[實用新型]一種基于超聲波傳感器的泊車輔助系統

有效

• 申請號: 201520709651.8
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN205157785U
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 李維;李敏;王曉輝;戴一凡;郁宏
• 申請（專利權）人: 清華大學蘇州汽車研究院（吳江）
• 主分類號: G01S15/93
• 分類號: G01S15/93;G01S15/08
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及智能汽車領域，特別涉及一種基于超聲波傳感器的泊車輔助系統。

背景技術

隨著汽車產業的發展，汽車保有量增長的同時也帶來了道路擁堵和交通事故頻發等問題。通過統計分析可知：泊車過程很容易導致各種事故的發生，如何簡化泊車過程，并且提供泊車過程的安全性是至關重要的。

泊車輔助系統是汽車泊車時的一種安全輔助裝置，相比于人工泊車事故率高、傳統倒車雷達智能度低，泊車輔助系統提高了車輛的智能化水平和安全性，進一步降低了司機駕駛車輛的難度，也為將來實現車輛的自動駕駛打下基礎。

目前，泊車輔助系統常用的車載測距方法主要包括紅外測距、激光測距、毫米波測距、機器視覺測距、超聲波測距等。相比于其他方法，超聲波具有穿透力強、衰減小、反射能力強，對光照、色彩、電磁場不敏感，不易受惡劣天氣影響等特點，而且超聲波測距原理簡單、成本低。因此，本實用新型即采用基于超聲波傳感器的超聲測距方法。

實用新型內容

本實用新型目的是：提供一種基于超聲波傳感器的泊車輔助系統，解除駕駛員泊車和啟動車輛時前后左右探視所帶來的困擾，幫助駕駛員掃除視野死角和視線模糊的缺陷，提高了駕駛的安全性、智能性，且更具人性化特點。

本實用新型的技術方案是：

一種基于超聲波傳感器的泊車輔助系統，包括：

超聲波傳感器模塊，在汽車的前、后保險杠處各安裝若干超聲波傳感器，用以實時獲取車輛前后的障礙物信息，并發送到ECU電路模塊；

ECU電路模塊，控制超聲波傳感器模塊的超聲波的發射和接收，將超聲波傳感器模塊接收的脈沖信號轉換為最終的障礙物距離數據信息，并根據障礙物距離數據信息控制蜂鳴器報警輸出模塊和顯示屏模塊工作；

蜂鳴器報警輸出模塊，根據障礙物距離的遠近，ECU電路模塊控制蜂鳴器的音量和鳴叫方式；

顯示屏模塊，利用泊車輔助系統的顯示屏幕，實時顯示車輛參數信息、車輛周圍的障礙物信息數據及畫面，并以不同的顏色區域來標記不同的距離范圍。

優選的，所述ECU電路模塊由主控芯片、超聲波發射電路、超聲波接收電路、測溫、電源和CAN通信電路6部分組成：

超聲波發射電路用來控制超聲波傳感器模塊發射超聲波；

超聲波接收電路將由超聲波探頭所獲取的微弱進行放大，通過濾波濾掉雜波，再將濾波后的信號進行整形，輸出臺階信號，從而給主控芯片以提示，證明已經接收到了回波信號，進而確認超聲波在空氣中傳播的時間；

測溫模塊用于探知外界環境的溫度；

電源模塊，由車載電源提供；

CAN通信電路，根據車載CAN通信協議使本方案中的主控芯片與車輛進行數據傳輸；

主控芯片，用于控制超聲波的發射和接收、中斷程序的開始和返回、以及將脈沖信號轉換為最終的距離數據。

優選的，所述系統帶有自檢模塊，系統開機時首先檢測系統各個模塊是否可以開始正常工作，監測對象包括電源電壓是否正常、超聲波傳感器是否有異常狀況、泊車輔助系統與車輛的通訊狀況是否正常、顯示屏是否可以正常顯示。

優選的，所述系統還包括數據采集模塊，所述數據采集模塊包括脈沖信息及車載信息采集，所述脈沖信息采集，采集到的是超聲波傳感器從發射超聲波開始到接收到反射的回波所經歷的時間信息；車載信息采集，通過CAN通信電路獲取車輛信息，包括車輛行駛速度、加速度和檔位。

優選的，所述系統還包括數據處理模塊，所述數據處理模塊采用渡越時間法，采集車輛前、后兩側的超聲波傳感器的“單獨檢測”數據和“配對檢測”數據，結合保險桿保險杠距離換算處理技術及各傳感器之間的安裝位置關系，分析探測范圍內的障礙物分布情況，最終將得到的脈沖信號轉換為障礙物的個數、障礙物到車輛的距離、障礙物的坐標信息；所述“單獨檢測”為在渡越時間法中，每個超聲波傳感器分別獨立工作，即只接收同一傳感器的發射波的回波；所述“配對檢測”為在渡越時間法中，某一傳感器發出發射波，其“相鄰傳感器”接收該發射波的回波。

進一步優選的，所述系統還包括顯示模塊，所述顯示模塊把車輛基本參數以及經過計算得到的數據通過顯示屏進行顯示，即在顯示屏上實時顯示車輛的行駛速度、前后蜂鳴器的報警、傳感器異常狀況、障礙物到車輛的距離值信息，障礙物距離與車輛速度信息結合起來，對距離范圍進行劃分，分別為近方檢知、中間檢知、遠方檢知、最遠方檢知、接近檢知及注意檢知，不同的距離范圍對應不同的蜂鳴器鳴叫方式及顏色區域。