CN103847639A

CN103847639A - 车载摄像头动态车辅线标定方法

Info

Publication number: CN103847639A
Application number: CN201210507558.XA
Authority: CN
Inventors: 高放
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: CN103847639B

Abstract

本发明提供一种车载摄像头动态车辅线标定方法，包括：获取车辆测试相关数据并将所述车辆测试相关数据和车载摄像头的镜头视野数据进行数据模拟；铺设雷达图及确定基准点；利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘转角为0°时的倒车轨迹；利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘右转到底的倒车轨迹；以及利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘左转到底的倒车轨迹。通过使用本发明，可以高效和准确地标定车载摄像头动态车辅线。

Description

车载摄像头动态车辅线标定方法

技术领域

本发明涉及车载装置，尤其涉及为驾驶员提供倒车引导的车载摄像头动态车辅线标定方法。

背景技术

后视摄像头作为一种实用的驾驶辅助技术，能够帮助驾驶员更加容易和安全地泊车。这些后视摄像头从前期设计到开发，到后续装车，都有一个标定、校验动作，从而来确定通过显示屏看到的效果和倒车摄像头设定所要达到的效果是一致的。目前，倒车摄像头标定、校验时通常是在汽车后面的地面上进行划线或摆放卷尺标尺等参照物，由于标定、检验的线条和点比较多并且尺寸也要求准确，因此通过划线或放置尺子来操作时，比较繁琐，尺寸误差较大、标定、校验不准确，效率低、使用非常不方便。

而且，如今汽车级的后视摄像头功能越来越多元化，后视摄像头叠加车辅线也日渐进入到标配级别。但是，动态车辅线因为所需信号较多，其标定具有一定的困难。业内一直在探索高效和准确的摄像头动态车辅线标定方法。

发明内容

本发明鉴于上述问题，旨在提供一种能够有效、准确地进行摄像头动态车辅线标定的方法。

本发明的车载摄像头动态车辅线标定方法，包括：获取车辆测试相关数据并将所述车辆测试相关数据和车载摄像头的镜头视野数据进行数据模拟；铺设雷达图及确定基准点；利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘转角为0°时的倒车轨迹；利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘右转到底的倒车轨迹；以及利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘左转到底的倒车轨迹。

根据本发明的一个方面，车载摄像头动态车辅线标定方法中所述车辆测试相关数据包括后保险杠、后牌照装饰条、后牌照板、空载满载地平线数据、后背门数据以及方向盘转角信号。

根据本发明的一个方面，车载摄像头动态车辅线标定方法还包括摄像头的装配检查步骤，并且如果装配不到位则进行整车调校使所述摄像头装配到位。

根据本发明的一个方面，车载摄像头动态车辅线标定方法还包括标定准备步骤，包括：将车辆置于坚固、水平的地面；确认四个轮胎的气压为标准胎压；确认测量时车内无人员；确认在测量时车辆没有移动，也不开启和关闭车门；确认倒车摄像头校正系统放置在水平的地面；确认摄像头能够照射到的工作范围内没有有杂物；以及确认倒车信号、档位信息和方向盘角度信号准确无误。

根据本发明的一个方面，车载摄像头动态车辅线标定方法还包括误差确定步骤，其包括在所述车辆的轨迹线距所述车辆的后保险杠最远处之间的相距预定距离的多个测量点求取预估倒车轨迹与实际倒车路径的误差量。

