一种行车轨迹预显示的方法、装置和汽车与流程

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其设计一种行车轨迹预显示的方法、装置和汽车。

背景技术：

汽车作为一种重要的交通工具，已经在人们的日常生活中不可或缺。而汽车的安全驾驶问题也是大家最为关注的热点问题。

在复杂的路况下，比较容易发生剐蹭和碰撞事故，尤其是对于新手驾驶员而言。很多的驾驶事故的发生是由于驾驶员的对路况的认识不清楚，对汽车将要行进的路线与障碍物之间的位置关系不明确导致的。而现有技术中的摄像头等显示技术，只能实时显示汽车周围的状态，不能为驾驶员提供驾驶线路和情景的预显示。所以亟待一种为驾驶员提供预显示行驶路线的方法。

技术实现要素：

为了克服现有技术中摄像头只能实时显示汽车周围的状态，不能对汽车的行驶状态进行预显示的技术问题，本发明提供了一种行车轨迹预显示的方法、装置和汽车。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种行车轨迹预显示的方法，包括：

获取汽车周围的障碍物图像；

获取转向柱的转动角度；

根据转向柱的转动角度确定对应的转弯半径，并根据转弯半径和车身尺寸模拟出汽车的模拟行驶轨迹；

将所述模拟行驶轨迹和所述障碍物图像进行叠加得到预行驶图像；

显示所述预行驶图像。

进一步来说，所述的行车轨迹预显示的方法中，所述根据转向柱的转动角度确定对应的转弯半径，并根据转弯半径和车身尺寸模拟出汽车的模拟行驶轨迹步骤之前还包括：

获取用户的输入信息，得到汽车的轮距、轴距和车身尺寸。

进一步来说，所述的行车轨迹预显示的方法中，所述根据转向柱的转动角度确定对应的转弯半径步骤包括：

根据转向柱的转动角度和转向系统角传动比分别计算得到外前轮实际转角和内前轮实际转角；

根据汽车的轮距和轴距计算外轮的转弯半径和内轮的转弯半径。

本发明还提供了一种行车轨迹预显示的装置，包括：

摄像头，用于获取汽车周围的障碍物图像；

角度传感器，用于获取转向柱的转动角度；

处理器，用于根据转向柱的转动角度确定对应的转弯半径，并根据转弯半径和车身尺寸模拟出汽车的模拟行驶轨迹；将所述模拟行驶轨迹和所述障碍物图像进行叠加得到预行驶图像；

显示器，用于显示所述预行驶图像。

进一步来说，所述的行车轨迹预显示的装置中，还包括：

输入模块，用于获取用户的输入信息，得到汽车的轮距、轴距和车身尺寸。

进一步来说，所述的行车轨迹预显示的装置中，所述处理器还用于：

根据转向柱的转动角度和转向系统角传动比分别计算得到外前轮实际转角和内前轮实际转角；

根据汽车的轮距和轴距计算前轮的外轮的转弯半径和内轮的转弯半径。

进一步来说，所述的行车轨迹预显示的装置中，所述摄像头安装于汽车前保险杠的两侧和后保险杠的两侧。

本发明还提供了一种汽车，包括上述的行车轨迹预显示的装置。

本发明的有益效果是：本发明的行车轨迹预显示的方法可以使得驾驶员提供在某一转向柱的转动角度下，汽车在道路情况中的预行驶图像。驾驶员可以清晰的判断汽车是否能通过或绕开障碍物，可以提高行驶安全性和提高汽车使用寿命，从而降低发生刮擦和碰撞的风险。

附图说明

图1表示本发明实施例中行车轨迹预显示的方法的流程示意图；

图2表示本发明实施例中行车轨迹预显示的装置的构成示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

参照图1所示，本发明提供了一种行车轨迹预显示的方法，包括：步骤1，获取汽车周围的障碍物图像；步骤2，获取转向柱的转动角度；步骤3，根据转向柱的转动角度确定对应的转弯半径，并根据转弯半径和车身尺寸模拟出汽车的模拟行驶轨迹；步骤4，将所述模拟行驶轨迹和所述障碍物图像进行叠加得到预行驶图像；步骤5，显示所述预行驶图像。

具体来说，本发明提供了一种汽车能否通过障碍物进行预判并显示的方法。首先，要获取汽车周围的障碍物图像和转向柱的转动角度。然后根据汽车的转弯半径和车身尺寸模拟出汽车的模拟行驶轨迹，汽车不同的转向柱的转动角度对应不同的转弯半径，所以汽车不同的转向柱的转动角度决定了同一汽车不同的模拟行驶轨迹。而模拟行驶轨迹中表示汽车的长度和宽度等信息的标识是一直的，因为同一汽车的车身尺寸是不变的。然后将模拟行驶轨迹和障碍物图像进行叠加得到预行驶图像。预行驶图像中，可以表现出汽车的模拟行驶轨迹和障碍物之间的关系。驾驶员通过预行驶图像可以判断在某一获取转向柱的转动角度下，汽车的模拟行驶轨迹在预行驶图像中是否与障碍物发生干涉。

