CN109383517B - 确定车辆倒车角度的方法、装置及车载设备 - Google Patents

Abstract

本申请在于提供一种确定倒车角度准确且通用性更强的确定车辆倒车角度的方法、装置及车载设备。所述方法包括：根据车辆后置摄像头的基板的设置方向确定陀螺仪传感器的角速度输出轴，其中，所述陀螺仪传感器设置在所述基板上；根据所述角速度输出轴输出的数据以及所述陀螺仪传感器的灵敏度确定单位采集时间内的角速度值；根据所述角速度值和所述单位采集时间确定所述单位采集时间对应的转动角度；对所述转动角度求和，以确定车辆从静止到当前时间区间内的相对转动角度。本申请可以把该角度信息输出的倒车影像的显示部分，就可以准确的标注出倒车的角度，从而提高了后装倒车影像的用户倒车舒适体验度，并且使用户享受原装倒车影像的使用体验效果。

Description

确定车辆倒车角度的方法、装置及车载设备

技术领域

本申请涉及车辆工程领域，特别的，涉及一种确定车辆倒车角度的方法及装置，此外本申请还涉及一种应用了该种确定车辆倒车角度的方法或装置的车载设备。

背景技术

现有的后装倒车影像系统，是可以看到车后的摄像头所示的画面，并且能够划出红，黄，绿等颜色来提醒倒车的车主目前车尾的位置，但是无法像原装倒车影像那样根据车身的位置显示出辅助角度或刻度来辅助客户倒车。此外，原装的倒车影像中刻画出的倒车角度是基于方向盘的转角数据来计算得出，这种计算方法不但较为复杂而且无法应用在后装摄像头以及倒车系统的车辆中，因此给用户带来的极大的不便。

公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种不但确定倒车角度准确且通用性更强的确定车辆倒车角度的方法。

为了解决上述问题，本申请涉及一种确定车辆倒车角度的方法，该方法可以包括：根据车辆后置摄像头的基板的设置方向确定陀螺仪传感器的角速度输出轴，其中，所述陀螺仪传感器设置在所述基板上；根据所述角速度输出轴输出的数据以及所述陀螺仪传感器的灵敏度确定单位采集时间内的角速度值；根据所述角速度值和所述单位采集时间确定所述单位采集时间对应的转动角度；对所述转动角度求和，以确定车辆从静止到当前时间区间内的相对转动角度。

进一步的，根据所述基板的设置方向确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴可以包括：当所述基板水平设置时，则确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴为Z轴；当所述基板沿垂直于地面设置时，则确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴为X轴或Y轴。

进一步的，所述方法还可以包括：判断所述车辆是否处于倒车状态，如果是，则根据所述基板的设置方向确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴。

进一步的，在根据所述基板的设置方向确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴之后，所述方法还可以包括：对所述陀螺仪传感器进行校准。

进一步的，对所述陀螺仪传感器进行校准可以包括：在车辆接通电源时，在预定的时间内读取所述陀螺仪传感器的静止阈值范围以内的输出数据；对所述输出数据取平均值，将所述平均值作为本次校准的偏移量；根据所述偏移量对所述陀螺仪传感器进行校准。

进一步的，对所述陀螺仪传感器进行校准可以包括：将所述陀螺仪传感器的偏移量设置在车载设备的存储器中；在车辆接通电源时，从所述存储器中读取该偏移量；根据所述偏移量对所述陀螺仪传感器进行校准。

进一步的，可以根据所述陀螺仪传感器的最低有效位确定所述角速度输出轴输出的数据。

进一步的，该方法还可以包括：将所述相对转动角度显示在倒车影像中。

本申请还涉及一种确定车辆倒车角度的装置，包括：倒车确定装置，用于判断车辆是否处于倒车状态；输出轴确定装置，用于根据车辆后置摄像头的基板的设置方向确定陀螺仪传感器的角速度输出轴，其中，所述陀螺仪传感器设置在所述基板上；角速度确定装置，用于根据所述角速度输出轴输出的数据以及所述陀螺仪传感器的灵敏度确定单位采集时间内的角速度值；转动角度确定装置，用于根据所述角速度值和所述单位采集时间确定所述单位采集时间对应的转动角度；相对转动角度确定装置，用于对所述转动角度求和，以确定车辆从静止到当前时间区间内的相对转动角度；以及显示装置，用于将所述相对转动角度显示在倒车影像中。

