CN113846938A - 车门侧方障碍物检测方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车门侧方障碍物检测方法、装置及设备。利用多个超声波探头对车门运动范围内的障碍物进行探测，在根据障碍物距离信息确定障碍物处于重叠探测区域时，根据多个探头探测的障碍物距离信息以及安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；在根据障碍物距离信息确定目标障碍物处于单独探测区域时，控制车门开启至预设角度，根据车门开启运动前后目标探头探测的障碍物距离信息以及安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；并根据坐标位置确定开门角度临界值，根据开门角度临界值控制自动门的开度，实现自动门的开度可控及适时停止，避免发生碰撞，减小了车辆安全风险。

Description

车门侧方障碍物检测方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车门侧方障碍物检测方法、装置及设备。

背景技术

随着汽车智能化的不断深入，部分车企已经或即将搭载自动侧门。自动侧门给车主带来更好的便利性、体验感和科技感。相应地，自动门开启前和开启过程中如何有效的检测车门运动范围内的障碍物(人、物等)，以实现自动门的开度可控及适时停止，避免发生碰撞就成为了保障自动门开启安全的重要一环。

目前，车辆前方和后方的可移动障碍物(人、电动车、汽车等)已有检测系统可有效识别，但是该检测系统未覆盖车门侧方区域且设置的超声波探头探测范围小、无方向指向性，无法满足车门侧方障碍物检测需求。目前针对自动车门侧方障碍物的检测与报警方法未有成熟的技术，这样给与自动门的搭载带来严重隐患。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种车门侧方障碍物检测方法、装置及设备，旨在解决如何有效的检测车门运动范围内的障碍物及其位置，以实现自动门的开度可控及适时停止的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种车门侧方障碍物检测方法，所述方法包括以下步骤：

在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个所述超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息；

根据所述障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域；

在所述目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据所述障碍物距离信息以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；

根据所述坐标位置确定开门角度临界值；

根据所述开门角度临界值控制所述车门开启。

可选地，所述根据所述障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域之后，所述方法还包括：

在所述目标障碍物所处的探测区域为单独探测区域时，控制所述车门开启；

在检测到所述车门开启运动至预设角度时，记录当前各个超声波探头探测并反馈的当前障碍物距离信息；

根据所述当前障碍物距离信息、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置；

根据所述初始坐标位置确定当前开门角度临界值；

根据所述当前开门角度临界值控制所述车门开启。

可选地，所述根据所述当前障碍物距离信息、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置，包括：

在所述当前障碍物距离信息为空时，根据所述目标超声波探头对应的探测范围、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置。

可选地，所述根据所述坐标位置确定开门角度临界值，包括：

根据所述坐标位置确定所述目标障碍物相对于所述铰链中心的角度以及距离；

在所述角度属于预设角度范围且所述距离属于预设距离范围时，根据所述坐标位置计算最大开门角度；

根据所述最大开门角度确定开门角度临界值。

可选地，所述根据所述坐标位置确定所述目标障碍物相对于所述铰链中心的角度以及距离之后，所述方法还包括：

在所述角度不属于预设角度范围或所述距离不属于预设距离范围时，获取车门全开角度；

根据所述车门全开角度确定开门角度临界值。

可选地，在多个所述超声波探头对应的障碍物距离信息大于预设距离阈值时，确定目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域；

在目标超声波探头对应的障碍物距离信息大于所述预设距离阈值且其他超声波探头对应的障碍物距离信息为空时，确定目标障碍物所处的探测区域为单独探测区域。

可选地，所述在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个所述超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息之后，所述方法还包括：

在任一所述障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值时，禁止开启所述车门，并发出报警提示。

可选地，所述方法还包括：

在所述车门开启运动过程中，获取各个所述超声波探头采集的实时障碍物距离信息；

在任一所述实时障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值时，控制所述车门停止开启，并发出报警提示。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种车门侧方障碍物检测装置，所述车门侧方障碍物检测装置包括：

获取模块，用于在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个所述超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息；

确定模块，用于根据所述障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域；

计算模块，还用于在所述目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据所述障碍物距离信息以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；

所述计算模块，还用于根据所述坐标位置确定开门角度临界值；

控制模块，用于根据所述开门角度临界值控制所述车门开启。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种车门侧方障碍物检测设备，所述车门侧方障碍物检测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车门侧方障碍物检测程序，所述车门侧方障碍物检测程序配置为实现如上文所述的车门侧方障碍物检测方法。

