CN109334599B - 一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，包括步骤：安装雷达测距模组于车身可开合部件的检测位，所述检测位为所述雷达测距模组能检测所述可开合部件的开启区域的位置；获取所述可开合部件的点云信息，以及标定所述可开合部件的基础参数；根据所述点云信息和所述基础参数确定所述可开合部件的所述开启区域；判断到车辆停止时，所述雷达测距模组检测所述开启区域中是否存在障碍物，若是则发出障碍物提示信息，否则不反应或发出安全开启提示信息。实施本发明的有益效果在于：能够极有效地减少车辆的车门或后备箱在开启时被撞的风险，进一步防止汽车车门或后备箱被刮蹭、碰撞，保持汽车外观不受影响，节省不必要的维修开支。

Description

一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法

技术领域

本发明涉及驾驶辅助技术领域，尤其涉及一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法。

背景技术

汽车与人们的日常出行紧密相关，在车位越来越有限的都市，停车给不少的驾驶者带来诸多的烦恼，诸如车与车之间的安全距离过小、车门、后备箱等可开合部件的开启区域有其他障碍物等，这给正常开启车门、后备箱带来不便，甚至可能造成车门、后备箱被撞等隐患。比如，人们在汽车中乘坐时，往往在下车的时候会猛然打开车门，而忽略掉侧面汽车或者路肩，由于车与物体距离较近，打开车门时容易抵伤汽车侧面引发刮蹭，影响汽车美观。

现有技术中，车门、后备箱等可开合部件开启避障方案主要采用：①360°全景技术；②前后侧向雷达探测技术。它们主要的不足之处表现在：

1、360°全景技术利用车身4个摄像头获取不同区域的图像，以拼接为一幅完整的图像，但是一般360全景在停车时需要激活才可以在中控上显示，有一定局限性，无法主动进行预防，且它无法提供确切的障碍物距离车身的距离，成本也相对较高；

2、前后侧向雷达探测技术存在部分盲区，即在车门开启区域存在台阶或水泥柱时，因其不在雷达探测区域中，故也存在车门开启被撞的风险。

因此，现有技术有待进一步改进。

发明内容

本发明提供一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，解决的技术问题是，现有可开合部件开启避障方案如360°全景技术、前后侧向雷达探测技术等，可开合部件开启被撞的风险依然存在。

为解决以上技术问题，本发明提供一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，包括以下步骤：

S1.安装雷达测距模组于车身可开合部件的检测位，所述检测位为所述雷达测距模组能检测所述可开合部件的开启区域的位置；

S2.获取所述可开合部件的点云信息，以及标定所述可开合部件的基础参数；

S3.根据所述点云信息和所述基础参数确定所述可开合部件的所述开启区域；

S4.判断到车辆停止时，所述雷达测距模组检测所述开启区域中是否存在障碍物，若是则发出障碍物提示信息，否则不反应或发出安全开启提示信息。

优选地，所述可开合部件为车门；所述车门包括前车门和后车门；

所述可开合部件的检测位为车辆左右大灯或车辆B柱中与车门齐高处，一个所述雷达测距模组对应一侧车门；

所述可开合部件的点云信息为所述车门在雷达点云坐标系中的坐标、距离及方位角；所述可开合部件的基础参数为对应于所述车门的车门基础参数；所述可开合部件的开启区域为对应于所述车门的开启区域。

在本发明的一优选实施例中，当所述雷达测距模组安装于车辆左右大灯中时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1,y1)满足第一预设关系式则判定障碍物影响到前车门的正常开启，发出前车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到前车门的正常开启，不反应或进一步发出前车门安全开门提示信息；

所述第一预设关系式为：

其中，R1表示前车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ1表示前车门极限角，d1表示所述雷达测距模组到前车门的最近距离，d2表示所述雷达测距模组到前车门的最远距离，d5表示前车门长度，h1表示前车门的最高点到所述第一雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述前车门反射点云为前车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在本发明的另一优选实施例中，当所述雷达测距模组安装于车辆左右大灯中时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴下方的障碍物(x2,y2)满足第二预设关系式则判定障碍物影响到前车门的正常开启，发出前车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到前车门的正常开启，不反应或进一步发出前车门安全开门提示信息；

