智能倒車泊車雷達的製作方法

2023-09-20 23:54:55

專利名稱：智能倒車泊車雷達的製作方法
技術領域：
本發明屬於機動車倒車泊車輔助裝置，更具體說是涉及一種智能倒車泊車雷達系統。
技術背景隨著科學技術水平的不斷提高和駕駛輔助技術的發展，在車尾或者車身兩側安裝雷 達探頭探測障礙物的方法己經得到廣泛的應用普及，稱為倒車雷達或泊車雷達(以下統 稱為倒車雷達)，雷達的探頭有超聲波探頭也有光學探頭， 一般以輸出信號的強度反映探頭距離障礙物的遠近；探頭的信號強度所反映的距離障礙物的遠近狀態最終以聲音報 警信號或光學報警信號或圖像報警信號反映給駕駛者。現有的倒車雷達系統大多對車尾 的雷達探頭信號強度設置固定的對應報警信號強度級別。然而，大多數駕駛者在倒車或泊車時都會有一定轉向角度駕駛車輛行駛一條曲線， 也就是說車尾在向後運動的同時還在轉變方向，現有的倒車雷達由於對車尾的雷達探頭 信號強度設置固定的對應報警信號強度級別，所以在很多時候不在車尾運動軌跡上的障 礙物都會由於在車尾的正後方而誤報警，無法給駕駛者提供正確的障礙物位置信息，還 在很大程度上影響倒車安全。發明內容本發明針對現有技術的不足，提出一種能夠根據車輛轉向狀態信息實時調整各個雷 達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信號級別的智能倒車泊車雷達系統，利用本發明提 出智能倒車泊車雷達系統可以為駕駛者提供各種轉向狀態下倒車所行駛的路線上是否有 障礙物的準確參考信息，駕駛者也可以根據報警信號調整轉向狀態達到最佳倒車行駛路 線。本發明提出的智能倒車泊車雷達系統的運行主要包括如下步驟第一步在車尾或車身或車前設置雷達探頭，在車內設置聲或光報警模塊(所謂聲 或光報警模塊主要包括發聲設備或者發光設備以及發聲設備或者發光設備的驅動電路)， 設置與車內轉向機相連接的轉向狀態識別模塊，設置與雷達探頭、報警指示模塊以及轉 向狀態識別模塊相連接的微處理器模塊。第二步根據車型的不同按照該車輛各個轉向狀態下行駛的軌跡設計出該車型車輛 各種轉向狀態對應的調整各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信號級別("信號 對應觸發的聲或光報警信號級別"以下簡稱觸發報警級別，級別包括最低級別為不觸發 報警信號)的調整信息或根據各種轉向狀態計算出該調整信息的算法。所謂"調整"就是按照一定的規律改變觸發報警級別。所謂雷達探頭的"信號"為一種模擬或數字的強 度信號，該強度信號放映了該雷達探頭和其探測區域內的障礙物的距離。第三步根據車型的不同把對應車型的車輛各種轉向狀態對應的調整各個雷達探頭 的觸發報警級別的調整信息或根據各種轉向狀態計算出該調整信息的算法存入微處理器 模塊。第四步微處理器模塊實時讀取轉向狀態信息，並根據該轉向狀態信息計算或調取 相應的各個雷達探頭的觸發報警級別，對某個雷達探頭的觸發報警級別的調節程度從最 容易觸發報警(即最大探測區域)到不能觸發報警(即任何信號都不觸發報警，或不讀 取該探頭的信號，零探測區域，這種情況出現在該雷達探頭的探測範圍並不在車輛當前 狀態下的移動方向上時)。第五步微處理器模塊實時讀取各個雷達探頭的信息根據第四步得出的各個雷達探 頭的觸發報警級別判斷報警信號的級別(最低級別為不報警)。第六步微處理器模塊根據第五步得出的報警信號級別控制聲或光報警模塊發出對 應級別的聲或光報警信號。