本發(fā)明屬于汽車智能駕駛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能倒車軌跡及影像輔助的方法。

背景技術(shù)：

汽車作為現(xiàn)代人類的交通工具，改變了人們的生活方式，推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展和人類文化的進步，成為社會不可缺少的交通工具。中國是世界上汽車發(fā)展速度最快的國家，近幾年來，電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展使得車載電子設(shè)備及電子系統(tǒng)越來越多的進入到各種檔次的車輛中。隨著我國經(jīng)濟的快速增長以及汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，城市中的機動化水平顯著提高，機動車數(shù)量劇增，隨之出現(xiàn)的一系列城市交通問題逐漸突出，其中泊車、倒車和啟動車輛時造成的視覺盲區(qū)，因此解決這一問題已經(jīng)成為一項重要而緊急的工作，亟待研發(fā)一種新的技術(shù)來解決這一問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可避免出現(xiàn)上述技術(shù)缺陷的智能倒車軌跡及影像輔助的方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種智能倒車軌跡及影像輔助的方法，利用智能倒車軌跡及影像輔助系統(tǒng)來對倒車過程進行輔助，所述智能倒車軌跡及影像輔助系統(tǒng)包括依次連接的MCU模塊、視頻信號處理模塊、LVDS模塊以及分別與MCU模塊相連接的電源模塊和CAN模塊，CAN模塊包括CAN驅(qū)動器和CAN檢測模塊。

進一步地，所述方法包括以下步驟：

步驟一：上電啟動MCU模塊，檢測升級文件；

步驟二：初始化MCU模塊，先初始化顯示驅(qū)動寄存器，然后初始化外設(shè)驅(qū)動，并將默認顯示輸出切換為原車顯示；

步驟三：由MCU模塊獲取撥碼開關(guān)來選擇車型，并將具體車型實例化，開啟任務(wù)實時接收CAN模塊傳入的數(shù)據(jù)并將其更新至車型數(shù)據(jù)中，MCU模塊實時接收原車CAN總線的數(shù)據(jù)并修改相應(yīng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；

步驟四：CAN驅(qū)動器實時監(jiān)測CAN檢測模塊的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳遞給MCU模塊，在任務(wù)中執(zhí)行實時數(shù)據(jù)更新；

步驟五：進入MCU模塊主程序任務(wù)，初始化看門狗，每隔50ms輪詢車型數(shù)據(jù)中各個變量；

步驟六：在功能處理中，通過調(diào)用視頻信號處理模塊來選擇視頻通道。

進一步地，所述步驟五中的MCU模塊主程序任務(wù)包括：

處理汽車發(fā)動機啟動事件：汽車發(fā)動機啟動之后，CAN模塊設(shè)置為普通模式，后視顯示為真；汽車發(fā)動機關(guān)閉之后CAN模塊為只聽模式，后視顯示設(shè)置為假；

處理主菜單按鍵事件：在非倒檔時可通過長按空調(diào)面板上的主菜單按鍵隨時顯示前視圖像畫面；

處理倒車輔助模式事件：如果進入倒擋，顯示后視+軌跡+雷達的圖像；如果進入停車檔，顯示原車畫面；

處理駐車輔助按鈕事件：P鍵使能，顯示圖像畫面；P鍵不使能，不顯示圖像畫面；

處理軌跡事件：根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)角，實時處理軌跡擺動；

處理雷達事件：倒車檔或前進擋的圖像畫面中，根據(jù)車與障礙物的距離，實時處理并進行圖標警示。

進一步地，處理倒車輔助模式事件的具體步驟包括：

步驟1：首先檢測手動檔是否存在，當?shù)箼n檢測線有信號輸出時，設(shè)置手動擋存在；當檢測到手動擋存在時設(shè)置手動擋優(yōu)先，否則自動擋優(yōu)先；

步驟2：判斷更新檔位是否和保留檔位是否一致，一致則執(zhí)行步驟3，不一致再判斷更新檔位是否是倒檔，是則設(shè)置倒檔標志位為3，退出倒檔標志位為0；其它檔位則設(shè)置倒檔標志位為0，非倒檔標志位為3；