所述第二预设关系式为：

其中，R2表示前车门前车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ1表示前车门极限角，d1表示所述雷达测距模组到前车门的最近距离，d2表示所述雷达测距模组到前车门的最远距离，d5表示前车门长度，h2表示前车门的最低点到所述第一雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述前车门反射点云为前车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在本发明的另一优选实施例中，当所述雷达测距模组安装于车辆左右大灯中时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1',y1')满足第三预设关系式则判定障碍物影响到后车门的正常开启，发出后车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到后车门的正常开启，不反应或进一步发出后车门安全开门提示信息；

所述第三预设关系式为：

其中，R1'表示后车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ2表示后车门极限角，d3表示所述雷达测距模组到后车门的最近距离，d4表示所述雷达测距模组到后车门的最远距离，d6表示后车门长度，h3表示后车门的最高点到所述第一雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述后车门反射点云为后车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在本发明的另一优选实施例中，当所述雷达测距模组安装于车辆左右大灯中时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴下方的障碍物(x2',y2')满足第四预设关系式则判定障碍物影响到后车门的正常开启，发出后车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到后车门的正常开启，不反应或进一步发出后车门安全开门提示信息；

所述第四预设关系式为：

其中，R2'表示后车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ2表示后车门极限角，d3表示所述雷达测距模组到后车门的最近距离，d4表示所述雷达测距模组到后车门的最远距离，d6表示后车门长度，h4表示后车门的最低点到Y轴的垂直距离；所述后车门反射点云为后车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在本发明的另一优选实施例中，当所述雷达测距模组安装于车辆B柱中与车门齐高处时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若障碍物(x1,y1)满足第五预设关系式则判定障碍物影响到前车门的正常开启，发出前车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到前车门的正常开启，不反应或进一步发出前车门安全开门提示信息；

所述第五预设关系式为：

其中，R1表示前车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ1表示前车门极限角，d1表示所述雷达测距模组到前车门的最近距离，d2表示所述雷达测距模组到前车门的最远距离，d5表示前车门长度，h1表示前车门的最高点到所述第二雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述前车门反射点云为前车门构成的反射点云集；

所述第二雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在本发明的另一优选实施例中，当所述雷达测距模组安装于车辆B柱中与车门齐高处时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若障碍物(x1',y1')满足第六预设关系式则判定障碍物影响到后车门的正常开启，发出后车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到后车门的正常开启，不反应或进一步发出后车门安全开门提示信息；

所述第六预设关系式为：

其中，R1'表示后车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ2表示后车门极限角，d3表示所述雷达测距模组到后车门的最近距离，d4表示所述雷达测距模组到后车门的最远距离，d6表示后车门长度，h2表示后车门的最低点到Y轴的垂直距离；所述后车门反射点云为后车门构成的反射点云集；

所述第二雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

优选地，所述可开合部件为后备箱；所述可开合部件的检测位为靠近后备箱的车顶盖中间位置；

所述可开合部件的点云信息为所述检测位在雷达点云坐标系中的坐标、距离及方位角；所述可开合部件的基础参数为后备箱基础参数；所述可开合部件的开启区域为所述后备箱的开启区域。

在本发明的另一优选实施例中，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第三雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1,y1)满足第七预设关系式，则判定障碍物影响到后备箱的正常开启，进一步发出后备箱障碍物提示信息；否则不反应或进一步发出安全开箱提示信息；

所述第七预设关系式为：

其中，R1表示后备箱反射点云到所述雷达测距模组的距离，θ表示后备箱的开启极限角，d1表示后备箱的长度，d4表示后备箱下极限平面下沿长度，d5表示所述雷达测距模组到后备箱极限平面与所述第三雷达点云坐标系Y轴的交点的长度，d6表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面下沿与XY平面的交点的长度，d7表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面上沿与XY平面的交点的长度，d8表示所述雷达测距模组到后备箱开启平面前沿与Y轴的交点的长度；所述后备箱反射点云为后备箱构成的反射点云集；

所述第三雷达点云坐标系以所述检测位为坐标系原点，以车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Z轴和Y轴方向为X轴。

在本发明的另一优选实施例中，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第三雷达点云坐标系Z轴下方的障碍物(x2,y2)满足第八预设关系式，则判定障碍物影响到后备箱的正常开启，进一步发出后备箱障碍物提示信息；否则不反应或进一步发出安全开箱提示信息；

