超声波信号三角测量制造技术

本公开提供了“超声波信号三角测量”。一种用于车辆的系统包括：三个超声波传感器；和控制器，所述控制器被配置为响应于从所述超声波传感器之间的距离、每一个所述超声波传感器处与来自所述物体的发射器的相同超声波脉冲相关联的接收时间、以及关于所述超声波脉冲的发送时间的数据不存在而识别的物体的位置来将所述车辆引导至所述物体。

Ultrasonic signal triangulation

【技术实现步骤摘要】
超声波信号三角测量
本公开涉及用于使用超声波信号三角测量来定位物体的系统和方法。
技术介绍
机动车辆的操作可以包括察觉多种外部因素，诸如静止物体和移动物体、人、动物、交通信号、和道路标志等。作为一些示例，外部因素可以包括停放的车辆和移动的车辆、骑自行车的人、行人、单行道和限速标志等。附加地或替代地，驾驶可以包括在物理受限区域或在能见度差的区域操纵车辆。可以使用一个或多个车辆物体检测系统(诸如无线电探测和测距(RADAR)和光探测和测距(LIDAR))来检测车辆外部的物体。在一些情况下，RADAR和LIDAR系统可以配置为检测车辆附近的外部物体或“目标”。车辆物体检测系统可以确定与外部物体的距离(即目标距离)，以及物体朝向或远离车辆移动的速度(即目标距离变化率)。车辆物体检测系统可以配置为确定车辆与外部物体之间碰撞的可能性。
技术实现思路
一种用于车辆的系统包括：三个超声波传感器；和控制器，所述控制器被配置为响应于从所述超声波传感器之间的距离、每一个所述超声波传感器处与来自所述物体的发射器的相同超声波脉冲相关联的接收时间、以及关于所述超声波脉冲的发送时间的数据不存在而识别的物体的位置来将所述车辆引导至所述物体。一种用于车辆的方法包括由控制器响应于从所述车辆上的多个超声波传感器对之间的距离、每一个所述超声波传感器处与来自所述物体的发射器的相同超声波脉冲相关联的接收时间、以及关于所述超声波脉冲的发送时间的数据不存在所识别的物体的位置来将所述车辆引导至所述物体。一种车辆，包括：保险杠，在所述保险杠上具有传感器；和控制器，所述控制器被配置为基于根据每一个所述传感器处与从所述物体发射的相同脉冲相关联的接收时间以及关于所述脉冲的发送时间的数据不存在而识别的物体的位置来将所述车辆引导至所述物体。附图说明图1A是示出配备有超声波物体检测系统的车辆的框图；图1B是示出超声波物体检测系统的部件设置的框图；图2A是超声波物体检测传感器的透视图；图2B是超声波物体检测传感器的剖视图；图3A是示出使用超声波传感器进行的物体定位的框图；图3B是示出使用三角测量进行的超声波传感器物体定位的框图；图4是示出示例性几何三角测量方法的框图；图5A至图5B是示出使用三角测量进行的超声波传感器物体定位的框图；图6A至图6B是示出使用超声波传感器信号三角测量进行的物体位置确定的框图；并且图7A至图7B是示出用于超声波物体检测系统的算法的流程图。具体实施方式本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以采用各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实现方式，可能需要根据本公开的教导对这些特征做出各种组合和修改。车辆物体检测系统可以使用无线电波、光波或它们的某种组合来检测车辆外部的物体。在一些示例中，车辆可以配备有超声波物体检测系统。给定车辆物体检测系统的操作参数可以包括跨越预定义水平范围(例如，在二十五和二十七度之间)的水平视场，以及跨越预定义竖直范围(例如，大约七度)的竖直视场。每个物体检测系统的操作循环时间可以持续预定义时间段，诸如几毫秒，并且可以基于传感器类型而变化。在一个示例中，超声波传感器可以采用三个波束，并且可以配置为在零到十米的范围内操作，其有效检测范围为一到八米。图1A示出了用于车辆102的示例性物体检测系统100-A。车辆102可以是各种类型的乘用车辆，诸如跨界多用途车(CUV)、运动型多用途车(SUV)、卡车、休闲车(RV)、船、飞机或用于运送人或货物的其他移动机械。车辆102可以配备有多个超声波传感器104。传感器104可以设置在车辆102车身的外部。每个传感器或若干传感器104可以包括壳体并且通常可以向外且背离车辆102取向。传感器104可以取向成发送106以及接收108在车辆102附近发射的超声波信号。在一个示例中，传感器104包括声发射器和声接收器。在一些示例中，可以使用其他类型的传感器或者声传感器和其他传感器的组合。在其他示例中，可以实现更多或更少的传感器104。传感器104可以配置为发送106并接收108来自设置在由车辆102检测的物体110的外部的一个或多个超声波传感器109的超声波信号。物体超声波传感器109可以安装在公共或私人地点(例如，在物理受限地点或在能见度差的地点)的一个或多个物体上，使得车辆102的传感器104可以检测物体110的位置。作为一个示例，当车辆102在物体110a的预定义距离内时，传感器104a、104b可以各自发送106a、106b并接收108a、108b分别来自物体传感器109a、109b的超声波信号。作为另一示例，当车辆102在物体110b的预定义距离内时，传感器104c、104d都可以发送106c、106d并接收108c、108d来自物体传感器109c的超声波信号。因此，如本文所用，超声波感测可以包括发送并接收来自设置在物体110上的发射组件的定位信号，以帮助相对于物体110定位车辆102。传感器104的相应的信号波形可以彼此重叠，以在检测物体110的存在、移动和位置时提供更高的准确度。传感器104可以发射并检测从物体110反射的超声波信号。基于传感器104处的感测到的信号，可以控制车辆102的操作，例如，在泊车或驾驶操纵期间降低车辆102的速度，或者一旦物体的精确位置已经确定，则恢复泊车或驾驶操纵。图1B示出了车辆102的示例性通信系统100-B。在一个示例中，传感器104可以连接到超声波物体检测控制器(以下称为控制器)112并与之通信。控制器112可以包括与存储器116和计算机可读存储介质118两者连接并且被配置为执行指令120、命令和其他例程以支持本文描述的过程的一个或多个处理器114。例如，控制器112可以配置为执行车辆应用的指令以提供诸如但不限于物体检测、物体识别、物体移动检测等的特征。在一个示例中，控制器112的处理器114可以配置为响应于来自传感器104的信号来计算物体110的位置，包括距离和水平偏移。可以使用各种类型的计算机可读存储介质118以非易失性方式保存这些指令和其他数据。计算机可读介质118(也称为处理器可读介质或存储装置)包括参与提供可以由控制器112的处理器114读取的指令或其他数据的任何非暂时性(例如，有形)介质。可根据使用多种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译计算机可执行指令120，所述多种编程语言和/或技术包括但不限于以下各项的单一形式或组合形式：Jav本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的系统，所述系统包括：/n三个超声波传感器；和/n控制器，所述控制器被配置为响应于从所述超声波传感器之间的距离、每一个所述超声波传感器处与来自所述物体的发射器的相同超声波脉冲相关联的接收时间、以及关于所述超声波脉冲的发送时间的数据不存在而识别的物体的位置来将所述车辆引导至所述物体。/n

