CN103818307B - 一种泊车辅助方法、装置、系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种泊车辅助方法、装置、系统及汽车。所述泊车辅助方法，包括：获取转向盘的转向信号；根据所述转向信号生成转角参数，并利用所述转角参数计算得到转弯半径；根据所述转弯半径，分别计算得出预设多个单光源的转动角度；根据所述转动角度控制对应的每个单光源转动到相应的方位，在地面上投射相应的灯光指示信息。上述方案，解决了传统的倒车影像和倒车雷达仅仅是提示作用，在屏幕上显示的是2D图像，空间感和距离感不强，使得泊车过程不够精确的问题，通过利用投射光信号做指示，辅助驾驶员完成泊车工作，使指示标识直接显示在停车位上，使得泊车过程更为直观、立体，更有空间感，降低了泊车难度。

Description

一种泊车辅助方法、装置、系统及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种泊车辅助方法、装置、系统及汽车。

背景技术

随着人们生活水平的提高，轿车作为一种交通工具已经越来越多的进入千家万户，并且根据数据统计显示，轿车保有量仍在以相当大的数量不断地增长。泊车困难的现象普遍存在，尤其是对于刚拿到驾照的新手。虽然有了倒车影像和倒车雷达的辅助，但是倒车雷达仅仅是提示作用，倒车影像因为近似在屏幕上显示2D图像，空间感和距离感不强。

发明内容

为了克服传统的倒车影像和倒车雷达仅仅是提示作用，在屏幕上显示的是2D图像，空间感和距离感不强，使得泊车过程不够精确的问题，本发明提供一种泊车辅助方法、装置、系统及汽车。

为了达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案。

本发明实施例的所述泊车辅助方法，包括：

获取转向盘的转向信号；

根据所述转向信号生成转角参数，并利用所述转角参数计算得到转弯半径；

根据所述转弯半径，分别计算得出预设多个单光源的转动角度，所述多个单光源分别沿车尾两侧形成两条独立的线形排布，且每个单光源均朝向车身后方的地面，且每个单光源的初始朝向的水平分量与车身在转角参数为0时的后退方向相平行；