步驟3：判斷倒檔標志位是否大于1，是則自減至1；否則將倒檔標志位至為0；

步驟4：判斷非倒檔標志位是否大于1，是則自減至1；

步驟5：斷開攝像頭電源，屏幕不顯示，設(shè)置延時100ms；

步驟6：提前給攝像頭提供電源，再進行顯示，設(shè)置延時200ms，開啟屏幕顯示功能；

步驟7：有駐車輔助按鈕時執(zhí)行步驟6，無駐車輔助按鈕時執(zhí)行步驟5，并且設(shè)置有駐車輔助按鈕且檔位為前進擋時才顯示雷達；

步驟8：使用駐車輔助按鈕進行控制時，檔位不變，駐車輔助按鈕進行開關(guān)，如果駐車輔助按鈕保留值和當前值不一致，則執(zhí)行步驟9；

步驟9：如果駐車輔助按鈕使能，同時防止當使用駐車輔助按鈕時倒車檢測線于非倒擋、停車檔時關(guān)閉，再按駐車輔助按鈕仍會有顯示的問題；如果駐車輔助按鈕不使能，則屏幕設(shè)置為不顯示。

進一步地，處理軌跡事件的具體步驟包括：

步驟一：在控制器初始化時，調(diào)用繪制雷達軌跡函數(shù)對軌跡顯示進行初始化；

步驟二：在繪制雷達軌跡函數(shù)中判斷如果需要軌跡，通過8825DMA進行加載LUT；同時從Car類中獲取當前方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)并更新當前軌跡線，執(zhí)行步驟四；

步驟三：根據(jù)角度繪制倒車軌跡，如果當前處于使能狀態(tài)，則繪制到屏幕上，否則不繪制任何東西；

步驟四：控制器的控制器主程序函數(shù)調(diào)用處理軌跡事件函數(shù)，當需要軌跡時，設(shè)置控制窗口顯示功能，同時使能的時候，必須重畫，否則會顯示除能前的畫面；

步驟五：把指向的圖像繪制在屏幕上。

進一步地，處理雷達事件的具體步驟包括：

步驟一：進入按鍵處理函數(shù)，判斷按鍵狀態(tài)是否發(fā)生變化，是則執(zhí)行下一步，否則退出；

步驟二：判斷按鍵是否處于長按狀態(tài)，是則執(zhí)行下一步，否則退出；

步驟三：判斷按鍵是否是車上空調(diào)面板上的主菜單按鍵，是則將標志位至為前視通道選擇，否則將標志位至為0；

步驟四：進入按鍵操作處理函數(shù)，當標志位為前視通道時，判斷當前檔位是否是倒擋狀態(tài)，是則退出，否則執(zhí)行下一步；

步驟五：判斷按鍵狀態(tài)是否是處于長按開的狀態(tài)，是則執(zhí)行關(guān)閉軌跡、雷達，隱藏提示條，顯示前視；否則關(guān)閉攝像頭顯示。

本發(fā)明提供的智能倒車軌跡及影像輔助的方法，通過使用智能倒車軌跡及影像輔助系統(tǒng)來輔助倒車，支持系統(tǒng)休眠(CAN無數(shù)據(jù)收發(fā)時)與喚醒(有CAN數(shù)據(jù)或汽車發(fā)動機啟動觸發(fā))；支持撥碼開關(guān)選擇：車型、倒車輔助系統(tǒng)模式、前視和有無駐車輔助按鈕(P鍵)；支持倒車輔助系統(tǒng)模式下進入倒擋(R檔)開啟倒車軌跡和雷達警示，其它檔位顯示原車畫面；支持倒車輔助系統(tǒng)模式下，在有駐車輔助按鈕(P鍵)的情況下，掛倒擋后可以通過駐車輔助按鈕關(guān)閉或打開當前圖像畫面，退出倒擋或進入停車擋(P檔)后，長按空調(diào)面板上的主菜單按鍵(HOME鍵)顯示前視圖像畫面，再次長按則顯示原車圖像畫面；從而根據(jù)大視角的倒車攝像頭，以影像顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，不僅視野范圍更廣，還能模擬原車雷達警示，可以在車載顯示器上顯示倒車影像并標注兩根倒車軌跡規(guī)劃線，方向盤轉(zhuǎn)動，倒車規(guī)劃線就隨著轉(zhuǎn)動，準確地描出倒車的軌跡，讓駕駛員倒車和開車一樣容易，可以很好地滿足實際應(yīng)用的需要。

附圖說明

圖1為智能倒車軌跡及影像輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為智能倒車軌跡及影像輔助的方法的流程示意圖；