在上述步驟之後還考慮到啟動或激活倒車雷達系統的方法，主要是考慮依據車輛的 檔位狀態來啟動或激活倒車雷達系統，還設置有檔位狀態信息數據接口，微處理器模塊 通過該接口與車輛上能夠讀取到檔位狀態信息的模塊相連接，如果車輛上沒有能夠讀取 到檔位信息的數據埠，還可以在車輛上安裝檔位信息識別模塊然後將該模塊通過檔位 狀態信息數據接口與微處理器模塊相連接，微處理器模塊通過讀取到的檔位信息狀態判 斷是否啟動倒車雷達系統，例如可以通過是否處於倒檔狀態來啟動倒車雷達系統；也可 以直接設定在一檔或倒檔狀態時都開啟倒車雷達系統；也可以通過車輛啟動倒檔狀態後 開啟倒車泊車雷達系統，然後切換到前進檔狀態的一段時間裡也可以判斷是否繼續開啟 倒車泊車雷達系統；對於手動檔車輛而言也可以通過切換到倒檔狀態後啟動倒車雷達系 統，然後切換到一檔繼續開啟倒車泊車雷達系統，直到車輛不再處於一檔或倒檔狀態。 當然智能倒車泊車雷達系統還可以通過手動開啟、語音啟動、車速狀態分析啟動等方式 啟動或激活。所謂車速狀態分析是指在智能倒車雷達系統上設置車速狀態信息數據接口 與微處理器模塊，該接口和車輛速度表電路系統相連接，微處理器模塊根據從該接口讀 取到的車速狀態判斷是否開啟倒車泊車雷達系統，例如當車速低於5公裡每小時開啟 倒車泊車雷達系統。另外說明一點，所述的轉向狀態信息數據接口和所述的檔位狀態信息數據接口可以 直接設置在微處理器模塊上即整合在微處理器模塊內。微處理器模塊也可以直接和車輛 的其他處理器模塊整合在一起，或者共用核心處理器。在上述步驟中還可以加入檔位狀態識別模塊的安裝和檔位狀態的讀取步驟，根據車 輛的檔位狀態判斷車輛是前進還是後退行駛，根據該車型該轉向狀態行駛軌跡和前進還是後退的行駛狀態判斷車身各個部位的移動方向可以得出各個雷達探頭的觸發報警級 別。由微處理器模塊根據各個雷達探頭的信號判斷發出什麼級別的報警信號。 本發明主要提出了運行此步驟的系統的技術方案一種智能倒車泊車雷達，包括設置在車尾或車尾兩側的雷達探頭、微處理器模塊、 聲或光報警模塊以及轉向狀態信息數據接口組成，其中雷達探頭、聲或光報警模塊、轉 向狀態數據接口與微處理器模塊相連接，微處理器模塊實時根據從轉向狀態數據接口讀 取的轉向狀態信息調整各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信號級別，微處理器 模塊中預先存儲了車輛各種轉向狀態對應的調整各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光 報警信號級別的調整信息或根據各種轉向狀態計算出該調整信息的算法。作為上述技術方案的補充，各個雷達探頭的觸發報警級別應該是根據該車輛的各種 轉向狀態對應的倒車行駛的軌跡設計生成的。為了得到良好的雷達探頭信號，作為優選方案智能倒車泊車雷達選用了目前廣泛使 用的超聲波傳感器作為雷達探頭。本發明特別強調對於沒有設計安裝能夠提供轉向狀態信息裝置的車輛可以安裝轉 向狀態信息識別模塊，微處理器模塊上的轉向狀態信息數據接口可以和該轉向狀態信息 識別模塊相連接讀取轉向狀態信息。從更智能方便的角度考慮，本發明的智能倒車泊車系統還可以在車輛周圍安裝多個 雷達探頭，同時在微處理器模塊中存儲車輛各種轉向狀態和檔位狀態(主要指前進檔和 後退檔)對應的調整各個雷達探頭的觸發報警級別的調整信息或根據各種轉向狀態和檔 位狀態計算出該調整信息的算法，該算法是根據車輛各種轉向狀態和檔位狀態對應的行 駛軌跡設計生成的。