，观看直观，显示无时延实时性强，景象真实感强，并辅助以道路识别、交通标志识别信息为驾驶员提供道路状况、安全行驶轨迹和必要控制，提高了驾驶汽车的舒适性、安全性等特征。
Claims (7)
1. 一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，包括盲区摄像头，路面摄像头，交通标志摄像头，显示器，其特征在于：所述盲区摄像头设置有视角控制器，以控制摄像头的摄像视角，视角控制器和盲区摄像头一同安装在左右A柱外侧，所述显示器是与A柱相适配的圆弧形显示器，所述圆弧形显示器安装在A柱内侧，盲区摄像头通过视频处理器连接到显示器，还包括处理器，测距传感器，所述处理器连接视角控制器和测距传感器，用于测量驾驶员与圆弧形显示器的距离并根据该距离调整视角控制器，所述路面摄像头和交通标志摄像头连接处理器，所述盲区摄像头还连接处理器，用于采集路面信息、交通标志信息和A柱盲区信息，处理器连接到车上的通信总线。
2.根据权利要求1所述一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，其特征在于：所述盲区摄像头是3D摄像头，所述弧形显示器是裸眼3D显示器。
3.根据权利要求1或2所述一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，其特征在于：所述盲区摄像头是红外3D摄像头，所述路面摄像头，交通标志摄像头是红外摄像头。
4.根据权利要求1所述一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，其特征在于：所述通信总线还连接DVD播放机，在DVD播放机上设置有提示音模块和图形模块，所述提示音模块存储提示音并在DVD播放机控制下播放提示音，图形模块接收处理器发送的车辆行驶轨迹与车速相关信息并在DVD播放机显示屏显示。
5.根据权利要求1所述一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，其特征在于：所述视角控制器包括一个遮光桶状体，驱动机构，所述遮光桶状体上端和下端开口，下端安装驱动机构，盲区摄像头安装在遮光桶状体内并固定连接驱动机构，盲区摄像头的镜头朝向桶状体上端口，驱动机构驱动盲区摄像头在遮光桶状体内上下移动、驱动遮光桶状体能够沿上、下、左、右方向转动。
6.根据权利要求5所述一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，其特征在于：所述遮光桶状体的上端开口是长方形，安装时长方形的长边垂直于地面放置。
7.根据权利要求1所述一种A柱盲区处理及路况自动识别装置，其特征在于：所述路面摄像头和交通标志摄像头安装在前挡风玻璃上方。
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