CN115742963A - 一种引导车辆倒车入库的辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种引导车辆倒车入库的辅助系统，包括：控制器、环视摄像头和显示屏；环视摄像头用于获取车辆周边视频画面；控制器包括全景影像模块、手选车位模块、路径规划模块以及驾驶操作提醒模块；全景影像模块用于根据车辆周边视频画面进行环视拼接以及视图渲染，生成全景影像；手选车位模块用于向用户提供不同车位类型选择；路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划；驾驶操作提醒模块用于对用户进行提示。本申请实现了全景影像功能，提升驾驶的安全性，增加了倒车入库的辅助引导功能，让系统更加智能化，在用户驾驶车辆的情况下，给予提示和引导，有效帮助用户完成倒车入库的驾驶操作。

Description

一种引导车辆倒车入库的辅助系统

技术领域

本发明主要涉及车辆技术领域，特别涉及一种引导车辆倒车入库的辅助系统。

背景技术

随着汽车智能化的发展，全景影像系统以及倒车影像系统的搭载和普及程度越来越高，它能提供车辆周边影像画面、倒车影像等功能，减少了驾驶员的视野盲区，提高了窄路行车、会车、倒车入库的安全性和便捷性。但是，目前不论是全景影像系统，还是倒车影像系统，都只是接收摄像头画面等信息，驾驶员还需有一定的倒车入库经验，结合影像系统提供的信息，才能比较顺利将车辆倒入车库。因此，亟需一种能够引导车辆倒车入库的辅助系统。

发明内容

本申请的目的在于提供一种引导车辆倒车入库的辅助系统，有效帮助用户调整车辆姿态的同时，实现了自主倒车入库。

本申请提供了一种引导车辆倒车入库的辅助系统，包括：包括：控制器，控制器分别连接有环视摄像头以及显示屏；环视摄像头用于获取车辆周边视频画面，并将车辆周边视频画面发送至控制器；控制器包括全景影像模块、手选车位模块、路径规划模块以及驾驶操作提醒模块；全景影像模块用于根据车辆周边视频画面进行环视拼接以及视图渲染，生成全景影像，将全景影像在显示屏上进行显示；手选车位模块用于向用户提供不同车位类型选择；路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划；驾驶操作提醒模块用于提示用户进行切换档位、转动方向盘、驾驶车辆运行到目标位置，将车辆倒入车库。

本申请中，引导车辆倒车入库的辅助系统主要集成在控制器中，控制器用于实现全景影像的基本功能：2D视图、3D视图、全景拼接图像、车底透明填充、雷达距离报警等。控制器包括全景影像模块、手选车位模块、路径规划模块以及驾驶操作提醒模块；全景影像模块能够根据车辆周边视频画面进行环视拼接以及视图渲染，生成全景影像，将全景影像在显示屏上进行显示；手选车位模块能够向用户提供不同车位类型选择；路径规划模块能够通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划；驾驶操作提醒模块能够提示用户进行切换档位、转动方向盘、驾驶车辆运行到目标位置，将车辆倒入车库。实现了全景影像功能，提升驾驶的安全性。本申请在全景影像功能的基础上，无需增加车辆的传感器，无需底盘、转向等模块的参与，通过设置倒车入库的辅助引导功能，让系统更加智能化，带来了驾驶乐趣；在用户驾驶车辆的情况下，给予提示和引导，帮助用户完成倒车入库的驾驶操作，给新手驾驶员带来很大帮助。

在一种实现方式中，根据车辆周边视频画面进行环视拼接以及视图渲染，生成全景影像，包括：接收车辆周边视频画面；基于鱼眼相机模型，对车辆周边视频画面进行畸变矫正，得到矫正图像；利用碗状模型对矫正图像进行投影，得到投影重叠区域；对投影重叠区域采用加权的方式进行融合，生成环视拼接图像；对环视拼接图像进行图像裁剪以及旋转，得到车辆对应的前后左右2D视图；对环视拼接图像进行3D投影建模，得到车辆对应的前后左右3D视图以及3D车模拖动视图。

