CN109799508A - 车辆盲区监测装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆盲区监测装置、方法及系统，所述车辆盲区监测装置包括：安装在车辆后部的超声波探测装置以及控制芯片，所述超声波探测装置用于发送超声波信号与接收回波信号，对车辆盲区进行测距；所述控制芯片连接所述超声波探测装置，用于接收所述回波信号，对所述回波信号进行分析得到进入车辆盲区的目标的运动轨迹；根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号。本发明实现了对车辆盲区的监测覆盖，并对盲区的监测目标进行提前预判，从而给驾驶员提供足够的反应时间，减少碰撞的风险，提高车辆行驶安全性。

Description

车辆盲区监测装置、方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆安全技术领域，具体而言，本发明涉及一种车辆盲区监测装置、方法及系统。

背景技术

在行车过程中，由于车辆车身结构的遮挡，即便是大尺寸的双曲率后视镜也无法避免驾驶者侧后方的盲区，这在驾驶员变道、倒车或转向时就成为了安全隐患。汽车在变道时，驾驶员往往因为无法通过后视镜看到盲区内的其它车辆而造成事故，因此，对盲区进行实时监测，如果有车辆或行人进入视野盲区即进行报警，提醒驾驶员注意，可大大减小事故的发生。

但传统的盲区监测装置并未对车辆侧后方区域进行测量覆盖，在该区域形成侧后方盲区，存在碰撞风险，车辆行驶安全性较低。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种车辆盲区监测装置，以解决当前盲区监测装置测量区域有限，在该区域形成侧后方盲区，容易存在碰撞风险，车辆行驶安全性较低的问题。

本发明提供的一种车辆盲区监测装置，包括：安装在车辆后部的超声波探测装置以及控制芯片，所述超声波探测装置用于发送超声波信号与接收回波信号，对车辆盲区进行测距；所述控制芯片连接所述超声波探测装置，用于接收所述回波信号，对所述回波信号进行分析得到进入车辆盲区的目标的运动轨迹；根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号。

优选地，所述超声波探测装置包括两个超声波探测器，分别安装于车辆后部的保险杠两侧。

进一步地，所述超声波探测器探测方向分别与保险杆呈一定夹角，且所述夹角可调。

优选地，所述夹角为35°至45°。

本发明还提供了一种车辆盲区监测方法，所述车辆盲区监测方法基于上述任一项所述的车辆盲区监测装置上实现，该方法包括：

所述控制芯片控制超声波探测装置产生超声波信号，并向外发送所述超声波信号进行探测；

所述超声波探测装置接收所述超声波信号遇到目标后反射的回波信号，将所述回波信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述控制芯片；

所述控制芯片接收所述电信号，提取所述电信号的信号特征信息，并对所述信号特征信息进行分析，得到进入车辆盲区的目标的位置点，根据所述位置点拟合出该目标的运动轨迹，根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号。

可选地，所述根据所述位置点拟合出该目标的运动轨迹的步骤，包括：

从所述信号特征信息中提取出各位置点的监测时间；

根据各位置点的监测时间将各位置点进行连接，得到目标的运动轨迹。

可选地，所述根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号的步骤，包括：

利用相邻位置点的距离和监测时间计算得到目标的运动速度和方向；

根据所述运动速度和方向预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号。

可选地，所述将所述回波信号转换为电信号之前，还包括：

判断所述回波信号的测量时间是否大于预设值；

若是，接收所述回波信号；

否则通过超声波探测装置重新采集回波信号。

可选地，所述接收所述回波信号之后，还包括：

将所述回波信号进行数字降噪处理，以减少信号中的噪声；

将数字降噪处理后的回波信号进行放大；

判断回波信号的信噪比是否大于预设值；

若是，则输出所述回波信号；

否则对所述回波信号再次放大，直至信噪比满足要求。

本发明还提供了一种车辆盲区监测系统，包括报警装置及上述任一项所述的车辆盲区监测装置，所述报警装置与所述车辆盲区监测装置的控制芯片电连接，用于接收所述控制芯片发送的报警电信号进行报警。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

