CN111284503B - 一种汽车安全出行装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车安全出行装置，涉及AVM领域，本装置解决了如何提高AVM影像的准确性的问题。本装置包括控制模块、与控制模块连接的采集模块和与控制模块连接的人机交互界面，采集模块，用于采集汽车外围环境影像信息，包括用于采集影像信息的摄像头和对影像信息进行处理并输出给控制模块的采集芯片；控制模块，用于接收采集芯片输出的影像并由标定系统处理后输出AVM图像的控制芯片，标定系统包括控制芯片获取标定场地影像，然后将设定的模板特定目标点与标定场地影像相应的点逐一对比，截取出需要的图像，并且在AVM激活时根据交互需求输出图像到人机交互界面。本装置可以提高AVM提高图像的准确性和泛用性。

Description

一种汽车安全出行装置
技术领域
本发明涉及AVM领域，尤其涉及一种汽车安全出行装置。
背景技术
全景泊车影响系统(AVM)系统是通过多个超大广角鱼眼镜头拍摄图像，对所拍摄图像进行畸变矫正以及拼接，形成物体周围的全景影像的系统。但是，驾驶员看到的图像是AVM转换后的图像，可能存在失真或盲区，造成驾驶员的判断失误，存在一定的危险。
为了解决上述问题，有人提出了使用各座椅压力值计算的公差补正值而补正影像扭曲的AVM影像,如中国专利申请号201410598947.7公开了一种AVM系统，包括：摄像头模块，拍摄车辆的前方、后方、左侧方及右侧方影像；传感器模块，输出对应分别施加到已安装于所述车辆的多个座椅的力的各座椅压力值；及控制模块，根据设定的影像合成算法而合成所述前方、后方、左侧方及右侧方影像的AVM影像中发生影像扭曲时，输出根据基于所述各座椅压力值计算的公差补正值而补正影像扭曲的所述AVM影像。
但是，上述AVM系统存在以下缺陷:座椅压力值在有或没有乘客情况下会有所差别，可能造成影像补正不够准确。
发明内容
本发明为解决上述现有技术存在的问题，提供了一种汽车安全出行装置，所解决的技术问题是如何提高AVM影像的准确性。
本发明通过下列技术方案来实现：一种汽车安全出行装置，包括控制模块、与控制模块连接的采集模块、CAN模块和与控制模块连接的人机交互界面，其特征在于，
所述采集模块，用于采集汽车外围环境影像信息，包括用于采集影像信息的摄像头和对影像信息进行处理并输出图像给控制模块的采集芯片；
所述CAN模块，与控制模块相连，用于判断AVM是否需要激活；
所述控制模块，具有用于接收采集芯片输出的影像并由标定系统处理后输出AVM图像的控制芯片，所述标定系统为控制芯片获取标定场地影像，然后将设定的模板特定目标点与标定场地影像相应的点逐一对比，截取出需要的图像，并且在AVM激活时根据交互需求输出图像到人机交互界面。
本发明的工作原理如下：采集模块采集摄像头拍摄的影像并输出至控制模块，控制模块控制芯片处理影像并根据标定系统、CAN模块和交互需求向人机交互界面输出影像。本发明通过增加标定系统来改进汽车安全出行装置，标定系统设定特定目标点，可以在一开始就防止图像扭曲，提高了AVM生成图像的准确性。AVM将图像校正、拼接后输出图像可能会造成图像扭曲，本装置增加标定系统设定的模板特定目标点获得图像来防止图像扭曲，降低因行车时外部环境影响导致图像出现错误，提高了AVM影像的准确性。
在上述汽车安全出行装置中，所述标定系统包括自动标定系统和手动标定系统，所述自动标定系统为根据驾驶员需求控制芯片主动使用标定系统获得并输出所需图像至人机交互界面，所述手动标定系统为驾驶员使用人机交互界面调整输出图像直到输出图像与模板特定目标点完全重合。设置手动和自动标定系统可以让标定更加准确。
在上述汽车安全出行装置中，所述特定目标点为车身前后两侧横向60-90cm任意一个物理点以及120-150cm任意一个物理点，车身左右两侧纵向10-40cm任意一个物理点以及60-90cm任意一个物理点。特定目标点设置范围可以让技术人员更方便操作。
在上述汽车安全出行装置中，所述控制芯片还设有画面切换系统。所述画面切换系统包括视角切换、档位切换和转向联动切换。交互按键可以增加互动，车辆模型和实际视角画面可以让驾驶员了解情况。