本申请中，针对每一路图像使用鱼眼相机模型进行畸变矫正，使用碗状模型进行投影，投影重叠区域采用加权的方式进行融合过渡，最后形成环视拼接图像。在拼接图像的基础上，通过图像裁剪、旋转实现前后左右2D视图，通过3D投影建模实现前后左右3D视图、3D车模拖动视图效果。

在一种实现方式中，手选车位模块用于向用户提供不同车位类型选择；其中，向用户提供不同车位类型选择，包括：用户点击显示屏中的倒车入库辅助功能按钮后进入手选车位界面，手选车位界面中有不同车位类型，用户点击选择不同车位类型中的一个车位类型后，得到点击后的手选车位；在点击后的手选车位上调整车位角度和/或车位大小。

本申请中，显示屏设置有全景功能界面的菜单栏，菜单栏具有倒车入库辅助功能按钮，用户点击倒车入库辅助功能按钮后进入手选车位界面，手选车位界面中有不同车位类型，不同车位类型包括垂直、水平、斜列等；用户点击选择不同车位类型中的一个车位类型后，得到点击后的手选车位。手选车位模块支持车位角度、车位大小调整，用户能够在点击后的手选车位上调整车位角度和/或车位大小。本申请在全景功能界面的菜单栏中，设计有“倒车入库辅助”功能按钮；点击后可进入手选车位界面，界面中有垂直、水平、斜列3种车位类型；点击选择一个车位类型后，可在屏幕上拖拽调整车位，支持车位角度、车位大小调整；调整完成后，点击确认，后台开始计算倒车入库引导路线，根据自车和手选车位的相对位置关系，计算生成倒车入库的路径和步骤。

在一种实现方式中，路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划，其中，车辆定位算法包括：获取轮速脉冲和方向盘转角信号；建立车辆坐标系，车辆坐标系的原点为车辆上电时刻的位置，车辆坐标系的第一轴为车头方向，车辆的第二轴为与车头方向相互垂直的方向；每隔预设周期计算车辆的位移变化量；基于上电运行的时间，对车辆的位移变化量进行位移积分，得到车辆相对于原点的位置。

本申请中，通过车辆定位算法与路径规划算法，实现倒车入库路径规划功能。车辆定位算法使用轮速脉冲和方向盘转角信号，以车辆上电时刻的位置为原点，自车车头方向为第一轴，自车右侧方向为第二轴，每预设周期计算一次位移变化量，根据上电运行的时间，积分得到自车相对于原点的位置。

在一种实现方式中，路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划，其中，路径规划算法包括：根据车辆的自车车位与手选车位之间的相对位置，使用几何法，采用直线加圆弧的方式，以用户释放手选车位时刻的自车中心位置为起点，用户释放的手选车位中心为终点；根据起点以及终点计算出直线和圆弧的最优组合方式；根据直线和圆弧的最优组合方式得到倒车入库的一个路径。

本申请中，路径规划算法使用几何法，采用直线加圆弧的方式，以释放手选车位时刻的自车中心位置为起点，释放的手选车位中心为终点，计算出直线和圆弧的最优组合方式，最优组合方式可以为直线和圆弧的总长度最短的路径。得到的线段从起点开始，首尾相连到终点，就是倒车入库的完整路径。

在一种实现方式中，驾驶操作提醒模块用于提示用户进行切换档位、转动方向盘，当用户驾驶车辆运行到目标位置或将车辆倒入车库时，驾驶操作提醒模块还用于提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库。

本申请中，根据自车和手选车位的相对位置关系，计算生成倒车入库的路径和步骤。倒车入库的路径和步骤可以包括进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库。

在一种实现方式中，提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库，包括：在显示屏上实时显示车辆的自车车位和目标位置之间的位置相对关系以及周边环境的视频画面，目标位置包括前进预留空间目标位置、后退调整姿态目标位置、前进调整姿态目标位置和后退倒车入库目标位置。

在一种实现方式中，提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库，包括：当进行前进预留空间时，提示用户挂前进档前行，到达前进预留空间目标位置后，提示用户停车，并进入后退调整姿态过程；当进行后退调整姿态时，提示用户挂倒车档和第一方向转动方向盘，并实时显示自车车位的当前角度与倒车过程的目标角度，获取自车车位的当前角度与倒车过程的目标角度的第一差值；当第一差值满足第一角度差值阈值时，提示用户松开刹车进行倒车，达到后退调整姿态目标位置后，提示用户停车，并进入前进调整姿态过程。

