基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法，通过车辆运动学模型计算车辆在二维坐标系中的位置，低矮障碍物在可探测到的范围时，将该障碍物的位置信息在车辆二维坐标系中进行跟踪管理。当低矮障碍物消失在车辆行驶方向时，通过软件根据车辆的速度计算低矮障碍物离车辆的距离，当低矮障碍物到达危险区时，系统仍然可以提供车辆碰撞预警的功能。

Method for tracking and detecting low obstacles based on ultrasonic sensors

The invention relates to a method for tracking and detecting low obstacles based on ultrasonic sensors. The position of the obstacles in the two-dimensional coordinate system is calculated by the vehicle kinematics model, and the position information of the obstacles is tracked and managed in the two-dimensional coordinate system when the low obstacles are within the detectable range. When the low obstacle disappears in the direction of the vehicle, the distance between the low obstacle and the vehicle is calculated by software according to the speed of the vehicle. When the low obstacle reaches the dangerous area, the system can still provide the function of vehicle collision warning.

【技术实现步骤摘要】
基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法
本专利技术涉及一种基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法。
技术介绍
在现有技术中，车辆通过传感器实现对周围障碍物的检测，由此防止碰撞。然而，由于车辆上的传感器在安装时，通常具有一定的高度，同时传感器还有一定的角度范围，如图1所示，超声波传感器水平120度，垂直60度，由此导致，有些低矮的障碍物在较近的距离范围时，即处于盲区范围内，传感器是无法探测到，那么由此导致车辆在前进或是倒车时，存在碰撞危险。而且由于车辆的高度不同，产生的近距离盲区范围也不同；如SUV车型，传感器的安装位置较高，近距离的盲区越大，碰撞风险也就越高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术中低矮障碍物导致的碰撞危险的技术问题，提供一种基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法，包括：步骤1)，通过传感器实现障碍物的位置检测；步骤2)，获取障碍物的相对位置，并进行跟踪；步骤3)，实时计算车辆与障碍物的距离，并当障碍物进入危险区域时，进行预警。其中，所述障碍物的相对位置是指的二维坐标系中的坐标。其中，在所述步骤3)之前还包括：实时检测障碍物是否从检测范围内消失，当消失时，获取之前检测到的障碍物的相对位置，执行步骤3)。其中，当检测到障碍物消失时，所述步骤3)包括：根据车辆的速度以及障碍物的坐标计算障碍物距离车辆的距离，当所述距离小于特定值时，进行预警。其中，所述预警包括：产生的报警信息通过CAN总线输出到显示模块，和/或直接触发输出模块输出声音和/或灯光报警。其中，在步骤1)之前，所述方法还包括：建立车辆运动学模型的二维坐标系，并确定车辆在二维坐标系中的位置。本专利技术的有益效果是，本专利技术提供的基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法，通过车辆运动学模型计算车辆在二维坐标系中的位置，当低矮障碍物在可探测到的范围时，将该障碍物的位置信息在车辆二维坐标系中进行跟踪管理。当低矮障碍物消失在车辆行驶方向时，通过软件根据车辆的速度计算低矮障碍物离车辆的距离，当低矮障碍物到达危险区时，系统仍然可以提供车辆碰撞预警的功能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的现有技术传感器探测范围示意图；图2是本专利技术的优选实施例的方法流程图；图3是本专利技术的优选实施例的结构图；图4是本专利技术的优选实施例的坐标图；图5是本专利技术的优选实施例的障碍物探测图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。在实际的场景中，障碍物到车的距离是由远及近，因此，障碍物通常会出现在传感器覆盖范围内，然后随着距离的递进，最后进入盲区，因此，为实现处于盲区的低矮障碍物的检测，本专利技术提供了一种基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法，包括：步骤1)，通过传感器实现障碍物的位置检测；即当障碍物进入传感器覆盖范围时，对其位置进行检测；步骤2)，获取障碍物的相对位置，并进行跟踪；步骤3)，实时计算车辆与障碍物的距离，并当障碍物进入危险区域时，进行预警。随着车辆与障碍物距离的减小，障碍物会进入到盲区中，而由于不同车辆盲区范围的不同，可以设置危险区域，以便进入该区域后，进行预警；优选的，该危险区域的设置与车速有关，即车速越快，设置危险区域的范围越大；由此降低碰撞的危险。优选的，如图2所示，在进行障碍物检测前，首先建立车辆运动学模型中的二维坐标系，并确定车辆在二维坐标系中的位置，然后进行障碍物的检测以及位置的确定，对障碍物进行实时的跟踪。判断障碍物是否从检测范围内消失，当消失时，获取之前检测到的障碍物的相对位置，执行步骤3)；即根据车辆的速度以及障碍物的坐标计算障碍物距离车辆的距离，当所述距离小于特定值时，进行预警。有图3可知，报警输出方式，可以根据实际应用设计声音和光学报警，报警信息可以通过CAN总线输出到显示模块做图像显示，也可以由主机直接驱动喇叭做声音报警提示和驱动LED做灯光提示。二维坐标系的建立能够直观的获取车辆与障碍物直接的位置关系，及时的获取两者间的距离，并进行预警，由此能够有效的避免碰撞危险。其中，传感器可以均匀的分布在在车辆的前后保险杠上，如有遇到机械干涉，可以进行调整。其中，坐标系的建立是在主机上电时，如图4所示，以车辆当前位置或是邻近的建筑物为参考点设置原点，并随着车辆的运动，更新车辆的位置坐标，其中，车辆的坐标通过车辆的运动速度和转向角计算获得，坐标系的建立由车载主机完成，其可以根据需要选择是否依赖于GPS等远程定位信号获取定位信息，也可以直接使用自身的计算功能，以及车辆内部的传输功能，由此防止在信号受遮挡时，也能保证探测的准确性，有效的防止碰撞。优选的，障碍物的跟踪过程如图5所示，在低矮障碍物消失时，软件对该障碍物在二维坐标系中的位置进行跟踪。由于车辆在行驶过程中，该障碍物的信息会根据车辆的位置信息进行更新。当障碍物在A点消失在探测范围后，系统可以根据车辆的速度计算出障碍物在B,C,D点的位置以及距离车辆的距离，由此当距离小于约定阈值时，进行预警。本专利技术提供的基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法，通过车辆运动学模型计算车辆在二维坐标系中的位置，低矮障碍物在可探测到的范围时，将该障碍物的位置信息在车辆二维坐标系中经行跟踪管理。当低矮障碍物消失在车辆行驶方向时，通过软件根据车辆的速度计算低矮障碍物离车辆的距离，当低矮障碍物到达危险区时，系统仍然可以提供车辆碰撞预警的功能。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1)，通过传感器实现障碍物的位置检测；步骤2)，获取障碍物的相对位置，并进行跟踪；步骤3)，实时计算车辆与障碍物的距离，并当障碍物进入危险区域时，进行预警。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波传感器实现低矮障碍物跟踪检测的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1)，通过传感器实现障碍物的位置检测；步骤2)，获取障碍物的相对位置，并进行跟踪；步骤3)，实时计算车辆与障碍物的距离，并当障碍物进入危险区域时，进行预警。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述障碍物的相对位置为二维坐标系中的坐标。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)之前还包括：实时检测障碍物是否从检测范围内消失，当消失时，获取之前检测到的障碍物的相对位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：石嘉敏，
申请(专利权)人：辅易航智能科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32