CN109444902A - 一种新型的超声波雷达传感器 - Google Patents

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吕英超
施赛赛
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Suzhou Best Automotive Technology Co Ltd
Suzhou Automotive Research Institute of Tsinghua University
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Suzhou Best Automotive Technology Co Ltd
Suzhou Automotive Research Institute of Tsinghua University
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Abstract

本发明公开了一种新型的超声波雷达传感器，包括水平布置的2颗雷达探头，所述2颗雷达探头置于一个传感器外壳内，一体化组装，其中一颗雷达探头A在发送超声波时，另一颗雷达探头B只接收超声波。根据2颗雷达探头接收回波的时间不同，以及A、B两颗雷达探头之间固定的间距，通过集成的XY算法计算出障碍物的坐标。1.本发明设计了超声波传感器新的工作模式，两颗探头为一体式水平布置。其中一颗雷达在发送超声波时，另一颗雷达只作为接收，可以消除单颗雷达由于本身特性所产生的盲区。本发明超声波传感器实现信号自发自收，并集成XY算法，可准确计算出障碍物的坐标信息。

Description

一种新型的超声波雷达传感器
技术领域
本发明涉及一种倒车辅助系统，特别涉及一种新型的超声波雷达传感器。
背景技术
目前，超声波倒车雷达凭借穿透力强、测距原理简单、测距精度高、不易受恶劣天气影响、成本低等特点，已经广泛应用于车辆驾驶与倒车辅助系统中。但是目前的超声波传感器只能通过超声波探头收发超声波的时间差计算被检测物距离，无法获取障碍物的坐标信息；市场上的超声波传感器通过多个传感器配对检测来获取障碍物的坐标信息，但是如果障碍物不在两颗相邻雷达共同覆盖的区域时，同样存在无法获得坐标信息的问题。另外，单颗雷达在工作时，由于雷达本身特性，会存在一定的盲区。如图1所示，单颗雷达由于雷达本身的发波时间，和雷达发波后产生的余振时间，雷达在开始发波后的一段时间内没办法接受回波，所以在近距离处会产生一定盲区。
发明内容
本发明目的是：提供一种新型的超声波雷达传感器。
本发明的技术方案是：
一种新型的超声波雷达传感器，包括水平布置的2颗雷达探头，所述2颗雷达探头置于一个传感器外壳内，一体化组装，其中一颗雷达探头A在发送超声波时，另一颗雷达探头B只接收超声波。
优选的，根据2颗雷达探头接收回波的时间不同，以及A、B两颗雷达探头之间固定的间距，通过集成的XY算法计算出障碍物的坐标。
优选的，雷达探头A在发送超声波时，雷达探头A接受到的回波时间为tA，雷达探头B接受到的回波时间tAB，所述A、B两颗雷达探头之间固定的间距L, XY算法计算障碍物坐标的步骤包括：
（1）XY坐标计算处理
由回波接收时间tA和tAB，分别计算出对应的回波距离AA和AB，由此得出以A为圆心、AA为半径的圆，以及以A、B为焦点、AB为轨迹的椭圆；从而算出圆与椭圆的交点，便是障碍物的坐标Q(“xx”，”yy”)；
（2）坐标转换处理
根据传感器在车上的实际安装位置，将上述得到的障碍物的坐标Q(“xx”，“yy”)，转换到车辆坐标系下，得出障碍物相对于车辆的具体位置Q(“MX”，“MY”)。
本发明的优点是：
1.本发明设计了超声波传感器新的工作模式，两颗探头为一体式水平布置。其中一颗雷达在发送超声波时，另一颗雷达只作为接收，可以消除单颗雷达由于本身特性所产生的盲区。
2.本发明超声波传感器实现信号自发自收，并集成XY算法，可准确计算出障碍物的坐标信息。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为超声波传感器探测障碍物的时序；
图2为本发明中水平式超声波传感器的结构示意图；
图3为本发明中水平式两颗超声波传感器的工作模式图；
图4为计算障碍物的坐标的示意图；
图5为转换坐标得出障碍物相对于车辆的具体位置的示意图。
具体实施方式
如图2所示，一种新型的超声波雷达传感器，包括水平布置的2颗雷达探头A、B，所述2颗雷达探头置于一个传感器外壳C内，一体化组装。
如图3所示，其中一颗雷达探头A在发送超声波时，另一颗雷达探头B只作为接收超声波用，实现探测范围的全覆盖。根据2颗雷达探头接收回波的时间不同，以及A、B两颗雷达探头之间固定的间距，通过集成的XY算法计算出障碍物的坐标。
假设雷达探头A在发送超声波时，雷达探头A接受到的回波时间为tA，雷达探头B接受到的回波时间tAB，所述A、B两颗雷达探头之间固定的间距L, XY算法计算障碍物坐标的步骤包括：
（1）XY坐标计算处理
如图4所示，由回波接收时间tA和tAB，分别计算出对应的回波距离AA和AB，由此得出以A为圆心、AA为半径的圆，以及以A、B为焦点、AB为轨迹的椭圆；从而算出圆与椭圆的交点，便是障碍物的坐标Q(“xx”，”yy”)；
（2）坐标转换处理
如图5所示，根据传感器在车上的实际安装位置，将上述得到的障碍物的坐标Q(“xx”，“yy”)，转换到车辆坐标系下，得出障碍物相对于车辆的具体位置Q(“MX”，“MY”)。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型的超声波雷达传感器，其特征在于：包括水平布置的2颗雷达探头，所述2颗雷达探头置于一个传感器外壳内，一体化组装，其中一颗雷达探头A在发送超声波时，另一颗雷达探头B只接收超声波。
2.根据权利要求1所示的超声波雷达传感器，其特征在于：根据2颗雷达探头接收回波的时间不同，以及A、B两颗雷达探头之间固定的间距，通过集成的XY算法计算出障碍物的坐标。
3.根据权利要求2所示的超声波雷达传感器，其特征在于：雷达探头A在发送超声波时，雷达探头A接受到的回波时间为tA，雷达探头B接受到的回波时间tAB，所述A、B两颗雷达探头之间固定的间距L, XY算法计算障碍物坐标的步骤包括：
（1）XY坐标计算处理
由回波接收时间tA和tAB，分别计算出对应的回波距离AA和AB，由此得出以A为圆心、AA为半径的圆，以及以A、B为焦点、AB为轨迹的椭圆；从而算出圆与椭圆的交点，便是障碍物的坐标Q(“xx”，”yy”)；
（2）坐标转换处理
根据传感器在车上的实际安装位置，将上述得到的障碍物的坐标Q(“xx”，“yy”)，转换到车辆坐标系下，得出障碍物相对于车辆的具体位置Q(“MX”，“MY”)。
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