1.本发明提供的一种车辆盲区监测装置，包括安装在车辆后部的超声波探测装置以及控制芯片，通过所述超声波探测装置发送超声波信号与接收回波信号，以对车辆盲区进行测距；并将所述回波信号发送给控制芯片，以通过控制芯片对所述回波信号进行分析得到进入车辆盲区的目标的运动轨迹；根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号，从而实现对车辆盲区的监测覆盖，并对盲区的监测目标进行提前预判，给驾驶员提供足够的反应时间，减少碰撞的风险，提高车辆行驶安全性。

2.本发明提供的一种车辆盲区监测装置，所述超声波探测器探测方向分别与保险杆呈一定夹角，且所述夹角可调，从而根据需要灵活调节需要监测的盲区。

3.本发明提供的一种车辆盲区监测方法，通过所述超声波探测装置接收所述超声波信号的回波信号，并发送至所述控制芯片；利用所述控制芯片对回波信号进行分析得到进入车辆盲区的目标的运动轨迹，根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号，从而实现对车辆盲区的监测覆盖，并对盲区的监测目标进行提前预判，给驾驶员提供足够的反应时间，减少碰撞的风险，提高车辆行驶安全性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的车辆盲区监测装置一种实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中的超声波探测器的安装示意图；

图3为本发明的车辆盲区监测方法一种实施例的流程图；

图4为本发明的车辆盲区监测系统一种实施例的结构示意图；

图5为本发明的车辆盲区监测系统又一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，并结合图2，本发明提供了一种车辆盲区监测装置，包括：安装在车辆后部的超声波探测装置2以及控制芯片1。

所述超声波探测装置2用于发送超声波信号与接收回波信号，以根据发送与接收的时间差对车辆盲区进行测距。所述控制芯片1电连接所述超声波探测装置2，用于控制所述超声波探测装置2发送超声波信号与接收回波信号，并在接收到回波信号之后，对所述回波信号进行分析，得到进入车辆盲区的目标的运动轨迹；从而根据所述运动轨迹预测判断目标是否会进入告警区域，当预测目标将进入告警区域时，则向外发送报警电信号。

本发明的车辆盲区监测装置实现了对车辆盲区的监测覆盖，并对盲区的监测目标进行提前预判，给驾驶员提供足够的反应时间，减少碰撞的风险，提高车辆行驶安全性。

优选地，如图2所示，所述超声波探测装置2包括两个超声波探测器，两个超声波探测器分别安装于车辆后部的保险杠两侧，从而对车辆侧后方盲区进行实时监测，便于驾驶员及时做出反应，避免弯道及超车事故，保障车辆人员安全。优选地，所述超声波探测器选用具备宽角度与远距离测量能力的数字式超声波传感器。

进一步地，所述超声波探测器探测方向分别与保险杆呈一定夹角，且所述夹角可调，从而根据需要灵活调整监测盲区。

优选地，所述超声波探测器探测方向分别与保险杆的夹角为35°至45°。更佳地，所述夹角为为40°，从而实现最大的盲区监测范围。

如图3所示，本发明还提供了一种车辆盲区监测方法，所述车辆盲区监测方法基于所述车辆盲区监测装置上实现，该方法包括：

S31、所述控制芯片控制超声波探测装置产生超声波信号，并向外发送所述超声波信号进行探测；

S32、所述超声波探测装置接收所述超声波信号遇到目标后反射的回波信号，将所述回波信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述控制芯片；

S33、所述控制芯片接收所述电信号，提取所述电信号的信号特征信息，并对所述信号特征信息进行分析，得到进入车辆盲区的目标的位置点，根据所述位置点拟合出该目标的运动轨迹，根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号。

具体的，随着车辆的启动，车辆盲区监测装置自动进入工作状态，所述控制芯片控制超声波探测装置发送超声波信号和接收所述超声波信号的回波信号，然后通过超声波探测装置将所述回波信号转换为电信号，并发送给控制芯片，以对盲区的目标进行测距。所述控制芯片接收所述回波信号后，从所述电信号中提取出信号特征信息，并对所述信号特征信息进行分析，得到进入车辆盲区的目标的位置点，并根据位置点拟合出该目标的运动轨迹，从而根据所述运动轨迹预测判断目标是否会进入告警区域，当预测目标将进入告警区域时，则向外发送报警电信号。其中，所述信号特征信息可包括各位置点的监测时间、位置等信息。