圖3為MCU模塊主程序任務(wù)處理框架示意圖；

圖4為處理主菜單按鍵(HOME)事件的流程示意圖；

圖5為處理倒車輔助模式事件的流程示意圖；

圖6為處理軌跡事件的流程示意圖；

圖7為處理雷達事件的流程示意圖；

圖8為后視顯示模塊的后視顯示流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

一種智能倒車軌跡及影像輔助的方法，利用智能倒車軌跡及影像輔助系統(tǒng)來對倒車過程進行輔助，如圖1所示，所述智能倒車軌跡及影像輔助系統(tǒng)包括依次連接的MCU模塊、視頻信號處理模塊、LVDS模塊以及分別與MCU模塊相連接的電源模塊和CAN模塊，CAN模塊包括CAN驅(qū)動器和CAN檢測模塊。CAN模塊采用TJA1041；電源模塊采用MP2359。MCU模塊也可以稱為控制器。

MCU模塊是整個系統(tǒng)的核心控制中樞，主控芯片為ST公司生產(chǎn)的STM32F105RBT6以及周圍的晶振電路和復(fù)位電路。電源模塊是整個系統(tǒng)的電源供給控制中心，首先12V電源進來之后會經(jīng)過FDS9435A電源控制芯片，如果有電源ACC進來或者有CAN高信號進來則會有12V的電源輸出，否則無電源輸出則系統(tǒng)進入休眠狀態(tài)，有12V的電源輸出之后經(jīng)過MP2359整流濾波之后輸出5V電源再經(jīng)過3個不同的ASM1117分別輸出3.3V、1.8V、1.8V供給需要相應(yīng)電源的電路工作。

CAN模塊是汽車CAN數(shù)據(jù)采集中心，將采集到的CAN數(shù)據(jù)交給MCU模塊進行處理，CAN收發(fā)器芯片使用TJA1041型號，為了不影響原車，軟件上會將CAN收發(fā)器TJA1041設(shè)置成只聽模式，即只接收不發(fā)送。

視頻信號處理模塊是系統(tǒng)的視頻信號處理中心，處理芯片為TW8825，將CVBS視頻輸入信號進行處理輸出為RGB格式交給LVDS模塊進行下一步處理。

LVDS模塊將TW8825輸出的RGB信號轉(zhuǎn)成原車屏能夠直接顯示的LVDS視頻信號，并且通過繼電器來切換原車視頻信號和系統(tǒng)視頻輸出信號。

如圖2所示，該智能倒車軌跡及影像輔助的方法包括以下步驟：

步驟一：上電啟動MCU模塊，使用bvloader(用于給stm32f10x的產(chǎn)品引導(dǎo)安裝加載程序，從SD卡上下載并執(zhí)行應(yīng)用程序)檢測升級文件，或者使用bootloader檢測升級文件；

步驟二：初始化MCU模塊的各寄存器以及系統(tǒng)時鐘等，先初始化顯示驅(qū)動寄存器(軌跡、雷達等)，然后初始化外設(shè)驅(qū)動，并將默認顯示輸出切換為原車顯示，正常工作狀態(tài)下為紅燈閃爍，如果使用了前視功能并且已安裝前視攝像頭則綠燈會常亮；

步驟三：由MCU模塊獲取撥碼開關(guān)來選擇車型，并將具體車型實例化，開啟任務(wù)實時接收CAN模塊傳入的數(shù)據(jù)并將其更新至車型數(shù)據(jù)中，MCU模塊實時接收原車CAN總線的數(shù)據(jù)并修改相應(yīng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；

步驟四：CAN驅(qū)動器實時監(jiān)測CAN檢測模塊的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳遞給MCU模塊，在任務(wù)中執(zhí)行實時數(shù)據(jù)更新，當CAN檢測模塊沒有檢測到CAN數(shù)據(jù)時，將調(diào)用系統(tǒng)休眠；

步驟五：進入MCU模塊主程序任務(wù)，首先初始化看門狗，每隔50ms輪詢車型數(shù)據(jù)中各個變量，包括檔位、方向盤轉(zhuǎn)角、雷達以及與MCU模塊相連接的后視顯示模塊(后視顯示流程圖如圖8所示)等，通過功能處理實現(xiàn)各個模塊的功能；

