7與舵機g707粘接在一起通過固定安裝支架900連接在掛車保險杠上，雷達e205、雷達f206，直接通過固定安裝支架900連接在掛車保險杠上。
[0036]傳感器部分共采用3個攝像頭和10個雷達來采集信息。采用12v的車載蓄電池給舵機通電，舵機帶著雷達擺動，以便雷達采集車廂兩角周圍信息。
[0037]在雷達d204和雷達g207中間，通過固定安裝支架等距離另裝兩個同型號雷達e205和雷達f206，在掛車尾部保險杠上，用以采集掛車尾部障礙物的距離信息。
[0038]在掛車車廂兩側的車架上分別用固定安裝支架等距安裝三個雷達，右側依次為雷達a201、雷達b 202、雷達c 203，左側從前至后依次為雷達j 210、雷達i 209、雷達h 208;此六個雷達分別與舵機&701、舵機6702、舵機0703、舵機710、舵機709、舵機708連接在一起，以獲得周圍障礙物的距離信息。此型號雷達共四個引腳，其中兩個引腳用以連接電源，正極與負極分別與數(shù)據(jù)處理模塊中相應的供電正負極相連。
[0039]傳感器部分輸入與輸出端分別與數(shù)據(jù)輸入模塊401的輸出、輸入端相連，由控制器芯片向各個雷達輸入20khz頻率波，促發(fā)各個雷達發(fā)出超聲波。超聲波返回后每個雷達根據(jù)時間差計算障礙物距離。所有的雷達采集到的距離信息通過其Echo端(發(fā)送端)傳給數(shù)據(jù)輸入模塊401的輸入端。
[0040]在掛車車廂1000尾部保險杠中部采用固定安裝支架900安裝一個攝像頭cl03，另外在掛車前端的兩側分別裝攝像頭alOl和攝像頭bl02，向下傾斜15°。所有攝像頭的電源線與12v蓄電池相連，即由蓄電池供電。每個攝像頭輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊相連，將采集到的圖像信息輸入。[0041 ]在掛車車廂1000與牽引車800的連接處安裝電位計a300，以獲得牽引車800與掛車車廂1000的連接角。在牽引車方向盤303下方安裝一個電位計b301，參閱圖3，以實時獲得駕駛員控制方向盤轉角。電位計b301以及電位計a300輸出端與數(shù)據(jù)輸入模塊401相連。
[0042]由轉角傳感器b301所測得的方向盤轉角及電位計a300測得的牽引車800和掛車車廂1000的連接角傳至數(shù)據(jù)處理模塊；
[0043]在數(shù)據(jù)處理模塊中，數(shù)據(jù)輸入模塊401的輸入端口與各個雷達的Echo端(發(fā)送端)口相連，即接收所有雷達探測的障礙物的距離，通過程序算法將所有的距離比較，得出最小距離，再與安全距離比較。若最小距離小于一級安全距離，則中央處理器402控制蜂鳴器500發(fā)出高頻率響聲。若最小距離大于一級安全距離小于二級安全距離，則蜂鳴器500發(fā)出低頻率響聲。若最小距離大于二級安全距離，則表明掛車安全，蜂鳴器500不發(fā)聲。攝像頭的輸出的信號經(jīng)模數(shù)轉換模塊后得到數(shù)字信號，由隊列式存儲芯片構成的中央處理器402(型號為al422b)儲存，通過中斷控制提取每一幀的圖像信息，當掛車車廂1000某一側雷達探測距離小于二級危險距離，數(shù)據(jù)處理模塊通過算法將相應一側攝像頭的圖像信息進行處理，即將圖像中像素點的紅色值加深。將各個雷達探測的最短距離通過算法程序顯示在右側攝像頭采集的圖像的右上角，即某個雷達探測的最短距離數(shù)字與圖像右上角像素點的RGB值相對應。經(jīng)過處理后的各個攝像頭的圖像信息經(jīng)數(shù)模轉換后通過控制器的輸出端口輸出，將輸出端口與視頻分割器601相連，視頻分割器601的輸出端與顯示屏600相連。
[0044]由電位計b301所測得的方向盤轉角及電位計a300測得的牽引車800和掛車車廂1000的連接角傳至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊提取轉角后，以掛車的運動模型為基礎的算法將轉角和所有雷達探測的距離分析掛車的運動軌跡，將軌跡與掛車后方的圖像結合，即在圖像中的建立虛擬坐標系，而軌跡則對應圖像中相應的像素點，通過算法程序改變相應像素點的RGB值。
[0045]視頻分割器601控制顯示屏600顯示處理后的圖像信息，即顯示屏600左(右)上部分顯示牽引車800左(右)側攝像頭采集的圖像信息，在顯示屏600下部顯示掛車車廂1000尾部攝像頭采集的圖像信息，以及標記掛車的預測軌跡。在掛車左(右)側雷達探測最短距離小于二級安全距離時，顯示屏600左(右)上側圖像顯示為紅色，以表示危險。每個雷達探測的最短距離顯示在顯示屏600的右上部分的圖像中。