本发明的车辆盲区监测方法实现了对车辆盲区的监测覆盖，并对盲区的监测目标进行提前预判，给驾驶员提供足够的反应时间，减少碰撞的风险，提高车辆行驶安全性。

可选地，所述根据所述位置点拟合出该目标的运动轨迹的步骤，包括：

从所述信号特征信息中提取出各位置点的监测时间；

根据各位置点的监测时间将各位置点进行连接，得到目标的运动轨迹。

本实施例的控制芯片可从所述信号特征信息中提取出各位置点的监测时间从而根据各位置点的监测时间将相邻的两个位置点进行两两连接，得到目标一段时间内的运动轨迹，从而根据所述运动轨迹预测目标的运动走向，作出提前预判，给驾驶员提供足够的反应时间，减少碰撞的风险。

可选地，所述根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号的步骤，包括：

利用相邻位置点的距离和监测时间计算得到目标的运动速度和方向；

根据所述运动速度和方向预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号。

本实施例的控制芯片还可根据两个相邻的位置点的距离和时间计算目标在该两个位置点的运动速度和方向，从而根据所述运动速度和方向预测判断目标是否进入告警区域，若是，则向外发送报警电信号。

可选地，所述将所述回波信号转换为电信号之前，还包括：

判断所述回波信号的测量时间是否大于预设值；

若是，接收所述回波信号；

否则通过超声波探测装置重新采集回波信号。

在本实施例中，可通过预先设定的预设值对需要监测的距离进行限定，利用所述预设值对接收的回波信号进行筛选。具体的，当超声波探测装置接收到所述回波信号时，先判断所述回波信号的测量时间是否大于预设值，当回波信号的测量时间大于预设值时，则接收所述回波信号；否则通过超声波探测装置重新采集回波信号，从而在目标进入一定范围内时，即进行目标运动轨迹的分析，以便于提前预判，给驾驶员提供足够的反应时间，减少碰撞的风险，进一步提高车辆行驶安全性。优选地，超声波测距的预设值为30ms。

可选地，所述接收所述回波信号之后，还包括：

将所述回波信号进行数字降噪处理，以减少信号中的噪声；

将数字降噪处理后的回波信号进行放大；

判断回波信号的信噪比是否大于预设值；

若是，则输出所述回波信号；

否则对所述回波信号再次放大，直至信噪比满足要求。

在本实施例中，在进行运动轨迹分析之前，首先将所述回波信号进行数字降噪处理，以减少信号中的噪声；然后将数字降噪处理后的回波信号进行信号放大处理，计算得到经过放大处理后的回波信号的信噪比(信号中有效成分与噪声成分的比值)，并判断回波信号的信噪比是否大于预设值。若是，则输出所述回波信号；否则对所述回波信号再次放大，直至信噪比满足要求，从而减少干扰信号，筛选出有效信号，用以后续分析得到运动轨迹，提高分析的准确性。

此外，如图4所示，本发明还提供了一种车辆盲区监测系统，其包括报警装置3及所述车辆盲区监测装置，其中，所述车辆盲区监测装置包括超声波探测装置2和控制芯片1，所述报警装置3与所述车辆盲区监测装置的控制芯片1电连接，用于接收所述控制芯片1发送的报警电信号进行报警。

具体的，所述车辆盲区监测装置的超声波探测装置2用于发送超声波信号与接收回波信号，以根据发送与接收的时间差对车辆盲区进行测距。所述控制芯片1电连接所述报警装置3和所述超声波探测装置2，用于控制所述超声波探测装置2发送超声波信号与接收回波信号，并对所述回波信号进行分析，得到进入车辆盲区的目标的运动轨迹；从而根据所述运动轨迹预测判断目标是否会进入告警区域，当预测目标将进入告警区域时，则向报警装置3发送报警电信号，通过报警装置3进行报警。报警时，可通过报警装置3的蜂鸣器和/或警示灯进行提醒，并随着目标逐渐靠近车辆，安装在车辆上的蜂鸣器或警示灯的频率逐渐变高，用以提醒驾驶员注意危险。

