一種基于多傳感器的汽車防撞方法
【專利摘要】一種基于多傳感器的汽車防撞方法，采用汽車防撞預(yù)警裝置來實(shí)現(xiàn)，通過中央處理器控制控制第一至第五雷達(dá)傳感器分別得到雷達(dá)傳感器至障礙物的距離，通過三角函數(shù)進(jìn)行建模計(jì)算，得到車尾到障礙物的垂直距離，當(dāng)垂直距離大于等于閾值時(shí)，則發(fā)出警報(bào)，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍監(jiān)控，報(bào)警正確率高，成本低，并且有效的消除測量誤差。
【專利說明】
一種基于多傳感器的汽車防撞方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及汽車安全領(lǐng)域，具體涉及一種基于多傳感器的汽車防撞方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 公共交通安全是公眾非常關(guān)心的問題，而對于汽車駕駛者而言駕駛安全是一個(gè)重 大的問題。在很多的交通事故中，碰撞是經(jīng)常發(fā)生的事故形式，側(cè)、后方的碰撞占的比例很 高。側(cè)、后方的碰撞通常發(fā)生在交叉路口、變向、超車、倒車等環(huán)境下，對于車輛的損害也很 大，維修成本比較高。如何有效、準(zhǔn)確的提醒駕駛員，從而預(yù)防汽車碰撞成了非常熱門的問 題。
[0003] 目前，現(xiàn)有的汽車防碰撞的方式主要是在汽車的前后方加裝保險(xiǎn)杠，安裝安全氣 囊和安全帶的方式保護(hù)駕駛員和乘客，另外還有通過在汽車的周圍的車身上設(shè)置雷達(dá)，從 而在汽車靠近障礙物或者可能發(fā)生碰撞的對象提醒駕駛者，預(yù)防發(fā)生碰撞。然而目前設(shè)置 雷達(dá)的方式提醒駕駛員實(shí)現(xiàn)的預(yù)警的方式準(zhǔn)確率比較低，誤報(bào)警的機(jī)率很高，給駕駛員造 成了很多的不便，另外現(xiàn)有技術(shù)中的雷達(dá)往往是針對某一角度范圍進(jìn)行掃描，沒有與之配 合的監(jiān)控、校準(zhǔn)、確認(rèn)判斷的雷達(dá)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍監(jiān)控，報(bào)警正 確率高，成本低，并且有效的消除測量誤差的基于多傳感器的汽車防撞方法。
[0005] 本發(fā)明提供了一種基于多傳感器的汽車防撞方法，采用汽車防撞預(yù)警裝置來實(shí) 現(xiàn)，其中汽車防撞預(yù)警裝置包括分別與中央處理器連接的雷達(dá)傳感裝置和報(bào)警器，雷達(dá)傳 感裝置包括依次設(shè)置在汽車尾部的位于同一直線上的5個(gè)雷達(dá)傳感器，第一雷達(dá)傳感器和 第五雷達(dá)傳感器分別位于汽車尾部的兩端，距離為L，第三雷達(dá)傳感器位于分別距第一雷達(dá) 傳感器和第五雷達(dá)傳感器L/2處，第二雷達(dá)傳感器位于距第一雷達(dá)傳感器a處，第四雷達(dá)傳 感器位于距第五雷達(dá)傳感器b處，其中a和b都小于L/2，且a+b = L/2;
[0006] 依次包括以下步驟：
[0007] (1)通過中央處理器控制第三雷達(dá)傳感器以角度α發(fā)射雷達(dá)信號R3進(jìn)行障礙物掃 描，其中α為發(fā)射雷達(dá)信號R3方向與所述直線的夾角；
[0008] (2)接收從障礙物返回的回波信號Ε3,得到第三雷達(dá)傳感器與障礙物的距離Α，通 過公式dl =Asina計(jì)算得到障礙物到車尾的垂直距離dl;
[0009] (3)通過中央處理器分別控制第一、二雷達(dá)傳感器同時(shí)發(fā)射雷達(dá)信號R1、R2進(jìn)行掃 描，其中發(fā)射雷達(dá)信號R1、R2匯聚于同一點(diǎn)，且所述點(diǎn)位于距離所述直線為dl且平行的平行 線上；
[0010] (4)分別接收從障礙物返回的回波信號E1和E2,分別得到第一、二雷達(dá)傳感器與障 礙物的距離B1和B2,計(jì)賃
g中β為發(fā)射雷達(dá)信號R1方向與所述直線的 夾角，通過反三角函數(shù)公式得到β值；
[0011] (5)通過公式d2 = Blsine計(jì)算得到障礙物與車尾的垂直距離d2;
[0012] (6)通過中央處理器分別控制第四、五雷達(dá)傳感器同時(shí)發(fā)射雷達(dá)信號R4、R5進(jìn)行掃 描，其中發(fā)射雷達(dá)信號R4、R5匯聚于同一點(diǎn)，且所述點(diǎn)位于距離所述直線為dl且平行的平行 線上；
[0013] (7)分別接收從障礙物返回的回波信號E4和E5,分別得到第四、五雷達(dá)傳感器與障 礙物的距離C2和(：1，計(jì)_
其中Θ為發(fā)射雷達(dá)信號R4方向與所述直線的 夾角，通過反三角函數(shù)公式得到Θ值；
