CN102360078A

CN102360078A - 一种测试倒车距离的方法、装置及倒车雷达

Info

Publication number: CN102360078A
Application number: CN2011102019333A
Authority: CN
Inventors: 李周; 张猛
Original assignee: Shenzhen Longhorn Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Longhorn Automotive Electronic Equipment Co Ltd
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2031-07-19
Also published as: CN102360078B

Abstract

本发明适用于汽车应用领域，提供了一种测试倒车距离的方法、装置及倒车雷达，所述方法包括：探头发射超声波脉冲信号；采集反射回来的脉冲信号，并将该脉冲信号转换为第一电压；将所述第一电压与预设的第一参考电压相比较；当所述第一电压不大于第一参考电压时，将第一电压依次与预设的参考电压集合中的参考电压相比较，所述参考电压集合为一组电压值依次递减的参考电压的集合，分别与脉冲传播的时间存在关联关系；获取所述参考电压集合中第一个小于第一电压的参考电压，并将该参考电压设置为第二参考电压，并根据第二参考电压对应的时间获得第一障碍物距离。可灵活改变灵敏度。

Description

一种测试倒车距离的方法、装置及倒车雷达

技术领域

本发明属于汽车应用领域，尤其涉及一种测试倒车距离的方法、装置及倒车雷达。

背景技术

现有的倒车雷达中，测试倒车距离时，仅仅是设置了一个参考电压来判断障碍物的距离。当这个参考电压的值取得较大的时候，难以测到距离较远的障碍物，即不灵敏；而这个参考电压的值取得较小的时候，距离近的障碍物虽然容易探测到，但是也容易因为检测到地面等“伪”障碍物而引起误报，即灵敏度过高。

因此，现有的倒车雷达的灵敏度是确定的，不能根据需要调节。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种测试倒车距离的方法，旨在解决现有的倒车雷达灵敏度不能调节的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种测试倒车距离的方法，所述方法包括：

探头发射超声波脉冲信号；

采集反射回来的脉冲信号，并将该脉冲信号转换为第一电压；

将所述第一电压与预设的第一参考电压相比较；

当所述第一电压大于第一参考电压时，输出障碍物距离为零；

当所述第一电压小于或等于第一参考电压时，将第一电压依次与预设的参考电压集合中的参考电压相比较，所述参考电压集合为一组电压值依次递减的参考电压的集合，分别与脉冲传播的时间存在关联关系；

获取所述参考电压集合中第一个小于第一电压的参考电压，并将该参考电压设置为第二参考电压，并根据第二参考电压对应的时间获得第一障碍物距离。

本发明实施例的另一目的在于提供测试倒车距离的装置，所述装置包括：

多个探头，用于发射超声波脉冲信号；

接收电路，用于采集反射回来的脉冲信号，并将该脉冲信号转换为第一电压；

第一距离判断单元，用于将第一电压与预设的第一参考电压相比较；

零距离单元，用于当所述第一电压大于第一参考电压时，输出障碍物距离为零；

第二距离判断单元，用于当第一距离判断单元判断第一电压小于第一参考电压后，将第一电压依次与预设的参考电压集合中的参考电压相比较；

距离获得单元，用于获取参考电压集合中第一个小于第一电压的参考电压，并将该参考电压设置为第二参考电压，并根据第二参考电压对应的时间获得障碍物距离。

本发明实施例的另一目的在于提供一种包括所述倒车装置的倒车雷达。

在本发明实施例中，设置了一组电压值依次递减的参考电压，可动态改变灵敏度。在障碍物距离较远的时候，设置较小的参考电压，而在障碍物距离较近的时候，设置较大的参考电压。解决了传统的测试方法中距离太近容易引起误报，而距离太远又不太灵敏的弊端。

附图说明

图1是本发明实施例提供的测试倒车距离的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的测试倒车距离的装置结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种测试倒车距离的方法，根据设置的一组电压值依次递减的参考电压来确定障碍物距离，由于该组电压值为依次递减的，在障碍物距离较远的时候，设置较小的参考电压，而在障碍物距离较近的时候，设置较大的参考电压，可动态改变灵敏度。

本发明提供了一种测试倒车距离的方法和装置：

所述方法包括：

探头发射超声波脉冲信号；

将所述第一电压与预设的第一参考电压相比较；

所述装置包括：

多个探头，用于发射超声波脉冲信号；

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

如图1所示为本发明提供的测试倒车距离的方法的流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在步骤S101中，发射超声波脉冲信号。