根据所述转动角度控制对应的每个单光源转动到相应的方位，在地面上投射相应的灯光指示信息。

进一步地，所述根据所述转向信号生成转角参数，并利用所述转角参数计算得到转弯半径具体为：

根据所述转向信号生成转角参数θ；

并根据θ通过公式 $=\sqrt{(L+C)^2+(L/\mathrm{tg\θ}+(K-M)/2)^2}$ 计算得到转弯半径；

其中，R为转弯半径，L为轴距，θ为转向轮外轮转角，C为前悬长度，K为整车宽度，M为主销中心距。

进一步地，所述根据所述转弯半径，分别计算得出预设多个单光源的转动角度具体为：

根据公式β1=arcsin[a/2（R-K）*tgα]计算得到车身内侧每个单光源的水平转动角度；

根据公式β2=arcsin（a/2R*tgα）计算得到车身外侧每个单光源的水平转动角度；

其中，α为预设的单光源与车尾竖直平面上垂直于地面的直线的夹角，a为单光源离地高度，K为整车宽度，R为转弯半径。

进一步地，所述根据所述转动角度控制对应的每个单光源转动到相应的方位，在地面上投射相应的灯光指示信息具体为：

将所述转动角度转换成脉冲信号，分别传输给对应的每个单光源的运动控制机构，使得所述单光源在控制机构控制下，调整光源的投射方向，在地面上投射相应的灯光指示信息。

本发明实施例的所述泊车辅助装置，包括：

第一获取模块，用于获取转向盘的转向信号；

第一计算模块，用于根据所述转向信号生成转角参数，并利用所述转角参数计算得到转弯半径；

第二计算模块，用于根据所述转弯半径，分别计算得出预设多个单光源的转动角度；

控制模块，用于根据所述转动角度控制对应的每个单光源转动到相应的方位，在地面上投射相应的灯光指示信息。

进一步地，所述第一计算模块根据所述转向信号生成转角参数θ；

并根据θ通过公式计算得到转弯半径；

其中，R为转弯半径，L为轴距，θ为转向轮外轮转角，C为前悬长度，K为整车宽度，M为主销中心距。

进一步地，所述第二计算模块根据公式β1=arcsin[a/2（R-K）*tgα]计算得到车身内侧每个单光源的水平转动角度；

根据公式β2=arcsin（a/2R*tgα）计算得到车身外侧每个单光源的水平转动角度；

其中，α为预设的单光源与车尾竖直平面上垂直于地面的直线的夹角，a为单光源离地高度，K为整车宽度，R为转弯半径。

进一步地，所述控制模块将所述转动角度转换成脉冲信号，分别传输给对应的每个单光源的运动控制机构，使得所述单光源在控制机构控制下，调整光源的投射方向，在地面上投射相应的灯光指示信息。

本发明实施例的所述泊车辅助系统，包括：

用于采集转向信号的转向机构；

灯光指示装置；

还包括上述的泊车辅助装置。

进一步地，所述灯光指示装置由多个独立控制的单光源组成，并分布在车身后面的两侧。

进一步地，所述单光源由一个步进电机带动涡轮杆机械部分，通过控制电机的转动带动杆伸长和缩短，实现对单光源的横向转动的控制。

本发明实施例的所述汽车，包括上述的泊车辅助系统。

本发明的有益效果是：

上述方案，通过利用投射光信号做指示，辅助驾驶员完成泊车工作，使指示标识直接显示在停车位上，驾驶员通过后视镜观察灯光指示标识完成整个泊车过程，使得泊车更为直观、立体，更有空间感，降低了泊车难度。

附图说明

图1表示本发明实施例的泊车辅助方法的总体流程图；

图2表示本发明实施例的计算车身内侧单光源投射位置的几何关系示意图；

图3表示本发明实施例的泊车辅助系统原理流程图；

图4表示本发明实施例的汽车泊车状态示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明针对传统的倒车影像和倒车雷达仅仅是提示作用，在屏幕上显示的是2D图像，空间感和距离感不强，使得泊车过程不够精确的问题，提供一种泊车辅助方法、装置、系统及汽车。

如图1所示，本发明实施例的泊车辅助方法，包括：

步骤11，获取转向盘的转向信号；

应当说明的是，所述转向信号是在检测到转向盘有转向运动时，转向管柱上的转矩传感器，根据输入力的大小，产生的相应的电压信号；

步骤12，根据所述转向信号生成转角参数，并利用所述转角参数计算得到转弯半径；

具体地，根据所述电压信号形成转角参数θ，并依据车身参数以及转角参数θ利用公式 $=\sqrt{(L+C)^2+(L/\mathrm{tg\θ}+(K-M)/2)^2}$ 计算得到转弯半径；

其中，R为转弯半径（这里所说的转弯半径为外转向轮的转弯半径），L为轴距，θ为转向轮外轮转角，C为前悬长度，K为整车宽度，M为主销中心距；

步骤13，根据所述转弯半径，分别计算得出灯光转向装置的每个单光源的转动角度；应当说明的是，所述多个单光源分别沿车尾两侧形成两条独立的线形排布，且每个单光源均朝向车身后方的地面，且每个单光源的初始朝向的水平分量与车身在转角参数为0时的后退方向相平行；

具体地，通过转弯半径R分别利用公式β1=arcsin[a/2（R-K）*tgα]计算得到车身内侧每个单光源的水平转动角度；

β2=arcsin（a/2R*tgα）计算得到车身外侧每个单光源的水平转动角度；具体地，根据R、K、a以及α计算得到车身内侧单光源的投射光信号位置如图2所示；

其中，α为安装单光源时预设的单光源与车尾竖直平面上垂直于地面的直线的夹角，a为单光源离地高度；

步骤14，根据所述转动角度控制灯光转向装置对应的每个单光源转动到相应的方位，在地面上投射相应的灯光指示信息；

具体地，将所述转动角度转换成脉冲信号（所述脉冲信号即为灯光控制信号），分别传输给对应的每个单光源的运动控制机构，使得所述单光源在控制机构控制下，调整光源的投射方向，投射相应的灯光指示信息。

