CN105857171A - 一种基于多传感器的汽车防撞方法 - Google Patents
一种基于多传感器的汽车防撞方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于多传感器的汽车防撞方法，采用汽车防撞预警装置来实现，通过中央处理器控制控制第一至第五雷达传感器分别得到雷达传感器至障碍物的距离，通过三角函数进行建模计算，得到车尾到障碍物的垂直距离，当垂直距离大于等于阈值时，则发出警报，能够实现大范围监控，报警正确率高，成本低，并且有效的消除测量误差。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全领域，具体涉及一种基于多传感器的汽车防撞方法。
背景技术
公共交通安全是公众非常关心的问题，而对于汽车驾驶者而言驾驶安全是一个重大的问题。在很多的交通事故中，碰撞是经常发生的事故形式，侧、后方的碰撞占的比例很高。侧、后方的碰撞通常发生在交叉路口、变向、超车、倒车等环境下，对于车辆的损害也很大，维修成本比较高。如何有效、准确的提醒驾驶员，从而预防汽车碰撞成了非常热门的问题。
目前，现有的汽车防碰撞的方式主要是在汽车的前后方加装保险杠，安装安全气囊和安全带的方式保护驾驶员和乘客，另外还有通过在汽车的周围的车身上设置雷达，从而在汽车靠近障碍物或者可能发生碰撞的对象提醒驾驶者，预防发生碰撞。然而目前设置雷达的方式提醒驾驶员实现的预警的方式准确率比较低，误报警的机率很高，给驾驶员造成了很多的不便，另外现有技术中的雷达往往是针对某一角度范围进行扫描，没有与之配合的监控、校准、确认判断的雷达系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实现大范围监控，报警正确率高，成本低，并且有效的消除测量误差的基于多传感器的汽车防撞方法。
本发明提供了一种基于多传感器的汽车防撞方法，采用汽车防撞预警装置来实现，其中汽车防撞预警装置包括分别与中央处理器连接的雷达传感装置和报警器，雷达传感装置包括依次设置在汽车尾部的位于同一直线上的5个雷达传感器，第一雷达传感器和第五雷达传感器分别位于汽车尾部的两端，距离为L，第三雷达传感器位于分别距第一雷达传感器和第五雷达传感器L/2处，第二雷达传感器位于距第一雷达传感器a处，第四雷达传感器位于距第五雷达传感器b处，其中a和b都小于L/2,且a+b＝L/2；
依次包括以下步骤：
(1)通过中央处理器控制第三雷达传感器以角度α发射雷达信号R3进行障碍物扫描，其中α为发射雷达信号R3方向与所述直线的夹角；
(2)接收从障碍物返回的回波信号E3，得到第三雷达传感器与障碍物的距离A，通过公式d1＝Asinα计算得到障碍物到车尾的垂直距离d1；
(3)通过中央处理器分别控制第一、二雷达传感器同时发射雷达信号R1、R2进行扫描，其中发射雷达信号R1、R2汇聚于同一点，且所述点位于距离所述直线为d1且平行的平行线上；
(4)分别接收从障碍物返回的回波信号E1和E2，分别得到第一、二雷达传感器与障碍物的距离B1和B2，计算其中β为发射雷达信号R1方向与所述直线的夹角，通过反三角函数公式得到β值；
(5)通过公式d2＝B1sinβ计算得到障碍物与车尾的垂直距离d2；
(6)通过中央处理器分别控制第四、五雷达传感器同时发射雷达信号R4、R5进行扫描，其中发射雷达信号R4、R5汇聚于同一点，且所述点位于距离所述直线为d1且平行的平行线上；
(7)分别接收从障碍物返回的回波信号E4和E5，分别得到第四、五雷达传感器与障碍物的距离C2和C1，计算其中θ为发射雷达信号R4方向与所述直线的夹角，通过反三角函数公式得到θ值；
(8)通过公式d3＝C2sinθ计算得到障碍物与车尾的垂直距离d3；
(9)按照权重计算计算 如果d小于阈值，则重复步骤(1)-(8)，如果大于等于阈值，则通过中央处理器控制报警器发出警报。
优选地，雷达传感器为超声波雷达传感器和/或激光雷达传感器。
优选地，报警器为有线报警器和/或无线报警器。
本发明的基于多传感器的汽车防撞方法，可以实现：
1)能够实现大范围扫描监控，预警范围大，优化的设置传感器及其位置参数，有效的消除了测量时的各种干扰造成的误差，准确率提高。
2)经过多种计算方式的组合，得到的数据更加可靠，报警正确率高，成本低。
附图说明
图1汽车防撞预警装置结构示意图
图2雷达传感装置设置结构示意图
图3雷达传感装置设置工作原理示意图