在一种实现方式中，提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库，包括：当进行前进调整姿态时，提示用户挂前进档和第二方向转动方向盘，并实时显示自车车位的当前角度与前进过程的目标角度，获取自车车位的当前角度与前进过程的目标角度的第二差值；当第二差值满足第二角度差值阈值时，提示用户松开刹车前进，到达前进调整姿态目标位置后，提示用户停车，并进入后退倒车入库过程；当进行后退倒车入库时，提示用户挂倒车档和转动方向盘，直到达到后退倒车入库目标位置。

本申请中，确认路径和步骤后，会在界面上提示本次倒车入库包括若干步骤，此过程会在界面上实时显示自车位置和目标位置的相对关系，以及周边环境的视频画面。在1D(前进预留空间)步中，会提示用户挂D挡前行，到达1D目标位置后，提示停车进入2R(后退调整姿态)步；在2R步中，提示用户挂R档和第一方向(比如顺时针)转动方向盘，并实时显示当前角度与倒车过程的目标角度，角度满足后，松开刹车进行倒车，达到2R目标位置后，提示停车进入3D(前进调整姿态)步；在3D步中，会提示用户挂D档和第二方向(比如逆时针)转动方向盘，并实时显示当前角度与前进过程的目标角度，角度满足后，提示松开刹车前进，到达3D目标位置后，提示停车进入4R(后退倒车入库)步；在4R步中，提示挂R档和转动方向盘，入库过程中，慢慢回正方向盘，直到达到目标位置。若出现某一步超时或存在障碍物阻挡，本系统还能够提供用户是否继续或退出。

在一种实现方式中，控制器还用于接收CAN信号，CAN信号包括档位信号、车速信号、方向盘转角信号、转向灯信号，控制器用于根据CAN信号用于进行车速、档位、转向的联动处理以及计算车辆位置信息，完成触发环视界面显示、轨迹线随动、3D车模动画效果以及车底透明填充。

在一种实现方式中，系统还包括超声波传感器，超声波传感器用于获取车辆周边障碍物距离，控制器根据车辆周边障碍物距离进行提示碰撞报警。

在一种实现方式中，控制器包括座舱域控制器和/或ECU控制器。

本申请提供的引导车辆倒车入库的辅助系统连接有环视摄像头、超声波传感器、显示屏、以及车身CAN信号，实现倒车入库辅助功能的应用程序，并直接在座舱的显示屏上显示画面，通过环视拼接、视图渲染，实现全景影像功能；通过界面交互设计，实现手选车位功能、倒车入库的驾驶操作提示功能；通过车辆定位算法与路径规划算法，实现倒车入库路径规划功能；本申请通过控制器的算力、环视摄像头和超声波传感器的感知能力，实现了全景影像的基本功能，并在此基础上进一步实现了倒车入库的辅助引导功能。在手选车位的交互界面，通过屏幕坐标系与车辆坐标系的转换，将手选车位转换到车辆坐标系下的对应位置。根据车辆自身位置和手选车位位置，进行倒车入库的路径规划和步骤划分。在倒车入库的引导界面，提示用户切换档位、转动方向盘，驾驶车辆运行到每一步的目标位置，并最终完成所有步骤，将车辆倒入车库。实现了全景影像功能，提升驾驶的安全性。在全景影像功能的基础上，无需增加车辆的传感器，无需底盘、转向等模块的参与，增加了倒车入库的辅助引导功能，让系统更加智能化，带来了驾驶乐趣；在用户驾驶车辆的情况下，给予提示和引导，帮助用户完成倒车入库的驾驶操作，给新手驾驶员带来很大帮助。

附图说明

图1为本申请一实施例的引导车辆倒车入库的辅助系统示意图。

图2为本申请其他实施例的引导车辆倒车入库的辅助系统示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、元素数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

