CN110979234A - 一种倒车辅助提醒系统及方法 - Google Patents

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彭龙飞
夏仕平
林昊
张圣峰
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Abstract

本发明公开了一种倒车辅助提醒系统及方法，所述系统包括雷达数据采集模块、倒车影像采集模块，系统还包括数据处理控制器、娱乐主机，所述雷达数据采集模块、倒车影像采集模块分别与数据处理控制器连接，用于分别将采集的倒车雷达数据、倒车影像数据发送至数据处理控制器中，所述数据处理控制器将雷达测量的障碍物数据与倒车影像结合输出带有障碍物信息的倒车影像至娱乐主机，所述娱乐主机通过车载中控屏显示带有障碍物信息的倒车影响。本发明的优点在于：通过倒车影像和雷达的数据融合来给出更加准确、可靠且容易查看的倒车影像数据，从而提升用户体验，方便用户在倒车过程中不仅可以看到图像数据还能清楚明了图像中各障碍物的距离和方便。

Description

一种倒车辅助提醒系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车电子领域，特别涉及一种倒车辅助提醒系统及方法。
背景技术
随着车辆保有量的不断增加，因倒车发生刮擦、碰撞事故时有发生。虽然倒车雷达和倒车影像的应用一定程度上改善了该状况，但仍有不足之处。超声波雷达与摄像头两种传感器对于障碍物检测及定位各有优劣。超声波雷达距离探测较准，但定位、障碍物识别欠佳，容易漏报、误报；摄像头观测直观，但距离探测不精确或算法复杂，视野受限，盲区较大。目前，乘用车市场上主流的方案为倒车雷达与倒车影像各自独立工作，仅报警信息分别显示在同一界面但相互独立，不能做到很好的数据融合。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种倒车辅助提醒系统及方法，用于将倒车雷达采集的信息以及倒车影响采集的信息相融合后给出辅助提醒，从而提升用户倒车体验。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种倒车辅助提醒系统，包括雷达数据采集模块、倒车影像采集模块，系统还包括数据处理控制器、娱乐主机，所述雷达数据采集模块、倒车影像采集模块分别与数据处理控制器连接，用于分别将采集的倒车雷达数据、倒车影像数据发送至数据处理控制器中，所述数据处理控制器将雷达测量的障碍物数据与倒车影像结合输出带有障碍物信息的倒车影像至娱乐主机，所述娱乐主机通过车载中控屏显示带有障碍物信息的倒车影响。
所述娱乐主机与扬声器连接，用于根据数据处理控制器的请求控制扬声器对障碍物信息进行声音提醒。
所述数据处理控制器根据雷达数据采集模块采集的数据检测倒车范围内的障碍物以及对应的障碍物距离、方位信息。
所述数据处理控制器根据倒车影像采集模块采集的图像数据识别出图像中的障碍物。
所述数据处理控制器将雷达数据采集模块采集数据分析出的障碍物的距离、方位信息与图像中识别的障碍物信息融合，将障碍物的方位、距离等信息添加到图像中。
所述倒车影像采集模块包括设置在车尾部的摄像头，所述雷达数据采集模块包括设置在车辆尾部的多个超声波探头。
一种倒车辅助提醒系统的提醒方法，包括通过雷达采集倒车过程中的障碍物数据，包括识别障碍物以及障碍物对应的方位、距离；
通过摄像头采集倒车过程中的图像数据，识别出图像中的障碍物；
将根据雷达识别出的障碍物数据与图像中识别的障碍物数据进行融合，将障碍物的方位、距离添加到图像中形成带有障碍物信息的倒车影像；
将带有障碍物信息的倒车影响送入至娱乐主机进行播放显示以提醒用户。
