CN101900814A - 倒车雷达系统及倒车雷达探测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的一种倒车雷达系统，包括多个安装在汽车尾部下端的超声波探测头，所述多个超声波探测头横向均匀排列，所述多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面的范围，若相邻超声波探测头探测物体距离的差值小于或等于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值2至4厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物，不报警；若相邻超声波探测头探测物体距离的差值大于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值3至8厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。

Description

倒车雷达系统及倒车雷达探测方法
技术领域
本发明涉及一种倒车雷达系统及倒车雷达探测方法，尤其涉及一种装有尾部悬挂部件的汽车倒车雷达系统及倒车雷达探测方法。
背景技术
随着汽车技术的发展，汽车倒车雷达正越来越广泛应用在汽车倒车系统中。在现有的汽车倒车雷达系统中，通过后置超声波传感器感应汽车后部的障碍物，倒车系统测量汽车后方障碍物，并通过前置显示器显示测量到的障碍物的距离。现有技术在测量障碍物时，由于汽车后方有备胎或拖车栓等，通常采用分段测量忽略该障碍物，但正由于是通过分段将备胎或拖车栓忽略掉，这样就使得此测量方位内都变成了盲区，这样往往导致测量不到汽车尾部的部分障碍物。
发明内容
本发明解决的技术问题是：通过构建一种倒车雷达系统，克服现有技术中由于通常采用分段测量忽略该障碍物导致测量不到汽车尾部的部分障碍物的技术问题。
本发明的技术方案是：构建一种倒车雷达系统，包括多个安装在汽车尾部下端的超声波探测头，所述多个超声波探测头横向均匀排列，所述多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面的范围，若相邻超声波探测头探测物体距离的差值小于或等于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值2至4厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物；若相邻超声波探测头探测物体距离的差值大于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值5至8厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
本发明的进一步技术方案是：若仅一个超声波探测头探测到物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
本发明的进一步技术方案是：若非相邻的超声波探测头探测到物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
本发明的进一步技术方案是：若超声波探测头探测的标定障碍物在前后移动，移动距离超过3至8厘米时，则所述倒车雷达系统将该标定障碍物去除，如果下次在此位置测量到物体，则判断该物体为障碍物。
本发明的进一步技术方案是：所述超声波探测头至少两次探测物体的距离为多组超声波探测头分别多次进行探测。
本发明的进一步技术方案是：所述超声波探测头至少两次探测物体的距离时，每次探测间隔时间范围为200毫秒。
本发明的技术方案是：提供一种倒车雷达探测方法，包括多个安装在汽车尾部下端的超声波探测头，所述多个超声波探测头在横向直线均匀排列，所述多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面的范围，包括如下步骤：
探测物体距离：多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面物体的距离；
进行障碍物判断：若相邻超声波探测头探测物体距离的差值小于或等于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值2至4厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物；若相邻超声波探测头探测物体距离的差值大于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值5至8厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
本发明的进一步技术方案是：在进行障碍物判断步骤中，若仅一个超声波探测头探测到物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
本发明的进一步技术方案是：在进行障碍物判断步骤中，若非相邻的超声波探测头探测到物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
本发明的进一步技术方案是：在进行障碍物判断步骤中，若超声波探测头探测的物体在前后移动，移动距离超过3至8厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
本发明的技术效果是：通过在车尾部下端设置多个超声波探测头，然后通过倒车雷达系统区分探测到汽车尾部的障碍物是汽车本身的备胎或拖车栓等物件还是障碍物。本发明倒车雷达系统能准确地探测汽车尾部的障碍物。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明标定障碍物探测的结构示意图。
图3为本发明障碍物探测的结构示意图。
图4为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明的具体实施方式是：构建一种倒车雷达系统，包括多个安装在汽车尾部下端的超声波探测头A、B、C、D，所述多个超声波探测头横向均匀排列，所述多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面范围的障碍物X、Y、Z。所述倒车雷达系统根据多个超声波探测头探测物体距离的差值与相应超声波探测头之间的距离作为判断物体是否是障碍物的标准一，同时，将所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值与所述超声波探测头探测物体距离均值的差值大小关系作为判断物体是否是障碍物的标准二，两个标准进行结合即达到准确确定标定障碍物。本发明中，所述标定障碍物为汽车自身的备胎、拖车栓、防撞杆等，在运行过程中，倒车雷达系统确定物体为标定障碍物时不报警；确定为障碍物时，报警。具体判定标准为：若相邻超声波探测头探测物体距离的差值小于或等于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值2至4厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物(如备胎、拖车栓等)，不报警；若相邻超声波探测头探测物体距离的差值大于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值5至8厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。多个探测头循环对所探测区域进行测量，倒车雷达系统将会对除标定障碍物以外的障碍物进行报警。