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详细描述。

如图1所示，本申请提供了一种引导车辆倒车入库的辅助系统，包括：控制器，控制器可以为座舱域控制器和/或ECU控制器。在本实施例中，控制器采用座舱域控制器100，座舱域控制器分别连接有4个环视摄像头110、8个超声波传感器120以及显示屏130；显示屏为中控屏。超声波传感器用于获取车辆周边障碍物距离，座舱域控制器根据车辆周边障碍物距离进行提示碰撞报警。环视摄像头用于获取车辆周边视频画面，并将车辆周边视频画面发送至座舱域控制器；座舱域控制器包括全景影像模块、手选车位模块、路径规划模块以及驾驶操作提醒模块；全景影像模块用于根据车辆周边视频画面进行环视拼接以及视图渲染，生成全景影像，将全景影像在显示屏上进行显示；手选车位模块用于向用户提供不同车位类型选择；路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划；驾驶操作提醒模块用于提示用户进行切换档位、转动方向盘、驾驶车辆运行到目标位置，将车辆倒入车库。本申请以连接4颗环视摄像头110、8颗超声波传感器120为例，但本申请对连接的摄像头的数量和超声波传感器的数量不做限制。

本实施例中，座舱域控制器100包括Hardware硬件以及Android系统，在座舱域控制器的Android系统上，连接4颗环视摄像头110、8颗超声波传感器120以及车身CAN信号，车身CAN信号通过CAN线缆进行传递，CAN线缆包括CAN0线缆以及CAN1线缆。座舱域控制器实现倒车入库辅助功能的应用程序，并直接在座舱的中控屏上显示画面，主要功能分别与全景影像模块、手选车位模块、路径规划模块以及驾驶操作提醒模块对应，基于座舱域控制器的Android系统，通过环视拼接、视图渲染，实现全景影像功能；基于座舱域控制器的Android系统，通过界面交互设计，实现手选车位功能、倒车入库的驾驶操作提示功能；基于座舱域控制器的Android系统，通过车辆定位算法与路径规划算法，实现倒车入库路径规划功能。

本实施例中，引导车辆倒车入库的辅助系统主要集成在座舱域控制器100中，座舱域控制器用于实现全景影像的基本功能：2D视图、3D视图、全景拼接图像、车底透明填充、雷达距离报警等。座舱域控制器包括全景影像模块、手选车位模块、路径规划模块以及驾驶操作提醒模块；全景影像模块能够根据车辆周边视频画面进行环视拼接以及视图渲染，生成全景影像，将全景影像在显示屏上进行显示；手选车位模块能够向用户提供不同车位类型选择；路径规划模块能够通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划；驾驶操作提醒模块能够提示用户进行切换档位、转动方向盘、驾驶车辆运行到目标位置，将车辆倒入车库。实现了全景影像功能，提升驾驶的安全性。本申请在全景影像功能的基础上，无需增加车辆的传感器，无需底盘、转向等模块的参与，通过设置倒车入库的辅助引导功能，让系统更加智能化，带来了驾驶乐趣；在用户驾驶车辆的情况下，给予提示和引导，帮助用户完成倒车入库的驾驶操作，给新手驾驶员带来很大帮助。

本实施例中，智能座舱(SmartCockpit)是以用户体验为核心，满足不同应用场景,运用软件、硬件、系统及生态资源，融合触控、智能融合多种感知技术，对汽车及周边环境实时监控，运用控制算法实现智能驾驶辅助预警及语音、视觉识别、智能显示等实现多模态交互，为用户提供集出行、生活、娱乐为一体的沉浸控制，提升驾驶的安全性、舒适性和便利性。座舱域控制器CockpitDomainController(CDC)则是将多个不同操作系统和安全级别的功能融合到一个平台上，以高集成、高性能、高扩展性等方面的优势满足车主的个性化需求。

在一种实施例中，根据车辆周边视频画面进行环视拼接以及视图渲染，生成全景影像，包括：接收车辆周边视频画面；基于鱼眼相机模型，对车辆周边视频画面进行畸变矫正，得到矫正图像；利用碗状模型对矫正图像进行投影，得到投影重叠区域；对投影重叠区域采用加权的方式进行融合，生成环视拼接图像；对环视拼接图像进行图像裁剪以及旋转，得到车辆对应的前后左右2D视图；对环视拼接图像进行3D投影建模，得到车辆对应的前后左右3D视图以及3D车模拖动视图。