此外，本申请还涉及一种车载设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上面所描述的确定车辆倒车角度的方法。

本申请的有益效果是：通过执行上述步骤或者利用上述装置，本申请可以精准地计算出当前车尾转动了多少角度(我们可以称这个角度为相对转动角度，就是相对于从车辆静止到车辆开始倒车转向时所产生的角度值)，之后，本申请可以把该角度信息输出的倒车影像的显示部分，就可以准确的标注出倒车的角度，从而提高了后装倒车影像的用户倒车舒适体验度，并且使用户享受原装倒车影像的使用体验效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的确定车辆倒车角度的方法的流程图；

图2是根据本申请实施例的确定车辆倒车角度的装置的方框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“配置为”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。其中，本申请的图1是根据本申请实施例的确定车辆倒车角度的方法的流程图，以及图2是根据本申请实施例的确定车辆倒车角度的装置的方框图。

如图1所示，本申请涉及一种车辆的倒车角度的确定方法，该方法可以应用至后装的车辆倒车显示系统中，该车辆倒车显示系统可以集成在车辆中控台、中央仪表盘、行车记录仪、集成有倒车显示系统的车辆后视镜或者能够显示倒车影像的车载设备中。此外，本申请涉及的车辆安装有后置摄像头，并且在该后置摄像头的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上设有陀螺仪传感器(也称为角速度传感器)，以实现以下的确定车辆倒车角度的方法中的步骤S1至步骤S7：

在步骤S1，本申请首先判断车辆是否处于倒车状态，具体的，可以通过车辆的当前挡位来判断车辆是否处于倒车状态，例如，如果车辆的当前挡位处于R挡，则可以确定车辆的当前状态为倒车状态。如果判断出车辆的当前状态处于倒车状态，本申请继续执行以下步骤S2至步骤S6，否则，本申请中止执行以下步骤。

接下来，在步骤S2，本申请对所述陀螺仪传感器进行校准，也就是去除陀螺仪传感器的偏移量。具体的，本申请涉及两种校准方式：第一，采用临时取值校准的方式，该方式适用于陀螺仪传感器零偏稳定性较差的情形，具体的，在车辆接通电源时或者用户每次进入倒车挡的情况下，利用静止时的极短时间(例如，100毫秒至1秒)内计算偏移量。具体的，针对不同基板的芯片的不同信噪比，设定静止的阈值，当数据在这个阈值范围内时，认为基板是静止状态，在这个状态下连续获取若干组输出数据(例如，几十组到几百组)，并且对这些输出数据取平均值。得出的平均值就是所需求的偏移量，最后根据所得出的偏移量对所述陀螺仪传感器进行校准。第二，采用固定值校准的方式，该方式适用于陀螺仪传感器零偏稳定性好的情形，具体的，在后置摄像头出厂时或者安装后置摄像头对所述陀螺仪传感器进行零偏校准，从而得到偏移量，并将偏移量保存到车载设备(例如，上面所描述的车辆中控台、中央仪表盘、行车记录仪、集成有倒车显示系统的车辆后视镜或者能够显示倒车影像的车载设备)的存储器中，从而在后续的每次车辆接通电源时读取该偏移量，从而根据该偏移量对所述陀螺仪传感器进行校准。