[0046]雷達與舵機的連接參閱圖2所示，在每個雷達探頭的下方粘接一根與舵機輸出軸相配合的空心軸，即將舵機的輸出軸與該部件固定在一起，給舵機通電后，舵機輸出軸旋轉，帶動該空心軸軸旋轉，即帶動雷達探頭旋轉。每個舵機通過固定安裝支架900與掛車連接，而固定安裝支架900的結構參閱圖4，固定安裝支架伸出的支撐臂a901、支撐臂b902，用主銷a906、主銷b907進行固定，夾著舵機的兩邊，即將舵機與固定安裝支架900固定，螺釘穿過固定安裝支架900底部的相應螺紋孔a903、螺紋孔b904、螺紋孔c905、與掛車車廂1000連接，將固定安裝支架900固定于掛車上。
【主權項】
1.一種掛車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于:包括傳感器模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和信息顯示提示模塊;所述傳感器模塊由攝像頭、雷達和電位計組成;所述數(shù)據(jù)處理模塊由數(shù)據(jù)輸入模塊和中央處理器、視頻分割器組成;所述信息顯示提示模塊由顯示屏和蜂鳴器組成； 雷達的發(fā)送端、攝像頭的輸出端和電位計輸出端分別與數(shù)據(jù)輸入模塊的輸入端相連； 數(shù)據(jù)輸入模塊輸出端與中央處理器輸入端相連，中央處理器輸出端與視頻分割器輸入端相連，視頻分割器輸出端連接顯示屏； 中央處理器輸出端連接蜂鳴器的正極，蜂鳴器負極接地。2.根據(jù)權利要求1所述的一種掛車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于: 所述傳感器模塊中的攝像頭設置三個，分別位于掛車車廂前方的左右兩側及后方。3.根據(jù)權利要求1所述的一種掛車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于: 所述傳感器模塊中的雷達設置十個，掛車車廂左、右兩側各均布三個，掛車車廂后方均布四個。4.根據(jù)權利要求3所述的一種掛車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于: 所述掛車車廂左、右兩側各均布三個雷達的下方連接舵機，掛車車廂后方邊緣處設置的兩個雷達下方連接舵機;所述舵機通過固定安裝支架連接在掛車保險杠上。5.根據(jù)權利要求1所述的一種掛車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于: 所述電位計設置兩個，分別為電位計a(300)、電位計b(301);所述電位計a(300)安裝在掛車車廂與牽引車的連接處，所述電位計b(301)安裝在牽引車方向盤(303)下方，電位計a(300)以及電位計b(301)輸出端與數(shù)據(jù)輸入模塊(401)相連。6.根據(jù)權利要求4所述的一種掛車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于: 所述固定安裝支架包括支撐臂a、支撐臂b，支撐臂a、支撐臂b夾住舵機的兩邊通過主銷a、主銷b將舵機固定在固定安裝支架上，螺釘穿過固定安裝支架底部的螺紋孔a、螺紋孔b、螺紋孔c與掛車車廂連接，將固定安裝支架固定于掛車上。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種掛車倒車輔助系統(tǒng)，包括傳感器模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和信息顯示提示模塊；所述傳感器模塊由攝像頭、雷達和電位計組成；所述數(shù)據(jù)處理模塊由數(shù)據(jù)輸入模塊和中央處理器、視頻分割器組成；所述信息顯示提示模塊由顯示屏和蜂鳴器組成；雷達的發(fā)送端、攝像頭的輸出端和電位計輸出端分別與數(shù)據(jù)輸入模塊的輸入端相連；數(shù)據(jù)輸入模塊輸出端與中央處理器輸入端相連，中央處理器輸出端與視頻分割器輸入端相連，視頻分割器輸出端連接顯示屏；中央處理器輸出端連接蜂鳴器的正極，蜂鳴器負極接地。本發(fā)明利用雷達+舵機的創(chuàng)新方法以及雷達攝像頭合理配合布置實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，采用屏幕分割和屏幕變色更有效地對駕駛員進行輔助，保證行車安全。
【IPC分類】B60R1/00
【公開號】CN105667402
【申請?zhí)枴緾N201610160036
【發(fā)明人】楊欽瑞, 鄭曉月, 程水木, 杜寶
【申請人】吉林大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月21日