這樣智能倒車泊車雷達系統不僅可以在車輛倒車時為駕駛員提供車 尾移動方向上存在的障礙物信息還可以在車輛前進和倒車時反映車輛各處移動方向上的 障礙物信息。也避免了已有技術中在車輛安裝多個雷達探頭後雷達探頭越多不在車輛移 動方向上的障礙物引起的誤報警越多的困擾。從更直觀反映車輛倒車泊車時周圍障礙物的狀態考慮，本發明提出的智能倒車泊車 雷達系統還包括圖形顯示模塊，該模塊可以把微處理器模塊實時根據從轉向狀態數據接 口讀取或轉向狀態數據接口和檔位狀態接口讀取的轉向狀態或轉向和檔位狀態信息調整 各個雷達探頭的觸發報警級別後，生成的報警信號生成圖像顯示給駕駛者觀看，或把根 據車身各個部位移動方向得出的各個雷達探頭的能夠引發報警信號的探測區域顯示給駕 駛者觀看，有利於駕駛者了解車身的各個部位移動方向上的障礙物和車身各個部位在當 前轉向狀態下可能移動到的區域。 本發明具有以下有益效果本發明大大降低了現有倒車雷達在車輛轉向倒車或者前進時由於固定觸發報警級別 所引起的對不在車輛運動軌跡上的障礙物的誤報警。使用本發明可以讓駕駛者在要倒車或者前進時根據各個轉向狀態下的報警信號對合 理的轉向程度做出判斷，大大減低了倒車或泊車的駕駛難度，讓倒車泊車雷達系統的原 理從簡單障礙物預警功能進步成具有正確行駛路線指示功能的駕駛引導系統。


圖l本發明智能倒車泊車雷達系統的結構示意圖。圖2本發明智能倒車泊車雷達系統包含轉向狀態識別模塊的結構示意圖。 圖3本發明智能倒車泊車雷達系統包含檔位狀態信息數據接口的結構示意圖。 圖4本發明智能倒車泊車雷達系統包含檔位狀態信息數據接口、轉向狀態識別模塊 和檔位狀態識別模塊的結構示意圖。圖5本發明智能倒車泊車雷達系統的軟體流程圖。圖6本發明智能倒車泊車雷達系統包含檔位識別信息可以在泊車過程中前進和後退 行駛都能預警的軟體流程圖。圖7已有普通倒車雷達的固定探頭信號強度對應的報警信號，對應的障礙物探測區 域示意圖，圖中A條紋的區域為一般報警例，B條紋區域為急促報警。圖8己有普通倒車雷達的固定探頭信號強度對應的報警信號，在車輛轉向一定程度 倒車時對不在車輛倒車移動方向上的障礙物誤報警的示意圖，圖中A條紋的區域為一般 報警例，B條紋區域為急促報警；箭頭l表示車頭移動方向，箭頭2表示車尾移動方向， C表示障礙物。圖9本發明智能倒車泊車雷達系統在車輛轉向倒車時對雖然在車身後方但並不在車 尾移動方向上的障礙物的報警情況示意圖，圖中A條紋的區域為一般報警例，B條紋區 域為急促報警；箭頭l表示車頭移動方向，箭頭2表示車尾移動方向，C表示障礙物。圖10本發明智能倒車泊車雷達系統在車輛直倒車時對雖然在車身後側方但並不在 車尾移動方向上的障礙物的報警情況示意圖，圖中A條紋的區域為一般報警例，B條紋 區域為急促報警；箭頭4表示車尾移動方向，C表示障礙物。圖11本發明智能倒車泊車雷達系統包括前置雷達探頭的系統在車輛轉向前行時對 在車身右前側但並不在車頭移動方向上的障礙物的報警情況示意圖，圖中A條紋的區域 為一般報警例，B條紋區域為急促報警；箭頭3表示車尾移動方向，C表示障礙物。
具體實施方式
