CN206644764U - 防地面误测误报的汽车超声波盲区探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防地面误测误报的汽车超声波盲区探测装置，包括若干个超声波传感器，各个超声波传感器与汽车纵向中心线均呈一定的角度布置，各个超声波传感器的探测方向间隔设定的角度，来分别对应于侧道盲区远端至近端的不同方位；各个超声波传感器的探测距离不同，其探测距离由侧道盲区远端向近端逐步递减；通过屏蔽各个超声波传感器对地面的误测信号，提取各个超声波传感器探测的有用信号，组合成由远至近连续性的远距离探测信号，来更大范围的覆盖汽车侧道外后视镜盲区及盲区后端的可视区。本实用新型可对汽车侧车道盲区及盲区后端的可视区进行了更大范围恰当的覆盖；有效地确保了盲点监测系统的探测性能。

Description

防地面误测误报的汽车超声波盲区探测装置

技术领域

本实用新型属于汽车电子设备领域，尤其是涉及一种防地面误测误报的汽车超声波盲区探测装置。

背景技术

超声波传感器在汽车上的运用是越来越普及了，比如在车上俗称的倒车雷达，即前后泊车辅助系统，通过布置在车后及车前的超声波传感器对汽车前后周边环境进行侦测，判别物体，扫除盲区，采用的是超声波探测技术，所用的传感器为超声波传感器。

目前，汽车上新增加运用的半自动泊车系统或自动泊车系统（以下统称为自动泊车系统），其也是通过超声波传感器对周围环境进行探测，用超声波自动泊车传感器来寻找，识别车位。目前部分汽车上运用的汽车盲点监测系统（也称盲区监测系统、盲点辅助系统），也采用的是超声波探测技术，其通过超声波盲点传感器对汽车左右车道车外后视镜不能观察到的盲区区域进行探测，以辅助汽车驾驶员变道、行车。

如图1所示，汽车设置有泊车传感器16、13（也俗称倒车雷达传感器），也称RPA传感器，分别布置于车前、车后不同位置，前面传感器个数通常为4个或2个，后面传感器个数通常为4个、3个或2个。

超声波盲点传感器11、12，也称BSA传感器，通常车左后及车右后各布置1个。

自动泊车传感器14、15、17、18，也称APA传感器，通常车前左侧、车前右侧、车后左侧、车后右侧各布置1个。APA传感器14、15同时也作为盲点监测系统的行车路况状态判断辅助传感器，在部分运用上，APA传感器17、18同时也可作为盲点监测系统的盲区辅助探测传感器，以增大系统对盲区的覆盖范围。图2，为传统超声波传感器的外形图。

目前汽车上运用的超声波传感器，通常，传感器安装于汽车保险杠上，安装高度为45-65厘米。传感器安装过低时，会适当设置上仰一定的角度，以避免传感器对地面误测误报。

作为RPA传感器运用时，经常有这种情况：譬如，当RPA传感器安装高度为35厘米至45厘米时，传感器上仰10度至20度。但BSA传感器及APA传感器，通常安装高度不能过低，上仰角度不能过大，因为安装高度过低，上仰角度过大，因传感器探测角度朝向关系，传感器对远距离障碍物（如车辆）的探测能力会显著下降，而BSA传感器及APA传感器，要求其有更强的远距离探测能力。

同时，作为BSA传感器及APA传感器使用时，传感器安装高度也不能过高，因为通常汽车（轿车）车头前端部分高度低于1米，其超声波强反射点处于高度70厘米以下，传感器安装过高，不利于其对汽车（轿车）的探测。因此超声波BSA传感器及APA传感器，在汽车上的安装高度通常为45-65厘米之间，在这区间，当安装处于偏低位置时，通常设计其以一定的小角度上仰，如1度至7度，上仰角度不会过大。

以下，对超声波传感器对障碍物（物体）的探测原理做基本说明。

图3为传统传感器SA对标准杆的探测示意图，传感器SA外形如图2，设传感器SA的安装高度H为60厘米，传感器水平安装，无上仰。传感器SA的量程距离为LS（设为6米），传感器对距离LG1（2.5米）的标准杆P1（直径75毫米的PVC水管简称为标准杆，ISO标准）进行探测；所产生的工作时序信号如图4，传感器SA探测周期为T60（等于2*LS/（340米/秒），超声波的传播速度通常为340米/秒）。TA为传感器SA的发射余振信号，SAP1为传感器SA对标准杆P1探测的回波信号。

