專利名稱：一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)及信號的疊加方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛輔助裝置領(lǐng)域，更具體的說涉及一種集倒車?yán)走_(dá)和倒車影像功能 于一身而具有全面功效的一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了讓駕駛員能了解車后的狀況而提高行車的安全，目前人們已經(jīng)分別開發(fā)出倒 車?yán)走_(dá)系統(tǒng)8以及倒車影像系統(tǒng)9。如圖IA所示，傳統(tǒng)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)8，其一般包括多個 間隔裝設(shè)在保險桿上的超聲波傳感器82以及分別與各個超聲波傳感器82相連的主機81， 該主機81感測車輛的運行狀況，當(dāng)車輛處于倒車狀態(tài)時，主機81則驅(qū)動各個超聲波傳感器 82工作，整個倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)8利用超聲波反射原理判斷車尾與后方障礙物之間的距離，進(jìn) 而協(xié)助駕駛員完成停車或者倒車動作。如圖IB所示，傳統(tǒng)的倒車影像系統(tǒng)9，其一般包括圖 像傳感器91、圖像處理器92以及顯示器93，該圖像傳感器91裝設(shè)在車輛后部而獲取后部 圖像，并將獲取的圖像傳輸至圖像處理器92，經(jīng)圖像處理器92處理后而由顯示器93將其圖 像顯示，從而讓駕駛員能了解車后的狀況，進(jìn)而達(dá)到輔助駕駛員停車或倒車的功能。但是，目前上述兩套系統(tǒng)之間一般都只是各自進(jìn)行工作，比如該倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)8 是利用超聲波反射，并同時利用蜂鳴器以不同頻率的聲響反應(yīng)不同的距離；而倒車影像系 統(tǒng)9則是將其所攝取的影像傳輸至車內(nèi)顯示器93內(nèi)播放，就訊號而言，兩種系統(tǒng)之間完全 獨立，故駕駛員需要分別對兩者提供的訊息進(jìn)行反應(yīng)和處理，從而嚴(yán)重影響整個系統(tǒng)的便 利性。針對上述問題，業(yè)內(nèi)有人開發(fā)出了各種能將兩套系統(tǒng)組合在一起的集成式系統(tǒng)， 諸如中國申請?zhí)枮?00510108370. 8公開的汽車監(jiān)視系統(tǒng)的影像顯示裝置，又或中國申請 號為200810008330. X公開的復(fù)合式倒車?yán)走_(dá)，其都需要由一個獨立電子控制單元模組來 將倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)8和倒車影像系統(tǒng)9整合，并對各個模組的連接方式等都進(jìn)行較大范圍的 調(diào)整，從而大大增加系統(tǒng)改造以及設(shè)計的成本。有鑒于此，本發(fā)明人針對現(xiàn)有倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)8和倒車影像系統(tǒng)9組合時的上述缺 陷深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技 術(shù)為實現(xiàn)將倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)與倒車影像系統(tǒng)功能整合于一身時具有改造設(shè)計成本高的問題。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第一解決方案是 一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)，其中，包括
倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，具有主機以及分別與主機相連的多個超聲波傳感器，該多個超聲波傳 感器感測障礙物并經(jīng)主機處理后得到障礙物距離信息和方位信息；
攝像頭模組，內(nèi)設(shè)有圖像傳感器、圖像處理器以及存儲模塊，該圖像傳感器獲取車后視 頻信號并傳輸至圖像處理器處理而得到第一圖像信號；該圖像處理器還與倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的主機相連，并接收主機發(fā)送過來的障礙物距離信息和方位信息，該存儲模塊與圖像處理器 相連，并該存儲模塊內(nèi)貯存有后視圖像；該圖像處理器根據(jù)主機發(fā)送過來的障礙物距離信 息和方位信息而匹配存儲模塊中的后視圖像，并將相匹配的后視圖像經(jīng)圖像傳感器處理后 生成第二圖像信號，該圖像傳感器還將第二圖像信號疊加在第一圖像信號上而得到疊加圖 像信號；
顯示設(shè)備，與圖像處理器相連并接收圖像處理器發(fā)送的疊加圖像信號而將其顯示出來。進(jìn)一步，該圖像處理器與主機之間通過CAN、LIN或者I2C總線的方式相連，并該攝 像頭模組與倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)內(nèi)還均嵌設(shè)有CAN、LIN或I2C總線轉(zhuǎn)換器。進(jìn)一步，上述CAN、LIN或I2C總線還與車用總線相連通。進(jìn)一步，該顯示設(shè)備與圖像處理器之間還設(shè)置有對信號格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的信號處理