本发明的具体实施过程如下：所述倒车雷达系统在判定所述超声波探测头探测的物体是否为障碍物时，从如下两个标准进行判定：标准一，所述倒车雷达系统根据多个超声波探测头探测物体距离的差值与相应超声波探测头之间的距离；标准二，以及所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值与所述超声波探测头探测物体均值的差值来判定是否是障碍物。
本发明的具体实施例中，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值3厘米时，为该标准所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物的最佳值。所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值3厘米，为该标准所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物的最佳值。
本发明中，由于本发明的主要目的是在使用超声波探测头时不会将车上的象备胎、拖车栓等物体作为障碍物进行报警，通过标准一和标准二的结合来判断所探测物体是否是障碍物，将车上象备胎、拖车栓等物体排除。
以下通过具体实施例进行说明：
以下实施例中，在汽车尾部下端设置四个超声波探测头，所述四个超声波探测头均匀横向排列，超声波探测头的间隔距离为40厘米，超声波探测头探测时，车辆在运动之中。
实施例一：如图2所示，A探测头测量到车身备胎距离为40厘米，B探测头测量到车身备胎距离为20厘米，A、B探测头测量距离之差为20厘米，在20厘米范围之内，所以此标定障碍物符合标准一要求。而此时，对于符合标准一要求的探测头测量距离，倒车雷达系统会通过探测头测量该物体是否符合标准二，即：A探测头多次探测该物体的距离，若至少两次探测物体距离的差值与所述超声波探测头探测物体均值的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值2至4厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物；若至少两次探测物体距离的差值与所述超声波探测头探测物体均值的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值3至8厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
实施例二：，A、B两相邻探测头间距为40厘米，若A探测头三次探测该物体的距离分别为：41厘米、39厘米、40厘米，则取均值40。两次差值均为1厘米，小于3厘米；B探测头三次探测该物体的距离分别为：32厘米、30厘米、28厘米，则取均值30。两次差值均为2厘米，小于3厘米，A、B探测头差值小于20厘米，此时，所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物(如备胎、拖车栓等)，并且将A探测头40厘米和B探测头30厘米距离存储在存储器中。
实施例三，A、B两相邻探测头间距为40厘米，若A探测头三次探测该物体的距离分别为：45厘米、35厘米、40厘米，则取均值40。两次差值均为5厘米，大于3厘米；B探测头三次探测该物体的距离分别为：36厘米、30厘米、24厘米，则取均值30。两次差值均为6厘米，大于5厘米，A、B探测头差值即使小于20厘米，但A、B探测头3次测量结果不一致，此时，所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物，此时将A探测头和B探测头存储器的数据清除。
实施例四：如图3所示，后面有一个不属于车身的防护杆，A探测头测量到防护杆胎距离为60厘米，B探测头测量到防护杆距离为85厘米，A、B探测头测量距离之差为25厘米，在20厘米范围之外，不符合标准一要求，即，该防护杆为障碍物。
如图2所示，本发明中具体实施方式中，若仅一个超声波探测头探测到物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。由于对于车上的象备胎、拖车栓等物体，在安装多个超声波探测头的情况下，是能够探测到的，此时，若仅只一个超若非相邻的超声波探测头探测到物体，则证明该物体不为车上的象备胎、拖车栓等物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
对于非相邻的两个探测头(如AC、BD超声波探测头组合)探测到物体，则探测到物体的通道判定该物体为障碍物，直接对进入探测区域的任何物体报警。例如，探测到障碍物的通道为超声波探测头A、B、D组合，当超声波探测头A、B两通道探测到的物体误差小于20厘米，通过被探测物体为车上的物体，A、B两通道探测到的物体为标定障碍物，A、B两通道不报警，由于超声波探测头B和D之间间隔超声波探测头C，超声波探测头B和D均探测到物体，超声波探测头C没有探测到该物体，则该物体为障碍物，且为超声波探测头D探测到的障碍物，D通道报警，；当A、B两通道探测到的障碍物的距离误差大于20厘米，则A、B、D通道同时报警。
本发明的优选实施方式是：若超声波探测头探测的物体在前后移动，移动距离超过3到8厘米时，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。具体过程如下：若“标定障碍物”前后移动，当移动幅度超过3到8厘米，则系统立即把“标定障碍物”当作普通障碍物进行报警：当“标定障碍物”在前后3厘米内移动，则系统仍不报警。在汽车上类似备胎、拖车栓、后保险杠等突起物如果被去掉时可以做判断，是否将这类“标定障碍物”忽略掉。3厘米为测量误差，即备胎、拖车栓、后保险杠等突起物前后移动，以及一些外界因素对倒车雷达测量数据准确度的误差。本发明具体实施例中，移动幅度判定标准的最值确定为5厘米。
若“标定障碍物”后仍有其它障碍物，则系统仍能对“标定障碍物”后的其它障碍物进行报警。若“标定障碍物”不动，且在“标定障碍物”与探测头之间有不大于‘“标定障碍物”的物体在移动，则系统会对此移动物体报警，并在该物体离开探测区域后，系统仍不对“标定障碍物”进行报警。
本发明中，受外界环境如温度，空气灰尘含量的影响，超声波在空气中传播的速度改变，再加上车辆抖动和主机CPU测量的影响，倒车雷达主机在测量障碍物时会出现误差。空气中音速与温度的关系式：
V = 331 * 1 + T / 273
其中：V为超声波在空气中传播的速度；T为环境温度。