因传感器具有水平与垂直探测角度特性，传感器垂直探测角度越大其越易对地面或地面碎石误测误报，传感器垂直探测角度越小其越不容易对地面或地面碎石误测误报。

见图3，依标准要求，传感器在对障碍物进行探测时，要求其不对地面及地面上3-5厘米高的碎石产生误测误报（地面碎石设为GS）。GS在离传感器不同的距离段，其超声波反射所产生的回波信号大小是不一样的，通常从距离传感器70厘米开始至1米多距离，反射最强，所产生的回波信号SAG1最强（幅值最高），距离随之增加，不同段GS所产生的回波信号SAG2……至SAGn，信号强度逐渐递减。因为汽车超声波的此固有特性及行业相应要求，因此当传感器在对障碍物进行正常探测时，其要对GS所产生的回波信号进行滤除处理以防止误测误报，以保证传感器对障碍物的有效探测。通常的处理方法是：在传感器对传声器（探芯）发射驱动后，开始接收回波，对不同时间段（相当于与传感器不同距离段）GS的回波信号，传感器检测电路对其进行检测判断，检测电路在不同的时间段（相当于与传感器不同的距离段）设置不同的阀值（门槛），以对GS的回波信号进行滤除；如图4，第一阀值ST1、第二阀值ST2、。。。。。。、STn，均高于在相应时间段（距离段）GS所产生的回波信号SAG1、SAG2、。。。。。。、SAGn；故传感器检测电路不识别各段GS回波信号，通过不同阀值有效地对各段GS回波信号进行了滤除。从而，实现传感器全程不对地面碎石GS产生误测误报。这是当前最为常用的超声波传感器防止地面误报误测的方法。

同时，图3中，传感器SA对距离LG1（2.5米）的标准杆P1进行探测，由图4时序信号图可知，标准杆P1产生的回波信号SAP1信号强度足够，超过对应阀值ST4，因此传感器检测电路可识别该回波信号，从而，传感器SA判定出标准杆P1的存在以及计算出传感器SA与标准杆P1之间的距离。图3中，曲线FAC为传感器SA的垂直探测范围包络曲线，由此曲线，也可判知，传感器SA可以探测到处于其探测范围内的标准杆P1；并可判知，传感器SA不会对地面碎石产生误测误报。

综上，可知，传感器SA对物体进行探测，不论是标准杆P1的回波信号，还是地面碎石GS的回波信号，如果传感器检测电路判断其回波信号小于相应阀值，那么传感器则不对其产生信号输出，不会判定该物体的存在；如果传感器检测电路判断其回波信号值达到相应阀值，那么传感器则对其产生有效信号输出，判定出该物体的存在以及计算出传感器与该物体的距离。

图5为传感器SA对距离LG2（5米）的标准杆P2的探测示意图，传感器SA的量程距离仍为LS（6米），所产生的工作时序信号如图6，SAP2为传感器SA对标准杆P2探测的回波信号，可见，同样的传感器，因为障碍物（标准杆）的距离增加了一倍（LG2=2*LG1），回波信号SAP2相比SAP1信号强度明显减小。同时，由图6可知，回波信号SAP2的信号强度不达相应阀值STn，因此，传感器SA不能探测到距离LG2处的标准杆P2。由图5，传感器SA的垂直探测范围包络曲线FAC，也可判知，传感器SA不能探测到远处处于其探测范围外的标准杆P2。