ο進(jìn)一步，該圖像傳感器對后視圖像的處理包括對后視圖像進(jìn)行半透明處理。進(jìn)一步，該圖像處理器對后視圖像的處理還包括將障礙物距離信息進(jìn)行數(shù)字化顯 示處理。本發(fā)明的第二目的在于提供一種信號的疊加方法，從而能將倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)輸送的 障礙物距離信息和方位信息形成圖像信號，并將該圖像信號疊加至倒車影像系統(tǒng)形成的圖 像信號上。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第二解決方案為 信號的疊加方法，其中，包括如下步驟
A、圖像處理器接收由倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)傳送的帶有障礙物距離信息和方位信息的信號；
B、圖像處理器根據(jù)障礙物距離信息和方位信息，而與存儲模塊中每一后視圖像逐一匹 配，并找到距離信息和方位信息相貼合的后視圖像，并調(diào)取該匹配成功的后視圖像；
C、將該匹配成功的后視圖像疊加在由圖像傳感器攝取而傳輸至圖像處理器的圖像信 號上，即完成了圖像的疊加。進(jìn)一步，在B步驟中，該存儲模塊中后視圖像的形成步驟包括
I、模擬車輛后部空間，并將后部空間按車輛左右方向進(jìn)行一級劃分，而形成多個一級 區(qū)域；
II、將每個一級區(qū)域按照車輛前后方向進(jìn)行二級劃分，而將每一個一級區(qū)域均劃分成 為多個二級區(qū)域；
該圖像處理器則根據(jù)障礙物的距離信息和方位信息先在一級區(qū)域內(nèi)進(jìn)行逐一匹配，匹 配成功后再在二級區(qū)域內(nèi)進(jìn)行逐一匹配，并找到一、二級區(qū)域均完全匹配的后視圖像。進(jìn)一步，在B步驟和C步驟之間還包括圖像預(yù)處理步驟，該圖像預(yù)處理包括對選中 的后視圖像進(jìn)行半透明處理。采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明采用預(yù)存后視圖像，并結(jié)合倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)傳輸?shù)恼系K物 距離信息和方位信息，而選定相匹配的后視圖像，然后再將選定出來的后視圖像疊加在倒 車影像系統(tǒng)，而得到疊加圖像信號，故實現(xiàn)了視覺化模擬障礙物區(qū)域塊顯示，從而使得倒車 雷達(dá)系統(tǒng)得到的障礙物信息能完全體現(xiàn)到倒車影像系統(tǒng)中，進(jìn)而能方便駕駛員對車后方障 礙物的準(zhǔn)確判定，提高倒車安全性能。由上可知，本發(fā)明實現(xiàn)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)與倒車影像系統(tǒng)之間的信號疊加過程中，其倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)完全一致，并且無需專門設(shè)置外部 獨立的電子控制模組，從而具有改造和設(shè)計成本低的功效。


圖IA為傳統(tǒng)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖IB為傳統(tǒng)倒車影像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明涉及一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為將車輛后部的區(qū)域進(jìn)行劃分的示意圖。圖中
輔助系統(tǒng)100倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1主機11超聲波傳感器12攝像頭模組2圖像傳感器21圖像處理器22存儲模塊23CAN轉(zhuǎn)換器24顯示設(shè)備3車輛后部4倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)8主機81超聲波傳感器82倒車影像系統(tǒng)9圖像傳感器91圖像處理器92顯不器93。
具體實施例方式為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡 述。如圖2所示，其示出的為本發(fā)明涉及一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)100，其 包括倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1、攝像頭模組2以及顯示設(shè)備3，其中
該倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1，具有主機11以及分別與主機11相連的多個超聲波傳感器12，該多 個超聲波傳感器12感測障礙物，并經(jīng)主機11處理后得到障礙物距離信息和方位信息；需要 說明的是，本發(fā)明采用的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1完全沿用了現(xiàn)有技術(shù)而無需未本發(fā)明而做特別設(shè) 計；
