一种超声波防撞雷达系统及其障碍物定位方法技术方案

本发明专利技术提供了一种超声波防撞雷达系统及其障碍物定位方法，涉及汽车安全领域，以根据障碍物类型对盲区障碍物进行探测，并避免将地面误判为障碍物的问题。该系统包括超声波传感器、回波处理单元、障碍物状态判定模块和盲区信息处理模块；工作时回波处理单元处理将处理的信息发给显示单元和障碍物状态判定模块识别障碍物类别，当未收到回波信息且获取的最后雷达探测距离大于预设距离阈值时，按照障碍物状态判定模块识别的障碍物类别，盲区信息处理模块利用轮速信息和最后雷达探测距离获得用于在显示单元中显示的数据。该系统能够根据障碍物类型对盲区障碍物进行探测避免将地面误判为障碍物的问题。本发明专利技术超声波防撞雷达系统用于汽车安全领域。

Ultrasonic anti-collision radar system and obstacle locating method thereof

The invention provides an ultrasonic anti-collision radar system and obstacle detection method, relates to the field of automobile safety, according to the type of obstacle of blind obstacle detection, and avoid misjudgment problem for obstacle ground. The system comprises an ultrasonic sensor, signal processing unit, obstacle state judging module and blind information processing module; when processing echo processing unit will handle information to the display unit and the obstacle state determination module identification obstacle category, when not received information and obtain the final radar echo detection distance is greater than the preset threshold value according to the distance. The obstacle state determination module identifies the obstacle category, blind spot information processing module using wheel speed information and finally obtain the radar detection range for the display unit to display the data. The system can detect the blind spot obstacles according to the types of obstacles, and avoid the problem of misjudgment the ground into obstacles. The invention relates to an ultrasonic anti-collision radar system used in the field of automobile safety.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车安全
，特别涉及一种超声波防撞雷达系统及其障碍物定位方法。
技术介绍
超声波防撞雷达装置是一种安装在汽车上以帮助驾驶员顺利完成泊车的安全装置，其对环境适应性高，不受环境因素影响，受到人们的广泛欢迎。目前，常见的超声波防撞雷达装置主要依靠安装在汽车后保险杆上的超声波传感器发出超声波和接收碰到障碍物反射回来的超声波，反射回来的超声波经数据处理后，获得障碍物与汽车的距离，最后经显示单元显示。但超声波传感器对安装高度以及安装角度有着严格的要求，容易在后保险杆附近出现探测盲区；因此，超声波防撞雷达装置并不能监测到处在该探测盲区的障碍物。为了解决这个问题，人们利用步进电机对超声波传感器的安装角度和安装高度进行调整，使超声波传感器所发出的超声波覆盖面尽量接近后保险杠，从而使超声波防撞雷达装置能够监测到位于探测盲区障碍物。而且，要使超声波传感器发出的超声波覆盖面尽量接近后保险杠，必须使其外表面朝向地面，这会使超声波传感器发出的超声波容易覆盖到地面而被反射，超声波防撞雷达装置接收被地面反射回的超声波后，会将地面误判为障碍物；另外，由于泊车时障碍物有可能是静止状态也有可能为移动状态，这就增加了对盲区障碍物的探测难度；因此，亟需提出一种超声波防撞雷达系统，以在探测盲区障碍物时，能够根据障碍物类型，对位于盲区的障碍物进行探测，还能避免因调整超声波传感器的安装角度和安装高度将地面误判为位于盲区的障碍物的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种超声波防撞雷达系统，以在探测盲区障碍物时，能够根据障碍物类型，对位于盲区的障碍物进行探测；还能避免因调整超声波传感器的安装角度和安装高度将地面误判为位于盲区的障碍物的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种超声波防撞雷达系统，包括超声波传感器、回波处理单元、模拟信息处理单元和显示单元；其中，所述模拟信息处理单元包括障碍物状态判定模块以及与所述障碍物状态判定模块相连的盲区信息处理模块；所述超声波传感器，与所述回波处理单元相连，用于发出探测障碍物的超声波，接收被所述障碍物反射回的超声波，将所述反射回的超声波的回波信息发送给所述回波处理单元；所述回波处理单元，分别与所述障碍物状态判定模块和所述显示单元相连，根据所述回波信息获取当前雷达探测距离Sw，以分别发送给所述障碍物状态判定模块和用于显示所述当前雷达探测距离Sw的所述显示单元；当所述回波信息消失，且所述回波处理单元根据最后一次接收的回波信息获取的最后雷达探测距离大于预设距离阈值Smin时，将包含所述最后雷达探测距离的盲区信息发给所述盲区信息处理模块；所述障碍物状态判定模块，用于根据轮速信息和所述当前雷达探测距离Sw，判定所述障碍物是静止障碍物或移动障碍物；所述盲区信息处理模块，用于在所述障碍物为静止障碍物时，根据所述最后雷达探测距离与回波信息消失初始时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的汽车行驶距离S△t'，获取盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm，以发送给所述显示单元显示；其中，△t'为回波信息消失时长；或在所述障碍物为移动障碍物时，根据最后雷达探测距离以及回波信息消失时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的障碍物模拟行进距离获取盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm，以发送给所述显示单元显示；其中，△t'为回波信息消失时长。