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种基于多传感器的汽车防撞方法，如附图1所示，采用汽车防撞预警装置来实现，其中汽车防撞预警装置包括分别与中央处理器连接的雷达传感装置和报警器，如附图2所示，雷达传感装置包括依次设置在汽车尾部的位于同一直线上的5个雷达传感器1，如附图3所示，第一雷达传感器和第五雷达传感器分别位于汽车尾部的两端，距离为L，第三雷达传感器位于分别距第一雷达传感器和第五雷达传感器L/2处；第二雷达传感器位于距第一雷达传感器a处，第四雷达传感器位于距第五雷达传感器b处，其中a和b都小于L/2,且a+b＝L/2。具体来说，基于多传感器的汽车防撞方法依次包括如下步骤：
(1)通过中央处理器控制第三雷达传感器以角度α发射雷达信号R3进行障碍物扫描，其中α为发射雷达信号R3方向与所述直线的夹角；
(2)接收从障碍物返回的回波信号E3，得到第三雷达传感器与障碍物的距离A，通过公式d1＝Asinα计算得到障碍物到车尾的垂直距离d1；
(3)通过中央处理器分别控制第一、二雷达传感器同时发射雷达信号R1、R2进行扫描，其中发射雷达信号R1、R2汇聚于同一点，且所述点位于距离所述直线为d1且平行的平行线上；
(4)分别接收从障碍物返回的回波信号E1和E2，分别得到第一、二雷达传感器与障碍物的距离B1和B2，计算其中β为发射雷达信号R1方向与所述直线的夹角，通过反三角函数公式得到β值；
(5)通过公式d2＝B1sinβ计算得到障碍物与车尾的垂直距离d2；
(6)通过中央处理器分别控制第四、五雷达传感器同时发射雷达信号R4、R5进行扫描，其中发射雷达信号R4、R5汇聚于同一点，且所述点位于距离所述直线为d1且平行的平行线上；
(7)分别接收从障碍物返回的回波信号E4和E5，分别得到第四、五雷达传感器与障碍物的距离C2和C1，计算其中θ为发射雷达信号R4方向与所述直线的夹角，通过反三角函数公式得到θ值；
(8)通过公式d3＝C2sinθ计算得到障碍物与车尾的垂直距离d3；
(9)按照权重计算计算 如果d小于阈值，则重复步骤(1)-(8)，如果大于等于阈值，则通过中央处理器控制报警器发出警报。
需要说明的是，在计算的过程中可能出现取值正负的问题，对于本领域技术人员而言可以根据实际的计算结果的正负来做出调整，取正值、负值或正值和负值的组合，对于不满足计算条件的极端情况应该剔除。
尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。
Claims (3)
1.一种基于多传感器的汽车防撞方法，采用汽车防撞预警装置来实现，其中汽车防撞预警装置包括分别与中央处理器连接的雷达传感装置和报警器，雷达传感装置包括依次设置在汽车尾部的位于同一直线上的5个雷达传感器，第一雷达传感器和第五雷达传感器分别位于汽车尾部的两端，距离为L，第三雷达传感器位于分别距第一雷达传感器和第五雷达传感器L/2处，第二雷达传感器位于距第一雷达传感器a处，第四雷达传感器位于距第五雷达传感器b处，其中a和b都小于L/2,且a+b＝L/2；
其特征在于，依次包括以下步骤：
(1)通过中央处理器控制第三雷达传感器以角度α发射雷达信号R3进行障碍物扫描，其中α为发射雷达信号R3方向与所述直线的夹角；
(2)接收从障碍物返回的回波信号E3，得到第三雷达传感器与障碍物的距离A，通过公式d1＝Asinα计算得到障碍物到车尾的垂直距离d1；
(3)通过中央处理器分别控制第一、二雷达传感器同时发射雷达信号R1、R2进行扫描，其中发射雷达信号R1、R2汇聚于同一点，且所述点位于距离所述直线为d1且平行的平行线上；
(4)分别接收从障碍物返回的回波信号E1和E2，分别得到第一、二雷达传感器与障碍物的距离B1和B2，计算其中β为发射雷达信号R1方向与所述直线的夹角，通过反三角函数公式得到β值；
(5)通过公式d2＝B1sinβ计算得到障碍物与车尾的垂直距离d2；
(6)通过中央处理器分别控制第四、五雷达传感器同时发射雷达信号R4、R5进行扫描，其中发射雷达信号R4、R5汇聚于同一点，且所述点位于距离所述直线为d1且平行的平行线上；
(7)分别接收从障碍物返回的回波信号E4和E5，分别得到第四、五雷达传感器与障碍物的距离C2和C1，计算其中θ为发射雷达信号R4方向与所述直线的夹角，通过反三角函数公式得到θ值；
(8)通过公式d3＝C2sinθ计算得到障碍物与车尾的垂直距离d3；
(9)按照权重计算计算 如果d小于阈值，则重复步骤(1)-(8)，如果大于等于阈值，则通 过中央处理器控制报警器发出警报。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：雷达传感器为超声波雷达传感器和/或激光雷达传感器。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：报警器为有线报警器和/或无线报警器。
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