該攝像頭模組2，內(nèi)設(shè)有圖像傳感器21、圖像處理器22以及存儲模塊23，該圖像傳感 器21獲取車后視頻信號并傳輸至圖像處理器22處理而得到第一圖像信號；該圖像處理器 22還與倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1的主機11相連，并接收主機11發(fā)送過來的障礙物距離信息和方位 信息，具體的，在本實施例中，該圖像處理器22與主機11之間通過CAN總線相連，而該攝像 頭模組2與倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1內(nèi)還均嵌設(shè)有CAN轉(zhuǎn)換器24，當(dāng)然可以當(dāng)前車輛的狀況，也可 以用LIN或I2C總線來替代，此時該攝像頭模組2與倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1內(nèi)則嵌設(shè)有IN或I2C 轉(zhuǎn)換器；優(yōu)選的，上述CAN、LIN或I2C總線還與車用總線相連通，從而能接收車輛信息；該 存儲模塊23內(nèi)貯存有后視圖像，并與圖像處理器22相連，具體的，該存儲模塊23可以采用 Flash;該圖像處理器22根據(jù)主機11發(fā)送過來的障礙物距離信息和方位信息而匹配存儲模 塊23中的后視圖像，并將相匹配的后視圖像經(jīng)圖像傳感器21處理后生成第二圖像信號，該圖像傳感器21還將第二圖像信號疊加在第一圖像信號上而得到疊加圖像信號；具體的，該 圖像傳感器21對后視圖像的處理包括對后視圖像進(jìn)行半透明處理，從而讓障礙物的影像 不會遮擋倒車軌跡線；該處理進(jìn)一步還可以包括將障礙物距離信息進(jìn)行數(shù)字化顯示，即將 障礙物距離信息用數(shù)字而體現(xiàn)在圖像上。該顯示設(shè)備3，與圖像處理器22相連并接收圖像處理器22發(fā)送的疊加圖像信號而 將其顯示出來。具體的，該顯示設(shè)備3可以直接采納車輛自帶的DVA顯示屏。而該顯示設(shè) 備3與圖像處理器22之間還設(shè)置有對信號格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的信號處理器。這樣，本發(fā)明利用存儲模塊23預(yù)存后視圖像，并結(jié)合倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1傳輸?shù)恼系K 物距離信息和方位信息，而選定相匹配的后視圖像，然后再將選定出來的后視圖像疊加在 倒車影像系統(tǒng)，而得到疊加圖像信號，故實現(xiàn)了視覺化模擬障礙物區(qū)域塊顯示，從而使得倒 車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1得到的障礙物信息能完全體現(xiàn)到倒車影像系統(tǒng)中，進(jìn)而能方便駕駛員對車后 方障礙物的準(zhǔn)確判定，提高倒車安全性能。由上可知，本發(fā)明實現(xiàn)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1與倒車影像系統(tǒng)之間的信號疊加過程中， 其倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)完全一致，并且無需專門設(shè)置外部獨立的電子控制模組， 從而具有改造和設(shè)計成本低的功效。為了讓本發(fā)明中關(guān)于——將倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1輸送的障礙物距離信息和方位信息疊 加到倒車影像系統(tǒng)形成的圖像信號上，能更加清楚地被體現(xiàn)，本發(fā)明還提供信號的疊加方 法，從而能實現(xiàn)視覺化模擬障礙物區(qū)域塊顯示；其包括如下步驟
A、圖像處理器22接收由倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)1傳送的帶有障礙物距離信息和方位信息的信
號；
B、圖像處理器22根據(jù)障礙物距離信息和方位信息，而與存儲模塊23中每一后視圖 像逐一匹配，并找到距離信息和方位信息相貼合的后視圖像，并調(diào)取該匹配成功的后視圖 像；
C、將該匹配成功的后視圖像疊加在由圖像傳感器21攝取而傳輸至圖像處理器22的圖 像信號上，即完成了圖像的疊加。在前述B步驟中，該存儲模塊23中含有大量的后視圖像，其具體的形成方法包括 如下步驟
首先，模擬車輛后部4空間，并將后部空間按車輛左右方向進(jìn)行一級劃分，而形成多個 一級區(qū)域；
其次，將每個一級區(qū)域按照車輛前后方向進(jìn)行二級劃分，而將每一個一級區(qū)域均劃 分成為多個二級區(qū)域；具體的，請參閱圖3所示，其將車輛后部4按車輛左右方向劃分為 ZoneU Zone2, Zone3和Z0ne4共四個一級區(qū)域，接著再將每個一級區(qū)域又按車輛前后方向 劃分為hneA、ZoneB和ZoneC共三個二級區(qū)域；當(dāng)然其根據(jù)實際需要還可以將二級區(qū)域進(jìn) 行再次劃分而形成三級區(qū)域。該圖像處理器22則根據(jù)障礙物的距離信息和方位信息先在一級區(qū)域內(nèi)進(jìn)行逐一 匹配，匹配成功后再在二級區(qū)域內(nèi)進(jìn)行逐一匹配，并找到一、二級區(qū)域均完全匹配的后視圖 像；當(dāng)然如果還有三級區(qū)域的話，則依次進(jìn)行逐一匹配。當(dāng)找到完全匹配的后視圖像后，則 由圖像處理器22將其疊加在由前述第一圖像信號上，并最終顯示在顯示設(shè)備3上。為了讓障礙物顯示出來的區(qū)域塊不會遮擋住汽車的動態(tài)軌跡線等，在前述B步驟和C步驟之間還包括圖像預(yù)處理步驟，該圖像預(yù)處理包括對選中的后視圖像進(jìn)行半透明處 理，從而使得代表障礙物的區(qū)域塊呈現(xiàn)的為半透明狀。 上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權(quán)利要求