若模拟行驶轨迹与预行驶图像中的障碍物发生干涉，驾驶员可以调整方向盘的转动角度，预行驶图像中显示新的模拟行驶轨迹，直至汽车的模拟行驶轨迹在预行驶图像中与障碍物不发生接触，才能保证汽车顺利通过障碍物。该方法可以使得驾驶员可以清晰的判断是否能通过或绕开障碍物，可以提高行驶安全性和提高汽车使用寿命，从而降低发生刮擦和碰撞的风险。

进一步来说，步骤3之前，还包括步骤：获取用户的输入信息，得到汽车的轮距、轴距和车身尺寸。用户预先输入汽车的前后轮轮距、轴距、车宽、车长和各种所需参数。针对不同的车辆，汽车的尺寸参数必定不同，所以该方法为了适应不同的车型，需要用户自行设定相关的参数。

其中，根据转向柱的转动角度确定对应的转弯半径步骤包括：根据转向柱的转动角度和转向系统角传动比分别计算得到外前轮实际转角和内前轮实际转角；根据汽车的轮距和轴距计算前轮的外轮的转弯半径和内轮的转弯半径。

假设转向柱转角为a，车轮实际角度为b，则：b＝a*i；其中i为转向系统角传动比。对于某一汽车来，讲转向器角传动比与转向机构角传动比之积。

通过转向柱转角和转向系统角传动比，可以得到汽车外前轮转角和汽车内前轮转角。

如果，汽车外前轮转角为α，汽车内前轮转角为β；汽车的轮距为W；汽车的轴距为L。可得到：

ctgα＝ctgβ+W/L；继而

外轮的转弯半径R＝L/sinα；

内轮的转弯半径r＝L/sinβ。

参照图2所示，本发明还提用了一种行车轨迹预显示的装置，包括：摄像头10，用于获取汽车周围的障碍物图像；角度传感器20，用于获取转向柱的转动角度；处理器30，用于根据转向柱的转动角度确定对应的转弯半径，并根据转弯半径和车身尺寸模拟出汽车的模拟行驶轨迹；将所述模拟行驶轨迹和所述障碍物图像进行叠加得到预行驶图像；显示器40，用于显示所述预行驶图像。

该装置中还包括：输入模块，用于获取用户的输入信息，得到汽车的轮距、轴距和车身尺寸。

其中，处理器还用于：根据转向柱的转动角度和转向系统角传动比分别计算得到外前轮实际转角和内前轮实际转角；根据汽车的轮距和轴距计算前轮的外轮的转弯半径和内轮的转弯半径。

其中，摄像头安装于汽车前保险杠的两侧和后保险杠的两侧，保证了汽车的前后及周围的障碍物和路况均能被摄像头捕捉并呈现在显示器上。

本发明的行车轨迹预显示的装置保证驾驶员顺利通过较为狭窄的路口或通过有障碍物的地段。该装置包括角度传感器、摄像头，处理器、显示器和输入模块。在汽车的前、后保险杠两侧各安装有摄像头；分别探测汽车前方或后方的道路障碍物，在汽车转向柱上安装有角度感应器，可以感知转向柱转动的角度。通过输入模块在处理器中预先输入汽车的前后轮轮距及及前后轴距离(轴距)，车宽和车长和各种所需参数。

摄像头开启后，将汽车前后和周围的路况及障碍物拍摄下，并传递给处理器，同时转向柱上的角度传感器感应到转向柱当时所处的角度，处理器通过轮距、轴距及转向柱转动的角度算出转弯半径；在汽车转弯半径和车宽决定后，就能预判出汽车的行驶轨迹。

处理器将此模拟行驶轨迹和摄像头探测的路况及障碍物图像合并成预行驶图像，处理器控制预行驶图像显示在显示器上。

驾驶员可以在显示器上看到汽车的预行驶图像，其中包括模拟行驶轨迹与汽车周围的路况和障碍物图像。而模拟行驶轨迹能否通过前方路段或绕开障碍物明显的在预行驶图像显示，驾驶员可以清晰的判断是否能通过或绕开障碍物，可以提高行驶安全性和提高汽车使用寿命。

本发明还提供了一种汽车，包括上述的行车轨迹预显示的装置。

需要说明的是，该汽车是包括上述行车轨迹预显示的装置的汽车，上述行车轨迹预显示的装置实施例的实现方式同样适用于该汽车的实施例中，也能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。