优选地，如图2所示，所述超声波探测装置2包括两个超声波探测器，两个超声波探测器分别安装于车辆后部的保险杠两侧，从而对车辆侧后方盲区进行实时监测，便于驾驶员及时做出反应，避免弯道及超车事故，保障车辆人员安全。优选地，所述超声波探测器选用具备宽角度与远距离测量能力的数字式超声波传感器。

进一步地，所述超声波探测器探测方向分别与保险杆呈一定夹角，且所述夹角可调，从而根据需要灵活调整监测盲区。

优选地，所述超声波探测器探测方向分别与保险杆的夹角为35°至45°。更佳地，所述夹角为为40°，从而实现最大的盲区监测范围。

如图5所示，本发明提供的车辆盲区监测系统的另一个实施例中，包括探芯(即所述的超声波探测装置2)、控制芯片、蜂鸣器、电源接口(VCC)和接地接口(GND)，所述控制芯片包括探芯驱动模块、告警信号输出模块及用于信号传输的LIN通讯控制模块。所述探芯驱动模块与所述探芯电连接，以驱动探芯发送超声波，所述告警信号输出模块与所述蜂鸣器电连接，用于在目标进入告警区域时，发送报警电信号，驱动蜂鸣器发出报警声音，提醒驾驶员。其中，所述LIN通讯控制模块可采用单线总线通讯方式，目标信息可被其它装置获取并利用，以供二次开发。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆盲区监测装置，其特征在于，包括：安装在车辆后部的超声波探测装置以及控制芯片，

所述超声波探测装置用于发送超声波信号与接收回波信号，对车辆盲区进行测距；

所述控制芯片连接所述超声波探测装置，用于接收所述回波信号，对所述回波信号进行分析得到进入车辆盲区的目标的运动轨迹；根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号。

2.根据权利要求1所述的车辆盲区监测装置，其特征在于，所述超声波探测装置包括两个超声波探测器，分别安装于车辆后部的保险杠两侧。

3.根据权利要求2所述的车辆盲区监测装置，其特征在于，所述超声波探测器探测方向分别与保险杆呈一定夹角，且所述夹角可调。

4.根据权利要求3所述的车辆盲区监测装置，其特征在于，所述夹角为35°至45°。

5.一种车辆盲区监测方法，其特征在于，基于权利要求1至4任一项所述的车辆盲区监测装置上实现，该方法包括：

所述控制芯片控制超声波探测装置产生超声波信号，并向外发送所述超声波信号进行探测；

所述超声波探测装置接收所述超声波信号遇到目标后反射的回波信号，将所述回波信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述控制芯片；

所述控制芯片接收所述电信号，提取所述电信号的信号特征信息，并对所述信号特征信息进行分析，得到进入车辆盲区的目标的位置点，根据所述位置点拟合出该目标的运动轨迹，根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号。

6.根据权利要求5所述的车辆盲区监测方法，其特征在于，所述根据所述位置点拟合出该目标的运动轨迹的步骤，包括：

从所述信号特征信息中提取出各位置点的监测时间；

根据各位置点的监测时间将各位置点进行连接，得到目标的运动轨迹。

7.根据权利要求6所述的车辆盲区监测方法，其特征在于，所述根据所述运动轨迹预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号的步骤，包括：

利用相邻位置点的距离和监测时间计算得到目标的运动速度和方向；

根据所述运动速度和方向预测判断目标是否进入告警区域，并在进入时发送报警电信号。

8.根据权利要求5所述的车辆盲区监测方法，其特征在于，所述将所述回波信号转换为电信号之前，还包括：

判断所述回波信号的测量时间是否大于预设值；

若是，接收所述回波信号；

否则通过超声波探测装置重新采集回波信号。

9.根据权利要求8所述的车辆盲区监测方法，其特征在于，所述接收所述回波信号之后，还包括：

将所述回波信号进行数字降噪处理，以减少信号中的噪声；

将数字降噪处理后的回波信号进行放大；

判断回波信号的信噪比是否大于预设值；

若是，则输出所述回波信号；

否则对所述回波信号再次放大，直至信噪比满足要求。

10.一种车辆盲区监测系统，其特征在于，包括报警装置及权利要求1-4中任一项所述的车辆盲区监测装置，所述报警装置与所述车辆盲区监测装置的控制芯片电连接，用于接收所述控制芯片发送的报警电信号进行报警。