一种可改变雷达探测范围方法、设备、介质与流程

1.本发明涉及汽车电子技术领域，特别涉及一种可改变雷达探测范围方法、设备、存储介质。


背景技术：

2.汽车雷达顾名思义是用于汽车或其他地面机动车辆的雷达。因此，它包括基于不同技术(比如激光、超声波、微波)的各种不同雷达，有着不同的功能(比如发现障碍物、预测碰撞、自适应巡航控制)，以及运用不同的工作原理(比如脉冲雷达、fmcw雷达、微波冲击雷达)。微波雷达在汽车雷达中有着重要的商业意义。现有技术较为常用的为防撞雷达此类雷达能根据车辆当前的方向和速度测量到在车辆前方路上可能引起碰撞的危险障碍物，警告驾驶员要打开气囊或其他制动设备，控制汽车的速度。
3.现有车辆近避障系统部分使用的是超声波雷达探测技术，超声波雷达传感器具有水平和垂直的探测角度，雷达波束为一个类似扇形形状。根据行驶避障需要，会在车辆侧边，车前或者车后配置数个探头，来覆盖车辆周围的区域。请参阅图3，f1、f2、f3、f4、r1、r2、r3、r4为超声波雷达传感器车身侧边的雷达传感器f1、f4、r1、r4探测范围太大，会探测到车辆周围的物体1和物体2，因为超声波雷达的探测范围为扇形形状，会导致部分探测超出车身宽度的区域，障碍物在靠近车辆区域，但不影响车辆行驶，也会被探测到，容易给驾驶员的造成困扰。现有的处理方式是把会导致这种误报警的传感器的探测距离设计短，来解决车辆误报的问题，请参阅图4，f1、f2、f3、f4、r1、r2、r3、r4为超声波雷达传感器车身侧边的雷达传感器f1、f4、r1、r4探测范围小，不会探测到车辆侧边的物体1，也不会测到物体2。最远探测距离设计短的，会带来了探测能力降低，导致碰撞的风险加大。特别是商用车和工程机械领域等大型车辆的后方视野差和车身惯性大，由于探测距离近，导致碰撞预警时间短，碰撞的风险更大。
4.因此申请人提出一种可改变雷达探测范围方法来解决现有技术雷达避碰系统误报给驾驶员的困扰。