本发明通过在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息；根据障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域；在目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据障碍物距离信息以及各个超声波探头对应的安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；根据坐标位置确定开门角度临界值；根据开门角度临界值控制车门开启。通过上述方式，利用多个超声波探头对车门运动范围内的障碍物进行检测，在障碍物处于重叠探测区域时，根据探头探测的障碍物距离信息以及安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置，并根据坐标位置确定开门角度临界值，根据开门角度临界值控制自动门的开度，实现自动门的开度可控及适时停止，避免发生碰撞，减小了车辆安全风险。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车门侧方障碍物检测设备的结构示意图；

图2为本发明车门侧方障碍物检测方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明车门侧方障碍物检测方法一实施例的重叠探测示意图；

图4为本发明车门侧方障碍物检测方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明车门侧方障碍物检测方法一实施例的单独探测第一示意图；

图6为本发明车门侧方障碍物检测方法一实施例的单独探测第二示意图；

图7为本发明车门侧方障碍物检测装置第一实施例的结构框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车门侧方障碍物检测设备结构示意图。

如图1所示，该车门侧方障碍物检测设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对车门侧方障碍物检测设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及车门侧方障碍物检测程序。

在图1所示的车门侧方障碍物检测设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明车门侧方障碍物检测设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在车门侧方障碍物检测设备中，所述车门侧方障碍物检测设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的车门侧方障碍物检测程序，并执行本发明实施例提供的车门侧方障碍物检测方法。

本发明实施例提供了一种车门侧方障碍物检测方法，参照图2，图2为本发明车门侧方障碍物检测方法第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述车门侧方障碍物检测方法包括以下步骤：

步骤S10：在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个所述超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息。

可以理解的是，本实施例的执行主体为车门侧方障碍物检测设备，所述车门侧方障碍物检测设备可以为行车电脑(Electronic Control Unit，ECU)，也可以为与超声波探头以及车门控制单元连接的其他控制设备，本实施例对此不加以限制。

需要说明的是，开门检测请求为在用户触发或自动触发开门作动时由车门控制单元或行车电脑生成的请求，车门控制单元作动前检测车门是否处于全闭状态，若是，则控制自吸合锁解锁，并同时向ECU发出开门检测请求，若否，则直接向ECU发出开门检测请求。ECU在接收到开门检测请求时，控制若干个超声波探头进行轮询工作，各个超声波探头将当前时刻探测到的障碍物距离信息反馈给ECU。

可以理解的是，超声波探头具有以下特性：探测范围小且无方向指向性，如果仅安装一个超声波探头难以覆盖全车门，且只能得到障碍物与探头之间的绝对距离，无法定位障碍物的具体位置，因此，无法通过单个探头实现精确的障碍物检测结果，也无法实施准确的车门开启控制。本实施例中在车门上安装N个超声波探头，其中，N≥2，优选地，本实施例设置2个超声波探头，用于探测车门运动范围内的障碍物。

进一步地，所述步骤S10之后，所述方法还包括：在任一所述障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值时，禁止开启所述车门，并发出报警提示。

在具体实现中，障碍物距离信息有两种表达形式，第一种为空值，即表征对应的超声波探头未探测到障碍物，第二种为数值，即表征障碍物与对应的超声波探头之间的绝对距离值，在任一个超声波探头探测到障碍物距离较近时，表征车门开启存在碰撞风险，此时禁止开启车门并发出报警提示。可选地，预设距离阈值可以根据不同需求进行设置，例如，预设距离阈值设置为200mm，在任一所述障碍物距离信息小于或等于200mm时，触发车门电动开启禁止流程。

步骤S20：根据所述障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域。

应当理解的是，探测区域包括单独探测区域以及重叠探测区域，其中，在安装有3个超声波探头时，重叠探测区域包括第一重叠探测区域、第二重叠探测区域以及第三重叠探测区域，例如，安装有探头a、探头b以及探头c，第一重叠探测区域为探头a的探测区域与探头b的探测区域之间的重叠区域，第二重叠探测区域为探头b的探测区域与探头c的探测区域之间的重叠区域，第三重叠探测区域为探头a的探测区域、探头b的探测区域以及探头c的探测区域之间的重叠区域。本实施例以安装有2个超声波探头为例进行说明，车门上安装有超声波探头A以及超声波探头B，单独探测区域是指超声波探头A单独探测的区域或者超声波探头B单独探测的区域，重叠探测区域为超声波探头A的探测区域与超声波探头B的探测区域之间的重叠区域。在具体实现中，如果超声波探头A以及超声波探头B均探测到障碍物，则确定目标障碍物处于重叠探测区域，如果超声波探头A或超声波探头B中一个探测到障碍物，另一个未探测到障碍物，则确定目标障碍物处于该探测到障碍物的超声波探头的单独探测区域。其中，如果超声波探头A以及超声波探头B中任一个探头探测到的障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值，则触发车门电动开启禁止流程。

