CN106990407A - 防碰撞报警系统超声波盲区处理方法及防碰撞报警系统 - Google Patents

防碰撞报警系统超声波盲区处理方法及防碰撞报警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，包括以下步骤：达到最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；若H≤A，则维持最高报警级别标志位；若H＞A并且连续n个探测周期H≥B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位,其中A＜B；若连续m个探测周期A＜H＜B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位；其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离，n＞5,m＞5。本发明能很好地解决了传感器探测盲区内信号跳变、消失的问题，有利于规避因误报、不报造成的驾驶安全隐患，大大提高驾驶的主动安全性能及智能辅助驾驶功能的可靠性。

Description

防碰撞报警系统超声波盲区处理方法及防碰撞报警系统
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种车辆高级驾驶辅助系统(ADAS)中防碰撞报警系统超声波盲区处理方法。本发明还涉及一种采用上述汽车防碰撞报警系统超声波盲区处理方法的防碰撞报警系统。
背景技术
随着科技发展和汽车数量的急速增加，人们对汽车驾驶的安全性、智能化要求越来越高。智能驾驶已经成为汽车工业发展的重要趋势，高级驾驶辅助系统(ADAS)发展迅速。在探测到车辆靠近障碍物时，防撞报警系统以声音和图像等信号告知驾驶员障碍物距离信息，帮助驾驶员扫除视觉死角缺陷，提高驾驶安全。
智能驾驶依赖超声波传感器、雷达和摄像头等设备采集汽车周围环境信息，控制器对这些采集到的环境信息加以分析计算并作出控制。因此，传感器采集信息的准确可靠是实现汽车智能驾驶的前提和基石。摄像头采集视觉图像信息精确，但受制于天气状况：雨、雪、雾会严重干扰图像采集；雷达可有效探测几十米甚至数百米外的物体，但成本相对较高；超声波传感器成本较低，受天气影响较小，适合近距离探测，普遍应用在防撞报警(UPA)、盲点探测(BSD)和车位识别等高级驾驶辅助功能。
由于发射脉冲和余震等因素，超声波传感器存在探测盲区。盲区内返回超声波信号波形如图1所示为持续一段时间的高电平，此时传感器无法接收一次回波，因此无法正确探测障碍物距离，出现不报或误报等情形，对驾驶安全造成极大隐患。因此，对盲区内障碍物探测信号的分析处理是防撞报警系统的重点及难点。其中，图1横坐标表示自发波命令开始计时的时间，纵坐标表示超声波传感器电路电压，Bursts表示超声波传感器发波阶段，Decay表示超声波传感器余振阶段，TSND表示从软件发出指命到芯片工作的时间，TTX表示从芯片工作到发出超声波的时间。
当前解决超声波传感器盲区内障碍物信号不报或误报的方法主要有：一、增加探头个数；二、调整发射超声波脉冲数。第一种方法虽有利于准确识读距离信号但大大增加了系统成本；第二种方法减少超声波发射脉冲数量会导致最远识别距离缩短，不利于远距离障碍物的识别。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能避免由于超声波传感器接收不到回波信号 (一次回波)产生超声波探测器盲区的防碰撞报警系统超声波盲区处理方法。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种能避免由于超声波传感器信号跳变(二次回波造成信号跳变)所产生超声波探测器盲区的防碰撞报警系统超声波探测器盲区处理方法。
本发明还还提供了一种采用上述任意一种防碰撞报警系统超声波盲区处理方法的防碰撞报警系统。
本发明要解决的再一技术问题是提供一种既能避免超声波传感器接收不到回波信号产生超声波探测器盲区(信号消失)，又能避免由于超声波传感器信号跳变(二次回波造成信号跳变)所产生超声波探测器盲区的防碰撞报警系统超声波盲区处理方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种能避免由于超声波传感器接收不到回波信号产生超声波探测器盲区的防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，包括以下步骤：
将防碰撞报警系统最高报警级别标志位设置为盲区信号处理触发条件，达到所述最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；
触发盲区信号处理时；
若H≤A，则维持最高报警级别标志位；
若H＞A，则将H与B进行比较，若连续n个探测周期H≥B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位,其中A＜B；
其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离，n＞5。
为解决上述技术问题，本发明提供一种能避免由于超声波传感器信号跳变(二次回波造成信号跳变)所产生超声波探测器盲区的防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，包括以下步骤：
将防碰撞报警系统最高报警级别标志位设置为盲区信号处理触发条件，达到所述最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；
触发盲区信号处理时；
若H≤A，则维持最高报警级别标志位；
若连续m个探测周期A＜H＜B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位；
其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离,m＞5。