根据本发明的一个方面，车载摄像头动态车辅线标定方法中通过在计算工具中输入所述测试相关数据来模拟出方向盘右转到底的倒车轨迹和方向盘左转到底的倒车轨迹。

根据本发明的一个方面，车载摄像头动态车辅线标定方法中所述计算工具是Matlab 或者CAD工具。

根据本发明的一个方面，车载摄像头动态车辅线标定方法中所述方向盘转角信号是由方向盘转角传感器测量获取的。

根据本发明的一个方面，车载摄像头动态车辅线标定方法中所述实际倒车路径是通过轨迹线绘制工具在测试布上绘制的。

根据本发明的一个方面，车载摄像头动态车辅线标定方法中所述倒车轨迹在车内的显示屏上被记录下来，该记录被保持不变。

利用本发明的车载摄像头动态车辅线标定方法，能够高效和准确地标定车载摄像头动态车辅线，而且该方法具有步骤简单、容易操作的优点。

附图说明

为便于理解，下面参照附图通过非限定性例子来描述本发明的实施例。图中：

图1示出了根据本发明的车载摄像头动态车辅线标定方法的流程；

图2示出了铺设雷达图及确定基准点的示意图；

图3示出了预估倒车轨迹与实际倒车路径的误差量的确定步骤；

图4示出了在显示屏上显示的摄像头所拍摄的内容；

图5示出了与车轮轨迹相关的各个角度关系；

图6示出了利用计算工具进行模拟的轨迹图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的车载摄像头动态车辅线标定方法的流程。如图1所示，在车载摄像头动态车辅线标定中，包括下述步骤：获取与摄像头标定相关的数据，并将这些数据和镜头的视野数据进行数据模拟；铺设雷达图及确定基准点；利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘转角为0°时的倒车轨迹；利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘右转到底的倒车轨迹；以及利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘左转到底的倒车轨迹。

其中，获取的数据包括后保险杠、后牌照装饰条、后牌照板、空载满载地平线数据、后背门数据、方向盘转角信号等。在选择镜头时，采用的镜头本身的变形量及视野数据与采用的摄像头感光元器件的大小尺寸相互匹配。在进行数据模拟时，摄像头可接受的安装高度和明确摄像头在显示屏（如LCD显示屏）上显示的各个部分的比例要符合要求。此外，选择与车身数据相符合的水平垂直角度。可以用车身保险杠作为参照物，在显示屏中作为驾驶员倒车时的参考数据。在数据模拟的时候考虑保险杠在显示屏中所占的比例值。

其中，图2示出了铺设雷达图及确定基准点的示意图。如图2所示，雷达图是指例如一个10米乘10米的正方形区域，在该区域内按10厘米乘10厘米的小方格进行划分；铺设雷达图是指，将雷达图一边与后保平行，取与后保平行的这个边的中心点，再以摄像头的中心点投射到地面上形成一个点，该点要与雷达图中心点对齐，对齐之后表示中心点已经对齐，具体可以参见图2。

将摄像头装配于实车上时，先确认摄像头是否装配到位，如果装配不到位，需进行整车调校。依靠整车转角信号，转动方向盘，显示转角的角度信息，从而完成动态车辅线的标定。确认摄像头装配到位后，将档位打到倒车档，然后确认显示屏上显示的各个部分的比例。

标定前的准备工作可包括如下步骤：将车辆置于坚固、水平的地面；测量四个轮胎的气压，必须为标准胎压；测量时人员不得在车内；在测量时不得移动车辆，也不得开启和关闭车门；倒车摄像头校正系统须放置在水平的地面；摄像头能够照射到的工作范围内不得有杂物；检测倒车信号、档位信息、方向盘角度信号准确无误等等。

标定环境可以是白天在平坦干燥的柏油或混凝土路面上，基于绘制或标示记号，具备倒车入库及路边停车格位的场地。停车格大小可以是，例如长6000mm，宽2400mm。标定仪器包括方向盘转角传感器、轨迹线绘制工具以及测试布。方向盘转角信号是由方向盘转角传感器测量获取的，而实际倒车路径是通过轨迹线绘制工具在测试布上绘制的。

作为一个例子，在倒车入库标定中，涵盖范围的长度方向是以后保险杠为起始点，方向盘转角为0°时的倒车轨迹线所达的最远距离，例如3m。宽度方向是以车宽两端往外延伸10cm距离。

可以在方向盘左右转角180°、360°与540°下，求取预估倒车轨迹线与实际倒车路径的最大误差量，取轨迹线距后保险杠最远处、最远处的1/3、最远处的2/3处作为量测点。图3示出了预估倒车轨迹与实际倒车路径的误差量的确定。

摄像头在显示屏上显示的各个部分的比例可以有一定的要求，图4示出了在显示屏上显示的摄像头所拍摄的内容，如图4所示。其中，A、B、C、D指的显示屏上的四个边角，CDEF部分指的是图像上所示的后保险杠部分，其中ED、CF所占显示屏显示图像的比例超过5 %但不超过10 %；60 %的图像显示车尾后2 m距离。后视摄像头标定过程中必须注意天气对摄像头的影响，一般的标定可选择白天并且是晴天的条件下进行。

图5示出了与车轮轨迹相关的各个角度关系。根据阿克曼转向几何原则，在任何转向角下，所有车轮轨迹及中心点都排列在一条直线上的一个点上，可参见图4，并且可以得到以下等式