本发明上述方案，通过利用转向信号计算得到转弯半径，再通过转弯半径分别计算得到每个单光源的转动角度，驾驶员根据地面投射的灯光指示信息完成泊车过程，通过利用上述方法，使得泊车过程更为直观、立体，更有空间感，降低了泊车难度。

本发明实施例还提供一种泊车辅助装置，包括：

第一获取模块，用于获取转向盘的转向信号；

第一计算模块，用于根据所述转向信号生成转角参数，并利用所述转角参数计算得到转弯半径；

第二计算模块，用于根据所述转弯半径，分别计算得出预设多个单光源的转动角度；

控制模块，用于根据所述转动角度控制对应的每个单光源转动到相应的方位，在地面上投射相应的灯光指示信息。

应当说明的是，所述第一计算模块根据所述转向信号生成转角参数θ；

并根据θ通过公式 $=\sqrt{(L+C)^2+(L/\mathrm{tg\θ}+(K-M)/2)^2}$ 计算得到转弯半径；

其中，R为转弯半径（这里所说的转弯半径为外转向轮的转弯半径），L为轴距，θ为转向轮外轮转角，C为前悬长度，K为整车宽度，M为主销中心距。

应当说明的是，第二计算模块根据公式β1=arcsin[a/2（R-K）*tgα]计算得到车身内侧每个单光源的水平转动角度；

根据公式β2=arcsin（a/2R*tgα）计算得到车身外侧每个单光源的水平转动角度；

其中，α为预设的单光源与车尾竖直平面上垂直于地面的直线的夹角，a为单光源离地高度。

进一步地，所述控制模块将所述转动角度转换成脉冲信号，分别传输给对应的每个单光源的运动控制机构，使得所述单光源在控制机构控制下，调整光源的投射方向，在地面上投射相应的灯光指示信息。

这里应当说明的是，所述泊车辅助装置集成在车辆的中央控制单元中。

需要说明的是，所述泊车辅助装置是与上述泊车辅助方法相对应的，上述泊车辅助方法的所有实现方式均适用于该泊车辅助装置，也能达到与上述泊车辅助方法相同的技术效果。

本发明实施例还提供一种泊车辅助系统，包括：

用于采集转向信号的转向机构；

灯光指示装置；

还包括上述的泊车辅助装置。

应当说明的是，所述灯光指示装置由多个独立控制的单光源组成，且所述单光源分布在车尾的两侧，所述每个单光源由一个步进电机（步进电机是将电脉冲信号转变为角位移的开关控制组件）带动涡轮杆机械部分，通过控制电机的转动带动杆伸长和缩短，实现对单光源的横向转动的控制。

如图3所示，转向机构10将采集到的转向信号传输给泊车辅助装置20，所述泊车辅助装置20根据所述转向信号计算得到所述转弯半径，并根据所述转弯半径得到所述灯光指示装置30的调节信号，所述灯光指示装置在接受到所述调节信号时，调整灯光的照射位置形成辅助灯光信息（所述辅助灯光信息是由两侧多个独立的单光源共同投射多个点，完成车身内外侧转弯轨迹的投射形成），驾驶员50根据实际地面情况和辅助信息40进行车辆的停泊，应当说明的是，此种泊车方式使得驾驶员通过后视镜观察地面上灯光指示的预计汽车经过的位置，能够精确的完成泊车过程，使得泊车过程更为简单易行。

本发明实施例还提供一种汽车，包括上述泊车辅助系统。

如图4所示，当驾驶员挂上倒档时，所述泊车辅助系统进入工作状态，可转动的灯光指示装置30实时的根据灯光控制信号将灯光指示标识投射到车辆要停放的停车位60的地面上，形成泊车路线，驾驶员通过后视镜观察实际地面情况和辅助信息40，实现车辆的准确停泊。

本发明上述实施例安装有泊车辅助系统的汽车，通过利用灯光指示装置投射的光信号做指示，辅助驾驶员完成泊车工作，使指示标识直接显示在停车位上，驾驶员通过后视镜观察灯光指示标识完成整个泊车过程，使得泊车更为直观、立体，更有空间感，降低了泊车难度。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种泊车辅助方法，其特征在于，包括：