所述第八预设关系式为：

其中，R2表示后备箱反射点云到所述雷达测距模组的距离，θ表示后备箱的开启极限角，d1表示后备箱的长度，d4表示后备箱下极限平面下沿长度，d5表示所述雷达测距模组到后备箱极限平面与Y轴的交点的长度，d6表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面下沿与XY平面的交点的长度，d7表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面上沿与XY平面的交点的长度；所述后备箱反射点云为后备箱构成的反射点云集；

所述第三雷达点云坐标系以所述检测位为坐标系原点，以车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Z轴和Y轴方向为X轴。

本发明提供的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其中可开合部件优选为车门和后备箱。本发明将毫米波高精度测距雷达模组安装在车辆左右大灯或车辆B柱中与车门齐高处，在汽车停止车门被打开前，自动检测开启区域内是否存在障碍物，若是则发出障碍物提示信息，驾驶员可重新调整停车位置，否则不反应或发出安全开门提示信息，告知驾驶员或乘客可以打开车门下车；

本发明将毫米波高精度测距雷达模组安装在靠近后备箱的车顶盖中间位置处，当后备箱开启开关被按下时，自动检测开启区域内是否存在障碍物，若是则发出障碍物提示信息，驾驶员可重新调整停车位置，否则不反应或发出安全开箱提示信息，告知驾驶员或乘客可以安全打开后备箱取物。

本发明提供的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，能够极有效地减少车辆的车门或后备箱在开启时被撞的风险，进一步防止汽车车门或后备箱被刮蹭、碰撞，保持汽车外观不受影响，节省不必要的维修开支。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例1、2、3、4提供的雷达测距模组安装在车辆左右大灯中的示意图；

图3是本发明实施例5、6提供的雷达测距模组安装在车辆B柱中与车门齐高处的示意图；

图4是本发明实施例7、8提供的雷达测距模组安装在靠近后备箱的车顶盖中间位置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

本发明实施例提供一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其步骤流程如图1所示，包括以下步骤：

S1.安装雷达测距模组于车身可开合部件的检测位，所述检测位为所述雷达测距模组能检测所述可开合部件的开启区域的位置；

S2.获取所述可开合部件的点云信息，以及标定所述可开合部件的基础参数；

S3.根据所述点云信息和所述基础参数确定所述可开合部件的所述开启区域；

S4.判断到车辆停止时，所述雷达测距模组检测所述开启区域中是否存在障碍物，若是则发出障碍物提示信息，否则不反应或发出安全开启提示信息。

其中，所述可开合部件优选地为车门或后备箱。所述雷达测距模组设有发射模块和接收模块，所述发射模块发射调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，缩写为FMCW)，是在高精度雷达测距中使用的技术。FMCW经过反射点反射后，由雷达的接收模块接收，获取的反射点集称之为点云。

当可开合部件为车门时，所述检测位优选地为车辆左右大灯或车辆B柱结构；所述可开合部件的点云信息为对应于所述车门的车门点云信息，可以由所述雷达测距模组直接测得，主要包括包含车门反射点到所述雷达测距模组的距离、反射点坐标和反射点与所述雷达测距模组之间的角度信息(径向角)，现有技术可以完成车门点云信息的测量。

所述可开合部件的基础参数包括车门长度、高度、车门最大开启角度，所述雷达测距模组到车门的最近距离、最远距离，车门的最低点到其对应的坐标系Y轴的垂直距离等；所述可开合部件的开启区域为对应于所述车门的开启区域等。

当所述可开合部件为车门，且所述检测位为车辆左右大灯时，一个所述雷达测距模组对应一侧车门，即安装在车辆左大灯的雷达测距模组负责车辆左前车门和左后车门的开启区域检测，安装在车辆右大灯的雷达测距模组负责车辆右前车门和右后车门的开启区域检测。

当所述可开合部件为后备箱时，所述检测位为靠近后备箱的车顶盖中间位置，优选地为鲨鱼鳍。所述可开合部件的点云信息为后备箱点云信息，主要包含后备箱反射点到所述雷达测距模组的距离、反射点坐标和反射点与所述雷达测距模组之间的角度信息(径向角)，现有技术可以完成车门点云信息的测量。