步驟六：在功能處理中，通過調(diào)用視頻信號處理模塊TW8825來選擇視頻通道：前視通道或后視通道。

如圖3所示，所述步驟五中的MCU模塊主程序任務(wù)包括：

1)處理汽車發(fā)動機啟動事件：汽車發(fā)動機啟動之后，CAN收發(fā)器TJA1041設(shè)置為普通模式，后視顯示為真；汽車發(fā)動機關(guān)閉之后CAN收發(fā)器芯片TJA1041為只聽模式，后視顯示設(shè)置為假；

2)處理主菜單按鍵(HOME)事件：在非倒檔時可通過長按空調(diào)面板上的主菜單按鍵隨時顯示前視圖像畫面，如圖4所示；

3)處理倒車輔助模式事件：如果進入倒擋，顯示后視+軌跡+雷達的圖像；如果進入停車檔，顯示原車畫面；如果為其他檔位：安裝了前視攝像頭，顯示前視攝像頭圖像；沒有安裝前視攝像頭，保持后視攝像頭輸出圖像不變；處理倒車輔助模式事件的流程圖如圖5所示，具體步驟如下：

步驟1：首先檢測手動檔是否存在，當?shù)箼n檢測線有信號輸出時，設(shè)置手動擋存在；當檢測到手動擋存在時設(shè)置手動擋優(yōu)先，否則自動擋優(yōu)先；

步驟2：判斷更新檔位是否和保留檔位是否一致，一致則執(zhí)行步驟3，不一致再判斷更新檔位是否是倒檔，是則設(shè)置倒檔標志位為3，退出倒檔標志位為0；其它檔位則設(shè)置倒檔標志位為0，非倒檔標志位為3；

步驟3：判斷倒檔標志位是否大于1，是則自減至1；否則將倒檔標志位至為0；同時，當且僅當更新檔位為倒檔時，才給攝像頭提供電壓，TW8835執(zhí)行后視，然后開啟倒車軌跡、雷達以及駐車輔助按鈕等功能；

步驟4：判斷非倒檔標志位是否大于1，是則自減至1；否則將非倒檔標志位至為0，如果手動擋存在并且更新檔位為其它檔位時，執(zhí)行步驟5；如果是自動擋優(yōu)先時，更新檔位是停車檔則執(zhí)行步驟5，否則給攝像頭提供電壓，關(guān)閉軌跡顯示，并判斷是否有前視，有則選擇前視通道，執(zhí)行步驟7，無則選擇后視通道并執(zhí)行步驟7；

步驟5：斷開攝像頭電源，屏幕不顯示，設(shè)置延時100ms，同時修復(fù)TW8835的寄存器；

步驟6：提前給攝像頭提供電源，再進行顯示，設(shè)置延時200ms，開啟屏幕顯示功能；

步驟7：有駐車輔助按鈕(P鍵)時執(zhí)行步驟6，無駐車輔助按鈕(P鍵)時執(zhí)行步驟5，并且設(shè)置有駐車輔助按鈕(P鍵)且檔位為前進擋(D檔)時才顯示雷達；

步驟8：使用駐車輔助按鈕(P鍵)進行控制時，檔位不變，駐車輔助按鈕(P鍵)進行開關(guān)，如果駐車輔助按鈕(P鍵)保留值和當前值不一致，則執(zhí)行步驟9；

步驟9：如果駐車輔助按鈕(P鍵)使能，同時防止當使用駐車輔助按鈕(P鍵)時倒車檢測線于非倒擋、停車檔時關(guān)閉,再按駐車輔助按鈕(P鍵)仍會有顯示的問題(其實應(yīng)該是關(guān)閉狀態(tài))。如果駐車輔助按鈕(P鍵)不使能，則屏幕設(shè)置為不顯示。

4)處理駐車輔助按鈕(P鍵)事件：P鍵使能，顯示圖像畫面；P鍵不使能，不顯示圖像畫面；

5)處理軌跡事件：倒車檔的圖像畫面中，根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)角，實時處理軌跡擺動，流程圖如圖6所示，如果需要倒車軌跡則從車型模塊中獲取當前方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)并更新當前軌跡線，具體步驟如下：

步驟一：首先在控制器初始化時，調(diào)用繪制雷達軌跡函數(shù)對軌跡顯示進行初始化；

步驟二：在繪制雷達軌跡函數(shù)中判斷如果需要軌跡，通過8825DMA進行加載LUT；同時從Car類中獲取當前方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)并更新當前軌跡線，執(zhí)行步驟四；

