专利名称：自动倒车泊车雷达的制作方法
技术领域：
本发明属于机动车倒车泊车辅助装置，更具体说是涉及一种自动倒车泊车雷达系统。
技术背景随着科学技术水平的不断提高和驾驶辅助技术的发展，在车尾或者车身两侧安装雷 达探头探测障碍物的方法已经得到广泛的应用普及，称为倒车雷达或泊车雷达(以下统 称为倒车雷达)，雷达的探头有超声波探头也有光学探头， 一般以输出信号的强度反映 探头距离障碍物的远近；探头的信号强度所反映的距离障碍物的远近状态最终以声音报 警信号或光学报警信号或图像报警信号反映给驾驶者。现有的倒车雷达系统大多对车尾 的雷达探头信号强度设置固定的对应报警信号强度级别。然而，大多数驾驶者在倒车或泊车时都会有一定转向角度驾驶车辆行驶一条曲线， 也就是说车尾在向后运动的同时还在转变方向，现有的倒车雷达由于对车尾的雷达探头 信号强度设置固定的对应报警信号强度级别，所以在很多时候不在车尾运动轨迹上的障 碍物都会由于在车尾的正后方而误报警，无法给驾驶者提供正确的障碍物位置信息，还 在很大程度上影响倒车安全。发明内容本发明针对现有技术的不足，提出一种能够根据车辆转向状态信息实时调整各个雷 达探头的信号对应触发的声或光报警信号级别的自动倒车泊车雷达系统，利用本发明提 出自动倒车泊车雷达系统可以为驾驶者提供各种转向状态下倒车所行驶的路线上是否有障碍物的准确参考信息，驾驶者也可以根据报警信号调整转向状态达到最佳倒车行驶路 线。本发明提出的自动倒车泊车雷达系统的运行主要包括如下步骤；第一步在车尾或车身或车前设置安装雷达探头，在车内设置安装声或光报警模块， 设置安装与车内转向机相连接的转向状态识别模块，设置安装与车内变速箱系统相连接 的档位状态识别模块，设置安装与雷达探头、报警指示模块以及转向状态识别模块相连 接的微处理器模块。第二步根据车型的不同按照该车辆各个转向状态和档位状态(主要指前进档和倒 档)下行驶的轨迹设计出该车型车辆各种转向状态对应的调整各个雷达探头的信号对应 触发的声或光报警信号级别("信号对应触发的声或光报警信号级别"以下简称触发报 警级别，级别包括最低级别为不触发报警信号)的调整信息或根据各种转向状态和档位状态计算出该调整信息的算法。所谓"调整"就是按照一定的规律改变触发报警级别即 改变各个超声波传感器触发某级别报警所需的信号强调。所谓雷达探头的"信号"为一 种模拟或数字的强度信号，该强度信号放映了该雷达探头和其探测区域内的障碍物的距 离。第三步根据车型的不同把对应车型的车辆各种转向状态和档位状态对应的调整各 个雷达探头的触发报警级别的调整信息或根据各种转向状态和档位状态计算出该调整信 息的算法存入微处理器模块。第四步微处理器模块实时读取档位状态信息，并根据档位状态信息决定自动倒车 泊车雷达系统的激活或部分激活。第五步微处理器模块实时读取转向状态信息并结合当前的档位状态信息，根据该 转向状态信息计算或调取相应的各个雷达探头的触发报警级别，对某个雷达探头的触发 报警级别的调节程度从最容易触发报警(即最大探测区域)到不能触发报警(即任何信 号都不触发报警，或不读取该探头的信号，零探测区域，这种情况出现在该雷达探头的 探测范围并不在车辆当前状态下的移动方向上时)。第六步微处理器模块实时读取各个雷达探头的信息根据第四步得出的各个雷达探 头的触发报警级别判断报警信号的级别(最低级别为不报警)。第七步微处理器模块根据第六步得出的报警信号级别控制声或光报警模块发出对 应级别的声或光报警信号。在上述步骤之后还考虑到启动或激活倒车雷达系统的方法，主要是考虑依据车辆的 档位状态来启动或激活倒车雷达系统，还设置有档位状态信息数据接口，微处理器模块 通过该接口与车辆上能够读取到档位状态信息的模块相连接，如果车辆上没有能够读取 到档位信息的数据接口，还可以在车辆上安装档位信息识别模块然后将该模块通过档位 状态信息数据接口与微处理器模块相连接，微处理器模块通过读取到的档位信息状态判 断是否启动倒车雷达系统，例如可以通过是否处于倒档状态来启动倒车雷达系统；也可 以直接设定在一档或倒档状态时都开启倒车雷达系统；也可以通过车辆启动倒档状态后 开启倒车泊车雷达系统，然后切换到前进档状态的一段时间里也可以判断是否继续开启 倒车泊车雷达系统；对于手动档车辆而言也可以通过切换到倒档状态后启动倒车雷达系 统，然后切换到一档继续开启倒车泊车雷达系统，直到车辆不再处于一档或倒档状态。 