所述可开合部件的基础参数为后备箱基础参数，主要包括后备箱的最大开启角度；所述可开合部件的开启区域为所述后备箱的开启区域。

由于每款车所使用的车门开度限位器存在一定的差异，在标定车门基础参数时应根据具体车型进行标定。

当前主流的车门开度限位器主要有以下两类：

①橡胶弹簧式。前车门最大开启角度和后车门最大开启角度不大于70°；

②扭簧式。前车门最大开启角度和后车门最大开启角度在60°～65°之间。

本实施例也可包含其他类别的车门开度限位器，从理论上说，前车门最大开启角度和后车门最大开启角度在(0°，90°]之间，从实际应用上来说，应当为方便上下乘客的合适角度，如55°到75°，本实施例并不对此做特别限定。

在本实施例中，所有的提示信息都可以针对某一个具体的门发出，也可以针对后备箱发出，在满足提示功能的前提下，所述提示信息优选但不限于为声音，可以是提醒用户知晓相应车门不能被安全打开的任何信息。

实施例1

本实施例以雷达测距模组100安装在车辆左大灯并对左前车门201的开启区域的Z轴上部分(Z≥0)进行检测为例进行说明。

如图2所示，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1,y1)满足第一预设关系式则判定障碍物影响到前车门的正常开启，发出前车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到前车门的正常开启，不反应或进一步发出前车门安全开门提示信息；

所述第一预设关系式为：

其中，R1表示前车门反射点云在所述第一雷达点云坐标系中与所述雷达测距模组100的距离，θ1表示前车门极限角，d1表示所述雷达测距模组100到前车门的最近距离，d2表示所述雷达测距模组100到前车门的最远距离，d5表示前车门长度，h1表示前车门的最高点到所述第一雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述前车门反射点云为前车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组100作为坐标系原点O，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在图2的第一雷达点云坐标系中，θ1＝∠BAC，d1＝OL，d2＝ON，d5＝AB，h1＝AL，所述前车门开启区域即

S_ABED代表车辆左侧的前车门打开到最大时的状态，S_ADCF代表车辆左侧的前车门关闭时的状态。

实施例2

本实施例以雷达测距模组100安装在车辆左大灯并对左前车门201的开启区域的Z轴下部分(Z≤0)进行检测为例进行说明。

如图2所示，需要对前车门的开启区域进行检测。当所述雷达测距模组100安装于车辆左右大灯中时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴下方的障碍物(x2,y2)满足第二预设关系式则判定障碍物影响到前车门的正常开启，发出前车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到前车门的正常开启，不反应或进一步发出前车门安全开门提示信息；

所述第二预设关系式为：

其中，R2表示前车门前车门反射点云在所述第一雷达点云坐标系中与所述雷达测距模组100的距离，θ1表示前车门极限角，d1表示所述雷达测距模组100到前车门的最近距离，d2表示所述雷达测距模组100到前车门的最远距离，d5表示前车门长度，h2表示前车门的最低点到所述第一雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述前车门反射点云为前车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组100作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在图2所示的第一雷达点云坐标系中，θ1＝∠BAC，d1＝OL，d2＝ON，d5＝AB，h2＝DL，所述前车门开启区域即

S_ABED代表车辆左侧的前车门打开到最大时的状态，S_ADCF代表车辆左侧的前车门关闭时的状态。

实施例3

本实施例以雷达测距模组100安装在车辆左大灯并对左后车门202的开启区域的Z轴上部分(Z≥0)进行检测为例进行说明。

如图2所示，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1',y1')满足第三预设关系式则判定障碍物影响到后车门的正常开启，发出后车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到后车门的正常开启，不反应或进一步发出后车门安全开门提示信息；

所述第三预设关系式为：

其中，R1'表示后车门反射点云在所述第一雷达点云坐标系中与所述雷达测距模组100的距离，θ2表示后车门极限角，d3表示所述雷达测距模组100到后车门的最近距离，d4表示所述雷达测距模组100到后车门的最远距离，d6表示后车门长度，h3表示后车门的最高点到所述第一雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述后车门反射点云为后车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组100作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在图2的第一雷达点云坐标系中，θ2＝∠B'A'C'，d3＝OL'，d4＝ON'，d6＝A'B'，h3＝A'L'，所述后车门开启区域即