具体地，在多个所述超声波探头对应的障碍物距离信息大于预设距离阈值时，确定目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域；

在目标超声波探头对应的障碍物距离信息大于所述预设距离阈值且其他超声波探头对应的障碍物距离信息为空时，确定目标障碍物所处的探测区域为单独探测区域。

需要说明的是，目标超声波探头为若干个超声波探头中的任一个探头，以安装有超声波探头A以及超声波探头B为例进行说明，如果超声波探头A以及超声波探头B探测到的障碍物距离信息均大于预设距离阈值，则确定目标障碍物处于重叠探测区域，如果超声波探头A探测到的障碍物距离信息大于预设距离阈值，而超声波探头B反馈的障碍物距离信息为空，即超声波探头A探测到障碍物且超声波探头B未探测到障碍物，则确定目标障碍物处于探头A的单独探测区域，同理，如果超声波探头B探测到的障碍物距离信息大于预设距离阈值，而超声波探头A反馈的障碍物距离信息为空，即超声波探头B探测到障碍物且超声波探头A未探测到障碍物，则确定目标障碍物处于探头B的单独探测区域。

步骤S30：在所述目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据所述障碍物距离信息以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置。

可以理解的是，以安装有超声波探头A以及超声波探头B为例进行说明，在具体实现中，以铰链中心为坐标中心建立坐标系，根据各个超声波探头对应的安装位置确定各个超声波探头位于坐标系中的坐标，安装位置表征各超声波探头与铰链中心的X向间距，为根据探头安装位置提前存储的数值，参照图3，图3为本发明车门侧方障碍物检测方法一实施例的重叠探测示意图，根据超声波探头A以及超声波探头B对应的安装位置确定探头A坐标为(L₁，0)，探头B坐标为(L₁+L₂，0)，其中探头A与探头B的X向间距为L₂，障碍物S同探头A的距离L_A，障碍物S同探头B的距离L_B，根据以下“重叠探测区域开门角度算法”确定障碍物S的坐标位置S(X,Y)：

第一步，根据公式(1)基于已知量计算∠SAB角度值：

第二步，如果∠SAB≤90°，则根据公式(2)确定障碍物S的Y坐标值，根据公式(3)确定障碍物S的X坐标值：

S(Y)＝L_A*sin(∠SAB) (2)

S(X)＝L₁+L_A*cos(∠SAB) (3)

第三步，如果∠SAB＞90°，则根据公式(4)确定障碍物S的Y坐标值，根据公式(5)确定障碍物S的X坐标值：

S(Y)＝L_A*sin(180°-∠SAB) (4)

S(X)＝L₁-L_A*cos(180°-∠SAB) (5)

其中，∠SAB为经过障碍物S和探头A的直线与经过探头A和探头B的直线之间的夹角，L₁为超声波探头A与铰链中心的X向间距，L₂为超声波探头A与超声波探头B的X向间距，L_A为超声波探头A探测到的障碍物S同探头A的距离，L_B为超声波探头B探测到的障碍物S同探头B的距离。

同理地，在安装有三个超声波探头：探头a、探头b以及探头c时，假设探头a未探测到障碍物，即反馈的障碍物距离信息为空，探头b以及探头c探测到障碍物且反馈的障碍物距离信息均大于预设距离阈值，此时，确定目标障碍物位于探头b以及探头c之间的重叠探测区域，基于探头b探测到的障碍物S同探头b的距离、探头c探测到的障碍物S同探头c的距离、探头b与铰链中心的X向间距以及探头b与探头c的X向间距根据上述“重叠探测区域开门角度算法”确定障碍物S的坐标位置S(X,Y)。

步骤S40：根据所述坐标位置确定开门角度临界值。

需要说明的是，本实施例中根据目标障碍物的坐标位置确定障碍物是否对车门开启造成影响，具体地，提前存储有车门全开角度α以及车门宽度L，一般车门全开角度α为70°，在障碍物不对车门开启造成影响时，确定开门角度临界值为车门全开角度。可选地，在确定障碍物S的X坐标S(X)＜-100mm时，输出“车门可电动开启至全开”命令，确定开门角度临界值为车门全开角度。可选地，在障碍物S与铰链中心的角度满足0°≤Arctan(S(Y)/S(X))≤α+10°，并且障碍物S与铰链中心的距离满足|S(X,Y)|≤L+100mm时，基于障碍物S的位置坐标按照预设开门角度算法计算最大开门角度，根据最大开门角度确定开门角度临界值。可选地，在障碍物S与铰链中心的角度不满足0°≤Arctan(S(Y)/S(X))≤α+10°，或者障碍物S与铰链中心的距离不满足|S(X,Y)|≤L+100mm时，输出“车门可电动开启至全开”命令，确定开门角度临界值为车门全开角度。其中100mm以及10°为预先设置的安全余量，在具体实现中可以为标定得到的其他数值，例如50mm、5°，也可以不预留安全余量，本实施例对此不加以限制。