如图3、图4、图5、图6所示，传统传感器SA在优选传声器（探芯）、优化电子电路的基础上，在防止地面误测误报的前提下，实现了对距离2.5米标准杆的探测，但没能实现对距离5米标准杆的探测。汽车上运用的超声波RPA传感器，BSA传感器、APA传感器，因其作用功能的不同，因此对传感器的远距离探测能力以及传感器的探测反应速度要求是不一样的。远距离探测能力是超声波传感器最为重要的性能指标之一，传感器的远距离探测能力，通常以传感器对直径75毫米的PVC水管（标准杆）进行探测，在不对地面误测误报的前提下，传感器对标准杆的探测距离越远，代表传感器的远距离探测性能越强。RPA传感器的远距离探测能力要求相对较低，通常，RPA传感器的量程距离设为2.5米左右，对标准杆在1.8米左右能测到则可。BSA传感器作为对汽车外后视镜左右车道盲区的车辆进行探测需要，因此传感器的远距离探测能力要求相对高，通常BSA传感器的量程距离设为4-6米，对标准杆在5米左右要求测到。APA传感器作为车位环境状态探测、识别使用，因此传感器的远距离探测能力要求相对较高，通常APA传感器的量程距离设为4-5米，对标准杆在3.5米左右要求测到。由上可知，传统传感器SA目前可以满足作为RPA传感器之用，但难以满足作为BSA传感器及APA传感器之用，特别是难以满足作为BSA传感器之用。

因此，基于以上原因，业界在想方设法改进、提高超声波传感器的远距离探测能力。

目前，通常，增强传感器远距离探测能力的方法有：

一、增强单个传感器内传声器（也称探芯）的功率，譬如采用更大尺寸规格、功率更大的传声器，譬如同样尺寸规格传声器，但改变内部压电陶瓷片的规格增大功率，传声器功率增大，传声器发射声波能量增大，因此同样的障碍物其反射的回波能量增强，因此得以提高传感器的灵敏度，增强探测能力；

二、改变传声器尺寸规格，譬如增加外径、高度，改变传声器内部结构，增强传声器的超声波接收能力，使得同样的发射功率，但因为传感器回波收集能力增强，从而提高灵敏度；

三、传声器规格不变，改进电子电路，提高对传声器的驱动功率，增强超声波发射以增强回波反射；改进电子电路，提高信噪比，最大限度的提高放大倍数，等等，以提高传感器的灵敏度；

四、如申请号为CN201610122775.5，一种汽车超声波探测方法及传感器，传感器通过多个传声器同时同节奏发射超声波，增强发射及回波，提高灵敏度，以此增强传感器的探测能力。

以上方法对增强传感器的灵敏度，提高传感器对远方物体的探测能力都有一定的提升作用，但都存在一个严重问题，那就是，在传感器灵敏度增加、对远方物体探测能力增强的同时，在传感器的垂直探测范围内，传感器难以滤除地面碎石所产生的随传感器灵敏度增加而增强的回波信号，特别是难以滤除传感器近距离处地面碎石所产生的增强的回波信号，即，传感器存在对地面（地面碎石）误测误报。详细说明如下：

设灵敏度提高后的超声波传感器为改良传感器SB，改良传感器SB外形如图2，安装条件等不变。

图7为传感器SB对距离LG2（5米）标准杆P2的探测示意图，传感器SB的量程距离为LS（6米），所产生的工作时序信号如图8，SBP2为传感器SB对标准杆P2探测的回波信号，可见，改良传感器SB，同样的远距离LG2，但其对标准杆的回波信号SBP2相比传感器SA对标准杆P2的回波信号SAP2有明显增强。且回波信号SBP2的信号强度超过相应阀值STn，因此传感器SB可以探测到距离LG2处的标准杆P2。

由工作时序信号图8可知，传感器SB在不同时间段（距离段）GS的回波信号SBG1、SBG2、。。。。。。、SBGn，相对传感器SA在不同时间段（距离段）GS的回波信号SAG1、SAG2、。。。。。。、SAGn，也增强了，特别是第一、二时间段（近距离段）GS的回波信号SBG1、SBG2较SAG1、SAG2有明显增加，且第一（最大）阀值ST1调节至上限（最高值）也已不能滤除GS回波信号SBG1。即传感器SB在近距离已经不能滤除地面碎石GS所产生的回波信号。

图7中，曲线FBC为传感器SB的垂直探测范围包络曲线，由此曲线，也可判知，传感器SB虽然可以探测到处于其探测范围内远处的标准杆P2，但是其已经对地面产生了误测误报（曲线FBC下端已与地面部分干涉、重叠）。

也就是说，改良传感器SB，在对近距离的物体探测时，传感器分不清是正常的障碍物还是地面碎石，如果传感器SB近距离处对障碍物进行探测及报警，那么，传感器SB近距离处也会对地面碎石进行探测及报警，即传感器SB存在地面误测误报。也就是说，在传统传感器灵敏度大幅提高后，虽然传感器对远距离处的物体探测能力增强了，但其近距离处探测功能失效了。