[0014] (8)通過公式d3 = C2sin0計(jì)算得到障礙物與車尾的垂直距離d3:
[0015] ( 9 ) 按照權(quán)重計(jì)算
計(jì)算
如果d小于閾值，則重復(fù)步驟（1)-(8)，如 果大于等于閾值，則通過中央處理器控制報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。
[0016] 優(yōu)選地，雷達(dá)傳感器為超聲波雷達(dá)傳感器和/或激光雷達(dá)傳感器。
[0017] 優(yōu)選地，報(bào)警器為有線報(bào)警器和/或無線報(bào)警器。
[0018] 本發(fā)明的基于多傳感器的汽車防撞方法，可以實(shí)現(xiàn)：
[0019] 1)能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍掃描監(jiān)控，預(yù)警范圍大，優(yōu)化的設(shè)置傳感器及其位置參數(shù)，有效 的消除了測量時(shí)的各種干擾造成的誤差，準(zhǔn)確率提高。
[0020] 2)經(jīng)過多種計(jì)算方式的組合，得到的數(shù)據(jù)更加可靠，報(bào)警正確率高，成本低。
【附圖說明】
[0021 ]圖1汽車防撞預(yù)警裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖2雷達(dá)傳感裝置設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖 [0023]圖3雷達(dá)傳感裝置設(shè)置工作原理示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施，有必要在此指出的是，以下實(shí)施只是用于本發(fā) 明的進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本

【發(fā)明內(nèi)容】
對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025] 本發(fā)明提供了一種基于多傳感器的汽車防撞方法，如附圖1所示，采用汽車防撞預(yù) 警裝置來實(shí)現(xiàn)，其中汽車防撞預(yù)警裝置包括分別與中央處理器連接的雷達(dá)傳感裝置和報(bào)警 器，如附圖2所示，雷達(dá)傳感裝置包括依次設(shè)置在汽車尾部的位于同一直線上的5個(gè)雷達(dá)傳 感器1，如附圖3所示，第一雷達(dá)傳感器和第五雷達(dá)傳感器分別位于汽車尾部的兩端，距離為 L，第三雷達(dá)傳感器位于分別距第一雷達(dá)傳感器和第五雷達(dá)傳感器L/2處;第二雷達(dá)傳感器 位于距第一雷達(dá)傳感器a處，第四雷達(dá)傳感器位于距第五雷達(dá)傳感器b處，其中a和b都小于 L/2,且a+b = L/2。具體來說，基于多傳感器的汽車防撞方法依次包括如下步驟：
[0026] (1)通過中央處理器控制第三雷達(dá)傳感器以角度α發(fā)射雷達(dá)信號R3進(jìn)行障礙物掃 描，其中α為發(fā)射雷達(dá)信號R3方向與所述直線的夾角；
[0027] (2)接收從障礙物返回的回波信號Ε3,得到第三雷達(dá)傳感器與障礙物的距離Α，通 過公式dl =Asina計(jì)算得到障礙物到車尾的垂直距離dl;
[0028] (3)通過中央處理器分別控制第一、二雷達(dá)傳感器同時(shí)發(fā)射雷達(dá)信號R1、R2進(jìn)行掃 描，其中發(fā)射雷達(dá)信號R1、R2匯聚于同一點(diǎn)，且所述點(diǎn)位于距離所述直線為dl且平行的平行 線上；
[0029] (4)分別接收從障礙物返回的回波信號E1和E2,分別得到第一、二雷達(dá)傳感器與障 礙物的距離B1和B2,計(jì)算
其中β為發(fā)射雷達(dá)信號R1方向與所述直線的 夾角，通過反三角函數(shù)公式得到β值；
[0030] (5)通過公式d2 = Blsine計(jì)算得到障礙物與車尾的垂直距離d2;
[0031] (6)通過中央處理器分別控制第四、五雷達(dá)傳感器同時(shí)發(fā)射雷達(dá)信號R4、R5進(jìn)行掃 描，其中發(fā)射雷達(dá)信號R4、R5匯聚于同一點(diǎn)，且所述點(diǎn)位于距離所述直線為dl且平行的平行 線上；
[0032] (7)分別接收從障礙物返回的回波信號E4和E5,分別得到第四、五雷達(dá)傳感器與障 礙物的距離C2和C1，計(jì)算
_，其中Θ為發(fā)射雷達(dá)信號R4方向與所述直線的 夾角，通過反三角函數(shù)公式得到Θ值；
[0033] (8)通過公式d3 = C2sin0計(jì)算得到障礙物與車尾的垂直距離d3;
[0034] ( 9 ) 按照權(quán)重計(jì)算
計(jì)算
如果d小于閾值，則重復(fù)步驟（1)-(8)，如 果大于等于閾值，則通過中央處理器控制報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。