获取转向盘的转向信号；

根据所述转向信号生成转角参数，并利用所述转角参数计算得到转弯半径；

根据所述转弯半径，分别计算得出预设多个单光源的转动角度，所述多个单光源分别沿车尾两侧形成两条独立的线形排布，且每个单光源均朝向车身后方的地面，且每个单光源的初始朝向的水平分量与车身在转角参数为0时的后退方向相平行；

根据所述转动角度控制对应的每个单光源转动到相应的方位，在地面上投射相应的灯光指示信息。

2.根据权利要求1所述的泊车辅助方法，其特征在于，所述根据所述转向信号生成转角参数，并利用所述转角参数计算得到转弯半径具体为：

根据所述转向信号生成转角参数θ；

并根据θ通过公式 $=\sqrt{(L+C)^2+(L/\mathrm{tg\θ}+(K-M)/2)^2}$ 计算得到转弯半径；

其中，R为转弯半径，L为轴距，θ为转向轮外轮转角，C为前悬长度，K为整车宽度，M为主销中心距。

3.根据权利要求1所述的泊车辅助方法，其特征在于，所述根据所述转弯半径，分别计算得出预设多个单光源的转动角度具体为：

根据公式β1=arcsin[a/2（R-K）*tgα]计算得到车身内侧每个单光源的水平转动角度；

根据公式β2=arcsin（a/2R*tgα）计算得到车身外侧每个单光源的水平转动角度；

其中，α为预设的单光源与车尾竖直平面上垂直于地面的直线的夹角，a为单光源离地高度，K为整车宽度，R为转弯半径。

4.根据权利要求1所述的泊车辅助方法，其特征在于，所述根据所述转动角度控制对应的每个单光源转动到相应的方位，在地面上投射相应的灯光指示信息具体为：

将所述转动角度转换成脉冲信号，分别传输给对应的每个单光源的运动控制机构，使得所述单光源在控制机构控制下，调整光源的投射方向，在地面上投射相应的灯光指示信息。

5.一种泊车辅助装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取转向盘的转向信号；

第一计算模块，用于根据所述转向信号生成转角参数，并利用所述转角参数计算得到转弯半径；

第二计算模块，用于根据所述转弯半径，分别计算得出预设多个单光源的转动角度；

控制模块，用于根据所述转动角度控制对应的每个单光源转动到相应的方位，在地面上投射相应的灯光指示信息。

6.根据权利要求5所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述第一计算模块根据所述转向信号生成转角参数θ；

并根据θ通过公式 $=\sqrt{(L+C)^2+(L/\mathrm{tg\θ}+(K-M)/2)^2}$ 计算得到转弯半径；

其中，R为转弯半径，L为轴距，θ为转向轮外轮转角，C为前悬长度，K为整车宽度，M为主销中心距。

7.根据权利要求5所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述第二计算模块根据公式β1=arcsin[a/2（R-K）*tgα]计算得到车身内侧每个单光源的水平转动角度；

根据公式β2=arcsin（a/2R*tgα）计算得到车身外侧每个单光源的水平转动角度；

其中，α为预设的单光源与车尾竖直平面上垂直于地面的直线的夹角，a为单光源离地高度，K为整车宽度，R为转弯半径。

8.根据权利要求5所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述控制模块将所述转动角度转换成脉冲信号，分别传输给对应的每个单光源的运动控制机构，使得所述单光源在控制机构控制下，调整光源的投射方向，在地面上投射相应的灯光指示信息。

9.一种泊车辅助系统，其特征在于，包括：

用于采集转向信号的转向机构；

灯光指示装置；

还包括：如权利要求5所述的泊车辅助装置。

10.根据权利要求9所述的泊车辅助系统，其特征在于，所述灯光指示装置由多个独立控制的单光源组成，并分布在车身后面的两侧。

11.根据权利要求10所述的泊车辅助系统，其特征在于，所述单光源由一个步进电机带动涡轮杆机械部分，通过控制电机的转动带动杆伸长和缩短，实现对单光源的横向转动的控制。

12.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9至11任一项所述的泊车辅助系统。