在步骤S3，根据车辆后置摄像头的基板(PCB)的设置方向确定陀螺仪传感器的角速度输出轴，具体的，所述陀螺仪传感器设有三个坐标方向的输出轴，即X轴、Y轴和Z轴。第一种情况，当基板相对于地面水平放置时，陀螺仪传感器Z轴方向垂直于水平面向，所述基板以及陀螺仪传感器绕Z轴旋转，则认为Z轴输出的角速度为可用角速度。根据右手定则，大拇指方向与Z轴方向相同，则另外4根手指的弯曲方向Z轴输出正的角速度值，相反方向则输出负的角速度值。第二种情况，当基板垂直于地面放置且基板第一边(例如，长边)垂直于地面，基板绕第一横坐标轴(例如X轴)旋转，第一横坐标轴(例如X轴)输出可用角速度。第三种情况，当基板垂直于地面放置且基板第二边(例如，短边)垂直于地面，基板绕第二横坐标轴(例如Y轴)旋转，第二横坐标轴(例如Y轴)输出可用角速度。

接下来，在确定好输出角速度的坐标轴之后，本申请继续执行步骤S4，根据所述角速度输出轴输出的数据以及所述陀螺仪传感器当前的灵敏度确定单位采集时间内的角速度值。具体的，将去除偏移量后的陀螺仪数据的最低有效位(Least Significant Bit，LSB)转换成角速度(单位：度/秒)，也就是说，根据陀螺仪传感器的当前灵敏度(单位：LSB/度/秒)来计算，具体的计算方法如下：单位采集时间对应的角速度(度/秒)＝输出数据的最低有效位(LSB)/当前灵敏度(LSB/度/秒)。

在步骤S5，对所有求出的转动角度求和，以确定车辆从静止到当前时间区间内的相对转动角度。具体的，根据公式：

其中，角速度(i)表示在一次倒车事件中，本申请在第i次采集到的陀螺仪传感器的某个轴输出值，时间戳(i)表示本申请标识的进行第i次采集的时间戳，j表示对应一次倒车事件的采集次数，且j大于等于1，时间戳(i-1)表示进行作为开始一次旋转事件的采样的上一次采样的时间戳。所以时间戳(i)-时间戳(i-1)是为了确定车辆从上次采集数据的时间到当前采集数据时间的时间差。

最后，在步骤S6，本申请将计算得出的相对转动角度显示在上面所描述的车载设备中显示的倒车影像中。

通过上面的步骤S1至S6之后，本申请可以获取到去除零偏后的角速度值。有了这个值本申请就可以精准的计算出当前车尾转动了多少角度，我们可以称这个角度为相对转动角度，就是相对于从车辆静止到车辆开始倒车转向时所产生的角度值。之后，可以把该角度信息输出的倒车影像的显示部分，就可以准确的标注出倒车的角度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

如图2所示，本申请还涉及一种确定车辆倒车角度的装置，该装置包括：倒车确定装置1，用于判断车辆是否处于倒车状态；输出轴确定装置2，用于根据车辆后置摄像头的基板的设置方向确定陀螺仪传感器的角速度输出轴，其中，所述陀螺仪传感器设置在所述基板上；角速度确定装置3，用于根据所述角速度输出轴输出的数据以及所述陀螺仪传感器的当前的灵敏度确定单位采集时间内的角速度值；转动角度确定装置4，用于根据所述角速度值和所述单位采集时间确定所述单位采集时间对应的转动角度；相对转动角度确定装置5，用于对所述转动角度求和，以确定车辆从静止到当前时间区间内的相对转动角度；以及显示装置6，用于将所述相对转动角度显示在倒车影像中。

此外，本申请还涉及一种车载设备(图中未示出)，所述车载设备可以包括：车辆中控台、中央仪表盘、行车记录仪、集成有倒车显示系统的车辆后视镜或者可以为能够显示倒车影像的车载设备，所述车载设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上面所述的确定车辆倒车角度的方法。

另外，本申请还可以涉及一种车辆(图中未示出)，其包括壳体以及壳体内的驾驶室，所述驾驶室内可以设置有上面所描述的车载设备。

本申请所涉及的计算机程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体装置、虚拟装置、优盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读计算机存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取计算机存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及其他软件分发介质等。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种确定车辆倒车角度的方法，其特征在于，包括：