当然智能倒车泊车雷达系统还可以通过手动开启、语音启动、车速状态分析启动等方式 启动或激活。所谓车速状态分析是指在智能倒车雷达系统上设置车速状态信息数据接口 与微处理器模块，该接口和车辆速度表电路系统相连接，微处理器模块根据从该接口读 取到的车速状态判断是否开启倒车泊车雷达系统，例如当车速低于5公里每小时开启 倒车泊车雷达系统。另外说明一点，所述的转向状态信息数据接口和所述的档位状态信息数据接口可以直接设置在微处理器模块上即整合在微处理器模块内。微处理器模块也可以直接和车辆 的其他处理器模块整合在一起，或者共用核心处理器。在上述步骤中档位状态识别模块的安装和档位状态的读取步骤，是根据车辆的档位 状态判断车辆是前进还是后退行驶，根据该车型该转向状态行驶轨迹和前进还是后退的行驶状态判断车身各个部位的移动方向可以得出各个雷达探头的触发报警级别。由微处 理器模块根据各个雷达探头的信号判断发出什么级别的报警信号。 本发明主要提出了运行此步骤的系统的技术方案一种自动倒车泊车雷达，包括设置在车尾或车尾两侧的雷达探头、微处理器模块、 声或光报警模块以及转向状态信息数据接口组成，其中雷达探头、声或光报警模块、转 向状态数据接口与微处理器模块相连接，微处理器模块实时根据从转向状态数据接口读 取的转向状态信息调整各个雷达探头的信号对应触发的声或光报警信号级别，微处理器 模块中预先存储了车辆各种转向状态对应的调整各个雷达探头的信号对应触发的声或光 报警信号级别的调整信息或根据各种转向状态计算出该调整信息的算法。作为上述技术方案的补充，各个雷达探头的触发报警级别应该是根据该车辆的各种 转向状态对应的倒车行驶的轨迹设计生成的。为了得到良好的雷达探头信号，作为优选方案自动倒车泊车雷达选用了目前广泛使 用的超声波传感器作为雷达探头。本发明特别强调对于没有设计安装能够提供转向状态信息装置的车辆可以安装转 向状态信息识别模块，微处理器模块上的转向状态信息数据接口可以和该转向状态信息 识别模块相连接读取转向状态信息。从更智能方便的角度考虑，本发明的智能倒车泊车系统还可以在车辆周围安装多个 雷达探头，同时在微处理器模块中存储车辆各种转向状态和档位状态(主要指前进档和 后退档)对应的调整各个雷达探头的触发报警级别的调整信息或根据各种转向状态和档 位状态计算出该调整信息的算法，该算法是根据车辆各种转向状态和档位状态对应的行 驶轨迹设计生成的。这样自动倒车泊车雷达系统不仅可以在车辆倒车时为驾驶员提供车 尾移动方向上存在的障碍物信息还可以在车辆前进和倒车时反映车辆各处移动方向上的 障碍物信息。也避免了已有技术中在车辆安装多个雷达探头后雷达探头越多不在车辆移 动方向上的障碍物引起的误报警越多的困扰。从更直观反映车辆倒车泊车时周围障碍物的状态考虑，本发明提出的自动倒车泊车 雷达系统还包括图形显示模块，该模块可以把微处理器模块实时根据从转向状态数据接 口读取或转向状态数据接口和档位状态接口读取的转向状态或转向和档位状态信息调整 各个雷达探头的触发报警级别后生成的报警信号生成图像显示给驾驶者观看，或把根据 车身各个部位移动方向得出的各个雷达探头的能够引发报警信号的探测区域显示给驾驶 者观看，有利于驾驶者了解车身的各个部位移动方向上的障碍物和车身各个部位在当前转向状态下可能移动到的区域。 本发明具有以下有益效果-本发明大大降低了现有倒车雷达在车辆转向倒车或者前进时由于固定触发报警级别 所引起的对不在车辆运动轨迹上的障碍物的误报警。使用本发明可以让驾驶者在要倒车或者前进时根据各个转向状态下的报警信号对合 理的转向程度做出判断，大大减低了倒车或泊车的驾驶难度，让倒车泊车雷达系统的原 理从简单障碍物预警功能进步成具有正确行驶路线指示功能的驾驶引导系统。