在給車輛安裝智能倒車泊車雷達系統之前首先應該根據該車型的軸距、輪距、車長、 車寬、最大轉向角度的信息設計該車型的各個轉向狀態下對應的各個雷達探頭的信號的 觸發報警級別。本實時例中安裝本發明的智能倒車泊車雷達的車輛具有轉向狀態數據通訊接口，雷器組成如圖9所示，微處理器模塊的核心微處理器選用C8051F340單片機，報警信號 選擇聲音報警由微處理器模塊控制車內音響模塊由車內音響喇叭發出聲音報警信號，微 處理器通過l\0 口與轉向狀態信息數據接口相連接讀取轉向狀態信息，轉向狀態信息數 據接口與車輛已有的轉向狀態數據通訊接口相連接，微處理器模塊上的檔位狀態識別接 口讀取到車輛處於倒檔狀態時，智能倒車泊車雷達系統啟動，微處理器通過l\0讀取轉向狀態信息，並調取或計算出車輛在該轉向狀態下各個超聲波傳感器的觸發報警級別， 微處理器模塊在讀取各個超聲波傳感器的信號後根據當前狀態的觸發報警級別，判斷做 出何種級別的報警信號，最低級別為不發出任何報警信號， 一般級別為發出間斷平緩的 "嘀…嘀"聲，緊急報警信號為發出連續急促的"嘀嘀……"聲。如圖9所示，在圖9中車輛使用了本發明的智能倒車泊車雷達系統，該車輛在倒車 時將方向盤轉向左側，此時該車輛的倒車行駛軌跡決定了該車輛的車頭部分相右後側移 動如箭頭1所示，車輛的尾部相左後側移動如箭頭2所示，障礙物C雖然位於車尾正後 方範圍內，但是在由於車輛在轉向狀態行駛的是一條曲線所以障礙物C並不在車尾移動 的方向上，對當前轉向狀態下的倒車行駛路線不構成阻礙，不應引起報警(值得注意的 是同樣位置的障礙物在同樣的轉向狀態下如果使用固定強度信號激發報警級別的倒車雷 達系統就會引起誤報警)。本發明的智能倒車泊車系統根據車輛轉向的程度和預先存儲 在微處理器模塊裡的信息，得出了如圖9所示的各個倒車泊車雷達的信號的觸發報警級 別，其中最左側和左數第二個超聲波傳感器為最大報警範圍的級別，也就是說這兩個超 聲波傳感器傳感器只要很小的信號就能觸發報警，左數第三個超聲波傳感器的就調整成 需要一個較大的信號才能觸發報警，而最右側的超聲波傳感器則被調整成需要一個很大 的信號才能觸發報警。這樣一來能夠觸發報警信號的區域就正好是車尾運動趨勢指向的 區域。使用了本發明的智能倒車泊車雷達系統後駕駛者可以通過調整轉向程度來根據各個 轉向程度的報警信號判斷安全合理的倒車泊車轉向程度，從而做出最合理的倒車泊車行 駛方向和路線。圖10和圖11分別示意了使用本發明的智能倒車泊車雷達的正直向後倒車狀態，和 向左前方前進的形成狀態。道理和圖9所示意的調整相同。需要說明的是，本發明屬於一種組合發明，是一種在技術應用上具有創新性的發明 創造，其中所涉及的雷達探頭、微處理器模塊、轉向狀態識別模塊、檔位狀態識別模塊、 聲或光報警模塊、圖形顯示模塊等，都屬於已有技術並且已有多種形式和應用。這裡只 是以本發明的實施例為中心展開了詳細的說明，所描述的優選方式或某些特性的具體體 現，應當理解為本說明書僅僅是通過給出實施例的方式來描述本發明，實際上在組成、構造和使用的某些細節上會有所變化，包括部件的組合和組配，這些變形和應用都應該 屬於本發明的範圍內。
權利要求
1.一種智能倒車泊車雷達系統，包括設置在車尾或車尾兩側的雷達探頭、微處理器模塊、聲或光報警模塊以及轉向狀態信息數據接口組成，其中雷達探頭、聲或光報警模塊、轉向狀態數據接口與微處理器模塊相連接，微處理器模塊實時根據從轉向狀態數據接口讀取的轉向狀態信息調整各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信號級別，微處理器模塊中預先存儲了車輛各種轉向狀態對應的調整「各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信號級別」的調整信息或根據各種轉向狀態計算出該調整信息的算法。