本发明的优点在于：通过倒车影像和雷达的数据融合来给出更加准确、可靠且容易查看的倒车影像数据，从而提升用户体验，方便用户在倒车过程中不仅可以看到图像数据还能清楚明了图像中各障碍物的距离和方便，方便驾驶员在倒车过程中进行参考，提高了整车的倒车辅助提醒功能，检测准确。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明辅助提醒系统的结构原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，一种倒车辅助提醒系统，包括雷达数据采集模块、倒车影像采集模块、数据处理控制器、娱乐主机，雷达数据采集模块包括四个超声波雷达探头，倒车影像采集模块包括一个摄像头，雷达数据采集模块、倒车影像采集模块分别与数据处理控制器连接，用于分别将采集的倒车雷达数据、倒车影像数据发送至数据处理控制器中，数据处理控制器为本系统的核心，用于实现数据的处理，可采用具备图像处理、数据处理的DSP处理器、PLC处理器等来实现。数据处理控制器将雷达测量的障碍物数据与倒车影像结合输出带有障碍物信息的倒车影像至娱乐主机，所述娱乐主机通过车载中控屏显示带有障碍物信息的倒车影响。从而实现了将雷达测量的障碍物信息与图像信息相融合然后进行显示，提升提醒体验。
娱乐主机与扬声器连接，用于根据数据处理控制器的请求控制扬声器对障碍物信息进行声音提醒。在出现故障时，通过融合后的图像数据进行显示提醒的同时可以通过扬声器给出报警提醒。如检测到的障碍物的距离和方位通过图像显示在中控屏上后，当距离小于设定的安全距离时，此时显示屏上给出显示的同时可以驱动扬声器的报警来进一步提醒驾驶员。
数据处理控制器根据雷达数据采集模块采集的数据检测倒车范围内的障碍物以及对应的障碍物距离、方位信息。通过三角定位及温度补偿算法识别得到倒车范围内的障碍物以及对应的障碍物的距离信息、方位等信息。三角算法是指依靠两颗探头同时检测到同一障碍物，根据两探头安装间距、两个探头分别探测到的距离值构成三角形的三边，并根据已知三角形三边求高的数学公式计算出来障碍物距离。温度补偿是指依靠雷达探头自带温度传感器检测环境温度，依托算法修正超声波在空气中传播速度这一参数值，以使距离计算更为准确。
数据处理控制器根据倒车影像采集模块采集的图像数据识别出图像中的障碍物。拍摄的图像数据通过标定的方式确定障碍物或者通过图像处理算法识别出障碍物。
数据处理控制器将雷达数据采集模块采集数据分析出的障碍物的距离、方位信息与图像中识别的障碍物信息融合，将障碍物的方位、距离等信息添加到图像中。将带有障碍物信息的倒车影像发送至娱乐主机，由娱乐主机控制中控屏进行倒车影像的显示。融合过程为将通过雷达探测处的障碍物与通过图像标定(或识别)的障碍物相比较，然后将同一障碍物进行对应，将雷达测处的障碍物的具体方位信息以及距离信息添加到图像中，从而形成带有障碍物信息的倒车影像然后进行显示，从而给出倒车影像提醒。图像处理识别的障碍物距离不准确但是可以大致的识别出障碍物的方位距离等信息，然后结合雷达测出的数据相对应，以图像识别得到的障碍物添加该障碍物对应的准确的方位、距离信息，将准确的距离方位信息以文字等显示行驶添加到摄像头采集的倒车影像中形成带有障碍物信息的倒车影像数据，从而实现了提升用户倒车体验。同时图像识别到的障碍物也可以以显著的方式表示出来，这样再结合图像中显示的方位、距离信息则更加直观可靠的给出信息。显著显示可以为将障碍物通过颜色变换或其它方式进行显示。
基于上述的倒车辅助提醒系统的提醒方法，其包括通过雷达采集倒车过程中的障碍物数据，包括识别障碍物以及障碍物对应的方位、距离；