优选的，所述超声波防撞雷达系统还包括轮速信息采集单元，所述轮速信息采集单元与所述障碍物状态判定模块相连，用于向所述障碍物状态判定模块提供含有车轮速度或车轮脉冲信号的轮速信息。优选的，所述盲区信息处理模块包括静止障碍物盲区信息处理模块，以及移动障碍物盲区信息处理模块；所述障碍物状态判定模块分别与所述静止障碍物盲区信息处理模块和所述移动障碍物盲区信息处理模块相连；所述静止障碍物盲区信息处理模块，用于在所述障碍物为静止障碍物时，获取所述盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm；且所述回波信息消失初始时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的汽车行驶距离S△t'是根据回波信息消失初始时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的轮速信息获取的；其中，S△t'＝n△t'×s或n△t'为所述回波信息消失初始时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的轮速脉冲数；s为单个轮速脉冲对应的汽车行驶距离；V'为回波消失后的车轮速度；所述移动障碍物盲区信息处理模块，用于在所述障碍物为移动障碍物时，获取所述盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm；且所述障碍物模拟行进距离是根据被探测的障碍物的平均行进速度V△t和所述回波信息消失时长△t'获取的；所述被探测的障碍物的平均行进速度V△t是根据障碍物被探测的时长△t、障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的汽车行驶距离S△t，以及障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的雷达探测距离差获取的；其中，所述被探测的障碍物的平均行进速度所述障碍物模拟行进距离优选的，当所述障碍物为静止障碍物时，所述盲区障碍物和汽车的模拟间距当所述障碍物为移动障碍物时，所述盲区障碍物和汽车的模拟间距优选的，所述障碍物状态判定模块用于根据障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的轮速信息，获取障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的汽车行驶距离S△t；当时，所述障碍物为移动障碍物；当时，所述障碍物为静止障碍物；其中，为障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+t1的雷达探测距离差；S*为设定障碍物状态识别阈值。较佳的，所述障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的汽车行驶距离S△t＝n△t×s或S△t＝V×△t；其中，n△t为障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的轮速脉冲数；V为障碍物被探测时的车轮速度。优选的，所述超声波防撞雷达系统还包括报警单元，所述报警单元用于在所述当前雷达探测距离Sw小于等于预设距离阈值Smin时报警，或，在所述盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm小于等于预设距离阈值Smin时报警。相对于现有技术，本专利技术所述的超声波防撞雷达系统具有以下优势：本专利技术提供的超声波防撞雷达系统中增设了包括障碍物状态判定模块和盲区信息处理模块的模拟信息处理单元，使障碍物状态判定模块根据轮速信息以及回波处理单元发送的当前雷达探测距离Sw，判定障碍物是静止障碍物或移动障碍物；而回波处理单元能够在回波信息消失时，利用最后一次接收的回波信息获取的最后雷达探测距离并将最后雷达探测距离与预设距离阈值Smin进行比较，在最后雷达探测距离大于预设距离阈值Smin时，将包含最后雷达探测距离的盲区信息发给盲区信息处理模块，盲区信息处理模块能够根据障碍物状态判定模块的判定结果，按照障碍物类别模拟障碍物和汽车的间距，从而得到盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm，以在显示单元5中显示供驾驶员判断；。可见，本专利技术提供的超声波防撞雷达系统能够在不增加硬件的基础上，仅仅通过在软件上增加了包括障碍物状态判定模块和盲区信息处理模块的模拟信息处理单元，并配合其他单元进行信息处理，就解决了现有技术中探测盲区障碍物的问题；而且，这种系统不受调整超声波传感器的安装角度和安装高度的限制，避免了因调整超声波传感器的安装角度和安装高度而将地面误判为位于盲区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波防撞雷达系统，其特征在于，包括超声波传感器(1)、回波处理单元(3)、模拟信息处理单元(4)和显示单元(5)；其中，所述模拟信息处理单元(4)包括障碍物状态判定模块(41)以及与所述障碍物状态判定模块(41)相连的盲区信息处理模块(42)；所述超声波传感器(1)，与所述回波处理单元(3)相连，用于发出探测障碍物的超声波，接收被所述障碍物反射回的超声波，将所述反射回的超声波的回波信息发送给所述回波处理单元(3)；所述回波处理单元(3)，分别与所述障碍物状态判定模块(41)和所述显示单元(5)相连，根据所述回波信息获取当前雷达探测距离Sw，以分别发送给所述障碍物状态判定模块(41)和用于显示所述当前雷达探测距离Sw的所述显示单元(5)；当所述回波信息消失，且所述回波处理单元(3)根据最后一次接收的回波信息获取的最后雷达探测距离大于预设距离阈值Smin时，将包含所述最后雷达探测距离的盲区信息发给所述盲区信息处理模块(42)；所述障碍物状态判定模块(41)，用于根据轮速信息和所述当前雷达探测距离Sw，判定所述障碍物是静止障碍物或移动障碍物；所述盲区信息处理模块(42)，用于在所述障碍物为静止障碍物时，根据所述最后雷达探测距离与回波信息消失初始时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的汽车行驶距离S△t'，获取盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm，以发送给所述显示单元(5)显示；其中，△t'为回波信息消失时长；或在所述障碍物为移动障碍物时，根据最后雷达探测距离以及回波信息消失时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的障碍物模拟行进距离获取盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm，以发送给所述显示单元(5)显示；其中，△t'为回波信息消失时长。...