在本发明实施例中，通过单片机启动超声波探头发射超声波信号。根据不同的探头，可以发射不同个数的超声波脉冲。例如：如果发射10个或12个脉冲，对于频率为40KHZ的超声波来说，每个脉冲的周期为25us。

在步骤S102中，采集反射回来的脉冲信号，并将该脉冲信号转换为第一电压。

在本发明实施例中，当发射出去的脉冲信号遇到障碍物后反射回来，采集反射回来的脉冲信号，并根据反射回来的脉冲信号的强度将脉冲信号转换为第一电压。

在本发明实施例中，由于探头其固有的属性，在发射脉冲之后不会立即停止振动，而是慢慢趋于静止(即余振)。因此，为了消除余振的影响，在余振时间内不采集反射回来的脉冲信号，而是延时到余振过后再采集反射回来的脉冲信号。

消除余振影响的方法具体可为，发射脉冲信号之后，启动一个定时器TMR0，并设置TMR0的预分频为X2(X2为一个预设的常数)，即TMR0每X2个机器周期计数一次，一直到TMR0计时时间超过余振时间后才开始采集反射回来的脉冲信号。

在本发明实施例中，采集反射回来的脉冲信号，并将该脉冲信号转换为第一电压后，并依次对该电压进行放大、滤波及倍压检波处理，最后对该电压进行AD转换，将模拟电压转换为数字电压。

具体的，首先由一级电压负反馈放大电路放大反射回来的脉冲信号所转换的电压，且该放大电路设有滑动变阻器，可手动调节灵敏度。再次，由两级多路反馈带通滤波放大电路来继续放大电压并滤除无用的噪声和干扰信号。再次，通过二极管倍压检波电路，再次提升滤波放大后的电压幅度。

在步骤S103中，将第一电压与预设的第一参考电压相比较，若第一电压大于第一参考电压则执行步骤S104，否则执行步骤S105。

在本发明实施例中，由于余振的存在，导致倒车雷达存在一个最小探测距离，也就是在该距离内倒车雷达是测试不到障碍物的。因此，预设一个第一参考电压，该参考电压的值等于在倒车雷达最小探测距离内发射超声波又反射回来后的脉冲信号转换为电压后对应的值。例如：若倒车雷达的最小探测距离为0.3米，发射超声波脉冲信号后该脉冲信号在遇到0.3米远的障碍物后反射回来，将该反射回来的脉冲信号转换为电压所得的电压值，即为第一参考电压的电压值。由第一参考电压的来源可知，若第一电压大于第一参考电压则说明在最小探测距离内测试到障碍物，但由于无法判断该障碍物的具体距离，因此，此时设置障碍物距离为零。若第一电压不大于第一参考电压则说明障碍物距离大于最小探测距离。

下面将详述一种在倒车雷达最小探测距离内测试是否存在障碍物的方法，在发射超声波脉冲信号后，启动定时器TMR0，在定时器设置的采样时间段内采集脉冲信号，并将采集到的脉冲信号转换为电压后存储至数组GATHER[](一般采集32个数)中，再将一个该数组中顺序较后的数(若采集32个数，则选取第28个数)与第一参考电压相比较，若大于第一参考电压，则说明在最小探测距离内存在障碍物。其中，定时器设置的采样时间段为脉冲在长度为倒车雷达能测试到的最小距离两倍的距离内传播的时间减去余振时间。

在步骤S104中，输出障碍物距离为零。

在本发明实施例中，若第一电压大于第一参考电压则说明在最小探测距离内测试到障碍物，但由于无法判断该障碍物的具体距离，因此，此时设置障碍物距离为零。

在步骤S105中，将第一电压依次与预设的参考电压集合中的参考电压相比较。

在本发明实施例中，若第一电压不大于第一参考电压则说明障碍物距离大于最小探测距离，因此要继续判断障碍物的距离。

在本发明实施例中，将第一电压依次与预设的参考电压集合中的参考电压相比较，其中，参考电压集合为一组电压值依次递减的参考电压的集合，分别与脉冲传播的时间存在关联关系。例如：该参考电压集合中有5个参考电压，每个参考电压对应的时间分别为：障碍物距离为2.5米时超声波脉冲反射回来的时间，障碍物距离为2米时超声波脉冲反射回来的时间，障碍物距离为1.5米时超声波脉冲反射回来的时间，障碍物距离为1米时超声波脉冲反射回来的时间及障碍物距离为0.5米时超声波脉冲反射回来的时间。由于距离越远，反射回来的超声波脉冲强度越弱，相应的转换为的电压值就越小，因此，根据距离的由远到近，参考电压集合中参考电压的值是依次递减的。