[0035] 需要說明的是，在計(jì)算的過程中可能出現(xiàn)取值正負(fù)的問題，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員 而言可以根據(jù)實(shí)際的計(jì)算結(jié)果的正負(fù)來做出調(diào)整，取正值、負(fù)值或正值和負(fù)值的組合，對于 不滿足計(jì)算條件的極端情況應(yīng)該剔除。
[0036] 盡管為了說明的目的，已描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將理解，不脫離所附權(quán)利要求中公開的發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié) 上進(jìn)行各種修改、添加和替換等的改變，而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的 保護(hù)范圍，并且本發(fā)明要求保護(hù)的產(chǎn)品各個(gè)部門和方法中的各個(gè)步驟，可以以任意組合的 形式組合在一起。因此，對本發(fā)明中所公開的實(shí)施方式的描述并非為了限制本發(fā)明的范圍， 而是用于描述本發(fā)明。相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍不受以上實(shí)施方式的限制，而是由權(quán)利要求或 其等同物進(jìn)行限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于多傳感器的汽車防撞方法，采用汽車防撞預(yù)警裝置來實(shí)現(xiàn)，其中汽車防撞 預(yù)警裝置包括分別與中央處理器連接的雷達(dá)傳感裝置和報(bào)警器，雷達(dá)傳感裝置包括依次設(shè) 置在汽車尾部的位于同一直線上的5個(gè)雷達(dá)傳感器，第一雷達(dá)傳感器和第五雷達(dá)傳感器分 別位于汽車尾部的兩端，距離為L，第三雷達(dá)傳感器位于分別距第一雷達(dá)傳感器和第五雷達(dá) 傳感器L/2處，第二雷達(dá)傳感器位于距第一雷達(dá)傳感器a處，第四雷達(dá)傳感器位于距第五雷 達(dá)傳感器b處，其中a和b都小于L/2，且a+b = L/2; 其特征在于，依次包括以下步驟： (1) 通過中央處理器控制第三雷達(dá)傳感器以角度α發(fā)射雷達(dá)信號R3進(jìn)行障礙物掃描，其 中α為發(fā)射雷達(dá)信號R3方向與所述直線的夾角； (2) 接收從障礙物返回的回波信號Ε3,得到第三雷達(dá)傳感器與障礙物的距離Α，通過公 式dl =Asina計(jì)算得到障礙物到車尾的垂直距離dl; (3) 通過中央處理器分別控制第一、二雷達(dá)傳感器同時(shí)發(fā)射雷達(dá)信號R1、R2進(jìn)行掃描， 其中發(fā)射雷達(dá)信號R1、R2匯聚于同一點(diǎn)，且所述點(diǎn)位于距離所述直線為dl且平行的平行線 上； (4) 分別接收從障礙物返回的回波信號E1和E2,分別得到第一、二雷達(dá)傳感器與障礙物 的距離B1和B2,計(jì)算，其中β為發(fā)射雷達(dá)信號R1方向與所述直線的夾 角，通過反三角函數(shù)公式得到β值； (5) 通過公式(12 = 1318；[110計(jì)算得到障礙物與車尾的垂直距離(12; (6) 通過中央處理器分別控制第四、五雷達(dá)傳感器同時(shí)發(fā)射雷達(dá)信號R4、R5進(jìn)行掃描， 其中發(fā)射雷達(dá)信號R4、R5匯聚于同一點(diǎn)，且所述點(diǎn)位于距離所述直線為dl且平行的平行線 上； (7) 分別接收從障礙物返回的回波信號E4和E5,分別得到第四、五雷達(dá)傳感器與障礙物 的距離C2和C1，計(jì)算其中Θ為發(fā)射雷達(dá)信號R4方向與所述直線的夾 角，通過反三角函數(shù)公式得到Θ值； (8) 通過公式d3 = C2sin0計(jì)算得到障礙物與車尾的垂直距離d3; (9) 按照權(quán)重計(jì)算，，如果d小于閾值，則重復(fù)步驟（1)-(8)，如果大于等于閾值，則通過中央處 理器控制報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：雷達(dá)傳感器為超聲波雷達(dá)傳感器和/或激光 雷達(dá)傳感器。3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:報(bào)警器為有線報(bào)警器和/或無線報(bào)警器。
【文檔編號】B60Q9/00GK105857171SQ201610125645
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】王昕彥, 于桂香, 趙萬勝, 李剛, 劉建霞
【申請人】魯東大學(xué)