本申请中，针对每一路图像使用鱼眼相机模型进行畸变矫正，使用碗状模型进行投影，投影重叠区域采用加权的方式进行融合过渡，最后形成环视拼接图像。在拼接图像的基础上，通过图像裁剪、旋转实现前后左右2D视图，通过3D投影建模实现前后左右3D视图、3D车模拖动视图效果。

在一种实施例中，手选车位模块用于向用户提供不同车位类型选择；其中，向用户提供不同车位类型选择，包括：用户点击显示屏中的倒车入库辅助功能按钮后进入手选车位界面，手选车位界面中有不同车位类型，用户点击选择不同车位类型中的一个车位类型后，得到点击后的手选车位；在点击后的手选车位上调整车位角度和/或车位大小。

本申请中，显示屏设置有全景功能界面的菜单栏，菜单栏具有倒车入库辅助功能按钮，用户点击倒车入库辅助功能按钮后进入手选车位界面，手选车位界面中有不同车位类型，不同车位类型包括垂直、水平、斜列等；用户点击选择不同车位类型中的一个车位类型后，得到点击后的手选车位。手选车位模块支持车位角度、车位大小调整，用户能够在点击后的手选车位上调整车位角度和/或车位大小。本申请请在全景功能界面的菜单栏中，设计有“倒车入库辅助”功能按钮；点击后可进入手选车位界面，界面中有垂直、水平、斜列3种车位类型；点击选择一个车位类型后，可在屏幕上拖拽调整车位，支持车位角度、车位大小调整；调整完成后，点击确认，后台开始计算倒车入库引导路线，根据自车和手选车位的相对位置关系，计算生成倒车入库的路径和步骤。

在一种实施例中，路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划，其中，车辆定位算法包括：获取轮速脉冲和方向盘转角信号；建立车辆坐标系，车辆坐标系的原点为车辆上电时刻的位置，车辆坐标系的第一轴为车头方向，车辆的第二轴为与车头方向相互垂直的方向；每隔预设周期计算车辆的位移变化量；基于上电运行的时间，对车辆的位移变化量进行位移积分，得到车辆相对于原点的位置。

本实施例中，通过车辆定位算法与路径规划算法，实现倒车入库路径规划功能。车辆定位算法使用轮速脉冲和方向盘转角信号，以车辆上电时刻的位置为原点，自车车头方向为第一轴(如x轴)，自车右侧方向为第二轴(如y轴)，每预设周期(如20ms)计算一次位移变化量，根据上电运行的时间，积分得到自车相对于原点的位置。

在一种实现方式中，路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划，其中，路径规划算法包括：根据车辆的自车车位与手选车位之间的相对位置，使用几何法，采用直线加圆弧的方式，以用户释放手选车位时刻的自车中心位置为起点，用户释放的手选车位中心为终点；根据起点以及终点计算出直线和圆弧的最优组合方式；根据直线和圆弧的最优组合方式得到倒车入库的一个路径。

本申请中，路径规划算法使用几何法，采用直线加圆弧的方式，以释放手选车位时刻的自车中心位置为起点，释放的手选车位中心为终点，计算出直线和圆弧的最优组合方式，最优组合方式可以为直线和圆弧的总长度最短的路径。得到的线段从起点开始，首尾相连到终点，就是倒车入库的完整路径。

在一种实现方式中，驾驶操作提醒模块用于提示用户进行切换档位、转动方向盘，当用户驾驶车辆运行到目标位置或将车辆倒入车库时，驾驶操作提醒模块还用于提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库。

本申请中，根据自车和手选车位的相对位置关系，计算生成倒车入库的路径和步骤。倒车入库的路径和步骤可以包括进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库。

在一种实施例中，提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库，包括：在显示屏上实时显示车辆的自车车位和目标位置之间的位置相对关系以及周边环境的视频画面，目标位置包括前进预留空间目标位置、后退调整姿态目标位置、前进调整姿态目标位置和后退倒车入库目标位置。