S_{A’B’E’D’}代表车辆左侧的后车门打开到最大时的状态，S_{A’D’C’F’}代表车辆左侧的后车门关闭时的状态。

实施例4

本实施例以雷达测距模组100安装在车辆左大灯并对左后车门202的开启区域的Z轴下部分(Z≤0)进行检测为例进行说明。

如图2所示，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴下方的障碍物(x2',y2')满足第四预设关系式则判定障碍物影响到后车门的正常开启，发出后车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到后车门的正常开启，不反应或进一步发出后车门安全开门提示信息；

所述第四预设关系式为：

其中，R2'表示后车门反射点云在所述第一雷达点云坐标系中与所述雷达测距模组100的距离，θ2表示后车门极限角，d3表示所述雷达测距模组100到后车门的最近距离，d4表示所述雷达测距模组100到后车门的最远距离，d6表示后车门长度，h4表示后车门的最低点到Y轴的垂直距离；所述后车门反射点云为后车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组100作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在图2所示的第一雷达点云坐标系中，θ2＝∠B'A'C'，d3＝OL'，d4＝ON'，d6＝A'B'，h4＝D'L'，所述后车门开启区域即

S_{A’B’E’D’}代表车辆左侧的后车门打开到最大时的状态，S_{A’D’C’F’}代表车辆左侧的后车门关闭时的状态。

实施例5

本实施例以雷达测距模组100安装在车辆B柱中与车门齐高处并对左前车门201的开启区域进行检测为例进行说明。

如图3所示，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若障碍物(x1,y1)满足第五预设关系式则判定障碍物影响到前车门的正常开启，发出前车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到前车门的正常开启，不反应或进一步发出前车门安全开门提示信息；

所述第五预设关系式为：

其中，R1表示前车门反射点云在第二雷达点云坐标系中与所述雷达测距模组100的距离，θ1表示前车门极限角，d1表示所述雷达测距模组100到前车门的最近距离，d2表示所述雷达测距模组100到前车门的最远距离，d5表示前车门长度，h1表示前车门的最高点到所述第二雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述前车门反射点云为前车门构成的反射点云集；

所述第二雷达点云坐标系以所述雷达测距模组100作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在图3所示的第二雷达点云坐标系中，θ1＝∠BAC，d1＝OC，d2＝OA，d5＝AB，h1＝AD(A点是前车门的最高点，D点是前车门的最低点)，所述前车门开启区域即

其中的S_ABED代表车辆左侧的前车门打开到最大时的状态，S_ADCF代表车辆左侧的前车门关闭时的状态。

实施例6

本实施例以雷达测距模组100安装在车辆B柱结构中与车门齐高处并对左后车门202的开启区域的进行检测为例进行说明。

如图3所示，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若障碍物(x1',y1')满足第六预设关系式则判定障碍物影响到后车门的正常开启，发出后车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到后车门的正常开启，不反应或进一步发出后车门安全开门提示信息；

所述第六预设关系式为：

其中，R1'表示后车门反射点云在第二雷达点云坐标系中与所述雷达测距模组100的距离，θ2表示后车门极限角，d3表示所述雷达测距模组100到后车门的最近距离，d4表示所述雷达测距模组100到后车门的最远距离，d6表示后车门长度，h2表示后车门的最低点到Y轴的垂直距离；所述后车门反射点云为后车门构成的反射点云集；

所述第二雷达点云坐标系以所述雷达测距模组100作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

在图3所示的第二雷达点云坐标系中，θ2＝∠B'A'C'，d3＝OA'，d4＝OC'，d6＝A'B'，h2＝A'D'(A'点是后车门的最高点，D'点是后车门的最低点)，所述后车门开启区域即

S_{A’B’E’D’}代表车辆左侧的后车门打开到最大时的状态，S_{A’D’C’F’}代表车辆左侧的后车门关闭时的状态。

实施例7

本实施例针对所述可开合部件为后备箱，所述检测位(所述雷达测距模组100)为靠近后备箱的车顶盖中间位置(比如鲨鱼鳍)并对后备箱开启区域的Z轴上方(Z≥0)部分进行检测为例进行说明。

