[发明专利]一种汽车倒车二维测距报警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声测距报警的仪器，尤其是一种汽车倒车二维测距报警系统。

背景技术

现有的一些汽车的倒车雷达、倒车视频影像倒车测距报警系统主要的功能都是用于汽车倒车时水平方向的防撞目的。对于汽车倒车时背后有深坑、悬崖或水溏的情况时，现有的汽车倒车报警系统不能正确地提供报警，从而导致人、车出现险情，汽车的保护系统出现漏洞。近年来，一些高档车可以选择配置泊车雷达(车前)、自动泊车入位、并线辅助装置，其原理也与我们常见的倒车雷达类似。但是，对于汽车在倒车时遇到司机没有发现的深坑、悬崖或水溏的情况时，也基本上是无能为力。

发明内容

为了适应在山区或旅游景点地区的盘山道路上弯多路窄、悬崖陡坡的复杂路况，以避免上述保护的缺陷，本发明设计了一种汽车倒车时的二维测距报警系统，以提高汽车的行车安全保障系数。

在汽车倒车时，当水平方向有反射物与超声测距装置的水平方向探头距离小于安全距离时，水平报警装置就会报警；而当后下方向的反射面与超声测距装置的后下方探头距离超过正常的距离(即：后下方出现深坑或悬崖的情况)或后下方向的超声反射信号明显很弱(即：后下方出现能对超声信号作镜面反射的水面)时，竖直报警装置也会报警，同时还可发出刹车制动信号。从而达到在复杂路况下安全倒车的目的。

本发明的设计原理依据如下所述：

1.超声测距原理：超声波发生器的发射探头发出的超声波在遇到反射物时，原则上反射的超声波应遵循反射定律，但一般物体的表面都不是很光滑的，所以在粗糙的路面反射的超声波实际上会以漫反射的形式反射住各个方向。其中必然有一部分超声波会反射回原超声波的发射点位置。如果在原超声发射点处又设置有一个超声接收探头，就能探测到超声波从反射物直接反射回来的回波。如果从超声波发射探头发出一个脉冲超声波信号，经过一段时间间隔Δt后又从超声波接收探头中接收到从物体反射的回波信号，则超声波所经过的路程L应为：L＝(VΔt)/2。式中：V为超声波的波速。

2.最近反射物的判别原理：如果从超声波发射探头仅发出一个脉冲波，经过一段时间后，从超声波接收探头中实际上会依次接收到多个反射的脉冲信号。这是因为接收到的超声波信号中不仅有直接反射信号，还有在不同的反射物之间经多次反射后再到达接收探头的信号。但只要超声波是从其它物体上作了二次以上的反射时，波到达接收探头时所经过的路程必然会大于从目标物直接反射到接收探头的路程，所以在回波到达接收探头的时间上就会有滞后现象。根据这一原理，超声接收探头所接收到的第一个反射脉冲信号就只能是从最近的目标物直接反射回来的回波。汽车在倒车时，如果后面是一片平地，向后下方的超声探头的发射方向又保持不变，则最近反射物(目标物)的距离将基本保持不变，即超声回波的第一个脉冲与发射信号的时差应保持大体不变。但当汽车的后下方出现一个深坑或悬崖时，第一个反射脉冲的时差就会异常地增大或者消失(反射物太远以致反射波测不到)，根据这一情况就可判断在汽车的背后出现了深坑或悬崖。

3.水溏水面的镜面反射原理：如果在汽车倒车时背后有一水溏，则因水溏的水面近似为一镜面，若汽车尾部的超声波是以45度的方向向后下方发射时，按照反射定律，从水面反射的超声波中的绝大部分将向水面的后上方向45度的方向反射，在原来的超声发射端就基本接收不到水面反射的回波信号了。

本发明根据上述的原理，当超声接收探头接收到的第一个回波发生时差突然明显增大或回波信号突然明显变弱时，就可判定背后有深坑、悬崖或水溏的情况，于是汽车倒车二维测距报警系统就根据不同的险情发出不同的报警信号甚至是刹车制动信号。

本发明在水平方向的倒车报警装置的原理和一般的汽车倒车报警装置的原理相同，这里就不再絮述。但为了区分不同的倒车险情，两种不同方向的倒车报警信号须采用不同的报警方式。作为本发明的汽车二维测距报警系统，应在汽车的尾部同时独立地安装有向后方水平方向及后下方竖直方向的两个方向的超声测距报警装置。

本发明所述的一种汽车倒车二维测距报警系统，由二维超声探头和测距报警装置组成，其特征是：在汽车的后部同时安装有水平方向和竖直向后方向的超声测距报警装置。

本发明所述的一种汽车倒车二维测距报警系统，其特征是：向水平方向及竖直向后方向的两组超声测距报警装置是分别独立工作和报警的，并且报警时发出的声响信号是不相同的。

本发明所述的一种汽车倒车二维测距报警系统，其特征是：测距报警装置与被测物超出正常距离范围报警时，还可分别发出适度提醒、急促报警、急促报警刹车制动等多种信号。