图9为汽车侧道外后视镜盲区示意图（右侧，左侧与之对称）。汽车超声波盲点监测系统，采用的是超声波探测技术，目前，通常超声波盲点传感器探测距离为3-4米，探测方向为朝汽车侧后方向，以覆盖汽车侧道后视镜盲区BQ（BQ1及BQ2）。在本实用新型方案中，如图9所示，车辆所处的车道称为本车道，车辆右边的第一车道（相邻车道）称为侧车道或侧道，因为所有示图皆为体现的为右侧，故“右”在论述中省略。

公开号为CN102848973A方案，车辆后视镜盲区探测系统及方法，系统通过装于车前的第一超声波传感器201覆盖盲区BQ1的一部分，通过装于车后的第二超声波传感器202或及其它更多超声波传感器覆盖盲区BQ1的一部分及盲区BQ2。方案没有体现采用超声波传感器对位于盲区BQ2后端可视区SQ区域进行探测及覆盖。因此系统的探测距离设定相对较小，仅为车后保险杠（简称车后保）后端往后3米。

公开号为CN104442812A方案，一种汽车变道辅助探测装置及探测办法，采用两个安装于车后的超声波传感器对盲区进行探测（覆盖），第一传感器10探测距离3-4米，与汽车纵向中心线的角度为70-110度，第二传感器20探测距离4-9米，与汽车纵向中心线的角度为20-40度;第一传感器10覆盖盲区BQ1及BQ2前端部分，第二传感器20相当于覆盖盲区BQ2后端部分及可视区SQ的前端部分SQ1，相当于覆盖汽车侧道车后保后端往前2-4米（汽车外后视镜至车后保后端距离），以及汽车侧道车后保后端往后4-6米。CN104442812A方案，实际运用上，侧道前后如此大的探测距离（范围），已经达到两传感器探测装置的覆盖极限，且装置已经不能对车后7-9米距离的可视区SQ2或更远距离的可视区进行覆盖；此为CN104442812A方案存在的第一个问题，同时，CN104442812A方案的第二传感器20探测距离远，达到4-6米，因此实际运用上，存在如以上背景技术中所述，第二传感器20存在地面误测误报，此为CN104442812A方案存在的第二个问题；故市面上目前没有成熟的测距4-6米的超声波盲点监测系统。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构经过改进的防地面误测误报的汽车超声波盲区探测装置。

为实现上述目的，本实用新型防地面误测误报的汽车超声波盲区探测装置，包括若干个超声波传感器，各个超声波传感器与汽车纵向中心线均呈角度布置，并且各个超声波传感器的探测方向间隔设定的角度，来分别对应于侧道盲区远端至近端的不同方位；各个超声波传感器的探测距离不同，其探测距离由侧道盲区远端向近端逐步递减；通过屏蔽各个超声波传感器对地面的误测信号，提取各个超声波传感器探测的有用信号，组合成由远至近连续性的远距离探测信号，来更大范围的覆盖汽车侧道外后视镜盲区及盲区后端的可视区。

进一步，对应于远端的所述超声波传感器与所述汽车纵向中心线的角度较小，对应于近端的所述超声波传感器与所述汽车纵向中心线的角度较大。

进一步，若干个所述超声波传感器是组合在一起为一个整体结构，或者是分体独立的结构。

进一步，所述超声波传感器包括传声器及电子电路单元，所述电子电路单元对所述传声器进行驱动以及对回波信号进行放大、滤波、运算处理，以得出探测距离。

进一步，所述超声波传感器还包括外壳组件单元、以及安装在其内的胶套单元，外壳组件单元上设置有连接器单元。

进一步，所述传声器通过胶套单元固定设置在所述外壳组件单元内，所述连接器单元为所述传感器的对外硬件接口，所述传感器通过所述连接器单元对外信号传输。

进一步，若干个所述超声波传感器组合在一起为一个整体结构时，超声波盲区探测装置与汽车反射器设置为一体。

一种实施上述超声波盲区探测装置的防地面误测误报的汽车超声波盲区探测方法，其特征在于，该超声波盲区探测方法具体为：将若干个超声波传感器根据探测距离的远近分为逐步递减的等级，并且各个超声波传感器的探测方位不同；其中，在侧车道盲区内，一个超声波传感器对地面产生误测误报的距离不大于下一等级超声波传感器的实际探测距离；若干个超声波传感器协同工作，均逐级通过下一等级超声波传感器的探测信号来代替上一级传感器的屏蔽信号，并最终提取各个超声波传感器探测的有用信号，组合成由远至近连续性的大范围探测信号。