通过摄像头采集倒车过程中的图像数据，识别出图像中的障碍物；将根据雷达识别出的障碍物数据与图像中识别的障碍物数据进行融合，将障碍物的方位、距离添加到图像中形成带有障碍物信息的倒车影像；将带有障碍物信息的倒车影响送入至娱乐主机进行播放显示以提醒用户。
本系统由1个后视摄像头(设置在车位用于采集倒车影响)、4个超声波探头、1个控制器，以及连接的线束、娱乐主机、扬声器等组成。
摄像头、探头分别与控制器线束连接，控制器与娱乐主机线束连接，扬声器与娱乐主机线束连接，控制器及娱乐主机与整车CAN网络进行连接。摄像头、探头由控制器进行供电。
在进行倒车操控时，超声波探头依靠三角定位及温度补偿算法支撑，负责检测范围内的障碍物，并将距离、方位等信息传送至控制器；摄像头负责图像采集，并将图像数据传送至控制器，并通过标定的方式，确认是否有障碍物；控制器负责将超声波测距信息与图像信息融合，综合分析检测结果，得出置信度高的结果，并输出附带障碍物信息的倒车影像给娱乐主机(如将最近的障碍物在影像中标识，并标注距离信息)；娱乐主机负责对倒车影像进行显示，提醒驾驶员注意，并根据控制器请求，驱动扬声器对危险障碍物进行声音报警。
综合利用超声波雷达与摄像头的传感特性，采用超声波与视觉融合技术实现障碍物准确探测及定位，漏报率、误报率低；基于单摄像头、数个超声波探头、一个控制器组成的系统，成本相对低廉，方便整车应用和普及。控制器融合后显示，障碍物位置显示直观，便于避障。一种基于单目摄像头与超声波雷达融合的适用于低配乘用车车型应用的倒车辅助系统。控制器将单目摄像头图像信息和雷达探测的距离、方位信息进行融合，依靠两种传感器探测结果进行比对，确认障碍物位置及距离，在图像上标识障碍物位置，之后输出给娱乐主机显示。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种倒车辅助提醒系统，包括雷达数据采集模块、倒车影像采集模块，其特征在于：还包括数据处理控制器、娱乐主机，所述雷达数据采集模块、倒车影像采集模块分别与数据处理控制器连接，用于分别将采集的倒车雷达数据、倒车影像数据发送至数据处理控制器中，所述数据处理控制器将雷达测量的障碍物数据与倒车影像结合输出带有障碍物信息的倒车影像至娱乐主机，所述娱乐主机通过车载中控屏显示带有障碍物信息的倒车影响。
2.如权利要求1所述的一种倒车辅助提醒系统，其特征在于：所述娱乐主机与扬声器连接，用于根据数据处理控制器的请求控制扬声器对障碍物信息进行声音提醒。
3.如权利要求1所述的一种倒车辅助提醒系统，其特征在于：所述数据处理控制器根据雷达数据采集模块采集的数据检测倒车范围内的障碍物以及对应的障碍物距离、方位信息。
4.如权利要求1或3所述的一种倒车辅助提醒系统，其特征在于：所述数据处理控制器根据倒车影像采集模块采集的图像数据识别出图像中的障碍物。
5.如权利要求4所述的一种倒车辅助提醒系统，其特征在于：所述数据处理控制器将雷达数据采集模块采集数据分析出的障碍物的距离、方位信息与图像中识别的障碍物信息融合，将障碍物的方位、距离等信息添加到图像中。
6.如权利要求1-5任一所述的一种倒车辅助提醒系统，其特征在于：所述倒车影像采集模块包括设置在车尾部的摄像头，所述雷达数据采集模块包括设置在车辆尾部的多个超声波探头。
7.如权利要求1-6任一所述的一种倒车辅助提醒系统的提醒方法，其特征在于：
通过雷达采集倒车过程中的障碍物数据，包括识别障碍物以及障碍物对应的方位、距离；
通过摄像头采集倒车过程中的图像数据，识别出图像中的障碍物；
将根据雷达识别出的障碍物数据与图像中识别的障碍物数据进行融合，将障碍物的方位、距离添加到图像中形成带有障碍物信息的倒车影像；
将带有障碍物信息的倒车影响送入至娱乐主机进行播放显示以提醒用户。
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