步驟三：根據(jù)角度繪制倒車軌跡，如果當前處于使能狀態(tài)，則繪制到屏幕上，否則不繪制任何東西；角度值單位：0.1度，左邊為負，右邊為正；

步驟四：控制器的控制器主程序函數(shù)調(diào)用處理軌跡事件函數(shù)，當需要軌跡時，設(shè)置控制窗口顯示功能，同時使能的時候，必須重畫，否則會顯示除能前的畫面；

步驟五：把指向的圖像繪制在屏幕上。

6)處理雷達事件：倒車檔或前進擋的圖像畫面中，根據(jù)車與障礙物的距離，實時處理并進行圖標警示，流程圖如圖7所示，如果需要雷達顯示則從車型模塊中獲取當前雷達探頭數(shù)據(jù)并繪制相應(yīng)的雷達圖片，具體步驟如下：

步驟一：進入按鍵處理函數(shù)，判斷按鍵狀態(tài)是否發(fā)生變化，是則執(zhí)行下一步，否則退出。

步驟二：判斷按鍵是否處于長按狀態(tài)，是則執(zhí)行下一步，否則退出；

步驟三：判斷按鍵是否是車上空調(diào)面板上的主菜單按鍵，是則將標志位至為前視通道選擇，否則將標志位至為0；

步驟四：進入按鍵操作處理函數(shù)，當標志位為前視通道時，判斷當前檔位是否是倒擋狀態(tài)，是則退出，否則執(zhí)行下一步；

步驟五：判斷按鍵狀態(tài)是否是處于長按開的狀態(tài)，是則執(zhí)行關(guān)閉軌跡、雷達，隱藏提示條，顯示前視；否則關(guān)閉攝像頭顯示。

后視顯示模塊的后視顯示流程圖如圖8所示，如果需要后視顯示則從車型數(shù)據(jù)中獲取汽車發(fā)動機啟動和關(guān)閉的數(shù)據(jù)，汽車發(fā)動機啟動之后需要給原車發(fā)送一條數(shù)據(jù)指令才能顯示汽車后視，步驟如下所示：

步驟一：在MCU模塊中設(shè)置后視顯示的CAN數(shù)據(jù)實例化；

步驟二：當汽車發(fā)動機啟動啟動后，設(shè)置使能標志位為真，否則設(shè)置為假狀態(tài)；

步驟三：當屏幕顯示開啟時，設(shè)置進入后視顯示標志位為真，否則設(shè)置為假；

步驟四：當使能標志位為真且后視顯示標志位為真時，并將后視顯示的數(shù)據(jù)幀每100ms的形式轉(zhuǎn)發(fā)給原車接收。

本發(fā)明提供的智能倒車軌跡及影像輔助的方法，通過使用智能倒車軌跡及影像輔助系統(tǒng)來輔助倒車，支持系統(tǒng)休眠(CAN無數(shù)據(jù)收發(fā)時)與喚醒(有CAN數(shù)據(jù)或汽車發(fā)動機啟動觸發(fā))；支持撥碼開關(guān)選擇：車型、倒車輔助系統(tǒng)模式、前視和有無駐車輔助按鈕(P鍵)；支持倒車輔助系統(tǒng)模式下進入倒擋(R檔)開啟倒車軌跡和雷達警示，其它檔位顯示原車畫面；支持倒車輔助系統(tǒng)模式下，在有駐車輔助按鈕(P鍵)的情況下，掛倒擋后可以通過駐車輔助按鈕關(guān)閉或打開當前圖像畫面，退出倒擋或進入停車擋(P檔)后，長按空調(diào)面板上的主菜單按鍵(HOME鍵)顯示前視圖像畫面，再次長按則顯示原車圖像畫面；從而根據(jù)大視角的倒車攝像頭，以影像顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，不僅視野范圍更廣，還能模擬原車雷達警示，可以在車載顯示器上顯示倒車影像并標注兩根倒車軌跡規(guī)劃線，方向盤轉(zhuǎn)動，倒車規(guī)劃線就隨著轉(zhuǎn)動，準確地描出倒車的軌跡，讓駕駛員倒車和開車一樣容易，可以很好地滿足實際應(yīng)用的需要。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。