在具体实现中，本实施例根据障碍物的坐标位置即可确定目标障碍物相对于铰链中心的角度值为：Arctan(S(Y)/S(X))。为了保证开门安全，输出的开门角度临界值比计算得到的目标障碍物相对于铰链中心的角度值更小，例如，小10°，即开门角度临界值为Arctan(S(Y)/S(X))-10°。

具体地，步骤S40，包括：根据所述坐标位置确定所述目标障碍物相对于所述铰链中心的角度以及距离；在所述角度属于预设角度范围且所述距离属于预设距离范围时，根据所述坐标位置计算最大开门角度；根据所述最大开门角度确定开门角度临界值。

可以理解的是，预设角度范围为[0,α+10]，单位为°，预设距离范围为[0,L+100]，单位为mm，其中α为车门全开角度，10°为角度安全余量，L为车门宽度，100mm为安全距离余量，角度安全余量以及安全距离余量还可以为其他根据实际情况标定得到的数值，例如角度安全余量为5°，预设角度范围为[0,α+5]，安全距离余量为50mm，预设距离范围为[0,L+50]。在障碍物S与铰链中心的角度满足0°≤Arctan(S(Y)/S(X))≤α+10°，并且障碍物S与铰链中心的距离满足|S(X,Y)|≤L+100mm时，基于障碍物S的位置坐标按照预设开门角度算法计算最大开门角度。可选地，根据所述坐标位置计算最大开门角度，包括：根据坐标位置确定目标障碍物相对于铰链中心的角度，根据角度以及预设安全余量计算最大开门角度，例如M＝N-10°，其中，M为最大开门角度，N为目标障碍物相对于铰链中心的角度，-10°为预设安全余量，将最大开门角度作为开门角度临界值。其中预设安全余量还可以为其他根据实际情况标定得到的数值，本实施例对此不加以限制。

在具体实现中，参照图3，假设车门初始位置为车门全闭位置，即车门初始开启角度为0°，此时根据上述“重叠探测区域开门角度算法”确定障碍物S的坐标位置，并根据坐标位置确定在障碍物S与铰链中心的角度，基于障碍物S与铰链中心的角度减去预设安全余量得到开门角度临界值。在另一实施例中，车门初始位置不是车门全闭位置，假设此时开门角度为β角，此时根据上述“重叠探测区域开门角度算法”确定障碍物S相对于车门初始位置的坐标位置，并根据坐标位置确定障碍物S与铰链中心的角度，基于障碍物S与铰链中心的角度加上β角减去预设安全余量得到开门角度临界值。

进一步地，所述根据所述坐标位置确定所述目标障碍物相对于所述铰链中心的角度以及距离之后，所述方法还包括：在所述角度不属于预设角度范围或所述距离不属于预设距离范围时，获取车门全开角度；根据所述车门全开角度确定开门角度临界值。

需要说明的是，在障碍物S与铰链中心的角度不满足0°≤Arctan(S(Y)/S(X))≤α+10°，或者障碍物S与铰链中心的距离不满足|S(X,Y)|≤L+100mm时，将车门全开角度作为开门角度临界值。

步骤S50：根据所述开门角度临界值控制所述车门开启。

应当理解的是，在具体实现中ECU根据开门角度临界值向车门控制单元发送控制指令，以使车门控制单元控制车门执行开启运动，可选地，在开门角度临界值为车门全开角度时，车门控制单元接收ECU发出的可电动开启至全开指令，在开门角度临界值为最大开门角度时，车门控制单元接收ECU发出的可电动开启至最大开门角度指令。车门控制单元在检测到车门运动至开门角度临界值时，控制车门停止开启运动。

进一步地，为了进一步保证车门开启过程中的安全性，所述方法还包括：在所述车门开启运动过程中，获取各个所述超声波探头采集的实时障碍物距离信息；在任一所述实时障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值时，控制所述车门停止开启，并发出报警提示。

需要说明的是，在车门开启过程中，检测系统继续工作，ECU控制超声波探头实时探测障碍物距离信息，可选地，超声波探头按照预设探测周期执行轮询采集工作，例如，每隔50ms采集一次实时障碍物距离信息。如果任意一个时刻任意一个探头采集的实时障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值，则向车门控制单元发送车门立即停止开启指令，控制车门停止电动开启运动，并发出报警提示。

