CN108318884A - 基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法 - Google Patents

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石嘉敏
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Auxiliary Airlines Intelligent Technology (suzhou) Co Ltd
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    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法，通过车辆前后保险杆安装的超声波传感器实时探测前后障碍物，并计算障碍物是否在车辆的行驶轨迹上，根据车辆的速度和障碍物与车辆的距离判断是否有碰撞危险，当障碍物进入危险区后，系统会主动刹车，避免车辆发生碰撞；而且，该方法使得车辆在倒车时也具有紧急制动功能，提高了倒车的安全性。

Description

基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法
技术领域
本发明涉及一种基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法。
背景技术
在现有技术中，车辆的紧急制动功能是根据微波雷达提供的警示信息而执行动作的，由此防止意外的发生。然而，微波雷达由于角度较小，无法覆盖到车辆的水平范围，而且近距离盲区大。因而不能实现低速(<10kph)时的紧急制动功能。同时现有的紧急制动功能主要应用在车辆前行过程中，而当车辆处于倒车状态时，也没有应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中紧急制动存在的问题，提供一种基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法，具体包括：
步骤1)，通过传感器实时探测前方和/或后方的障碍物；
步骤2)，判断障碍物是否位于车辆的行驶轨迹上；
步骤3)，判断车辆与障碍物是否存在碰撞危险，根据障碍物的位置确定是否触发紧急制动。
优选的，所述步骤1)包括：使用传感器探测障碍物并确定障碍物的位置信息；
其中，根据所述位置信息确定障碍物在车辆运动模型的二维坐标系中的坐标；
所述步骤3)包括：根据车辆的速度和障碍物靠近车辆的距离判断是否有碰撞危险；
所述步骤3)之前还包括：当障碍物在车辆的行驶轨迹上时，实时获取车辆与障碍物的距离，并根据当前车速计算车辆与障碍物的碰撞时间，当所述碰撞时间小于特定的时间阈值时，触发车辆紧急制动；
其中，在步骤1)之前，所述方法还包括：建立车辆运行模型的二维坐标系，并计算车辆在二维坐标系中的位置。
其中，传感器安装于车辆前后保险杠上，以便在车辆低速前进和倒车时具有紧急制动功能。
本发明的有益效果是，本发明提供的基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法，是通过车辆前后保险杆安装的超声波传感器实时探测前后障碍物，并计算障碍物是否在车辆的行驶轨迹上，根据车辆的速度和障碍物与车辆的距离判断是否有碰撞危险，当障碍物在危险区后，系统会主动刹车，避免车辆发生碰撞；而且，该方法使得车辆在倒车时也具有紧急制动功能，提高了倒车的安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的流程图；
图2是本发明的优选实施例的坐标系示意图；
图3是本发明的优选实施例的行驶轨迹示意图；
图4是本发明的优选实施例的系统构成图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明所涉及的基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法，具体包括：
步骤1)，通过传感器实时探测前方和/或后方的障碍物；也可以根据实际的行驶方向，选择障碍物的探测；
步骤2)，判断障碍物是否位于车辆的行驶轨迹上；
步骤3)，判断车辆与障碍物是否存在碰撞危险，根据障碍物的位置确定是否触发紧急制动。
结合图1可知，为了便于方法的执行，首先需要建立车辆运动学模型的二维坐标系，然后据此计算车辆在二维坐标系中的坐标，然后通过安装于车辆前后保险杠上的传感器实现障碍物的探测；即通过传感器实现障碍物的定位，并根据该定位信息确定障碍物在二维坐标系中的坐标，由此便于实现和车辆位置的比较，而且可以根据需要在车载屏幕上进行显示，提高车主的直观体验。
其中，坐标系的建立如图2所示，当车辆主机上电时，选择相应的参考点如车辆当前位置、邻近建筑物等作为原点，并据此确定车辆及障碍物的坐标信息。随着车辆的运动，将车辆的位置坐标在二维坐标系中不断更新。其中，车辆的坐标位置通过车辆的运动速度和转向角计算获得。由此使得车辆的定位不用依赖于GPS定位系统，即使在信号受到屏蔽的情况下，也能保证障碍物、车辆位置信息的获取，提高车辆安全性；优选的车主也可以根据需要选择定位方式。
根据车辆的行驶轨迹，判断障碍物是否处在车辆的行驶轨迹上，如图3所示：障碍物Obj1不在车辆的行驶轨迹上，Obj2在车辆的行驶轨迹上。当障碍物在车辆的行驶轨迹上时，系统实时计算障碍物离车辆的距离。以当前车速计算车辆与障碍物碰撞的时间。当车辆与障碍物碰撞的时间小于一定的阈值时，系统触发车辆紧急刹车，该阈值需要根据不同车辆进行标定。如果障碍物不处于行驶轨迹上，则返回继续探测。
其中，传感器安装于车辆前后保险杠上，以便在车辆低速前进和倒车时具有障碍物探测功能，便于执行紧急制动功能，防止碰撞。
由图4可知，当微处理器获取碰撞提示时，可以通过CAN总线将刹车控制命令传输到刹车执行模块，然后由该刹车执行模块实现车辆的制动；同时可以根据需要，在指定的同时触发音频模块和/或灯光模块进行喇叭报警和/或灯光报警，以提醒周围车辆或路人。
本发明提供的基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法，是通过车辆前后保险杆安装的超声波传感器实时探测前后障碍物，并计算障碍物是否在车辆的行驶轨迹上，根据车辆的速度和障碍物与车辆的距离判断是否有碰撞危险，当障碍物在危险区后，系统会主动刹车，避免车辆发生碰撞；而且，该方法使得车辆在倒车时也具有紧急制动功能，提高了倒车的安全性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种基于超声波传感器实现低速紧急制动的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1)，通过传感器实时探测前方和/或后方的障碍物；
步骤2)，判断障碍物是否位于车辆的行驶轨迹上；
步骤3)，判断车辆与障碍物是否存在碰撞危险，根据障碍物的位置确定是否触发紧急制动。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)包括：使用传感器探测障碍物并确定障碍物的位置信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述位置信息确定障碍物在车辆运动模型的二维坐标系中的坐标。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤3)包括：根据车辆的速度和障碍物靠近车辆的距离判断是否有碰撞危险。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤3)之前还包括：当障碍物在车辆的行驶轨迹上时，实时获取车辆与障碍物的距离，并根据当前车速计算车辆与障碍物的碰撞时间，当所述碰撞时间小于特定的时间阈值时，触发车辆紧急制动。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)之前，所述方法还包括：建立车辆运行模型的二维坐标系，并计算车辆在二维坐标系中的位置。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，传感器安装于车辆前后保险杠上，以便在车辆低速前进和倒车时具有紧急制动功能。
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