进一步，若干个超声波传感器由侧道盲区远端向近端分为逐步递减的等级，用于最近端的最低等级的所述近端超声波传感器不对地面产生误测误报的信号。

进一步，若干个所述超声波传感器为组合在一起为一个整体结构，或者是分体独立的结构。

本实用新型超声波盲区探测装置及探测方法，运用于汽车超声波盲点监测系统，既防止了对地面的误测误报，又有效的提高了系统的远距离探测能力，对汽车侧车道盲区及盲区后端的可视区进行了更大范围恰当的覆盖；有效地确保了盲点监测系统的探测性能。

附图说明

图1为汽车超声波传感器布置示意图；

图2为传统超声波传感器结构示意图；

图3为传统传感器SA对距离LG1标准杆探测示意图；

图4为传统传感器SA对距离LG1标准杆探测工作时序信号示意图；

图5为传统传感器SA对距离LG2标准杆探测示意图；

图6为传统传感器SA对距离LG2标准杆探测工作时序信号示意图；

图7为改良传感器SB对距离LG2标准杆探测示意图；

图8为改良传感器SB对距离LG2标准杆探测工作时序信号示意图；

图9为汽车侧道外后视镜盲区示意图；

图10为设置两个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道原始探测示意图；

图11为设置两个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道去地面误测探测示意图；

图12为设置两个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道分解有效探测示意图；

图13为设置两个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道综合有效探测示意图；

图14为设置三个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道原始探测示意图；

图15为设置三个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道去地面误测探测示意图；

图16为设置三个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道分解有效探测示意图；

图17为设置三个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道综合有效探测示意图；

图18为超声波传感器的内部结构示意图；

图19为探测装置与反射器组件布置示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图10至图17所示，本实用新型防地面误测误报的汽车超声波盲区探测装置，包括若干个超声波传感器，各个超声波传感器的探测距离不同，各个超声波传感器的探测距离由侧道盲区远端向近端逐步递减；并且各个超声波传感器与汽车纵向中心线呈角度布置，远端的传感器与纵向中心线角度较小，近端的传感器与纵向中心线角度较大。取远端各个超声波传感器的远距离段探测信号，屏蔽其近距离段对地面的误测信号，并最终提取各个超声波传感器探测的有用信号，组合成由远至近连续性的远距离探测信号，来更大范围的覆盖汽车侧道外后视镜盲区及盲区后端的可视区。

实施例一：超声波探测装置SZ以设置两个超声波传感器S1、S2，来对本实用新型探测装置进行示例性说明。

图10为设置两个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道原始探测示意图，各个超声波传感器的探测距离不同，近端短距离超声波传感器S1，S1探测距离L1为3-4米，探测角度β1为70-110度，与汽车纵向中心线的角度γ1为70-90度；远端长距离超声波传感器S2，S2探测距离L2为4-6米，探测角度β2为20-40度，与汽车纵向中心线的角度γ2为20-40度。

超声波传感器S1探测距离为3-4米，探测距离短，故全程对地面无误测误报；超声波传感器S2探测距离为4-6米，探测距离较远，在近距离段，存在地面误测误报，故装置屏蔽传感器S2在0至a2*L2（a2*L2值为3米左右）近距离段内探测信号，提取a2*L2至L2远距离段有用探测信号，见图11，传感器S2前端被屏蔽后在侧车道产生的盲区PQ2，由传感器S1探测范围的左后端所覆盖，传感器S2前端处于本车道的被屏蔽区PN2为装置非必需探测区域，因此可屏蔽。传感器S1及传感器S2分解有效探测示意图如图12，形成综合有效探测示意图13所示的连续有效的长条方形探测区域TQa，探测区域TQa可覆盖如图9侧道盲区BQ1、BQ2以及盲区后端较近的可视区SQ1。因此，本实用新型两传感器装置探测区域范围比较大，不但覆盖了盲区，而且往盲区后端有延伸1-3米，而且其探测区域全程不会对地面误测误报，因此探测性能良好。