在一种实施例中，提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库，包括：当进行前进预留空间时，提示用户挂前进档前行，到达前进预留空间目标位置后，提示用户停车，并进入后退调整姿态过程；当进行后退调整姿态时，提示用户挂倒车档和第一方向转动方向盘，并实时显示自车车位的当前角度与倒车过程的目标角度，获取自车车位的当前角度与倒车过程的目标角度的第一差值；当第一差值满足第一角度差值阈值时，提示用户松开刹车进行倒车，达到后退调整姿态目标位置后，提示用户停车，并进入前进调整姿态过程。

在一种实施例中，提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库，包括：当进行前进调整姿态时，提示用户挂前进档和第二方向转动方向盘，并实时显示自车车位的当前角度与前进过程的目标角度，获取自车车位的当前角度与前进过程的目标角度的第二差值；当第二差值满足第二角度差值阈值时，提示用户松开刹车前进，到达前进调整姿态目标位置后，提示用户停车，并进入后退倒车入库过程；当进行后退倒车入库时，提示用户挂倒车档和转动方向盘，直到达到后退倒车入库目标位置。

本实施例中，确认路径和步骤后，会在界面上提示本次倒车入库包括若干步骤，此过程会在界面上实时显示自车位置和目标位置的相对关系，以及周边环境的视频画面。

具体地，以倒入右侧垂直车位举例，倒车入库的路径可以包括4步：1D->2R->3D->4R(1前进预留空间->2后退调整姿态->3前进调整姿态->4后退倒车入库)。

在1D(前进预留空间)步中，会提示用户挂D挡前行，到达1D目标位置后，提示停车进入2R(后退调整姿态)步；在2R步中，提示用户挂R档和第一方向(比如顺时针)转动方向盘，并实时显示当前角度与倒车过程的目标角度，角度满足后，松开刹车进行倒车，达到2R目标位置后，提示停车进入3D(前进调整姿态)步；在3D步中，会提示用户挂D档和第二方向(比如逆时针)转动方向盘，并实时显示当前角度与前进过程的目标角度，角度满足后，提示松开刹车前进，到达3D目标位置后，提示停车进入4R(后退倒车入库)步；在4R步中，提示挂R档和转动方向盘，入库过程中，慢慢回正方向盘，直到达到目标位置。若出现某一步超时或存在障碍物阻挡，本系统还能够提供用户是否继续或退出。

在一种实施例中，座舱域控制器还用于接收CAN信号，CAN信号包括档位信号、车速信号、方向盘转角信号、转向灯信号，座舱域控制器用于根据CAN信号用于进行车速、档位、转向的联动处理以及计算车辆位置信息，完成触发环视界面显示、轨迹线随动、3D车模动画效果以及车底透明填充。

目前业内对于倒车入库的辅助系统主要有如下问题：在场端增加智能化措施，帮助用户调整车辆姿态，比如增加限位槽、位置传感器，但涉及场端的改造较大，不适合露天场景；在车端增加智能化措施，实现自主倒车入库，比如自动泊车功能，但整套系统价格昂贵，对车辆要求较高，需要底盘、转向等较多模块的配合。另外，目前的市面上存在的倒车入库辅助系统，不论是全景影像系统，还是倒车影像系统，都只是接受摄像头画面、超声波雷达报警距离等信息，被动地提供传感器信息给到驾驶员，驾驶员还需有一定的倒车入库经验，结合影像系统提供的信息，才能比较顺利将车辆倒入车库。而对于倒车入库经验不足的驾驶员而言，可能还是无法顺利倒车入库。原因在于，倒车入库辅助系统并没有提供任何有效的驾驶操作提示，比如倒车入库分为几步，每一步要开到什么位置，方向盘转动多少度。