在步骤S106中，获取参考电压集合中第一个小于第一电压的参考电压，并将该参考电压设置为第二参考电压，并根据第二参考电压对应的时间获得第一障碍物距离。

在本发明实施例中，将电压依次与预设的参考电压集合中的参考电压相比较，若第一电压小于参考电压集合中的参考电压则说明超声波脉冲传播的时间大于此时参考电压对应的时间，即障碍物距离偏远。因此，继续比较，直到第一电压大于参考电压集合的其中一个参考电压时，不再进行比较，说明此时大于第一电压的这个参考电压(即参考电压集合中第一个小于第一电压的参考电压)对应的时间点上探测到了障碍物。因此，将该参考电压设置为第二参考电压，并根据第二参考电压对应的时间获得第一障碍物距离。获得障碍物距离的方法为：将第二参考电压对应的时间的二分之一乘以脉冲的传播速度获得脉冲的传播距离，再加上倒车雷达的最小测试距离获得障碍物距离。

在现有的倒车雷达中，由于并没有设置参考电压的集合，而仅仅是设置了一个参考电压来判断障碍物的距离。当这个参考电压的值取得较大的时候，难以测到距离较远的障碍物，即不灵敏；而这个参考电压的值取得较小的时候，距离近的障碍物虽然容易探测到，但是也容易因为检测到地面等“伪”障碍物而引起误报，即灵敏度过高。因此，在本发明实施例中，设置了一组电压值依次递减的参考电压，可动态改变灵敏度。在障碍物距离较远的时候，设置较小的参考电压，而在障碍物距离较近的时候，设置较大的参考电压。解决了传统的测试方法中距离太近容易引起误报，而距离太远又不太灵敏的弊端。

在本发明实施例中，将第一电压依次与预设的参考电压集合中的参考电压相比较，获得障碍物距离的方法具体可用下述方法实现：

设置定时器TMR1(其中可设定TMR1的预分频为X8分频，TMR1的最大值为X9，其中，X8为一预设的常数，X9为脉冲在长度为倒车雷达能测试到的最大距离两倍的距离内传播的时间)，设置参考电压集合为ADCOM[TMR1/2](由于随着TMR1的增加，TMR1/2可一次从0取到X9/2，即可依次取得参考电压集合ADCOM[TMR1/2]中的每个参考电压)，并设置变量ADSILL。启动定时器TMR1后，依次将ADCOM[TMR1/2]的值赋给变量ADSILL。将采集到的脉冲信号转换为的电压与变量ADSILL相比，若电压大于变量ADSILL，则说明在此时赋值给变量ADSILL的ADCOM[TMR1/2]对应的时间点上出现了障碍物。则记录下此时定时器TMR1的值，并根据该定时器的值计算出障碍物的距离。

在步骤S107中，再次采集反射的脉冲信号并转换为第二电压，比较第二电压与第二参考电压，若第二电压大于第二参考电压，则执行步骤S108，否则返回执行步骤S102。

在本发明实施例中，由于可能会有噪声等干扰信号，因此会再次采集反射的脉冲信号转换为第二电压，若第二电压仍然大于第二参考电压，则说明两次采集到的脉冲信号均为反射回来的超声波脉冲信号，则记录第一障碍物距离。若第二电压不大于第二参考电压，则说明第一电压或第二电压的至少一个是采集到的干扰信号而非反射回来的超声波脉冲信号。但由于无法判断是第一次还是第二次采集的为干扰信号，因此返回执行步骤S102，重新采集脉冲信号并转换为电压后与预设的参考电压集合相比较来计算障碍物距离。

在步骤S108中，记录第一障碍物距离，将第一障碍物距离与预设的参考距离相比较，若相等，则说明没有测试到障碍物，否则执行步骤S109。

在本发明实施例中，若第一障碍物距离与预设的参考距离相等，则说明在倒车雷达最远测试距离内都没有障碍物。其中，预设的参考距离为倒车雷达最远测试距离。

在步骤S109中，重复执行步骤S101至S107，获得第二障碍物距离，比较第二障碍物距离与第一障碍物距离，若相等，则输出第一障碍物距离。

在本发明实施例中，若在预设的时间内未能采集到脉冲信号，则说明在倒车雷达能测试到的距离内不存在障碍物。其中，预设的时间为脉冲在长度为倒车雷达能测试到的最大距离两倍的距离内传播的时间。