实施例二：超声波探测装置SZ以设置三个超声波传感器S1、S2、S3，来对本实用新型探测装置进行示例性说明。

图14为设置三个超声波传感器的探测装置SZ对侧车道原始探测示意图，各个超声波传感器的探测距离不同，近端短距离超声波传感器S1，S1探测距离L1为3-4米，探测角度β1为70-110度，与汽车纵向中心线的角度γ1为70-90度；远端长距离超声波传感器S2，S2探测距离L2为4-6米，探测角度β2为20-40度，与汽车纵向中心线的角度γ2为20-40度；最远端长距离超声波传感器S3，S3探测距离L3为7-9米，探测角度β3为15-25度，与汽车纵向中心线的角度γ3为15-25度。

超声波传感器S1探测距离为3-4米，探测距离短，全程对地面无误测误报；超声波传感器S2探测距离为4-6米，探测距离较远，在近距离段，存在地面误测误报，故装置屏蔽传感器S2 在0至a2*L2（a2*L2值为3米左右）近距离段内探测信号，提取a2*L2至L2远距离段有用探测信号，见图15，传感器S2前端被屏蔽后在侧车道产生的盲区PQ2，由传感器S1探测范围的左后端覆盖，传感器S2前端处于本车道的被屏蔽区PN2为装置非必需探测区域，因此可屏蔽。超声波传感器S3探测距离为7-9米，探测距离远，在近距离段，存在地面误测误报，故装置屏蔽传感器S3 在0至a3*L3（a3*L3值为5米左右）近距离段内探测信号，提取a3*L3至L3远距离段有用探测信号，见图15，传感器S3前端被屏蔽后在侧车道产生的盲区PQ3，由传感器S2探测范围的左后端所覆盖，传感器S3前端处于本车道的被屏蔽区PN3为装置非必需探测区域，因此可屏蔽。故传感器S1、传感器S2及传感器S3分解有效探测示意图如图16，形成综合有效探测示意图17所示的连续有效的长条方形探测区域TQb，探测区域TQb可覆盖如图9侧道盲区BQ1、BQ2以及盲区后端较近的可视区SQ1及较远的可视区SQ2。因此，本实用新型三传感器装置探测区域范围进一步增大，不但覆盖了盲区，而且往盲区后端有延伸4-6米，而且其探测区域全程不会对地面误测误报，装置的远距离探测能力进一步增强。探测装置的远距离探测能力进一步增强，则盲点监测系统可以更早的对处于侧车道内行驶的车辆进行探知及预警，从而进一步提高了汽车变道的安全性。

目前的汽车超声波盲点监测系统，系统侧车道往后的探测距离通常比较小，为车后保后端往后不超过4米。而，本实用新型两传感器探测装置，可以把距离提高至4-6米，本实用新型三传感器探测装置，可以把距离提高至7-9米，提升效果显著。如果进一步增加传感器的数量，探测距离还会进一步提升。

本实用新型超声波盲区探测装置，可根据工作需求，设置若干个超声波传感器，若干个超声波传感器可以是组合为一体的整体结构，也可是分体独立结构。

图18为单个超声波传感器的内部结构示意图，单个超声波传感器包括传声器20a、硅胶套单元20b、电子电路单元20d、连接器单元20e、外壳组件单元20c。

电子电路单元20d对所述传声器20a进行驱动以及对回波信号进行放大、滤波、运算处理，以得出探测距离。电子电路单元20d内集成设置有单片机、电源模块、通讯模块、超声波发射模块和超声波接收模块。一组超声波发射模块、超声波接收模块对应于一个传声器来控制其工作。

硅胶套单元20b为传声器20a提供防护及减震作用。连接器单元20e实现传感器电源供应、数据传输等硬件连接功能，并与外壳组件单元20c一起为传感器提供整体安装支持及防护。各单元组装集成为一体，形成超声波传感器，通常传感器采用填充胶进行灌封，以实现防水防震功能（部分传感器则直接利用外壳组件进行结构式密封达到防水功能，不采用填充胶进行灌封）。

