车辆两侧障碍测距的测量系统及其布置方法和测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车辆两侧障碍测距的测量系统，包括控制模块，以及与所述控制模块相连的测量模块一，所述测量模块一包括在车身左右两侧、分别从车身最前端到车身最后端、以L5间距安装的n2组超声波传感器阵列集，n2≥2，车身最前端和车身最后端各有一组超声波传感器阵列集，所述超声波传感器阵列集包括一个超声波传感器收发一体端和位于所述超声波传感器收发一体端后面的紧密相接排布的n1个超声波传感器接收端；本发明专利技术也公开了所述车辆两侧障碍测距的测量系统的布置方法和测量方法，使得超声波回波都能正常接收，提高车身左右两侧的车辆或障碍的监测能力，为两侧避障决策提高更多的检测依据。多的检测依据。多的检测依据。

【技术实现步骤摘要】
车辆两侧障碍测距的测量系统及其布置方法和测量方法


[0001]本专利技术涉及测距
，尤其涉及一种车辆两侧障碍测距的测量系统及其布置方法和测量方法，该障碍包括静止的障碍物和运动状态的行车车辆。

技术介绍

[0002]随着车辆车辆智能化的提高，各种各样的辅助驾驶方法开始出现，在进行车辆正常行驶或紧急避险等情况下的最优解计算寻找前，需要首先采集车身周围环境信息，作为判断的初始条件，现有的测距技术主要针对车身前后车辆或障碍，而针对车身左右的车辆或障碍的监测不足，特别是重卡左右两侧存在视觉盲区，容易发生事故，有挂车车厢的车辆其挂车两侧更容易发生事故，而车身左右与其他车辆或障碍的间隔一般较短，使用机器视觉等探测技术时容易受限；而且检测到的车身左右的车辆可能在靠近或者远离本车辆，并不一定会对本车辆的安全造成影响，因此，需要更科学地提高车身两侧的车辆或障碍物的监测能力，为两侧避障决策提供更科学的检测依据。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]基于上述问题，本专利技术提供一种车辆两侧障碍测距的测量系统及其布置方法和测量方法，解决车身左右两侧的车辆或障碍的监测不足，两侧避障决策的检测依据不足的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]基于上述的技术问题，本专利技术提供一种车辆两侧障碍测距的测量系统，包括控制模块，以及与所述控制模块相连的测量模块一，所述测量模块一包括在车身左右两侧、分别从车身最前端到车身最后端、以L5间距安装的n2组超声波传感器阵列集，n2≥2，车身最前端和车身最后端各有一组超声波传感器阵列集，所述超声波传感器阵列集包括一个超声波传感器收发一体端和位于所述超声波传感器收发一体端后面的紧密相接排布的n1个超声波传感器接收端；所述超声波传感器收发一体端包括一个超声波传感器发射端和一个超声波传感器接收端；
[0007]所述控制模块用于对测量模块一的测量信号进行处理，生成当前车辆左右两侧的行车或障碍物的距离和方位。
[0008]进一步的，超声波传感器阵列集间距L5＝(L3‑
n2L4)/(n2‑
1)，阵列长度L4＝(2L1/v2)v1，超声波传感器阵列集中超声波传感器接收端的个数n1＝Roundup(L4/L2，0)，超声波传感器阵列集的组数n2＝Rounddown((L3‑
2L4)/L4+2，0)，L1为超声波传感器探测的最远距离，L2为超声波传感器接收端宽度，L3为车辆车身长度，v1为车辆的最大限速，v2为超声波声速。
[0009]进一步的，所述测量系统还包括与所述控制模块分别相连的显示模块和语音模块，所述语音模块用于当车辆与左右两侧的行车或障碍物距离过近时发出语音提醒，屏幕显示模块用于显示车辆与左右两侧的行车或障碍物的距离和方位。
[0010]进一步的，所述测量系统还包括与所述控制模块相连的测量模块二，所述测量模块二包括与测量模块一中各超声波传感器阵列集所在直线平行、位置关系与测量模块一中各超声波传感器阵列集相同、安装在L8高的基座上的n2组超声波传感器阵列集。
[0011]本专利技术也公开了一种车辆两侧障碍测距的测量系统的布置方法，包括以下步骤：
[0012]S1、根据选择的超声波传感器和要安装的车辆型号，得到超声波传感器探测的最远距离L1和超声波传感器接收端宽度L2，车辆车身长度为L3，车辆的最大限速为v1，超声波声速为v2；
[0013]S2、根据车辆以最大限速v1行驶，超声波传感器探测位于最远距离L1的障碍物的极限情况，计算得到超声波传感器阵列集的阵列长度L4＝(2L1/v2)v1；
[0014]S3、根据所述阵列长度L4和超声波传感器接收端宽度L2，计算得到超声波传感器阵列集中超声波传感器接收端的个数n1＝Roundup(L4/L2，0)；
[0015]S4、根据所述阵列长度L4和车辆车身长度为L3，计算得到超声波传感器阵列集的组数n2＝Rounddown((L3‑
2L4)/L4+2，0)，和超声波传感器阵列集间距L5＝(L3‑
n2L4)/(n2‑
1)；
[0016]S5、在车身左右两侧相同位置从车身最前端到车身最后端、以L5等间距排为一行的n2组超声波传感器阵列集，所述超声波传感器阵列集包括一个超声波传感器收发一体端和位于所述超声波传感器收发一体端后面的紧密相接排布的n1个超声波传感器接收端，即测量模块一；测量模块一连接控制模块。
[0017]进一步的，所述步骤S5中，还包括以下步骤:
[0018]在所述测量模块一的上方或下方相同位置，平行布置一行位于L8高的基座上的n2组超声波传感器阵列集，即测量模块二；测量模块二连接控制模块。
[0019]进一步的，步骤S5之后还包括以下步骤:
[0020]S6、将所述控制模块连接车辆驾驶舱内的语音模块和屏幕显示模块。
[0021]本专利技术也公开了一种车辆两侧障碍测距的测量系统的测量方法，包括以下方法：
[0022]A1、测量模块一中的各超声波传感器阵列集的所述超声波传感器发射端同时垂直于车身发射超声波，若超声波遇到行车或障碍物即会反弹，超声波传感器发射端对应的n1+1个超声波接收端中必定有一个接收，测量模块一中的第i个超声波传感器阵列集从发射超声波到接收超声波之间的时间间隔为t
i
，i＝1,2,
···
，n2，控制模块计算出车辆左右两侧导致超声波反弹的行车或障碍物的距离L
6i
＝v2t
i
/2；
[0023]A2、根据接收到超声波的超声波传感器接收端所处于的位置，确定各个行车或障碍物所处的方位。
[0024]进一步的，所述步骤A2后还包括以下方法：
[0025]A3、将车辆左右两侧导致超声波反弹的行车或障碍物的距离L
6i
和方位在屏幕显示模块上显示，若所述距离L
6i
<L7，则语音模块发出左或者右侧安全距离过小警告提醒，L7为设定的安全距离。
[0026]进一步的，所述测量方法还包括与所述步骤A1
‑
A3并列的下列步骤：
[0027]B1、在所述测量模块一中的各超声波传感器阵列集的所述超声波传感器发射端垂直于车身发射超声波的同时，测量模块二的各超声波传感器阵列集的所述超声波传感器发射端也垂直于车身发射了超声波，且测量模块二中的第i个超声波传感器阵列集从发射超声波到接收超声波之间的时间间隔为T
i
，i＝1,2,
···
，n2，控制模块计算出侧向行车的横
移速度v3＝v2‑
2L8/(t
i
‑
T
i
)；
[0028]B2、根据v3的符号确定侧向行车与本车辆的相对位置关系：v3为正说明侧向行车在相对远离，v3为负说明侧向行车在相对靠近，v3为零说明侧向行车与本车辆的相对位置不变；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆两侧障碍测距的测量系统，其特征在于，包括控制模块，以及与所述控制模块相连的测量模块一，所述测量模块一包括在车身左右两侧、分别从车身最前端到车身最后端、以L5间距安装的n2组超声波传感器阵列集，n2≥2，车身最前端和车身最后端各有一组超声波传感器阵列集，所述超声波传感器阵列集包括一个超声波传感器收发一体端和位于所述超声波传感器收发一体端后面的紧密相接排布的n1个超声波传感器接收端；所述超声波传感器收发一体端包括一个超声波传感器发射端和一个超声波传感器接收端；所述控制模块用于对测量模块一的测量信号进行处理，生成当前车辆左右两侧的行车或障碍物的距离和方位。2.根据权利要求1所述的车辆两侧障碍测距的测量系统，其特征在于，超声波传感器阵列集间距L5＝(L3‑
n2L4)/(n2‑
1)，阵列长度L4＝(2L1/v2)v1，超声波传感器阵列集中超声波传感器接收端的个数n1＝Roundup(L4/L2，0)，超声波传感器阵列集的组数n2＝Rounddown((L3‑
2L4)/L4+2，0)，L1为超声波传感器探测的最远距离，L2为超声波传感器接收端宽度，L3为车辆车身长度，v1为车辆的最大限速，v2为超声波声速。3.根据权利要求1所述的车辆两侧障碍测距的测量系统，其特征在于，所述测量系统还包括与所述控制模块分别相连的显示模块和语音模块，所述语音模块用于当车辆与左右两侧的行车或障碍物距离过近时发出语音提醒，屏幕显示模块用于显示车辆与左右两侧的行车或障碍物的距离和方位。4.根据权利要求1所述的车辆两侧障碍测距的测量系统，其特征在于，所述测量系统还包括与所述控制模块相连的测量模块二，所述测量模块二包括与测量模块一中各超声波传感器阵列集所在直线平行、位置关系与测量模块一中各超声波传感器阵列集相同、安装在L8高的基座上的n2组超声波传感器阵列集。5.一种根据权利要求1
‑
4任一项所述的车辆两侧障碍测距的测量系统的布置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据选择的超声波传感器和要安装的车辆型号，得到超声波传感器探测的最远距离L1和超声波传感器接收端宽度L2，车辆车身长度为L3，车辆的最大限速为v1，超声波声速为v2；S2、根据车辆以最大限速v1行驶，超声波传感器探测位于最远距离L1的障碍物的极限情况，计算得到超声波传感器阵列集的阵列长度L4＝(2L1/v2)v1；S3、根据所述阵列长度L4和超声波传感器接收端宽度L2，计算得到超声波传感器阵列集中超声波传感器接收端的个数n1＝Roundup(L4/L2，0)；S4、根据所述阵列长度L4和车辆车身长度为L3，计算得到超声波传感器阵列集的组数n2＝Rounddown((L3‑
2L4)/L4+2，0)，和超声波传感器阵列集间距L5＝(L3‑
n2L4)/(n2‑
1)；S5、在车身左右两侧相同位置从车身最前端到车身最后端、以L5等间距排为一行的n2组超声波传感器阵列集，所述超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海鸣，张涛，李杰，段吉安，罗春雷，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：