图l本发明自动倒车泊车雷达系统的结构示意图。图2本发明自动倒车泊车雷达系统包含转向状态识别模块的结构示意图。 图3本发明自动倒车泊车雷达系统包含档位状态信息数据接口的结构示意图。 图4本发明自动倒车泊车雷达系统包含档位状态信息数据接口、转向状态识别模块 和档位状态识别模块的结构示意图。图5本发明自动倒车泊车雷达系统的软件流程图。图6本发明自动倒车泊车雷达系统包含档位识别信息可以在泊车过程中前进和后退 行驶都能预警的软件流程图。图7己有普通倒车雷达的固定探头信号强度对应的报警信号，对应的障碍物探测区 域示意图，图中A条纹的区域为一般报警例，B条纹区域为急促报警。图8已有普通倒车雷达的固定探头信号强度对应的报警信号，在车辆转向一定程度 倒车时对不在车辆倒车移动方向上的障碍物误报警的示意图，图中A条纹的区域为一般 报警例，B条纹区域为急促报警；箭头l表示车头移动方向，箭头2表示车尾移动方向， C表示障碍物。图9本发明自动倒车泊车雷达系统在车辆转向倒车时对虽然在车身后方但并不在车 尾移动方向上的障碍物的报警情况示意图，图中A条纹的区域为一般报警例，B条纹区 域为急促报警；箭头l表示车头移动方向，箭头2表示车尾移动方向，C表示障碍物。图10本发明自动倒车泊车雷达系统在车辆直倒车时对虽然在车身后侧方但并不在 车尾移动方向上的障碍物的报警情况示意图，图中A条纹的区域为一般报警例，B条纹 区域为急促报警；箭头4表示车尾移动方向，C表示障碍物。图11本发明自动倒车泊车雷达系统包括前置雷达探头的系统在车辆转向前行时对 在车身右前侧但并不在车头移动方向上的障碍物的报警情况示意图，图中A条纹的区域 为一般报警例，B条纹区域为急促报警；箭头3表示车尾移动方向，C表示障碍物。
具体实施方式
在给车辆安装自动倒车泊车雷达系统之前首先应该根据该车型的轴距、轮距、车长、 车宽、最大转向角度的信息设计该车型的各个转向状态下对应的各个雷达探头的信号的 触发报警级别。本实时例中安装本发明的自动倒车泊车雷达的车辆具有转向状态数据通讯接口，雷 达探头包括设置在车尾的中间的两个超声波传感器和设置在车尾两侧的两个超声波传感器组成如图9所示，微处理器模块的核心微处理器选用C8051F340单片机，报警信号 选择声音报警由微处理器模块控制车内音响模块由车内音响喇叭发出声音报警信号，微 处理器通过l\0 口与转向状态信息数据接口相连接读取转向状态信息，转向状态信息数 据接口与车辆已有的转向状态数据通讯接口相连接，微处理器模块上的档位状态识别接 口读取到车辆处于倒档状态时，自动倒车泊车雷达系统启动，微处理器通过l\0读取转 向状态信息，并调取或计算出车辆在该转向状态下各个超声波传感器的触发报警级别， 微处理器模块在读取各个超声波传感器的信号后根据当前状态的触发报警级别，判断做 出何种级别的报警信号，最低级别为不发出任何报警信号， 一般级别为发出间断平缓的 "嘀…嘀"声，紧急报警信号为发出连续急促的"嘀嘀……"声。如图9所示，在图9中车辆使用了本发明的自动倒车泊车雷达系统，该车辆在倒车 时将方向盘转向左侧，此时该车辆的倒车行驶轨迹决定了该车辆的车头部分相右后侧移 动如箭头1所示，车辆的尾部相左后侧移动如箭头2所示，障碍物C虽然位于车尾正后 方范围内，但是在由于车辆在转向状态行驶的是一条曲线所以障碍物C并不在车尾移动 的方向上，对当前转向状态下的倒车行驶路线不构成阻碍，不应引起报警(值得注意的 是同样位置的障碍物在同样的转向状态下如果使用固定强度信号激发报警级别的倒车雷 达系统就会引起误报警)。本发明的智能倒车泊车系统根据车辆转向的程度和预先存储 在微处理器模块里的信息，得出了如图9所示的各个倒车泊车雷达的信号的触发报警级 别，其中最左侧和左数第二个超声波传感器为最大报警范围的级别，也就是说这两个超 声波传感器传感器只要很小的信号就能触发报警，左数第三个超声波传感器的就调整成 需要一个较大的信号才能触发报警，而最右侧的超声波传感器则被调整成需要一个很大 的信号才能触发报警。这样一来能够触发报警信号的区域就正好是车尾运动趋势指向的 区域。