【技术特征摘要】
1.一种超声波防撞雷达系统，其特征在于，包括超声波传感器(1)、回波处理单元(3)、模拟信息处理单元(4)和显示单元(5)；其中，所述模拟信息处理单元(4)包括障碍物状态判定模块(41)以及与所述障碍物状态判定模块(41)相连的盲区信息处理模块(42)；所述超声波传感器(1)，与所述回波处理单元(3)相连，用于发出探测障碍物的超声波，接收被所述障碍物反射回的超声波，将所述反射回的超声波的回波信息发送给所述回波处理单元(3)；所述回波处理单元(3)，分别与所述障碍物状态判定模块(41)和所述显示单元(5)相连，根据所述回波信息获取当前雷达探测距离Sw，以分别发送给所述障碍物状态判定模块(41)和用于显示所述当前雷达探测距离Sw的所述显示单元(5)；当所述回波信息消失，且所述回波处理单元(3)根据最后一次接收的回波信息获取的最后雷达探测距离大于预设距离阈值Smin时，将包含所述最后雷达探测距离的盲区信息发给所述盲区信息处理模块(42)；所述障碍物状态判定模块(41)，用于根据轮速信息和所述当前雷达探测距离Sw，判定所述障碍物是静止障碍物或移动障碍物；所述盲区信息处理模块(42)，用于在所述障碍物为静止障碍物时，根据所述最后雷达探测距离与回波信息消失初始时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的汽车行驶距离S△t'，获取盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm，以发送给所述显示单元(5)显示；其中，△t'为回波信息消失时长；或在所述障碍物为移动障碍物时，根据最后雷达探测距离以及回波信息消失时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的障碍物模拟行进距离获取盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm，以发送给所述显示单元(5)显示；其中，△t'为回波信息消失时长。2.根据权利要求1所述的超声波防撞雷达系统，其特征在于，所述超声波
\t防撞雷达系统还包括轮速信息采集单元(2)，所述轮速信息采集单元(2)与所述障碍物状态判定模块(41)相连，用于向所述障碍物状态判定模块(41)提供含有车轮速度或车轮脉冲信号的轮速信息。3.根据权利要求1所述的超声波防撞雷达系统，其特征在于，所述盲区信息处理模块(42)包括静止障碍物盲区信息处理模块(421)，以及移动障碍物盲区信息处理模块(422)；所述障碍物状态判定模块(41)分别与所述静止障碍物盲区信息处理模块(421)和所述移动障碍物盲区信息处理模块(422)相连；所述静止障碍物盲区信息处理模块(421)，用于在所述障碍物为静止障碍物时，获取所述盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm；且所述回波信息消失初始时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的汽车行驶距离S△t'是根据回波信息消失初始时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的轮速信息获取的；其中，S△t'＝n△t'×s或n△t'为所述回波信息消失初始时刻t'0至当前消失时刻t'0+△t'的轮速脉冲数；s为单个轮速脉冲对应的汽车行驶距离；V'为回波消失后的车轮速度；所述移动障碍物盲区信息处理模块(422)，用于在所述障碍物为移动障碍物时，获取所述盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm；且所述障碍物模拟行进距离是根据被探测的障碍物的平均行进速度V△t和所述回波信息消失时长△t'获取的；所述被探测的障碍物的平均行进速度V△t是根据障碍物被探测的时长△t、障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的汽车行驶距离S△t，以及障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的雷达探测距离差获取的；其中，所述被探测的障碍物的平均行进速度所述障碍物模拟行进距离4.根据权利要求1～3中任一项所述的超声波防撞雷达系统，其特征在于，当所述障碍物为静止障碍物时，所述盲区障碍物和汽车的模拟间距Sm=Sw0-SΔt′;]]>当所述障碍物为移动障碍物时，所述盲区障碍物和汽车的模拟间距5.根据权利要求1所述的超声波防撞雷达系统，其特征在于，所述障碍物状态判定模块(41)用于根据障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的轮速信息，获取障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+△t的汽车行驶距离S△t；当时，所述障碍物为移动障碍物；当时，所述障碍物为静止障碍物；其中，为障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0+t1的雷达探测距离差；S*为设定障碍物状态识别阈值。6.根据权利要求3或5所述的超声波防撞雷达系统，其特征在于，所述障碍物从初始被探测时刻t0至当前被探测时刻t0...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏宏，高波，崔子国，高通，胡博，范志超，朱鹏吉，尹俊学，杜丹丹，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13