为解决上述技术问题，本发明提供一种既能避免超声波传感器接收不到回波信号产生超声波探测器盲区，又能避免由于超声波传感器信号跳变(二次回波造成信号跳变)所产生超声波探测器盲区的防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，包括以下步骤：
将防碰撞报警系统最高报警级别标志位设置为盲区信号处理触发条件，达到所述最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；
触发盲区信号处理时；
若H≤A，则维持最高报警级别标志位；
若H＞A，则将H与B进行比较，若连续n个探测周期H≥B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位,其中A＜B；
若连续m个探测周期A＜H＜B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位；
其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离，n＞5,m＞5。
其中，A为0.3米-0.6米，B为5米-7米，探测周期为1ms、2ms、5ms、10ms或20ms。
本发明提供一种采用上述任意一种防碰撞报警系统超声波盲区处理方法的防碰撞报警系统，包括控制器、超声波传感器、蜂鸣器和/或显示器；
超声波传感器，发射接收超声波，并将得到的高低电平反馈给控制器；
控制器，预存有述防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，根据所述高低电平计算得到时间、距离信号，并将时间、距离信号处转化为相应的报警级别；
蜂鸣器，根据控制器发送的报警级别输出报警信息；
显示器，根据控制器发送的报警级别显示提示信息。
其中，A为0.3米-0.6米，B为5米-7米，探测周期为1ms、2ms、5ms、10ms或20ms。
其中，控制器计算得出车辆和障碍物的距离小于30cm时触发该防碰撞报警系统的最高报警级别。
本发明通过状态标志位(最高报警级别)触发超声波传感器探测盲区信号处理功能。当探测系统在本工作周期达到最高报警级别(车辆已经距离障碍物很近)，则在下一工作周期对传感器的回波信号进行本方案的盲区处理功能。
本发明的基本原理是障碍物可能是静止或移动的，但障碍物不会在毫秒级时间周期内突然消失或快速大范围移动。
本发明对因未接收到回波信号造成不报的解决办法：
未能接收到回波信号的三个原因包括：传感器处于余振状态、障碍物未能将超声波反射回传感器和障碍物确实不在探测区域。因此需要能区分以上三种状况以输出不同的报警级别：传感器处于余振状态和障碍物未能将超声波反射回传感器的状态需维持最高级别，以提醒驾驶员当前车辆距离障碍物很近；障碍物确实不在探测区域的状态则应不再提示报警，级别降为0。为了能区分三种状况，判断传感器的回波信号是否大于标定量B，若连续n次为真则系统判断是状况障碍物确实不在探测区域；否则判断为传感器处于余振状态或障碍物未能将超声波反射回传感器状态，保持输出最高级别。
本发明对因二次回波信号造成误报的解决办法：
回波信号突然跳变可能是由以下两种原因造成：移动障碍物快速移动或是障碍物进入探测盲区后，由于存在余振，传感器因接收到二次回波而出现反射信号跳变。
二次回波信号跳变使得报警输出级别突然降低造成误报。为解决此问题，首先判断传感器的回波信号是否大于标定量A，若连续n次为真则输出相应级别；否则判断信号跳变是由二次回波引起，此时车辆距离障碍物仍然很近，保持输出最高级别。
发明能很好地解决了传感器探测盲区内信号跳变、消失的问题，使防碰撞报警系统不会轻易退出最高级别，达到了系统报警级别的稳定、连续一致的目的，并对驾驶员提供高级别防碰撞报警信号，有利于规避因误报、不报造成的驾驶安全隐患，并为智能驾驶其他功能提供稳定可靠的距离信号，从而大大提高驾驶的主动安全性能及智能辅助驾驶功能的可靠性。
本发明与现有技术解决超声波传感器盲区内障碍物信号不报或误报的两种方法相比，至少具有以下技术效果：
1.不需要增加探头(探测器)数量即能解决回波信号消失、回波信号跳变所产生的错报、误报，降低生产成本。
2、不需要减少减少超声波发射脉冲数量即能解决回波信号消失、回波信号跳变所产生的错报、误报，不需要降低最远识别距离，有利于远距离障碍物的识别。提高系统的冗余时间，进而提高系统的实用性、可靠性和容错性。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是探测盲区回波信号电平实测图示意图。
图2是本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种能避免由于超声波传感器接收不到回波信号产生超声波探测器盲区的防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，包括以下步骤：
将防碰撞报警系统最高报警级别标志位设置为盲区信号处理触发条件，达到所述最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；
触发盲区信号处理时；
若H≤A，则维持最高报警级别标志位；
若H＞A，则将H与B进行比较，若连续n个探测周期H≥B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位,其中A＜B；
其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离，n＞5。
本发明提供一种能避免由于超声波传感器信号跳变(二次回波造成信号跳变)所产生超声波探测器盲区的防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，包括以下步骤：
将防碰撞报警系统最高报警级别标志位设置为盲区信号处理触发条件，达到所述最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；