使用了本发明的自动倒车泊车雷达系统后驾驶者可以通过调整转向程度来根据各个 转向程度的报警信号判断安全合理的倒车泊车转向程度，从而做出最合理的倒车泊车行 驶方向和路线。图10和图11分别示意了使用本发明的自动倒车泊车雷达的正直向后倒车状态，和 向左前方前进的形成状态。道理和图9所示意的调整相同。需要说明的是，本发明属于一种组合发明，是一种在技术应用上具有创新性的发明创造，其中所涉及的雷达探头、微处理器模块、转向状态识别模块、档位状态识别模块、 声或光报警模块、图形显示模块等，都属于已有技术并且已有多种形式和应用。这里只 是以本发明的实施例为中心展开了详细的说明，所描述的优选方式或某些特性的具体体 现，应当理解为本说明书仅仅是通过给出实施例的方式来描述本发明，实际上在组成、 构造和使用的某些细节上会有所变化，包括部件的组合和组配，这些变形和应用都应该 属于本发明的范围内。
权利要求
1.一种自动倒车泊车雷达系统，包括设置在车尾或车身两侧或者车前的雷达探头、微处理器模块、声或光报警模块以、档位状态信息数据接口及转向状态信息数据接口组成，其中雷达探头、声或光报警模块、转向状态数据接口与微处理器模块相连接，档位状态信息数据接口与微处理器模块相连接，微处理器模块实时根据从转向状态数据接口读取的转向状态信息和从档位状态信息数据接口读取的档位状态信息调整各个雷达探头的信号对应触发的声或光报警信号级别，微处理器模块中预先存储了车辆各种转向状态和档位状态对应的调整“各个雷达探头的信号对应触发的声或光报警信号级别”的调整信息或根据各种转向状态计算出该调整信息的算法。
2. 根据权利要求1所述自动倒车泊车雷达系统，所述的微处理器模块中预先存储的车辆 各种转向状态和档位状态对应的调整各个雷达探头的信号对应触发的声或光报警信 号级别的调整信息或根据各种转向状态计算出该调整信息的算法，是根据该车辆的各 种转向状态和档位状态对应的行驶的轨迹设计生成的。
3. 根据权利要求1所述自动倒车泊车雷达系统，其中所述雷达探头为超声波传感器。
4. 根据权利要求1所述自动倒车泊车雷达系统，其中所述各个雷达探头的信号为一种模 拟或数字的强度信号，该强度信号放映了该雷达探头和其探测区域内的障碍物的距 离。
5. 根据权利要求1所述自动倒车泊车雷达系统还包括转向状态识别模块，所述转向状态 识别模块与转向机相连接识别转向状态信息，同时与所述转向状态数据接口相连接供 微处理器模块读取转向状态信息。
6. 根据权利要求1所述自动倒车泊车雷达系统，所述微处理器模块还设有档位状态识别 模块，微处理器模块通过档位状态信息数据接口相连接档位状态识别模块并读取档位 状态信息。
7. 根据权利要求1所述的自动倒车泊车雷达系统，是根据所述微处理器模块的档位状态 信息数据接口读取到的档位信息状态决定车辆是否启动倒车泊车雷达系统。
8. 根据权利要求1所述自动倒车泊车雷达还包括图形显示模块，该模块可以把微处理器 模块实时根据从转向状态数据接口读取或转向状态数据接口和档位状态接口读取的 转向状态或转向和档位状态信息调整各个雷达探头的信号对应触发的声或光报警信 号级别后生成的报警信号生成图像显示给驾驶者观看。
全文摘要
本发明属于机动车倒车泊车辅助装置一种自动倒车泊车雷达包括设置在车尾或车身两侧或车头的超声波传感器、微处理器模块、声或光或图像报警模块和转向状态信息数据接口以及档位状态信息数据接口组成，其中超声波传感器、声或光报警模块、转向状态数据接口与微处理器模块相连接，微处理器模块实时根据从转向状态数据接口读取的转向状态信息和从档位状态信息数据接口读取的档位状态信息调整各个超声波传感器的信号对应触发的声或光报警信号级别。本发明最大程度上避免了车辆在转向泊车时泊车雷达发生的误报，还能帮助驾驶者及时合理的调整转向状态达到最佳的行驶轨迹。
文档编号G01S15/00GK101216561SQ200810000110
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月2日 优先权日2008年1月2日
发明者凌子龙 申请人:凌子龙