2. 根據權利要求1所述智能倒車泊車雷達系統，其中所述的微處理器模塊中預先存儲了 的車輛各種轉向狀態對應的調整"各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信號級另'J"的調整信息或根據各種轉向狀態計算出該調整信息的算法，是根據該車輛的各種 轉向狀態對應的倒車行駛的軌跡設計生成的。
3. 根據權利要求1所述智能倒車泊車雷達系統，其中所述雷達探頭為超聲波傳感器。
4. 根據權利要求1所述智能倒車泊車雷達系統還包括轉向狀態識別模塊，所述轉向狀態 識別模塊與轉向機相連接識別轉向狀態信息，同時與所述轉向狀態數據接口相連接供 微處理器<模塊讀取轉向狀態信息。
5. 根據權利要求1或4所述智能倒車泊車雷達系統還可以在車身兩側或前方設置多個雷 達探頭對車輛周圍行駛方向上的障礙物進行探測和預警。
6. 根據權利要求1或5所述智能倒車泊車雷達系統，所述微處理器模塊還設有檔位狀態 信息數據接口，微處理器模塊的檔位狀態信息數據接口相連接和車輛上能夠讀取到檔 位狀態信息的接口相連接，微處理器模塊能夠從該接口讀取檔位狀態信息。
7. 根據權利要求6所述的智能倒車泊車雷達系統，所述微處理器模塊實時根據從轉向狀 態數據接口讀取的轉向狀態信息和從檔位狀態讀取接口讀取的檔位狀態信息調整各 個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信號級別，微處理器模塊中還預先存儲了車 輛各種轉向狀態和檔位狀態對應的調整各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警 信號級別的調整信息或根據各種轉向狀態計算出該調整信息的算法。
8. 根據權利要求6所述智能倒車泊車雷達系統，所述的微處理器模塊中預先存儲的車輛 各種轉向狀態和檔位狀態對應的調整各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信 號級別的調整信息或根據各種轉向狀態計算出該調整信息的算法，是根據該車輛的各 種轉向狀態和檔位狀態對應的行駛的軌跡設計生成的。
9. 根據權利要求6所述的智能倒車泊車雷達系統，是根據所述微處理器模塊的檔位狀態 信息數據接口讀取到的檔位信息狀態決定車輛是否啟動倒車泊車雷達系統。
10. 根據權利要求1或5所述智能倒車泊車雷達還包括圖形顯示模塊，該模塊可以把微處 理器模塊實時根據從轉向狀態數據接口讀取或轉向狀態數據接口和檔位狀態接口讀 取的轉向狀態或轉向和檔位狀態信息調整各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信號級別後生成的報警信號生成圖像顯示給駕駛者觀看.
全文摘要
本發明屬於機動車倒車泊車輔助裝置一種智能倒車泊車雷達包括設置在車尾或車尾兩側的雷達探頭、微處理器模塊、聲或光報警模塊和轉向狀態信息數據接口組成，其中雷達探頭、聲或光報警模塊、轉向狀態數據接口與微處理器模塊相連接，微處理器模塊實時根據從轉向狀態數據接口讀取的轉向狀態信息調整各個雷達探頭的信號對應觸發的聲或光報警信號級別。本發明最大程度上避免了車輛在轉向泊車時泊車雷達發生的誤報，還能幫助駕駛者及時合理的調整轉向狀態達到最佳的行駛軌跡。
文檔編號G01S15/00GK101216560SQ200810000109
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月2日 優先權日2008年1月2日
發明者凌子龍 申請人:凌子龍