如图4所示，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第三雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1,y1)满足第七预设关系式，则判定障碍物影响到后备箱的正常开启，进一步发出后备箱障碍物提示信息；否则不反应或进一步发出安全开箱提示信息；

所述第七预设关系式为：

其中，R1表示后备箱反射点云到所述雷达测距模组100的距离，θ表示后备箱的开启极限角，d1表示后备箱的长度，d4表示后备箱下极限平面下沿长度，d5表示所述雷达测距模组100到后备箱极限平面与所述第三雷达点云坐标系Y轴的交点的长度，d6表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面下沿与XY平面的交点的长度，d7表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面上沿与XY平面的交点的长度，d8表示所述雷达测距模组100到后备箱开启平面前沿与Y轴的交点的长度；所述后备箱反射点云为后备箱构成的反射点云集；

所述第三雷达点云坐标系以所述检测位为坐标系原点，以车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Z轴和Y轴方向为X轴，车顶平面和XY平面共面。

在图4所示的第三雷达点云坐标系中，A点表示后备箱后沿下顶点，D点表示后备箱后沿上顶点；B点表示后备箱闭合下顶点，E点表示后备箱闭合上顶点；C点表示后备箱极限平面前沿下顶点，F点表示后备箱极限平面前沿上顶点；A、C、F、D点构成后备箱极限平面ACFD；G点表示后备箱极限平面ACFD与Y轴的交点，K点表示后备箱极限平面下沿AC与XY平面的交点，N点表示后备箱极限平面上沿FD与XY平面的交点，H点表示后备箱开启平面前沿ML与Y轴的交点，L点表示后备箱开启平面下沿LA与XY平面的交点，M点表示后备箱开启平面上沿MD与XY平面的交点。K、C、F、N构成位于Z轴上方的后备箱上极限平面，A、K、N、D构成位于Z轴下方的后备箱下极限平面AKND。故：θ1＝∠CAL，d1＝AC，d4＝AK，d5＝OG，d6＝GK，d7＝GN，d8＝OH。

实施例8

本实施例针对所述可开合部件为后备箱，所述检测位(所述雷达测距模组100)为靠近后备箱的车顶盖中间位置(比如鲨鱼鳍)并对后备箱开启区域的Z轴下方(Z≤0)部分进行检测为例进行说明。

如图4所示，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第三雷达点云坐标系Z轴下方的障碍物(x2,y2)满足第八预设关系式，则判定障碍物影响到后备箱的正常开启，进一步发出后备箱障碍物提示信息；否则不反应或进一步发出安全开箱提示信息；

所述第八预设关系式为：

其中，R2表示后备箱反射点云到所述雷达测距模组100的距离，θ表示后备箱的开启极限角，d1表示后备箱的长度，d4表示后备箱下极限平面下沿长度，d5表示所述雷达测距模组100到后备箱极限平面与Y轴的交点的长度，d6表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面下沿与XY平面的交点的长度，d7表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面上沿与XY平面的交点的长度；所述后备箱反射点云为后备箱构成的反射点云集；

所述第三雷达点云坐标系以所述检测位为坐标系原点，以车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Z轴和Y轴方向为X轴，车顶平面和XY平面共面。

在图4所示的第三雷达点云坐标系中，A点表示后备箱后沿下顶点，D点表示后备箱后沿上顶点；B点表示后备箱闭合下顶点，E点表示后备箱闭合上顶点；C点表示后备箱极限平面前沿下顶点，F点表示后备箱极限平面前沿上顶点；A、C、F、D点构成后备箱极限平面ACFD；G点表示后备箱极限平面ACFD与Y轴的交点，K点表示后备箱极限平面下沿AC与XY平面的交点，N点表示后备箱极限平面上沿FD与XY平面的交点，H点表示后备箱开启平面前沿ML与Y轴的交点，L点表示后备箱开启平面下沿LA与XY平面的交点，M点表示后备箱开启平面上沿MD与XY平面的交点。K、C、F、N构成位于Z轴上方的后备箱上极限平面，A、K、N、D构成位于Z轴下方的后备箱下极限平面AKND。故：θ1＝∠CAL，d1＝AC，d4＝AK，d5＝OG，d6＝GK，d7＝GN。