如在常温25℃，超声波以345m/S速度传播，测量一标定障碍物的距离为40厘米，在-20℃的低温下，超声波以319m/S速度传播，测量距离变会变成了43.2厘米而在50℃的高温下，超声波以360m/S速度传播，测量距离就变会变成了38.3厘米，在高温和低温下测量误差就会有5厘米，所以在系统上电确认标定障碍物是否存在时会有一个冗余量，即允许有一定的测量误差，这个测量之差定在5厘米以内。
如图4所示：本发明具体实施方式是，提供一种倒车雷达探测方法，包括多个安装在汽车尾部下端的超声波探测头，所述多个超声波探测头在横向直线均匀排列，所述多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面的范围，包括如下步骤：
步骤100：探测物体距离，即，多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面物体的距离。本发明中，将多个超声波探测头探测到的物体距离值进行存储并带入到系统中进行运算。
步骤200：进行障碍物判断，即，所述倒车雷达系统根据多个超声波探测头探测物体距离的差值与相应超声波探测头之间的距离作为判断物体是否是障碍物的标准一，同时，将所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值与所述超声波探测头探测物体距离均值的差值大小关系作为判断物体是否是障碍物的标准二，两个标准进行结合即达到准确确定障碍物。具体判定标准为：若相邻超声波探测头探测物体距离的差值小于或等于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值2至4厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物(如备胎、拖车栓等)；若相邻超声波探测头探测物体距离的差值大于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值5至8厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
本发明的具体实施过程如下：所述倒车雷达系统在判定所述超声波探测头探测的物体是否为障碍物时，从如下两个标准进行判定：标准一，所述倒车雷达系统根据多个超声波探测头探测物体距离的差值与相应超声波探测头之间的距离；标准二，以及所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值与所述超声波探测头探测物体均值的差值来判定是否是障碍物。
本发明的具体实施例中，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值3厘米时，为该标准所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物(如备胎、拖车栓等)的最佳值。所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值5厘米，为该标准所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物的最佳值。
本发明中，由于本发明的主要目的是在使用超声波探测头时不会将车上的象备胎、拖车栓等物体作为障碍物进行报警，通过标准一和标准二的结合来判断所探测物体是否是障碍物，将车上象备胎、拖车栓等物体排除。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种倒车雷达系统，包括多个安装在汽车尾部下端的超声波探测头，所述多个超声波探测头横向均匀排列，所述多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面的范围，若相邻超声波探测头探测物体距离的差值小于或等于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值2至4厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物；若相邻超声波探测头探测物体距离的差值大于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值5至8厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
2.根据权利要求1所述倒车雷达系统，其特征在于，若仅一个超声波探测头探测到物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
3.根据权利要求1所述倒车雷达系统，其特征在于，若非相邻的超声波探测头探测到物体，而中间间隔的超声波探测头没有探测到物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
4.根据权利要求1所述倒车雷达系统，其特征在于，若超声波探测头探测的标定障碍物在前后移动，移动距离超过3至8厘米时，则所述倒车雷达系统将该标定障碍物去除，如果下次在此位置测量到物体，则判断该物体为障碍物。
5.根据权利要求1所述倒车雷达系统，其特征在于，所述超声波探测头至少两次探测物体的距离为多组超声波探测头分别多次进行探测。
6.根据权利要求1所述倒车雷达系统，其特征在于，所述超声波探测头至少两次探测物体的距离时，每次探测间隔时间范围为200毫秒。
7.一种倒车雷达探测方法，其特征在于，包括多个安装在汽车尾部下端的超声波探测头，其特征在于，所述多个超声波探测头在横向直线均匀排列，所述多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面的范围，包括如下步骤：
探测物体距离：多个超声波探测头分别探测汽车尾部及汽车后面物体的距离；
进行障碍物判断：若相邻超声波探测头探测物体距离的差值小于或等于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值小于或等于所述超声波探测头探测物体距离均值2至4厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为标定障碍物，若相邻超声波探测头探测物体距离的差值大于相邻超声波探测头之间距离的一半，同时，所述超声波探测头至少两次探测物体距离的差值大于所述超声波探测头探测物体距离均值5至8厘米，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
8.根据权利要求7所述的倒车雷达探测方法，其特征在于，在进行障碍物判断步骤中，若仅一个超声波探测头探测到物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
9.根据权利要求7所述的倒车雷达探测方法，其特征在于，在进行障碍物判断步骤中，若非相邻的超声波探测头探测到物体，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
10.根据权利要求7所述的倒车雷达探测方法，其特征在于，在进行障碍物判断步骤中，若超声波探测头探测的物体在前后移动，移动距离超过3至8厘米时，则所述倒车雷达系统判断该物体为障碍物。
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