【技术特征摘要】
20180717 US 16/037,5151.一种用于车辆的系统，所述系统包括：
三个超声波传感器；和
控制器，所述控制器被配置为响应于从所述超声波传感器之间的距离、每一个所述超声波传感器处与来自所述物体的发射器的相同超声波脉冲相关联的接收时间、以及关于所述超声波脉冲的发送时间的数据不存在而识别的物体的位置来将所述车辆引导至所述物体。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述超声波传感器相对于彼此等距地间隔开。


3.如权利要求2所述的系统，其中所述超声波传感器相对于彼此成直线地设置。


4.如权利要求3所述的系统，其中所述超声波传感器之间的距离是彼此不相邻的所述超声波传感器之间的距离。


5.如权利要求1所述的系统，其中所述接收时间定义一对彼此相邻的所述超声波传感器的接收时间之间的差，所述对的接收时间之间的差与所述对中的每一个到所述物体的距离之间的差成比例。


6.如权利要求1所述的系统，其中所述接收时间由在所述超声波传感器处接收到所述超声波脉冲时记录的时间戳来定义。


7.一种用于车辆的方法，所述方法包括：
由控制器响应于从所述车辆上的多个超声波传感器对之间的距离、每一个所述超声波传感器处与来自所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·保罗·吉博，马克·J·费雷尔，克里斯托弗·W·贝尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US