本发明实施例提供的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其中可开合部件优选为车门和后备箱。本发明将毫米波高精度测距雷达模组安装在车辆左右大灯或车辆B柱中与车门齐高处，在汽车停止车门被打开前，自动检测开启区域内是否存在障碍物，若是则发出障碍物提示信息，驾驶员可重新调整停车位置，否则不反应或发出安全开门提示信息，告知驾驶员或乘客可以打开车门下车；

本发明实施例将毫米波高精度测距雷达模组安装在靠近后备箱的车顶盖中间位置处，当后备箱开启开关被按下时，自动检测开启区域内是否存在障碍物，若是则发出障碍物提示信息，驾驶员可重新调整停车位置，否则不反应或发出安全开箱提示信息，告知驾驶员或乘客可以安全打开后备箱取物。

本发明实施例提供的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，能够极有效地减少车辆的车门或后备箱在开启时被撞的风险，进一步防止汽车车门或后备箱被刮蹭、碰撞，保持汽车外观不受影响，节省不必要的维修开支。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，所述可开合部件还可以为引擎盖、天窗等，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.安装雷达测距模组于车身可开合部件的检测位，所述检测位为所述雷达测距模组能检测所述可开合部件的开启区域的位置；所述可开合部件为车门；所述车门包括前车门和后车门，所述可开合部件的检测位为车辆左右大灯或车辆B柱中与车门齐高处，一个所述雷达测距模组对应一侧车门；或者，所述可开合部件为后备箱，所述可开合部件的检测位为靠近后备箱的车顶盖中间位置；

S2.获取所述可开合部件的点云信息，以及标定所述可开合部件的基础参数；

S3.根据所述点云信息和所述基础参数确定所述可开合部件的所述开启区域；

S4.判断到车辆停止时，所述雷达测距模组检测所述开启区域中是否存在障碍物，若是则发出障碍物提示信息，否则不反应或发出安全开启提示信息；

当所述雷达测距模组安装于车辆左右大灯中时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1,y1)满足第一预设关系式则判定障碍物影响到前车门的正常开启，发出前车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到前车门的正常开启，不反应或进一步发出前车门安全开门提示信息；

所述第一预设关系式为：

其中，R1表示前车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ1表示前车门极限角，d1表示所述雷达测距模组到前车门的最近距离，d2表示所述雷达测距模组到前车门的最远距离，d5表示前车门长度，h1表示前车门的最高点到所述第一雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述前车门反射点云为前车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

2.如权利要求1所述的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于：

当所述可开合部件为车门；所述车门包括前车门和后车门时，

所述可开合部件的点云信息为所述车门在雷达点云坐标系中的坐标、距离及方位角；所述可开合部件的基础参数为对应于所述车门的车门基础参数；所述可开合部件的开启区域为对应于所述车门的开启区域。

3.如权利要求2所述的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于，当所述雷达测距模组安装于车辆左右大灯中时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴下方的障碍物(x2,y2)满足第二预设关系式则判定障碍物影响到前车门的正常开启，发出前车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到前车门的正常开启，不反应或进一步发出前车门安全开门提示信息；

所述第二预设关系式为：

其中，R2表示前车门前车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ1表示前车门极限角，d1表示所述雷达测距模组到前车门的最近距离，d2表示所述雷达测距模组到前车门的最远距离，d5表示前车门长度，h2表示前车门的最低点到所述第一雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述前车门反射点云为前车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

4.如权利要求2所述的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于，当所述雷达测距模组安装于车辆左右大灯中时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1',y1')满足第三预设关系式则判定障碍物影响到后车门的正常开启，发出后车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到后车门的正常开启，不反应或进一步发出后车门安全开门提示信息；

所述第三预设关系式为：

其中，R1'表示后车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ2表示后车门极限角，d3表示所述雷达测距模组到后车门的最近距离，d4表示所述雷达测距模组到后车门的最远距离，d6表示后车门长度，h3表示后车门的最高点到所述第一雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述后车门反射点云为后车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

5.如权利要求2所述的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于：当所述雷达测距模组安装于车辆左右大灯中时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第一雷达点云坐标系Z轴下方的障碍物(x2',y2')满足第四预设关系式则判定障碍物影响到后车门的正常开启，发出后车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到后车门的正常开启，不反应或进一步发出后车门安全开门提示信息；

