[发明专利]车辆高速行驶时的自适应超声波传感器信息处理方法

说明书

技术领域

 本发明涉及车辆高速行驶时的自适应超声波传感器信息处理方法，具体指的是，在车辆高速行驶时可以对超声波测量信号进行高速应答、降低通讯障碍信号，进而提高感知性能的车辆高速行驶时的自适应超声波传感器信息处理方法。

背景技术

一般情况下，超声波传感器指的是通过压电元件的压电原理形成超声波，发射、接收所形成超声波的传感器。车载超声波传感器由单一的传感器单元构成，具有发射、接收超声波的功能，通过测量超声波从发射到被障碍物反射后返回的时间及以测量的时间信息为依据确定相应车辆与障碍物之间的距离。

另外，车载超声波传感器识别障碍物的方式是，发射特定频率的超声波后，感知接收到的反射波信号是否超出临界值。

车辆安装超声波传感器的另一用途是用于在停车前的低速行驶过程中感知位于车辆前方或后方近距离（1.2m以下）的障碍物，向司机发出警告的PAS系统（Parking Assistance System），及低速行驶时感知位于侧面的近距离（5m以下）障碍物，判断停车空间的SPAS系统（Smart Parking Assistance System）。

相关技术可以参考韩国公开专利第2005-0024564号（防止车辆冲突装置及其控制方法）（2005.03.10）。

发明内容

技术课题

原有车载超声波传感器的开发以车辆低速行驶时的感知性能及远距离测量为主，因为其发射超声波的时间间隔是固定的，所以具有固定动作周期不利于高速应答及近距离测量的缺点。另外，因为发射声波与接收声波的特性相互不匹配，仅单纯通过反射波的大小识别输入，因此声波特性上存在对路面或风等外界情况引起的通讯噪音信号敏感的问题。

此外，原有车载超声波传感器在车辆高速行驶时，传感器发射的超声波具有与声波相比令人无法忽视的速度，所以会产生多普勒效应，这就存在超声波传感器可靠性低的问题。

因此，本发明的目的在于改善上述原有超声波传感器存在的问题，即提供了车辆高速行驶时的自适应超声波传感器信息处理方法，通过对车载超声波传感器的动作周期进行可变处理，提高车辆高速行驶时超声波传感器的可靠性。 

本发明提供的车辆高速行驶时的自适应超声波传感器信息处理方法的另一个目的是应用超声波传感器发射的超声波的频率特性，对接收到的超声波信号进行过滤，尽可能简化传感器电路的构成，最大程度减少传感器的运算量。

本发明提供的车辆高速行驶时的自适应超声波传感器信息处理方法的另一个目的是根据车载超声波传感器发射的超声波产生的多普勒效应测量障碍物，提高超声波传感器的感知性能。

技术方案

从本发明的一个方面来看，本发明提供的车辆高速行驶时的自适应超声波传感器信息处理方法的特征在于，包括：车载超声波传感器发射超声波的阶段；当所述超声波从发射到等待接收之间的周期超过事先设置的动作周期时，发射下一个超声波的阶段；接收到障碍物反射的超声波的反射波时，通过所述反射波测量与所述障碍物之间距离的阶段。

在本发明中，在所述周期超过事先设置的动作周期，发射下一个超声波的阶段，所述动作周期包括从发射超声波到接受超声波的可变测量时间及消失等待时间（Extinction Wait Time）。

从本发明的另一个方面来看，本发明提供的车辆高速行驶时的自适应超声波传感器信息处理方法的特征在于，包括：车载超声波传感器发射的超声波经障碍物反射后被接收的阶段；基于与发射超声波的发射波形特性类似的滤子基对被接收的经所述障碍物反射的反射波进行过滤的阶段；经过所述过滤获得的过滤值超过事先设置的临界值（Threshold）时，将之视为有效数据，据此计算与所述障碍物之间的距离的阶段。

本发明的特征在于，在进行所述过滤的阶段，通过发射超声波及类似的接收超声波的频率增幅得到经过所述过滤获得的过滤值。

从本发明的另一个方面来看，提供的车辆高速行驶时的自适应超声波传感器信息处理方法的特征在于，包括：行驶车辆的超声波传感器发射的超声波经由目标车辆反射后被接收的阶段；基于所述行驶车辆与所述目标车辆的车速计算反射波频率预测值的阶段；应用所述反射波的频率预测值，对接收到的反射波的频率进行过滤的阶段；经过所述过滤获得的过滤值超过事先设定的临界值（Threshold）时，将之视为有效数据，据此计算与所述目标车辆之间的距离的阶段。

本发明的特征在于，在所述对接收到的反射波的频率进行过滤的阶段，所述过滤依据傅里叶变换的方式进行。

有益效果