在上述汽车安全出行装置中，所述控制芯片还设有画面切换系统。画面切换可以更快的得到需要的画面。
在上述汽车安全出行装置中，所述视角切换包括
检测AVM是否激活；
当AVM激活时，点击车辆模型任意方向，显示车辆相应方向实际画面。点击车辆模型不同区域均可获得图形可以快速了解所需车辆方向的图像，驾驶员可以做出相应的反应。
在上述汽车安全出行装置中，所述转向联动切换包括：
检测AVM是否激活；
当AVM激活时，点击转向联动按键，同时检测档位；当处于R档时，不切换画面；
当处于非R档时，根据转向灯方向切换相应画面；
退出，显示车机界面。
转向时显示相应方向的图像可以降低车辆不必要的磨损。
在上述汽车安全出行装置中，所述AVM包括休眠状态、准备状态和工作状态。所述休眠状态的进入条件包括车辆处于休眠状态或车辆主机处于故障状态，所述准备状态的进入条件包括AVM从休眠状态被唤醒或车辆满足退出AVM的方式，所述工作状态的进入条件包括点击AVM图标或车辆满足进入AVM的方式。AVM设置多个工作状态可以减少能源消耗和提高工作效率，设置多种进入退出条件可以避免单一进入退出条件出现问题后无法使用。
在上述汽车安全出行装置中，所述全景泊车影响系统设有全景泊车影响系统进入方式和全景泊车影响系统退出方式，所述进入AVM的方式包括车辆上电且车速小于30km/h时点击AVM图标、档位处于非R档时点击转向联动图标且打转向灯或档位处于R档；所述退出AVM的方式包括当AVM是由R档触发进入时：从任何档位退到P档，5s内无任何人为操作。设置多个进入方式和多个退出方式可以避免单一进入退出方式损坏后无法正常使用。
在上述汽车安全出行装置中，所述摄像头安装高度不低于70厘米，包括前视摄像头、后视摄像头、左视摄像头和右视摄像头，所述前视摄像头置于汽车标志处，所述后视摄像头置于牌照框上方的左右牌照灯处或行李箱上，所述左视摄像头置于左反光镜下方，整体与车身垂直，所述右视摄像头置于右反光下方，整体与车身垂直。
与现有技术相比，本汽车安全出行装置，具有以下优点：
1、本装置设置自动标定和手动标定可以提高AVM影像的准确性。
2、本装置设置特定目标点让标定可以标准化，提高标定的泛用性。
附图说明
图1是汽车安全出行装置的结构示意图；
图2是标定系统应用场景限制示意图；
图3是自动标定界面示意图；
图4是人机交互界面示意图；
图5是自动标定操作说明示意图；
图6是AVM状态示意图；
图7是AVM进入退出示意图；
图8是视角切换示意图；
图9是非R档切换示意图；
图10是R档切换示意图；
图11是转向联动切换示意图。
图中1、采集模块；1a、摄像头；1b、采集芯片；2、CAN模块；21、通信芯片；3、控制模块；31、控制芯片；31a、标定系统；31a1、自动标定系统；31a2、手动标定系统；31b、画面切换；31b1、视角切换；31b2、档位切换；31b3、转向联动切换；4、人机交互界面。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，汽车安全出行装置包括采集模块1、摄像头1a、采集芯片1b、CAN模块2、通信芯片21、控制模块3、控制芯片31、标定系统31a、自动标定系统31a1、手动标定系统31a2、画面切换31b、视角切换31b1、档位切换31b2、转向联动切换31b3和人机交互界面4，采集模块1与CAN模块2通过控制模块3与人机交互界面4相连。采集模块1，与控制模块3相连，包括用于采集影像的摄像头1a和处理影像的采集芯片1b，优选的，本发明使用ASX340芯片作为采集芯片1b；CAN模块2，具有通信芯片21，与控制模块3相连，用于判断AVM是否需要激活，优选的，本发明使用TJA1042T/3芯片作为通信芯片31；控制模块3，与人机交互界面4相连，具有用于接收采集芯片1b输出的影像并由标定系统31a处理后输出AVM图像的控制芯片31，优选的，本发明使用CSRS3662B00-IBBO-R