本实施例通过在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息；根据障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域；在目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据障碍物距离信息以及各个超声波探头对应的安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；根据坐标位置确定开门角度临界值；根据开门角度临界值控制车门开启。通过上述方式，利用多个超声波探头对车门运动范围内的障碍物进行检测，在障碍物处于重叠探测区域时，根据探头探测的障碍物距离信息以及安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置，并根据坐标位置确定开门角度临界值，根据开门角度临界值控制自动门的开度，实现自动门的开度可控及适时停止，避免发生碰撞，减小了车辆安全风险。

参考图4，图4为本发明车门侧方障碍物检测方法第二实施例的流程示意图。

基于上述第一实施例，本实施例车门侧方障碍物检测方法在所述步骤S20之后，还包括：

步骤S301：在所述目标障碍物所处的探测区域为单独探测区域时，控制所述车门开启。

可以理解的是，以安装有超声波探头A以及超声波探头B为例进行说明，一方面，在探头A探测到障碍物且障碍物与探头A之间的距离大于预设距离阈值(例如，200mm)，而探头B未探测到障碍物，即探测到的障碍物距离信息为空时，确定目标障碍物所处的探测区域为A探头对应的单独探测区域，另一方面，在探头B探测到障碍物且障碍物与探头B之间的距离大于预设距离阈值(例如，200mm)，而探头A未探测到障碍物，即探测到的障碍物距离信息为空时，确定目标障碍物所处的探测区域为B探头对应的单独探测区域，此时控制车门开启。

步骤S302：在检测到所述车门开启运动至预设角度时，记录当前各个超声波探头探测并反馈的当前障碍物距离信息。

需要说明的是，预设角度为提前设置的指定作动角度，为确保算法准确，预设角度θ的角度应尽可能小，具体可结合探头轮询检测时序与车门作动速度进行标定确认，可选地，预设角度设置为5°。当探测到目标障碍物处于单独探测区域时，控制车门开启，在车门作动了5°时，接收当前各个超声波探头探测并反馈的当前障碍物距离信息。

步骤S303：根据所述当前障碍物距离信息、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置。

可以理解的是，当前障碍物距离信息也有两种表达形式，第一种为空值，即表征对应的超声波探头未探测到障碍物，第二种为数值，即表征障碍物与对应的超声波探头之间的绝对距离值，在当前障碍物距离信息为数值时，基于已知的预设角度下的当前障碍物距离信息、所述初始的障碍物距离信息以及探头安装位置根据“单独探测区域开门角度算法”计算障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置，参照图5，图5为本发明车门侧方障碍物检测方法一实施例的单独探测第一示意图，以单独探测区域对应的探头为超声波探头B为例进行说明，在车门开启运动前，探头B可以探测到障碍物S，而探头A无法探测到障碍物S，在车门开启运动至预设角度θ时，探头B仍然可以探测到障碍物S，根据以下“单独探测区域开门角度算法”确定障碍物S的在车门开启运动前的初始坐标位置S(X,Y)，S(X,Y)为障碍物相对于车门开始运动前的坐标系内的坐标位置：

第一步，根据公式(6)或者公式(7)基于已知量计算车门运动前后探头之间的距离L_BB’：

L_BB′＝(L₁+L₂)²+(L₁+L₂)²-2*(L₁+L₂)²*cos θ (6)

第二步，基于余弦定理根据公式(8)计算∠B’BS的角度值：

第三步，基于几何关系根据公式(9)确定∠SBO的角度值：

第四步，如果∠SBO≤90°，则根据公式(10)确定障碍物S的Y坐标值，根据公式(11)确定障碍物S的X坐标值：

S(Y)＝L_B*sin(∠SBO) (10)

S(X)＝L₁+L₂-L_B*cos(∠SBO) (11)

第五步，如果∠SBO＞90°，则根据公式(12)确定障碍物S的Y坐标值，根据公式(13)确定障碍物S的X坐标值：

S(Y)＝L_B*sin(180°-∠SBO) (12)

S(X)＝L₁+L₂+L_B*cos(180°-∠SBO) (13)

其中，∠B’BS为经过障碍物S和探头B的直线与经过车门运动前后探头位置B、B’的直线之间的夹角，∠SBO为经过障碍物S和探头B的直线与经过铰链中心O和探头B的直线之间的夹角，L₁为超声波探头A与铰链中心的X向间距，L₂为超声波探头A与超声波探头B的X向间距，L_A为超声波探头A探测到的障碍物S同探头A的距离，L_B为超声波探头B在车门未开启运动时探测到的障碍物S同探头B的距离，L_B’为超声波探头B在车门开启运动至预设角度θ时探测到的障碍物S同探头B的距离。