以上组成说明是针对超声波传感器为分体的独立结构，即各个超声波传感器为单独的个体。当各个超声波传感器组合在一起为一体的整体结构时，各传感器可以是简单的机构设置组合，譬如各传感器仍具有独立的电子电路单元、连接器单元等；也可以是更为深入的设置组合，譬如共用电子电路单元、连接器单元等。探测装置在传感器组合设置方式上无固定限制。探测装置为多个超声波传感器组合为一体的整体结构方式时，整个探测装置也可以称之为一个超声波传感器。本实用新型盲区探测装置的各个超声波传感器，或为组合为一体的整体结构方式，或为分体独立结构方式，是以满足其在汽车上的布置、运用，以提高功能、性能，或提高安装外观美观为不同出发点而进行的。

此外，在具体设计上，本实用新型探测装置中各个超声波传感器（传声器）可设为不同的工作频率（譬如40KHz、48KHz或其它），以此两者可以同时工作，对障碍物进行探测；也可设为相同的工作频率，各个超声波传感器采用轮流、循环工作的方式，一个超声波传感器工作完，再另一个超声波传感器开始工作，以此去除同频干扰。

因此，本实用新型超声波盲区探测装置SZ运用于汽车盲点监测系统，既防止了对地面的误测误报，又有效的提高了系统的远距离探测能力，对汽车侧道盲区及盲区后方进行了大范围恰当的覆盖，有效地确保了盲点监测系统的探测性能。并且，当汽车同时配备有自动泊车、倒车雷达系统时，探测装置中的超声波传感器S1可作为APA超声波传感器18之用，倒车时探测装置中的超声波传感器S2、S3可作为边角RPA超声波传感器13拐角短距探测之用，因此，节省了超声波传感器运用的数量，降低了全车超声波整套系统的成本。因此，本实用新型探测装置SZ运用于汽车超声波盲点监测系统，是一种优选方案。

本实用新型防地面误测误报的远距离汽车超声波盲区探测方法，具体为：将若干个超声波传感器根据探测距离的远近由侧道盲区远端向近端分为逐步递减的等级，其中，在侧车道，一个超声波传感器对地面产生误测误报的距离不大于下一等级超声波传感器的实际探测距离；若干个超声波传感器协同工作，均逐级通过下一等级超声波传感器的探测来覆盖上一级传感器的屏蔽信号，并最终提取各个超声波传感器探测的有用信号，组合成由远至近连续性的远距离探测信号。

其中，用于最近端的最低等级的所述近端超声波传感器不对地面产生误测误报的信号。

如上超声波盲区探测装置所述，本实用新型超声波盲区探测方法中可设置有两个超声波传感器，也可设置三个超声波传感器来进行示例性说明。

所述超声波盲区探测方法中设置有两个超声波传感器，近端超声波传感器S1、远端超声波传感器S2，传感器S1、S2同时对侧道盲区及盲区后端进行探测。其中，近端超声波传感器S1不对地面产生误测误报的信号。

所述超声波盲区探测方法中设置有三个超声波传感器，近端超声波传感器S1、远端超声波传感器S2、远端超声波传感器S3，传感器S1、S2、S3同时对侧道盲区及盲区后端进行探测。其中，近端超声波传感器S1不对地面产生误测误报的信号。

所述近端超声波传感器S1探测距离较短，与汽车纵向中心线的角度较大；远端超声波传感器S2探测距离较远，与汽车纵向中心线的角度较小；远端超声波传感器S3探测距离最远，与汽车纵向中心线的角度最小。通过选取远端各个超声波传感器的远距离段探测信号，屏蔽其近距离段对地面的误测信号，并最终提取各个超声波传感器探测的有用信号，组合成覆盖侧道盲区及盲区后端由远至近连续性的远距离探测信号。

超声波盲区探测装置SZ与汽车反射器50设置为一体。如图19所示，超声波盲区探测装置SZ与反射器组件布置示意图，本实用新型超声波盲区探测装置SZ的一种安装结构形式，即，当本实用新型超声波盲区探测装置SZ若干个超声波传感器组合在一起为一个整体结构时，超声波探测装置SZ与汽车反射器50（反光片）设置为一体，制成组件，然后将组件再安装固定于汽车保险杠上。