A6芯片作为控制芯片31；控制芯片31设有标定系统31a和画面切换31b，标定系统31a包括自动标定系统31a1和手动标定系统31a2，标定系统31a为控制芯片31获取标定场地影像，然后将设定的模板特定目标点与标定场地影像相应的点逐一对比，截取出需要的图像，并且在AVM激活时根据交互需求输出图像到人机交互界面4，设定的模板是指根据车辆需求如倒车，将倒车时AVM获得的图像相同大小的空白界面按一定比例，如1:20导入人机交互界面，并在模板上设定特定目标点，特定目标点为车身前后两侧横向60-90cm任意一个物理点以及120-150cm任意一个物理点，车身左右两侧纵向10-40cm任意一个物理点以及60-90cm任意一个物理点；自动标定系统31a1为根据驾驶员需求控制芯片31主动使用标定系统31a获得并输出所需图像至人机交互界面4；手动标定系统31a2为驾驶员使用人机交互界面4调整输出图像直到输出图像与模板特定目标点完全重合；画面切换31b包括视角切换31b1、档位切换31b2和转向联动切换31b3，档位切换31b2包括非R档切换和R档切换。采集模块1采集摄像头1a拍摄的影像并输出至控制模块3，控制模块3的控制芯片31处理影像并根据标定系统31a、CAN模块2和交互需求向人机交互界面4输出影像。
如图2所示，标定功能具有场景限制，场景限制包括场地破损严重、标定场地不平整、标定场地绘制错误、标定场地有多余线条、标定场地脏污、标定场地反光严重、标定场地亮度不均、标定场地有移动物体、摄像头1a遮挡、摄像头1a下方棋盘格不是黑色和摄像头1a采集的标定场地图像质量较差。
如图3、4所示，标定界面、人机交互界面4均包括交互按键、车辆模型和实际画面。标定界面交互按键包括向上移动、向下移动、向左移动、向右移动、确认和退出按键，人机交互界面交互按键包括AVM、动态轨迹线、转向联动、亮度、返回和对比度按键。
如图5所示，自动标定系统31a1操作步骤包括：进入人机交互界面；未进行标定时，左上角显示“请进行自动标定！”红色字体；在车辆模型区域4s内依次点击左左、下下、上上、右右连续点击8下。进入AVM标定功能画面，进入AVM标定画面后，不允许用户通过车机硬按键退出画面；点击自动标定图标，AVM进入自动标定画面，开始自动标定，自动标定完成后，会提示自动标定成功/失败；当自动标定成功时，出现自动标定完成框图，点击框图的确定图标，完成自动标定；当AVM进入自动标定画面时，当3min内未检测到人为点击屏幕时，系统自动退出AVM标定画面，返回到人机交互界面。手动标定系统31a2包括手动标定包括调整摄像头角度使采集到的标定场地图像与特定目标点对应。
如图6所示，AVM包括休眠状态、准备状态和工作状态，休眠状态的进入条件包括车辆处于休眠状态或车辆主机处于故障状态，准备状态的进入条件包括AVM从休眠状态被唤醒或车辆满足退出AVM的方式，工作状态的进入条件包括点击AVM图标或车辆满足进入AVM的方式。
如图7所示，进入AVM的方式包括车辆上电且车速小于30km/h时点击AVM图标、档位处于非R档时点击转向联动图标且打转向灯或档位处于R档；退出AVM的方式包括当AVM的系统是由R档触发进入时：从任何档位退到P档，5s内无任何人为操作、非R档条件下，当AVM是由转向灯触发进入时，关闭转向灯、当车辆处于非R档，且速度大于30km/h时、车辆下电、在非R档，非转向灯条件下：点击人机交互界面上任意图标，退出AVM的系统或车机电话拨入拨出；每个图标都具有记忆功能，每次上电记忆之前设置的功能状态。
如图8所示，视角切换31b1包括点击AVM图标，进入AVM，显示车辆模型画面和前视画面；当点击左侧车辆模型上方区域时，右侧视角画面显示车辆前方画面；当点击左侧车辆模型下方区域时，右侧视角画面显示车辆后方画面；当点击左侧车辆模型左方区域时，右侧视角画面显示车辆左方画面；当点击左侧车辆模型右方区域时，右侧视角画面显示车辆右方画面；当处于R档时，则默认后视画面且无法切换。
如图9所示，非R档切换步骤包括默认处于车机界面，当点击AVM图标且车速不大于30km/h时，进入人机交互界面且显示前视画面否则停留在车机界面；当挂入D档则保持前视画面且车速大于30km/h时，关闭人机交互界面，进入车机界面；当挂入P档时，显示当前视角画面；当挂入N档时。显示当前视角画面，当车速大于30km/h时，关闭人机交互界面，进入车机界面；当挂入R档时，显示后视画面。