技术实现要素：

5.(一)技术方案
6.本发明通过如下技术方案实现：一种可改变雷达探测范围方法，
7.所述方法包括安装于车身的雷达避障系统；所述系统包括若干个雷达传感器；
8.所述方法包括如下步骤：
9.获取雷达传感器的安装参数；
10.接收障碍物信号；
11.计算障碍物相对于雷达传感器的坐标值；
12.对坐标值进行筛选获得探测范围。
13.作为上述方案的进一步说明，所述雷达避障系统包括安装与车身四角的侧边雷达
传感器以及于侧边雷达传感器一侧的若干个雷达传感器；
14.所述雷达避障系统为有主机雷达避障系统或无主机雷达避障系统或主从式雷达避障系统。
15.作为上述方案的进一步说明，所述获取雷达传感器的安装参数包括每个雷达传感器的安装间距、雷达传感器的中轴线的相对角度。
16.作为上述方案的进一步说明，所述障碍物包括第一障碍物、第二障碍物；
17.所述第一障碍物为以车身宽度范围之间可检测到障碍物；
18.所述第二障碍物为以车身宽度范围之外可检测到的障碍物。
19.作为上述方案的进一步说明，所述计算障碍物相对于雷达传感器的坐标值具体包括如下步骤：
20.获取相邻两个雷达传感器的障碍物距离值及，
21.与两个雷达传感器间的距离值；
22.将上述参数构建三角形，计算障碍物与雷达传感器的方位角；
23.计算出障碍物相对于雷达传感器的坐标值。
24.作为上述方案的进一步说明，所述方位角的计算公式如下：
25.q3＝q
2-q126.式中，q1为雷达传感器的中轴线的相对角度；q2计算公式如下：
[0027][0028]
式中，a和c为相邻两个雷达传感器的障碍物距离值；b为与两个雷达传感器间的距离值；a、b、c构成了一个三角形的三个边，利用三角形余弦定理公式，可计算出障碍物与雷达传感器的方位角。
[0029]
作为上述方案的进一步说明，所述坐标值为(-e，f)，坐标值中e和f的计算公式如下：
[0030]
e＝a*cos(q3)
[0031]
f＝a*sin(q3)。
[0032]
作为上述方案的进一步说明，所述对坐标值进行筛选获得探测范围具体的根据不同车型对于探测范围的要求，对坐标进行筛选，最终得出雷达的探测范围。
[0033]
本发明还提出一种可改变雷达探测范围设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现一种可改变雷达探测范围方法。
[0034]
本发明还提出一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行所述的一种可改变雷达探测范围方法。
[0035]
(三)有益效果
[0036]
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
[0037]
相较于传统技术更加安全，结合上述方法，可以获得障碍物的具体坐标方位，减少了车辆的雷达误报率，加长了两侧障碍物的预警时间，对于自动驾驶，智能泊车设定更安全的雷达探测范围。更加精确：综合多个雷达传感器的探测数据，和车身的安装参数，计算出
的坐标准确性更高。更容易实现，成本低：在现有的超声波雷达系统上，增加方法和系统探测组合，就可实现距离和方位坐标的探测，雷达探测范围可灵活调节。
附图说明
[0038]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0039]
图1为发明方法流程示意图；
[0040]
图2为实施例最终效果展示图；
[0041]
图3为现有技术雷达探测效果展示图；
[0042]
图4为现有技术雷达探测效果展示图；
[0043]
图5为有主机雷达避障系统示意图；
[0044]
图6为无主机雷达避障系统示意图；
[0045]
图7为主从式雷达避障系统示意图；
[0046]
图8为实施例计算障碍物相对于雷达传感器的坐标值示意图。
具体实施方式
[0047]
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0048]
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0049]
实施例
[0050]
请参阅图1，一种可改变雷达探测范围方法，
[0051]
所述方法包括安装于车身的雷达避障系统；所述系统包括若干个雷达传感器；所述雷达避障系统包括安装与车身四角的侧边雷达传感器以及于侧边雷达传感器一侧的若干个雷达传感器；请参阅图2，图中f1、f2、f3、f4、r1、r2、r3、r4为超声波雷达传感器；车身侧边的雷达传感器为f1、f4、r1、r4；
[0052]
所述雷达避障系统为有主机雷达避障系统或无主机雷达避障系统或主从式雷达避障系统。请参阅图5-7，一套雷达避障系统可由一个控制器和数个雷达传感器构成，也可以由数个带处理器的无主机雷达传感器构成，或者由主从式的雷达传感器构成。所述的超声波雷达系统包括了安装于车辆侧边的雷达传感器、安装于车辆前部的雷达传感器以及安装于车辆尾部的雷达传感器。每个需要防护的车辆方位至少安装两个雷达传感器。系统里的雷达控制器和无主机雷达主传感器，我们都成为处理器。处理器负责驱动和接收超声波雷达信号，并做数据过滤分析，得出每个雷达传感器与障碍物间的距离值。
[0053]
所述方法包括如下步骤：
[0054]
获取雷达传感器的安装参数；所述获取雷达传感器的安装参数包括每个雷达传感器的安装间距、雷达传感器的中轴线的相对角度。
[0055]
计算障碍物相对于雷达传感器的坐标值具体包括如下步骤：
[0056]
获取相邻两个雷达传感器的障碍物距离值及，
[0057]
与两个雷达传感器间的距离值；
[0058]
接收障碍物信号；所述障碍物包括第一障碍物、第二障碍物；所述第一障碍物为以车身宽度范围之间可检测到障碍物；所述第二障碍物为以车身宽度范围之外可检测到的障碍物。在本实施例中为了便于解释说明，两种障碍物各取其一，物体1代表第二障碍物，无图2代表第一障碍物。
[0059]
需要进一步说明的是，车身宽度、每个雷达传感器的安装间距、雷达传感器的中轴线的相对角度等都是固定的车身信息参数。不同车型的参数各不相同，但是可以根据出厂说明书等进行获得，此处不再咱开说明。
[0060]
将上述参数构建三角形，计算障碍物与雷达传感器的方位角；请参阅图8，a点为靠近车辆侧边传感器的安装位置，b点为靠近车辆中间传感器的安装位置，ab为两传感器的间距值，角度q1等于传感器a和传感器b的中轴线夹角，ab和q1为传感器安装位置的已知车身参数。c为传感器b探测到的物体距离值，ac为传感器a探测到的物体距离值。a、b、c三点构成了一个三角形，根据三角形的余弦定理公式，可求得三角形的q2角数值。
[0061]
具体的所述方位角的计算公式如下：
[0062]
q3＝q
2-q1[0063]
式中，q1为雷达传感器的中轴线的相对角度；q2计算公式如下：
[0064][0065]
式中，bc和ac为相邻两个雷达传感器的障碍物距离值；ab为与两个雷达传感器间的距离值。
[0066]
计算出障碍物相对于雷达传感器的坐标值。在本实施例中以b点为原点的坐标系中，d为c在x轴的投影点，bcd为直角三角形，根据直角三角形的三角函数公式，可求得值和cd值。所述坐标值为(-bd，cd)，坐标值中bd和cd的计算公式如下：
[0067]
bd＝bc*cos(q3)
[0068]
cd＝bc*sin(q3)
[0069]
通过上述步骤之后，每次进行探测时，雷达都可获得无数个坐标值，此时还需要对坐标值进行筛选获得探测范围。根据不同车型的雷达避碰系统对于探测范围的要求，处理器对坐标进行筛选，最终得出雷达的探测范围，最终呈现的效果如图2所示，f1、f2、f3、f4、r1、r2、r3、r4为超声波雷达传感器，处理后超出车身的探测范围减小，两侧雷达的最远探测距离增大，不会探测到车辆侧边的物体1，可探测到车辆后方的物体2。
[0070]
本发明的优点在于：
[0071]
相较于传统技术更加安全，结合上述方法，可以获得障碍物的具体坐标方位，减少了车辆的雷达误报率，加长了两侧障碍物的预警时间，对于自动驾驶，智能泊车设定更安全的雷达探测范围。更加精确：综合多个雷达传感器的探测数据，和车身的安装参数，计算出
的坐标准确性更高。更容易实现，成本低：在现有的超声波雷达系统上，增加方法和系统探测组合，就可实现距离和方位坐标的探测，雷达探测范围可灵活调节。
[0072]
本发明还提出一种可改变雷达探测范围设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现一种可改变雷达探测范围方法。
[0073]
本发明还提出一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行一种可改变雷达探测范围方法。
[0074]
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在可改变雷达探测范围方法设备中的执行过程。
[0075]
所述一种可改变雷达探测范围设备可包括但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是一种可改变雷达探测范围设备的示例，并不构成对可改变雷达探测范围方法设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述可改变雷达探测范围方法设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0076]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述可改变雷达探测范围设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个可改变雷达探测范围设备的各个部分。
[0077]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述可改变雷达探测范围设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0078]
其中，所述可改变雷达探测范围方法设备集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中
间形式等。
[0079]
所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0080]
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0081]
上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。