触发盲区信号处理时；
若H≤A，则维持最高报警级别标志位；
若连续m个探测周期A＜H＜B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位；
其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离,m＞5。
如图2所示，本发明提供一种既能避免超声波传感器接收不到回波信号产生超声波探测器盲区，又能避免由于超声波传感器信号跳变(二次回波造成信号跳变)所产生超声波探测器盲区的防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，包括以下步骤：
将防碰撞报警系统最高报警级别标志位设置为盲区信号处理触发条件，达到所述最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；
触发盲区信号处理时；
若H≤A，则维持最高报警级别标志位；
若H＞A，则将H与B进行比较，若连续n个探测周期H≥B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位,其中A＜B；
若连续m个探测周期A＜H＜B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位；
其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离，n＞5,m＞5。
其中，A为0.3米-0.6米，B为5米-7米，探测周期为1ms、2ms、5ms、10ms或20ms。
本发明提供一种采用上述任意一种防碰撞报警系统超声波盲区处理方法的防碰撞报警系统，包括控制器、超声波传感器、蜂鸣器和/或显示器；
超声波传感器，发射接收超声波，并将得到的高低电平反馈给控制器；
控制器，预存有述防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，根据所述高低电平计算得到时间、距离信号，并将时间、距离信号处转化为相应的报警级别；
蜂鸣器，根据控制器发送的报警级别输出报警信息；
显示器，根据控制器发送的报警级别显示提示信息。
其中，A为0.3米-0.6米，B为5米-7米，探测周期为1ms、2ms、5ms、10ms或20ms。
其中，控制器计算得出车辆和障碍物的距离小于30cm时触发该防碰撞报警系统的最高报警级别。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将防碰撞报警系统最高报警级别标志位设置为盲区信号处理触发条件，达到所述最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；
触发盲区信号处理时；
若H≤A，则维持最高报警级别标志位；
若H＞A，则将H与B进行比较，若连续n个探测周期H≥B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位,其中A＜B；
其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离，n＞5。
2.一种防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将防碰撞报警系统最高报警级别标志位设置为盲区信号处理触发条件，达到所述最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；
触发盲区信号处理时；
若H≤A，则维持最高报警级别标志位；
若连续m个探测周期A＜H＜B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位；
其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离,m＞5。
3.一种防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将防碰撞报警系统最高报警级别标志位设置为盲区信号处理触发条件，达到所述最高报警级别标志位则触发盲区信号处理；
触发盲区信号处理时；
若H≤A，则维持最高报警级别标志位；
若H＞A，则将H与B进行比较，若连续n个探测周期H≥B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位,其中A＜B；
若连续m个探测周期A＜H＜B，则输出H对应报警级别标志位，否则维持最高报警级别标志位；
其中，A为第一距离阈值，B为第二距离阈值，H是防碰撞报警系统超声波探测器回波距离，n＞5,m＞5。
4.如权利要求1-3任意一项所述的防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，其特征在于：A为0.3米-0.6米，B为5米-7米，探测周期为1ms、2ms、5ms、10ms或20ms。
5.一种采用权利要求1-3任意一项所述防碰撞报警系统超声波盲区处理方法的防碰撞报警系统，包括控制器、超声波传感器、蜂鸣器和/或显示器；
超声波传感器，发射接收超声波，并将得到的高低电平反馈给控制器；
控制器，预存有述防碰撞报警系统超声波盲区处理方法，根据所述高低电平计算得到时间、距离信号，并将时间、距离信号处转化为相应的报警级别；
蜂鸣器，根据控制器发送的报警级别输出报警信息；
显示器，根据控制器发送的报警级别显示提示信息。
6.一种如权利要求5所述的防碰撞报警系统，其特征在于：A为0.3米-0.6米，B为5米-7米，探测周期为1ms、2ms、5ms、10ms或20ms。
7.一种如权利要求5所述的防碰撞报警系统，其特征在于：控制器计算得出车辆和障碍物的距离小于30cm时触发该防碰撞报警系统的最高报警级别。
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