然而本申请提出了引导车辆倒车入库的辅助系统，在全景影像系统的基础上，增加手选车位功能、倒车入库路径规划、倒车入库的驾驶操作提示，引导驾驶员操控车辆，顺利倒车入库。本申请提供的引导车辆倒车入库的辅助系统连接有环视摄像头、超声波传感器、显示屏、以及车身CAN信号，实现倒车入库辅助功能的应用程序，并直接在座舱的显示屏上显示画面，通过环视拼接、视图渲染，实现全景影像功能；通过界面交互设计，实现手选车位功能、倒车入库的驾驶操作提示功能；通过车辆定位算法与路径规划算法，实现倒车入库路径规划功能；本申请通过座舱域控制器的算力、环视摄像头和超声波传感器的感知能力，实现了全景影像的基本功能，并在此基础上进一步实现了倒车入库的辅助引导功能。在手选车位的交互界面，通过屏幕坐标系与车辆坐标系的转换，将手选车位转换到车辆坐标系下的对应位置。根据车辆自身位置和手选车位位置，进行倒车入库的路径规划和步骤划分。在倒车入库的引导界面，提示用户切换档位、转动方向盘，驾驶车辆运行到每一步的目标位置，并最终完成所有步骤，将车辆倒入车库。实现了全景影像功能，提升驾驶的安全性。在全景影像功能的基础上，无需增加车辆的传感器，无需底盘、转向等模块的参与，增加了倒车入库的辅助引导功能，让系统更加智能化，带来了驾驶乐趣；在用户驾驶车辆的情况下，给予提示和引导，帮助用户完成倒车入库的驾驶操作，给新手驾驶员带来很大帮助。

在其他实施例中，引导车辆倒车入库的辅助系统也可以应用到独立ECU(Electronic ControlUnit)控制器的场景，如图2所示，引导车辆倒车入库的辅助系统集成在独立ECU控制器中，可以在独立ECU控制器的Linux系统上，连接4颗环视摄像头、8颗超声波传感器以及车身CAN信号，实现倒车入库辅助功能的应用程序，并通过CAN线缆传输视频信号到座舱域控制器的中控屏上显示画面，CAN线缆包括CAN0线缆以及CAN1线缆，从而实现全景影像的基本功能和倒车入库辅助功能。独立ECU控制器与座舱域控制器相连接，座舱域控制器可以包括Hardware硬件以及Android系统。其他实施例中独立ECU(ElectronicControlUnit)控制器的引导车辆倒车入库的辅助系统的结构与本实施例中引导车辆倒车入库的辅助系统集成到座舱域控制器的结构相同或相似，在其他实施例中不再赘述。

具体实施时，以上各个模块可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个模块的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。

由上可知，本申请提供的引导车辆倒车入库的辅助系统实现了全景影像功能，提升驾驶的安全性。在全景影像功能的基础上，无需增加车辆的传感器，无需底盘、转向等模块的参与，增加了倒车入库的辅助引导功能，让系统更加智能化，带来了驾驶乐趣；在用户驾驶车辆的情况下，给予提示和引导，帮助用户完成倒车入库的驾驶操作，给新手驾驶员带来很大帮助。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统或涉及到的方法步骤，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅是示意性的，例如，模块/单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或单元可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块/单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块/单元显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块/单元来实现本申请实施例的目的。例如，在本申请各个实施例中的各功能模块/单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块/单元单独物理存在，也可以两个或两个以上模块/单元集成在一个模块/单元中。

本领域普通技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种引导车辆倒车入库的辅助系统，其特征在于，包括：控制器，所述控制器分别连接有环视摄像头以及显示屏；所述环视摄像头用于获取车辆周边视频画面，并将所述车辆周边视频画面发送至所述控制器；所述控制器包括全景影像模块、手选车位模块、路径规划模块以及驾驶操作提醒模块；所述全景影像模块用于根据所述车辆周边视频画面进行环视拼接以及视图渲染，生成全景影像，将所述全景影像在所述显示屏上进行显示；所述手选车位模块用于向用户提供不同车位类型选择；所述路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划；所述驾驶操作提醒模块用于提示所述用户进行切换档位、转动方向盘、驾驶车辆运行到目标位置，将所述车辆倒入车库。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述根据所述车辆周边视频画面进行环视拼接以及视图渲染，生成全景影像，包括：