根据车辆后置摄像头的基板的设置方向确定陀螺仪传感器的角速度输出轴，包括：当所述基板水平设置时，则确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴为Z轴；当所述基板沿垂直于地面设置时，则确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴为X轴或Y轴；其中，所述陀螺仪传感器设置在所述基板上；

根据所述角速度输出轴输出的数据以及所述陀螺仪传感器的灵敏度确定单位采集时间内的角速度值；

根据所述角速度值和所述单位采集时间确定所述单位采集时间对应的转动角度；

对所述转动角度求和，以确定车辆从静止到当前时间区间内的相对转动角度，具体的，根据公式：

其中，角速度(i)表示在一次倒车事件中，在第i次采集到的陀螺仪传感器的某个轴输出值，时间戳(i)表示标识的进行第i次采集的时间戳，j表示对应一次倒车事件的采集次数，且j大于等于1，时间戳(i-1)表示进行作为开始一次旋转事件的采样的上一次采样的时间戳；时间戳(i)-时间戳(i-1)是为了确定车辆从上次采集数据的时间到当前采集数据时间的时间差；

还包括：对所述陀螺仪传感器进行校准：在车辆接通电源时，在预定的时间内读取所述陀螺仪传感器的静止阈值范围以内的输出数据；对所述输出数据取平均值，将所述平均值作为本次校准的偏移量；根据所述偏移量对所述陀螺仪传感器进行校准；

根据所述陀螺仪传感器的最低有效位确定所述角速度输出轴输出的数据。

2.根据权利要求1所述的确定车辆倒车角度的方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述车辆是否处于倒车状态，如果是，则根据所述基板的设置方向确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴。

3.根据权利要求1所述的确定车辆倒车角度的方法，其特征在于，对所述陀螺仪传感器进行校准包括：

将所述陀螺仪传感器的偏移量设置在车载设备的存储器中；

在车辆接通电源时，从所述存储器中读取该偏移量；

根据所述偏移量对所述陀螺仪传感器进行校准。

4.根据权利要求1所述的确定车辆倒车角度的方法，其特征在于，还包括：将所述相对转动角度显示在倒车影像中。

5.一种确定车辆倒车角度的装置，其特征在于，包括：

倒车确定装置，用于判断车辆是否处于倒车状态；

输出轴确定装置，用于根据车辆后置摄像头的基板的设置方向确定陀螺仪传感器的角速度输出轴，包括：当所述基板水平设置时，则确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴为Z轴；当所述基板沿垂直于地面设置时，则确定所述陀螺仪传感器的角速度输出轴为X轴或Y轴；其中，所述陀螺仪传感器设置在所述基板上；

角速度确定装置，用于根据所述角速度输出轴输出的数据以及所述陀螺仪传感器的灵敏度确定单位采集时间内的角速度值；

转动角度确定装置，用于根据所述角速度值和所述单位采集时间确定所述单位采集时间对应的转动角度，具体的，根据公式：

其中，角速度(i)表示在一次倒车事件中，在第i次采集到的陀螺仪传感器的某个轴输出值，时间戳(i)表示标识的进行第i次采集的时间戳，j表示对应一次倒车事件的采集次数，且j大于等于1，时间戳(i-1)表示进行作为开始一次旋转事件的采样的上一次采样的时间戳；时间戳(i)-时间戳(i-1)是为了确定车辆从上次采集数据的时间到当前采集数据时间的时间差；还包括：对所述陀螺仪传感器进行校准：在车辆接通电源时，在预定的时间内读取所述陀螺仪传感器的静止阈值范围以内的输出数据；对所述输出数据取平均值，将所述平均值作为本次校准的偏移量；根据所述偏移量对所述陀螺仪传感器进行校准；根据所述陀螺仪传感器的最低有效位确定所述角速度输出轴输出的数据；

相对转动角度确定装置，用于对所述转动角度求和，以确定车辆从静止到当前时间区间内的相对转动角度；以及

显示装置，用于将所述相对转动角度显示在倒车影像中。

6.一种车载设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述的确定车辆倒车角度的方法。

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