同理地，在安装有三个超声波探头：探头a、探头b以及探头c时，假设探头a以及探头b未探测到障碍物，即反馈的障碍物距离信息为空，探头c探测到障碍物且反馈的障碍物距离信息大于预设距离阈值，此时，确定目标障碍物位于探头c对应的单独探测区域，控制车门开启运动至预设角度θ，获取探头c探测的当前障碍物距离信息，基于车门未开启运动时探头c探测到的障碍物S同探头c的初始距离、在车门开启运动至预设角度θ时探头c探测到的障碍物S同探头c的当前距离以及探头c与铰链中心的X向间距根据上述“单独探测区域开门角度算法”确定障碍物S的初始坐标位置S(X,Y)。

进一步地，步骤S303，包括：在所述当前障碍物距离信息为空时，根据所述目标超声波探头对应的探测范围、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置。

需要说明的是，在当前障碍物距离信息为空时，表征障碍物进入目标超声波探头的识别盲区，参照图6，图6为本发明车门侧方障碍物检测方法一实施例的单独探测第二示意图，以单独探测区域对应的探头为超声波探头B为例进行说明，在车门开启运动前，探头B可以探测到障碍物S，而探头A无法探测到障碍物S，在车门开启运动至预设角度θ时，探头B无法探测到障碍物S，根据以下步骤确定障碍物S的初始坐标位置S(X,Y)：

第一步，根据车门未开启运动时超声波探头B探测范围的边界线、车门开启至预设角度的超声波探头B探测范围边界线以及超声波探头B在车门未开启运动时探测的障碍物距离信息预估目标障碍物的位置，参照图6，目标障碍物位于车门未开启运动时超声波探头B探测范围的边界线上的C点与车门开启至预设角度的超声波探头B探测范围边界线上的D点之间，若假设目标障碍物S位于D点处，则障碍物距离车门Y向距离最远，最终得到的开门角度临界值最大，若假设目标障碍物S位于C点处，则障碍物距离车门Y向距离最近，最终得到的开门角度临界值最小，为了避免车门开启时发生碰撞，基于安全设计考虑，假设目标障碍物的位置位于C点处。

第二步，根据公式(14)基于已知量确定∠SBO的角度值：

第三步，根据公式(15)确定障碍物S的Y坐标值，根据公式(16)确定障碍物S的X坐标值：

S(Y)＝L_B*sin(180°-∠SBO) (15)

S(X)＝L₁+L₂+L_B*cos(180°-∠SBO) (16)

其中，∠SBO为经过障碍物S和探头B的直线与经过铰链中心O和探头B的直线之间的夹角，L₁为超声波探头A与铰链中心的X向间距，L₂为超声波探头A与超声波探头B的X向间距，L_B为超声波探头B在车门未开启运动时探测到的障碍物S同探头B的距离，FOV为超声波探头B探测范围对应的角度。

步骤S304：根据所述初始坐标位置确定当前开门角度临界值。

应当理解的是，本实施例中根据目标障碍物的初始坐标位置确定障碍物是否对车门开启造成影响，具体地，提前存储有车门全开角度α以及车门宽度L，一般车门全开角度α为70°，可选地，步骤S304，包括：根据所述初始坐标位置确定所述目标障碍物相对于所述铰链中心的当前角度以及当前距离；在所述当前角度属于预设角度范围且所述当前距离属于预设距离范围时，根据所述初始坐标位置计算最大开门角度；根据所述最大开门角度确定开门角度临界值。进一步地，所述根据所述初始坐标位置确定所述目标障碍物相对于所述铰链中心的当前角度以及当前距离之后，所述方法还包括：在所述当前角度不属于预设角度范围或所述当前距离不属于预设距离范围时，获取车门全开角度；根据所述车门全开角度确定开门角度临界值。

需要说明的是，在障碍物S与铰链中心的当前角度满足0°≤Arctan(S(Y)/S(X))≤α+10°，并且障碍物S与铰链中心的当前距离满足|S(X,Y)|≤L+100mm时，基于障碍物S的初始坐标位置按照预设开门角度算法计算最大开门角度。可选地，根据所述初始坐标位置计算最大开门角度，包括：根据初始坐标位置确定目标障碍物相对于铰链中心的当前角度，根据当前角度以及预设安全余量计算最大开门角度，例如M＝N-10°，其中，M为最大开门角度，N为目标障碍物相对于铰链中心的角度，-10°为预设安全余量，将最大开门角度作为开门角度临界值。在障碍物S与铰链中心的当前角度不满足0°≤Arctan(S(Y)/S(X))≤α+10°，或者障碍物S与铰链中心的当前距离不满足|S(X,Y)|≤L+100mm时，将车门全开角度作为开门角度临界值。其中100mm以及10°为预先设置的安全余量，在具体实现中可以为标定得到的其他数值，例如50mm、5°，也可以不预留安全余量，预设安全余量还可以为其他根据实际情况标定得到的数值，本实施例对此不加以限制。

