CN102621553B - 一种定位障碍物距离的方法及使用该方法的辅助驾驶系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及辅助驾驶系统，特别是涉及一种定位障碍物距离的方法及使用该方法的辅助驾驶系统。本发明改进了超声波传感器安装阵列，让相邻的超声波传感器呈交错排列，每3个相邻的超声波传感器位置点连线形成三角形，从而演算出障碍物端点的空间点位置数据。这种测量障碍物距离的方法及使用该方法的辅助驾驶系统，能准确地测量障碍物的位置，保障行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及辅助驾驶系统，特别是涉及一种定位障碍物距离的方法及使用该方法的辅助驾驶系统。
背景技术
现有的超声波测距辅助驾驶系统测量障碍物的方法：一般是通过在汽车的前侧和后侧加装一排与地面平行的超声波传感器组成直线型阵列，这些传感器同时发送相同频率的超声波，然后同时开始监听反射回波，以最短时间收到回波信号的的传感器为支点，通过对信号发射和返回的时间T进行计数，得到障碍物与支点传感器之间的点对点距离L，即L＝C×T/2(C为超声波在空气中的传播速度)。这种点对点的测距方式，得到的实际上是传感器与障碍物最近反射点之间的直线绝对距离，而不是障碍物与车身之间在车身移动方向上的相对距离。基于点对点距离的判定方式在处理诸如从地面出发有相当高度的障碍物时误导驾驶的风险不大，但是当处理悬浮块状目标的时候，就会有很大的风险。因为悬浮体与车身的相对距离某些时候远小于它与超声波传感器位置点之间的直线距离，给驾驶员不准确的距离控制辅助信息，对行车安全构成风险。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种定位障碍物距离的方法及使用该方法的辅助驾驶系统，能准确地测量障碍物的位置，保障行车安全。
本发明所采取的技术方案是：本发明对辅助驾驶系统的超声波传感器安装阵列进一步改进：相邻的超声波传感器呈交错排列安装，每3个相邻的超声波传感器位置点连线形成三角形。超声波传感器至少包括：A超声波传感器、B超声波传感器和C超声波传感器。
为了得到车身与障碍物的相对距离，本发明的定位障碍物距离的方法步骤如下：
步骤I，设置至少三个超声波传感器，在单一超声波有效测量周期内，任意的一个超声波传感器发射超声波，之后所有超声波传感器进入监听状态；
步骤II，三个交错排列的A超声波传感器(11)、B超声波传感器(12)和C超声波传感器(13)分别接收从O障碍物端点反射回来的超声波信号并测得发射信号至接收信号的时间T；
步骤III，根据L＝C×T/2(C为超声波在空气中的传播速度)，得到O障碍物端点与B超声波传感器之间的直线距离L(B)；同时得到O障碍物端点与A超声波传感器、O障碍物端点与C超声波传感器之间距离分别相对于L(B)的增量：ΔL(A)和ΔL(C)。从而得到A超声波传感器与O障碍物端点之间的直线距离L(A)＝L(B)+ΔL(A)，C超声波传感器与O障碍物端点之间的直线距离L(C)＝L(B)+ΔL(C)；
步骤IV，三角形A-B-O，三角形B-C-O，三角形C-A-O的各边边长确定，结合基准测量三角形A-B-C，演算出O障碍物端点的空间点位置数据。进一步得出O障碍物端点相对车身上最近点之间相对于车身移动方向的最近距离。
其中，每个单一超声波有效测量周期内，只有一个超声波传感器发射超声波，且下一个有效测量周期中，发射超声波的超声波传感器将进行轮换，以分时覆盖全探测范围。
本发明的有益效果是：本发明在现有辅助驾驶系统零部件的物理层面上，并不做定向的改动，不会导致物理成本的增加，通过改变超声波传感器安装阵列和测量计算方法而提高系统工作的准确度，提供驾驶员以更加精准的距离控制辅助信息，保障行车安全。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图中，1、超声波传感器；11、A超声波传感器；12、B超声波传感器；13、C超声波传感器；2、O障碍物端点。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了根据本发明所采用的一种实施方式的示意图。
该辅助驾驶系统，让相邻的超声波传感器1呈交错排列安装，每3个相邻的超声波传感器的位置点连线形成三角形。超声波传感器1至少包括：A超声波传感器11、B超声波传感器12和C超声波传感器13。
本发明的定位障碍物距离的方法如下：
步骤I，设置至少三个超声波传感器，在单一超声波有效测量周期内，任意的一个超声波传感器发射超声波，之后所有超声波传感器1进入监听状态；
步骤II，三个交错排列的A超声波传感器(11)、B超声波传感器(12)和C超声波传感器(13)分别接收从O障碍物端点反射回来的超声波信号并测得发射信号至接收信号的时间T；
步骤III，根据L＝C×T/2(C为超声波在空气中的传播速度)，得到O障碍物端点2与B超声波传感器12之间的直线距离L(B)；同时得到O障碍物端点2与A超声波传感器11、O障碍物端点2与C超声波传感器13之间距离分别相对于L(B)的增量：ΔL(A)和ΔL(C)。从而得到A超声波传感器11与O障碍物端点2之间的直线距离L(A)＝L(B)+ΔL(A)，C超声波传感器13与O障碍物端点2之间的直线距离L(C)＝L(B)+ΔL(C)；
步骤IV，三角形A-B-O，三角形B-C-O，三角形C-A-O的各边边长确定，结合基准测量三角形A-B-C，演算出O障碍物端点2的空间点位置数据。进一步得出O障碍物端点2相对车身上最近点之间相对于车身移动方向的最近距离；进一步得出O障碍物端点2相对车身上最近点之间相对于车身移动方向的最近距离，将这一最终距离数据通过人机交互系统提示驾驶员，达到辅助驾驶的目的。
其中，每个单一超声波有效测量周期内，超声波传感器1中只有一个发射超声波，且下一个有效测量周期中，发射超声波的超声波传感器1将进行轮换，以分时覆盖全探测范围。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (1)
1.一种定位障碍物距离的方法，其步骤如下：
Ⅰ，设置至少三个超声波传感器，所有超声波传感器(1)交错排列；在单一超声波有效测量周期内，任意的一个超声波传感器发射超声波，之后所有超声波传感器进入监听状态，所述的单一超声波有效测量周期内只有一个超声波传感器(1)发射超声波，而且在下一个单一超声波有效测量周期中，发射超声波的超声波传感器(1)将进行轮换，以分时覆盖全探测范围。；
II，三个交错排列的A超声波传感器(11)、B超声波传感器(12)和C超声波传感器(13)分别接收从O障碍物端点反射回来的超声波信号并测得发射信号至接收信号的时间T；
III，根据L=C×T/2（C为超声波在空气中的传播速度），得到O障碍物端点（2）与B超声波传感器(12)之间的直线距离L(B)；同时得到O障碍物端点（2）与A超声波传感器(11)、O障碍物端点(2)与C超声波传感器(13)之间距离分别相对于L(B)的增量：ΔL(A)和ΔL(C)；从而得到A超声波传感器(11)与O障碍物端点(2)之间的直线距离L(A)=L(B)+ΔL(A)，C超声波传感器(13)与O障碍物端点(2)之间的直线距离L(C)=L(B)+ΔL(C)；
IV，三角形A-B-O，三角形B-C-O，三角形C-A-O的各边边长确定，结合基准测量三角形A-B-C，演算出O障碍物端点(2)的空间点位置数据。
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