接收所述车辆周边视频画面；

基于鱼眼相机模型，对所述车辆周边视频画面进行畸变矫正，得到矫正图像；

利用碗状模型对所述矫正图像进行投影，得到投影重叠区域；

对所述投影重叠区域采用加权的方式进行融合，生成环视拼接图像；

对所述环视拼接图像进行图像裁剪以及旋转，得到所述车辆对应的前后左右2D视图；

对所述环视拼接图像进行3D投影建模，得到所述车辆对应的前后左右3D视图以及3D车模拖动视图。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手选车位模块用于向用户提供不同车位类型选择；其中，所述向用户提供不同车位类型选择，包括：

所述用户点击所述显示屏中的倒车入库辅助功能按钮后进入手选车位界面，所述手选车位界面中有不同车位类型，所述用户点击选择所述不同车位类型中的一个车位类型后，得到点击后的手选车位；

在所述点击后的手选车位上调整车位角度和/或车位大小。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划，其中，所述车辆定位算法包括：

获取轮速脉冲和方向盘转角信号；

建立车辆坐标系，所述车辆坐标系的原点为车辆上电时刻的位置，所述车辆坐标系的第一轴为车头方向，所述车辆的第二轴为与所述车头方向相互垂直的方向；

每隔预设周期计算所述车辆的位移变化量；

基于上电运行的时间，对所述车辆的位移变化量进行位移积分，得到所述车辆相对于所述原点的位置。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述路径规划模块用于通过车辆定位算法与路径规划算法进行倒车入库路径规划，其中，所述路径规划算法包括：

根据所述车辆的自车车位与手选车位之间的相对位置，使用几何法，采用直线加圆弧的方式，以所述用户释放手选车位时刻的自车中心位置为起点，所述用户释放的手选车位中心为终点；

根据所述起点以及所述终点计算出直线和圆弧的最优组合方式；

根据所述直线和圆弧的最优组合方式得到倒车入库的一个路径。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驾驶操作提醒模块用于提示所述用户进行切换档位、转动方向盘，当所述用户驾驶车辆运行到目标位置或将所述车辆倒入车库时，所述驾驶操作提醒模块还用于提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库，包括：

在所述显示屏上实时显示所述车辆的自车车位和目标位置之间的位置相对关系以及周边环境的视频画面，所述目标位置包括前进预留空间目标位置、后退调整姿态目标位置、前进调整姿态目标位置和后退倒车入库目标位置。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库，包括：

当进行所述前进预留空间时，提示所述用户挂前进档前行，到达前进预留空间目标位置后，提示所述用户停车，并进入后退调整姿态过程；

当进行后退调整姿态时，提示所述用户挂倒车档和第一方向转动方向盘，并实时显示所述自车车位的当前角度与倒车过程的目标角度，获取所述自车车位的当前角度与所述倒车过程的目标角度的第一差值；

当所述第一差值满足第一角度差值阈值时，提示所述用户松开刹车进行倒车，达到后退调整姿态目标位置后，提示所述用户停车，并进入前进调整姿态过程。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述提示进行前进预留空间、后退调整姿态、前进调整姿态以及后退倒车入库，包括：

当进行前进调整姿态时，提示所述用户挂前进档和第二方向转动方向盘，并实时显示所述自车车位的当前角度与前进过程的目标角度，获取所述自车车位的当前角度与前进过程的目标角度的第二差值；

当所述第二差值满足第二角度差值阈值时，提示所述用户松开刹车前进，到达前进调整姿态目标位置后，提示所述用户停车，并进入后退倒车入库过程；

当进行后退倒车入库时，提示所述用户挂倒车档和转动方向盘，直到达到后退倒车入库目标位置。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于接收CAN信号，所述CAN信号包括档位信号、车速信号、方向盘转角信号、转向灯信号，所述控制器用于根据所述CAN信号用于进行车速、档位、转向的联动处理以及计算车辆位置信息，完成触发环视界面显示、轨迹线随动、3D车模动画效果以及车底透明填充。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括超声波传感器，所述超声波传感器用于获取车辆周边障碍物距离，所述控制器根据所述车辆周边障碍物距离进行提示碰撞报警。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括座舱域控制器和/或ECU控制器。

Images