在具体实现中，假设车门初始位置为车门全闭位置，即车门初始开启角度为0°，此时根据上述“单独探测区域开门角度算法”确定障碍物S的初始坐标位置，并根据初始坐标位置确定在障碍物S与铰链中心的角度，基于障碍物S与铰链中心的角度减去预设安全余量得到当前开门角度临界值。在另一实施例中，车门初始位置不是车门全闭位置，假设此时开门角度为β角，此时根据上述“单独探测区域开门角度算法”确定障碍物S相对于车门初始位置的初始坐标位置，并根据初始坐标位置确定障碍物S与铰链中心的角度，基于障碍物S与铰链中心的角度加上β角减去预设安全余量得到当前开门角度临界值。

步骤S305：根据所述当前开门角度临界值控制所述车门开启。

可以理解的是，为了进一步保证车门开启过程中的安全性，在所述车门开启运动过程中，获取各个所述超声波探头采集的实时障碍物距离信息；在任一所述实时障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值时，控制所述车门停止开启，并发出报警提示。在车门开启过程中，检测系统继续工作，ECU控制超声波探头实时探测障碍物距离信息，如果任意一个时刻任意一个探头采集的实时障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值(例如，200mm)，则向车门控制单元发送车门立即停止开启指令，控制车门停止电动开启运动，并发出报警提示。

本实施例通过在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息；根据障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域；在目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据障碍物距离信息以及各个超声波探头对应的安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；根据坐标位置确定开门角度临界值；根据开门角度临界值控制车门开启；在目标障碍物所处的探测区域为单独探测区域时，控制车门开启；在检测到车门开启运动至预设角度时，记录当前各个超声波探头探测并反馈的当前障碍物距离信息；根据当前障碍物距离信息、障碍物距离信息、预设角度以及各个超声波探头对应的安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置；根据初始坐标位置确定当前开门角度临界值；根据当前开门角度临界值控制车门开启。通过上述方式，利用多个超声波探头对车门运动范围内的障碍物进行检测，在一种情况下障碍物处于重叠探测区域，此时根据多个探头探测的障碍物距离信息以及安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置，在另一种情况下目标障碍物处于单独探测区域，此时控制车门开启至预设角度，根据车门开启运动前后目标探头探测的障碍物距离信息以及安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置，并根据坐标位置确定开门角度临界值，根据开门角度临界值控制自动门的开度，实现自动门的开度可控及适时停止，避免发生碰撞，减小了车辆安全风险。

参照图7，图7为本发明车门侧方障碍物检测装置第一实施例的结构框图。

如图7所示，本发明实施例提出的车门侧方障碍物检测装置包括：

获取模块10，用于在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个所述超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息。

确定模块20，用于根据所述障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域。

计算模块30，还用于在所述目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据所述障碍物距离信息以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置。

所述计算模块30，还用于根据所述坐标位置确定开门角度临界值。

控制模块40，用于根据所述开门角度临界值控制所述车门开启。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

本实施例通过在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息；根据障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域；在目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据障碍物距离信息以及各个超声波探头对应的安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；根据坐标位置确定开门角度临界值；根据开门角度临界值控制车门开启。通过上述方式，利用多个超声波探头对车门运动范围内的障碍物进行检测，在障碍物处于重叠探测区域时，根据探头探测的障碍物距离信息以及安装位置确定目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置，并根据坐标位置确定开门角度临界值，根据开门角度临界值控制自动门的开度，实现自动门的开度可控及适时停止，避免发生碰撞，减小了车辆安全风险。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的车门侧方障碍物检测方法，此处不再赘述。

在一实施例中，所述控制模块40，还用于在所述目标障碍物所处的探测区域为单独探测区域时，控制所述车门开启；

所述获取模块10，还用于在检测到所述车门开启运动至预设角度时，记录当前各个超声波探头探测并反馈的当前障碍物距离信息；

所述计算模块30，还用于根据所述当前障碍物距离信息、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置；根据所述初始坐标位置确定当前开门角度临界值；

所述控制模块40，还用于根据所述当前开门角度临界值控制所述车门开启。

在一实施例中，所述计算模块30，还用于在所述当前障碍物距离信息为空时，根据所述目标超声波探头对应的探测范围、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置。

在一实施例中，所计算模块30，还用于根据所述坐标位置确定所述目标障碍物相对于所述铰链中心的角度以及距离；在所述角度属于预设角度范围且所述距离属于预设距离范围时，根据所述坐标位置计算最大开门角度；根据所述最大开门角度确定开门角度临界值。