实施例二：

为了更加精确地得到最终的障碍物距离，在本发明第二实施例中，设置了多个探头来多次测试障碍物距离。

具体为，采用其他探头分别发射超声波脉冲信号后，执行步骤S101到步骤S106的方法获取多个障碍物距离，并将测试到的这些障碍物距离的最小值作为最终结果。其中，探头的数量可为4个、6个等。探头的数量与计算的障碍物距离的个数相等。

在本发明实施例中，由于多个探头分别测试障碍物距离，获得多个障碍物距离，最后取所测得的障碍物距离的最小值，使得最终的障碍物距离结果更加精确，防止了噪声等干扰信号的误测。

实施例三：

图2示出了本发明实施例提供的在测试倒车距离的装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部份。该装置可以是内置于倒车雷达中的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，或者作为独立的挂件集成到倒车雷达或倒车雷达的应用系统中。其中：

探头21，用于发射超声波脉冲信号。

在本发明实施例中，有多个探头21。

接收电路22，用于采集反射回来的脉冲信号，并将该脉冲信号转换为第一电压。

预处理单元23，用于将第一电压进行放大、滤波及倍压检波处理，并对第一电压进行AD转换。

第一距离判断单元24，用于将第一电压与预设的第一参考电压相比较。

在本发明实施例中，参考电压集合为一组电压值依次递减的参考电压的集合，分别与脉冲传播的时间存在关联关系。

第二距离判断单元25，用于当第一距离判断单元24判断第一电压小于第一参考电压后，将第一电压依次与预设的参考电压集合中的参考电压相比较。

距离获得单元26，用于获取参考电压集合中第一个小于第一电压的参考电压，并将该参考电压设置为第二参考电压，并根据第二参考电压对应的时间获得障碍物距离。

在本发明实施例中，第一距离判断单元24、第二距离判断单元25及距离获得单元26均是微处理器中的一部分。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种测试倒车距离的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1，探头发射超声波脉冲信号；

步骤2，采集反射回来的脉冲信号，并将该脉冲信号转换为第一电压；

步骤3，将所述第一电压与预设的第一参考电压相比较；

步骤4，当所述第一电压大于第一参考电压时，输出障碍物距离为零；

步骤5，当所述第一电压小于或等于第一参考电压时，将第一电压依次与预设的参考电压集合中的参考电压相比较，所述参考电压集合为一组电压值依次递减的参考电压的集合，分别与脉冲传播的时间存在关联关系；

步骤6，获取所述参考电压集合中第一个小于第一电压的参考电压，并将该参考电压设置为第二参考电压，并根据第二参考电压对应的时间获得第一障碍物距离。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一参考电压的电压值为在倒车雷达最小探测距离内发射超声波又反射回来后的脉冲信号转换为电压后对应的值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

在余振时间过后采集反射回来的脉冲信号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤2之后，还包括：

将第一电压进行放大、滤波及倍压检波处理，并对第一电压进行AD转换。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤6之后，还包括：

再次采集反射的脉冲信号并转换为第二电压，比较第二电压与第二参考电压；

若第二电压大于第二参考电压，则记录第一障碍物距离；

若第二电压小于或等于第二参考电压，则返回执行步骤2。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4之后，还包括：

将第一障碍物距离与预设的参考距离相比较，所述预设的参考距离为倒车雷达最远测试距离；

当第一障碍物距离与预设的参考距离相等时，则倒车雷达最远测试距离内没有障碍物；

当第一障碍物距离与预设的参考距离不相等时，再次执行步骤1、步骤2、步骤3、步骤4、步骤5及步骤6，获得第二障碍物距离；

当第二障碍物距离与第一障碍物距离相等时，输出第一障碍物距离。

7.如权利要求1任一权利要求所述的方法，其特征在于，在所述步骤4之后还包括：

采用其他探头分别发射超声波脉冲信号后，执行步骤1、步骤2、步骤3、步骤4、步骤5及步骤6的方法，获得多个障碍物距离；

获得所述多个障碍物距离的最小值并输出。

8.一种测试倒车距离的装置，其特征在于，所述装置包括：

多个探头，用于发射超声波脉冲信号；

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

预处理单元，用于将第一电压进行放大、滤波及倍压检波处理，并对第一电压进行AD转换。

10.一种倒车雷达，其特征在于，所述倒车雷达包括权利要求7或8所述的测试倒车距离的装置。