ψ=β+（α-β）/2= （α+β）/2 （1）

转向圆的中心就可以按照以下公式计算，

R=A1/tanψ （2）

然后就可以计算出左侧转角的角度值

Rrl=（（R-W/2）²+Er ²）½ （3）

同样的右侧的转角角度也可以计算出来

Rrl=（（R+W/2）²+Er ²）½

其中，α：左前轮转向角；

β：右前轮转向角；

ψ：车辆转弯半径中心与车辆形成的夹角；

A1：车辆轴距；

W：车辆宽度；Er：后轮到尾部间距

车辆的长宽高和摄像头的安装位置都会影响动态车辅线轨迹图，车辆轮胎宽度、直径会影响车辆位置从而影响轨迹图，考虑到上述影响就可以按照车辆参数和上述公式绘制一个测试的轨迹图，例如：

（1）车辆尺寸：长*宽*高 4854*1886*1495

（2）轴距： 2850

（3）前后轮轨迹 1587/1605

（4）轮胎宽度 225（spec：225/50R17）

（5）轮胎直径 17*25.4+225*50%*2=656.8

（6）转向轮转向角 +/-538.75deg

（7）前轮转向角 +/-37.5deg

在Matlab 和CAD工具中输入相关数据，就可以模拟出轨迹图并在车上显示出来。图5示出了利用计算工具（例如Matlab 和CAD工具）进行模拟的轨迹图。如图5所示，这些曲线都由左前轮转向角度的1.8°所控制，最左边或者最右边的曲线都是右前轮转向角的±37.5°绘制而成，最终形成了测试图。

如上所述，本发明的车载摄像头动态车辅线标定方法，包括：获取车辆测试相关数据并将所述车辆测试相关数据和车载摄像头的镜头视野数据进行数据模拟；铺设雷达图及确定基准点；利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘转角为0°时的倒车轨迹；利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘右转到底的倒车轨迹；以及利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘左转到底的倒车轨迹。利用本发明的车载摄像头动态车辅线标定方法，能够高效和准确地标定车载摄像头动态车辅线，而且该方法具有步骤简单、容易操作的优点。

以上例子主要说明了本发明的车载摄像头动态车辅线标定方法进行了说明。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims

1.一种车载摄像头动态车辅线标定方法，包括：

获取车辆测试相关数据并将所述车辆测试相关数据和车载摄像头的镜头视野数据进行数据模拟；

铺设雷达图及确定基准点；

利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘转角为0°时的倒车轨迹；

利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘右转到底的倒车轨迹；以及

利用所述雷达图和所述基准点标示方向盘左转到底的倒车轨迹。

2.如权利要求1所述的车载摄像头动态车辅线标定方法，其中所述车辆测试相关数据包括后保险杠、后牌照装饰条、后牌照板、空载满载地平线数据、后背门数据以及方向盘转角信号。

3.如权利要求1所述的车载摄像头动态车辅线标定方法，还包括摄像头的装配检查步骤，并且如果装配不到位则进行整车调校使所述摄像头装配到位。

4.如权利要求1－3的任何一项所述的车载摄像头动态车辅线标定方法，还包括标定准备步骤，包括：

将车辆置于坚固、水平的地面；

确认四个轮胎的气压为标准胎压；

确认测量时车内无人员；

确认在测量时车辆没有移动，也不开启和关闭车门；

确认倒车摄像头校正系统放置在水平的地面；

确认摄像头能够照射到的工作范围内没有有杂物；以及

确认倒车信号、档位信息和方向盘角度信号准确无误。

5.如权利要求1－3的任何一项所述的车载摄像头动态车辅线标定方法，还包括误差确定步骤，其包括在所述车辆的轨迹线距所述车辆的后保险杠最远处之间的相距预定距离的多个测量点求取预估倒车轨迹与实际倒车路径的误差量。

6.如权利要求1－3的任何一项所述的车载摄像头动态车辅线标定方法，其中通过在计算工具中输入所述测试相关数据来模拟出方向盘右转到底的倒车轨迹和方向盘左转到底的倒车轨迹。

7.如权利要求6所述的车载摄像头动态车辅线标定方法，其中所述计算工具是Matlab 或者CAD工具。

8.如权利要求2所述的车载摄像头动态车辅线标定方法，其中所述方向盘转角信号是由方向盘转角传感器测量获取的。

9.如权利要求5所述的车载摄像头动态车辅线标定方法，其中所述实际倒车路径是通过轨迹线绘制工具在测试布上绘制的。

10.如权利要求1所述的车载摄像头动态车辅线标定方法，其中所述倒车轨迹在车内的显示屏上被记录下来，该记录被保持不变。