在一实施例中，所述计算模块30，还用于在所述角度不属于预设角度范围或所述距离不属于预设距离范围时，获取车门全开角度；根据所述车门全开角度确定开门角度临界值。

在一实施例中，在多个所述超声波探头对应的障碍物距离信息大于预设距离阈值时，确定目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域；

在目标超声波探头对应的障碍物距离信息大于所述预设距离阈值且其他超声波探头对应的障碍物距离信息为空时，确定目标障碍物所处的探测区域为单独探测区域。

在一实施例中，所述控制模块40，还用于在任一所述障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值时，禁止开启所述车门，并发出报警提示。

在一实施例中，所述控制模块40，还用于在所述车门开启运动过程中，获取各个所述超声波探头采集的实时障碍物距离信息；在任一所述实时障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值时，控制所述车门停止开启，并发出报警提示。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车门侧方障碍物检测方法，其特征在于，所述车门侧方障碍物检测方法包括：

在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个所述超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息；

根据所述障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域；

在所述目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据所述障碍物距离信息以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；

根据所述坐标位置确定开门角度临界值；

根据所述开门角度临界值控制所述车门开启。

2.如权利要求1所述的车门侧方障碍物检测方法，其特征在于，所述根据所述障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域之后，所述方法还包括：

在所述目标障碍物所处的探测区域为单独探测区域时，控制所述车门开启；

在检测到所述车门开启运动至预设角度时，记录当前各个超声波探头探测并反馈的当前障碍物距离信息；

根据所述当前障碍物距离信息、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置；

根据所述初始坐标位置确定当前开门角度临界值；

根据所述当前开门角度临界值控制所述车门开启。

3.如权利要求2所述的车门侧方障碍物检测方法，其特征在于，所述根据所述当前障碍物距离信息、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置，包括：

在所述当前障碍物距离信息为空时，根据所述目标超声波探头对应的探测范围、所述障碍物距离信息、所述预设角度以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的初始坐标位置。

4.如权利要求1所述的车门侧方障碍物检测方法，其特征在于，所述根据所述坐标位置确定开门角度临界值，包括：

根据所述坐标位置确定所述目标障碍物相对于所述铰链中心的角度以及距离；

在所述角度属于预设角度范围且所述距离属于预设距离范围时，根据所述坐标位置计算最大开门角度；

根据所述最大开门角度确定开门角度临界值。

5.如权利要求4所述的车门侧方障碍物检测方法，其特征在于，所述根据所述坐标位置确定所述目标障碍物相对于所述铰链中心的角度以及距离之后，所述方法还包括：

在所述角度不属于预设角度范围或所述距离不属于预设距离范围时，获取车门全开角度；

根据所述车门全开角度确定开门角度临界值。

6.如权利要求1至5中任一项所述的车门侧方障碍物检测方法，其特征在于，在多个所述超声波探头对应的障碍物距离信息大于预设距离阈值时，确定目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域；

在目标超声波探头对应的障碍物距离信息大于所述预设距离阈值且其他超声波探头对应的障碍物距离信息为空时，确定目标障碍物所处的探测区域为单独探测区域。

7.如权利要求1至5中任一项所述的车门侧方障碍物检测方法，其特征在于，所述在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个所述超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息之后，所述方法还包括：

在任一所述障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值时，禁止开启所述车门，并发出报警提示。

8.如权利要求1至5中任一项所述的车门侧方障碍物检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述车门开启运动过程中，获取各个所述超声波探头采集的实时障碍物距离信息；

在任一所述实时障碍物距离信息小于或等于预设距离阈值时，控制所述车门停止开启，并发出报警提示。

9.一种车门侧方障碍物检测装置，其特征在于，所述车门侧方障碍物检测装置包括：

获取模块，用于在接收到开门检测请求时，向安装于车门上的若干个超声波探头发送探测指令，以使各个所述超声波探头探测并反馈对应的障碍物距离信息；

确定模块，用于根据所述障碍物距离信息确定目标障碍物所处的探测区域；

计算模块，用于在所述目标障碍物所处的探测区域为重叠探测区域时，根据所述障碍物距离信息以及各个所述超声波探头对应的安装位置确定所述目标障碍物相对于铰链中心的坐标位置；

所述计算模块，还用于根据所述坐标位置确定开门角度临界值；

控制模块，用于根据所述开门角度临界值控制所述车门开启。

10.一种车门侧方障碍物检测设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车门侧方障碍物检测程序，所述车门侧方障碍物检测程序配置为实现如权利要求1至8中任一项所述的车门侧方障碍物检测方法。

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