1.一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，具有主機以及分別與主機相連的多個超聲波傳感器，該多個超聲波傳 感器感測障礙物并經(jīng)主機處理后得到障礙物距離信息和方位信息；攝像頭模組，內(nèi)設(shè)有圖像傳感器、圖像處理器以及存儲模塊，該圖像傳感器獲取車后視 頻信號并傳輸至圖像處理器處理而得到第一圖像信號；該圖像處理器還與倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的 主機相連，并接收主機發(fā)送過來的障礙物距離信息和方位信息，該存儲模塊與圖像處理器 相連，并該存儲模塊內(nèi)貯存有后視圖像；該圖像處理器根據(jù)主機發(fā)送過來的障礙物距離信 息和方位信息而匹配存儲模塊中的后視圖像，并將相匹配的后視圖像經(jīng)圖像傳感器處理后 生成第二圖像信號，該圖像傳感器還將第二圖像信號疊加在第一圖像信號上而得到疊加圖 像信號；顯示設(shè)備，與圖像處理器相連并接收圖像處理器發(fā)送的疊加圖像信號而將其顯示出來。
2.如權(quán)利要求1所述的一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)，其特征在于，該圖像處 理器與主機之間通過CAN、LIN或者I2C總線的方式相連，并該攝像頭模組與倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng) 內(nèi)還均嵌設(shè)有CAN、LIN或I2C總線轉(zhuǎn)換器。
3.如權(quán)利要求2所述的一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)，其特征在于，上述CAN、 LIN或I2C總線還與車用總線相連通。
4.如權(quán)利要求1所述的一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)，其特征在于，該顯示設(shè) 備與圖像處理器之間還設(shè)置有對信號格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的信號處理器。
5.如權(quán)利要求1所述的一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)，其特征在于，該圖像傳 感器對后視圖像的處理包括對后視圖像進(jìn)行半透明處理。
6.如權(quán)利要求1所述的一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)，其特征在于，該圖像處 理器對后視圖像的處理還包括將障礙物距離信息進(jìn)行數(shù)字化顯示處理。
7.信號的疊加方法，其特征在于，包括如下步驟A、圖像處理器接收由倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)傳送的帶有障礙物距離信息和方位信息的信號；B、圖像處理器根據(jù)障礙物距離信息和方位信息，而與存儲模塊中每一后視圖像逐一匹 配，并找到距離信息和方位信息相貼合的后視圖像，并調(diào)取該匹配成功的后視圖像；C、將該匹配成功的后視圖像疊加在由圖像傳感器攝取而傳輸至圖像處理器的圖像信 號上，即完成了圖像的疊加。
8.如權(quán)利要求7所述的信號的疊加方法，其特征在于，在B步驟中，該存儲模塊中后視 圖像的形成步驟包括I、模擬車輛后部空間，并將后部空間按車輛左右方向進(jìn)行一級劃分，而形成多個一級 區(qū)域；II、將每個一級區(qū)域按照車輛前后方向進(jìn)行二級劃分，而將每一個一級區(qū)域均劃分成 為多個二級區(qū)域；該圖像處理器則根據(jù)障礙物的距離信息和方位信息先在一級區(qū)域內(nèi)進(jìn)行逐一匹配，匹 配成功后再在二級區(qū)域內(nèi)進(jìn)行逐一匹配，并找到一、二級區(qū)域均完全匹配的后視圖像。
9.如權(quán)利要求7所述的信號的疊加方法，其特征在于，在B步驟和C步驟之間還包括圖 像預(yù)處理步驟，該圖像預(yù)處理包括對選中的后視圖像進(jìn)行半透明處理。
全文摘要
本發(fā)明公開一體式視覺化倒車?yán)走_(dá)影像輔助系統(tǒng)及信號的疊加方法，包括倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)、攝像頭模組和顯示設(shè)備，該攝像頭模組內(nèi)設(shè)有圖像傳感器、圖像處理器和貯存有后視圖像的存儲模塊，該圖像傳感器獲取車后視頻信號并傳輸至圖像處理器處理而得到第一圖像信號；該圖像處理器還接收障礙物距離信息和方位信息，并根據(jù)該距離信息和方位信息而匹配存儲模塊中的后視圖像，并將相匹配的后視圖像經(jīng)圖像傳感器處理后生成第二圖像信號，該圖像傳感器還將第二圖像信號疊加在第一圖像信號上而得到疊加圖像信號；顯示設(shè)備，與圖像處理器相連并接收圖像處理器發(fā)送的疊加圖像信號而將其顯示出來。本發(fā)明無需專門設(shè)置電子控制模組，而具有改造和設(shè)計成本低的功效。
文檔編號H04N5/262GK102114809SQ20111005887
公開日2011年7月6日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者劉丁陽, 曾憲才, 李碧娟, 羅方成 申請人:同致電子科技(廈門)有限公司