所述第四预设关系式为：

其中，R2'表示后车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ2表示后车门极限角，d3表示所述雷达测距模组到后车门的最近距离，d4表示所述雷达测距模组到后车门的最远距离，d6表示后车门长度，h4表示后车门的最低点到Y轴的垂直距离；所述后车门反射点云为后车门构成的反射点云集；

所述第一雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

6.如权利要求2所述的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于：当所述雷达测距模组安装于车辆B柱中与车门齐高处时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第二雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1,y1)满足第五预设关系式则判定障碍物影响到前车门的正常开启，发出前车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到前车门的正常开启，不反应或进一步发出前车门安全开门提示信息；

所述第五预设关系式为：

其中，R1表示前车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ1表示前车门极限角，d1表示所述雷达测距模组到前车门的最近距离，d2表示所述雷达测距模组到前车门的最远距离，d5表示前车门长度，h1表示前车门的最高点到所述第二雷达点云坐标系Y轴的垂直距离；所述前车门反射点云为前车门构成的反射点云集；

所述第二雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

7.如权利要求2所述的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于：当所述雷达测距模组安装于车辆B柱中与车门齐高处时，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第二雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1',y1')满足第六预设关系式则判定障碍物影响到后车门的正常开启，发出后车门障碍物提示信息，否则判定障碍物不会影响到后车门的正常开启，不反应或进一步发出后车门安全开门提示信息；

所述第六预设关系式为：

其中，R1'表示后车门反射点云与所述雷达测距模组的距离，θ2表示后车门极限角，d3表示所述雷达测距模组到后车门的最近距离，d4表示所述雷达测距模组到后车门的最远距离，d6表示后车门长度，h2表示后车门的最低点到Y轴的垂直距离；所述后车门反射点云为后车门构成的反射点云集；

所述第二雷达点云坐标系以所述雷达测距模组作为坐标系原点，以垂直车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Y轴、Z轴方向为X轴。

8.如权利要求1所述的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于：

当所述可开合部件为后备箱时，

所述可开合部件的点云信息为所述检测位在雷达点云坐标系中的坐标、距离及方位角；所述可开合部件的基础参数为后备箱基础参数；所述可开合部件的开启区域为所述后备箱的开启区域。

9.如权利要求8所述的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第三雷达点云坐标系Z轴上方的障碍物(x1,y1)满足第七预设关系式，则判定障碍物影响到后备箱的正常开启，进一步发出后备箱障碍物提示信息；否则不反应或进一步发出安全开箱提示信息；

所述第七预设关系式为：

其中，R1表示后备箱反射点云到所述雷达测距模组的距离，θ表示后备箱的开启极限角，d1表示后备箱的长度，d4表示后备箱下极限平面下沿长度，d5表示所述雷达测距模组到后备箱极限平面与所述第三雷达点云坐标系Y轴的交点的长度，d6表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面下沿与XY平面的交点的长度，d7表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面上沿与XY平面的交点的长度，d8表示所述雷达测距模组到后备箱开启平面前沿与Y轴的交点的长度；所述后备箱反射点云为后备箱构成的反射点云集；

所述第三雷达点云坐标系以所述检测位为坐标系原点，以车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Z轴和Y轴方向为X轴。

10.如权利要求8所述的一种基于雷达测距模组的车辆可开合部件防碰撞方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述检测所述开启区域中是否存在障碍物包括，若在第三雷达点云坐标系Z轴下方的障碍物(x2,y2)满足第八预设关系式，则判定障碍物影响到后备箱的正常开启，进一步发出后备箱障碍物提示信息；否则不反应或进一步发出安全开箱提示信息；

所述第八预设关系式为：

其中，R2表示后备箱反射点云到所述雷达测距模组的距离，θ表示后备箱的开启极限角，d1表示后备箱的长度，d4表示后备箱下极限平面下沿长度，d5表示所述雷达测距模组到后备箱极限平面与Y轴的交点的长度，d6表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面下沿与XY平面的交点的长度，d7表示后备箱极限平面与Y轴的交点到后备箱极限平面上沿与XY平面的交点的长度；所述后备箱反射点云为后备箱构成的反射点云集；

所述第三雷达点云坐标系以所述检测位为坐标系原点，以车横截平面向上为Z轴，以平行车辆水平中心轴为Y轴，以垂直Z轴和Y轴方向为X轴。

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