如图10所示，R档切换步骤包括默认处于车机界面，当挂入R档时进入人机交互界面且显示后视画面否则停留在车机界面；当改挂入D档时，显示当前视角画面，当车速大于30km/h时，关闭人机交互界面，进入车机界面；当改挂入P档时，显示当前视角画面，当5s不操作则关闭人机交互界面时，进入车机界面，否则不退出人机交互界面；当改挂入N档时，显示车辆当前视角画面，当车速大于30km/h时，关闭人机交互界面，进入车机界面。
如图11所示，转向联动切换包括车机显示画面时，点击转向联动图标，进入转向联动界面；当处于R档时，不切换画面；当处于非R档时，根据转向灯方向切换相应画面；退出转向联动界面，显示车机界面。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种汽车安全出行装置，包括控制模块(3)、与控制模块连接的采集模块(1)、CAN模块(2)和与控制模块连接的人机交互界面，其特征在于，
所述采集模块(1)，用于采集汽车外围环境影像信息，包括用于采集影像信息的摄像头(1a)和对影像信息进行处理并输出给控制模块的采集芯片(1b)；
所述CAN模块(2)，与控制模块(3)相连，用于判断AVM是否需要激活；
所述控制模块(3)，具有用于接收采集芯片(1b)输出的影像并由标定系统(31a)处理后输出AVM图像的控制芯片(31)，所述标定系统(31a)为控制芯片(31)获取标定场地影像，然后将设定的模板特定目标点与标定场地影像相应的点逐一对比，截取出需要的图像，并且在AVM激活时根据交互需求输出图像到人机交互界面；
所述控制芯片(31)还设有画面切换系统(31b)，所述画面切换系统(31b)包括转向联动切换(31b3)，所述转向联动切换(31b3)步骤包括：
检测AVM是否激活；
当AVM激活时，点击转向联动按键，同时检测档位；当处于R档时，不切换画面；
当处于非R档时，根据转向灯方向切换相应画面；
退出AVM，显示车机界面。
2.根据权利要求1所述的汽车安全出行装置，其特征在于，所述标定系统(31a)包括自动标定系统(31a1)和手动标定系统(31a2)，所述自动标定系统(31a1)为根据驾驶员需求控制芯片(31)主动使用标定系统(31a)获得并输出所需图像至人机交互界面(4)，所述手动标定系统(31a2)为驾驶员使用人机交互界面(4)调整输出图像直到输出图像与模板特定目标点完全重合。
3.根据权利要求1或2所述的汽车安全出行装置，其特征在于，所述特定目标点为车身前后两侧横向60-90cm任意一个物理点以及120-150cm任意一个物理点，车身左右两侧纵向10-40cm任意一个物理点以及60-90cm任意一个物理点。
4.根据权利要求1所述的汽车安全出行装置，其特征在于，所述画面切换系统(31b)还包括视角切换(31b1)和档位切换(31b2)。
5.根据权利要求4所述的汽车安全出行装置，其特征在于，所述视角切换(31b1)步骤包括：
检测AVM是否激活；
当AVM激活时，点击车辆模型任意方向，显示车辆相应方向实际画面。
6.根据权利要求1所述的汽车安全出行装置，其特征在于，所述AVM包括休眠状态、准备状态和工作状态,所述休眠状态的进入条件包括车辆处于休眠状态或车辆主机处于故障状态，所述准备状态的进入条件包括AVM从休眠状态被唤醒或车辆满足退出AVM的方式，所述工作状态的进入条件包括点击AVM图标或车辆满足进入AVM的方式。
7.根据权利要求1或6所述的汽车安全出行装置，其特征在于，所述AVM设有AVM进入方式和AVM退出方式，所述进入AVM的方式包括车辆上电且车速小于30km/h时点击AVM图标、档位处于非R档时点击转向联动图标且打转向灯或档位处于R档；所述退出AVM的方式包括当AVM是由R档触发进入时：从任何档位退到P档，5s内无任何人为操作。
8.根据权利要求1或2所述的汽车安全出行装置，其特征在于，所述摄像头(1a)安装高度不低于70厘米，包括前视摄像头、后视摄像头、左视摄像头和右视摄像头，所述前视摄像头置于汽车标志处，所述后视摄像头置于牌照框上方的左右牌照灯处或行李箱上，所述左视摄像头置于左反光镜下方，整体与车身垂直，所述右视摄像头置于右反光下方，整体与车身垂直。
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