该设置形式具有如下优点：

一，超声波探测装置SZ中各超声波传感器与反射器设制为一体，显得各超声波传感器较隐蔽，从而使得车后整体外观美观。如果两个或多个超声波传感器直接安装布置于保险杠，多个超声波传感器在保险杠上看起来显得过于突出，不那么雅致。

二，通过组件自身形状、结构的调整，组件在保险杠上布置位置、角度的调整，使得探测装置各个超声波传感器在车上均容易选定、获得更佳的布置方位及角度，从而获得更佳的探测性能。超声波传感器直接安装固定于保险杠上的方式，则缺少这样的调整灵活度。

三，汽车保险杠颜色有很多种，各超声波传感器与反射器设制为一体，可以大大减少超声波传感器外表所需喷油漆的颜色种类，只需一两种与反射器匹配佳的颜色即可。但如果超声波传感器直接安装布置于保险杠上，为使超声波传感器外表面保持与车身一样的颜色，则需要喷涂很多种颜色油漆，以致加工麻烦、成本增加。

同时，本实用新型防地面误测误报的远距离汽车超声波盲区探测装置及探测方法，除了可以运用在通常所说的汽车上，也可以运用在三轮车、摩托车、残疾车、电动自行车等各类种类、大小不同的车辆上，如采用本实用新型探测方法及探测装置，都属于本实用新型涵盖的范围。

本实用新型创造的有益效果：

目前，超声波探测装置越来越普及，超声波倒车雷达已成为汽车的标配，随着超声波传感器作为自动泊车系统、盲点监测系统探测之用，高性能的超声波探测装置（传感器）的运用与需求正与日俱增。并且，其将更多的运用于汽车上，以辅助汽车实现更自动、更智能、更安全的驾驶运用。目前传统的汽车超声波传感器的探测距离相对较短，难以满足汽车盲区监测或汽车变道辅助探测之用，因此在部分车型运用上，采用微波（毫米波）雷达传感器作为探测装置，但微波雷达传感器成本价格相对很高，因此，远距离探测性能强的超声波探测装置的开发运用具有非常重要的意义。

本实用新型方案，在汽车上的运用，具有极其广阔的前景，促进、加快本实用新型探测装置及探测方法的推广及运用，将创造可观的经济价值，同时也将进一步改善提高汽车的行驶安全，具有非常积极的意义。

Claims (7)

1.防地面误测误报的汽车超声波盲区探测装置，其特征在于，该超声波盲区探测装置包括若干个超声波传感器，各个超声波传感器与汽车纵向中心线均呈角度布置，并且各个超声波传感器的探测方向间隔设定的角度，来分别对应于侧道盲区远端至近端的不同方位；各个超声波传感器的探测距离不同，其探测距离由侧道盲区远端向近端逐步递减；通过屏蔽各个超声波传感器对地面的误测信号，提取各个超声波传感器探测的有用信号，组合成由远至近连续性的远距离探测信号，来更大范围的覆盖汽车侧道外后视镜盲区及盲区后端的可视区。

2.如权利要求1所述的超声波盲区探测装置，其特征在于，对应于远端的所述超声波传感器与所述汽车纵向中心线的角度较小，对应于近端的所述超声波传感器与所述汽车纵向中心线的角度较大。

3.如权利要求1所述的超声波盲区探测装置，其特征在于，若干个所述超声波传感器是组合在一起为一个整体结构，或者是分体独立的结构。

4.如权利要求1所述的超声波盲区探测装置，其特征在于，所述超声波传感器包括传声器及电子电路单元，所述电子电路单元对所述传声器进行驱动以及对回波信号进行放大、滤波、运算处理，以得出探测距离。

5.如权利要求1所述的超声波盲区探测装置，其特征在于，所述超声波传感器还包括外壳组件单元、以及安装在其内的胶套单元，外壳组件单元上设置有连接器单元。

6.如权利要求4所述的超声波盲区探测装置，其特征在于，所述传声器通过胶套单元固定设置在所述外壳组件单元内，所述连接器单元为所述传感器的对外硬件接口，所述传感器通过所述连接器单元对外信号传输。

7.如权利要求1所述的超声波盲区探测装置，其特征在于，若干个所述超声波传感器组合在一起为一个整体结构时，超声波盲区探测装置与汽车反射器设置为一体。