[发明专利]一种提高超声波传感器探测性能的方法

权利要求书

1.一种提高超声波传感器探测性能的方法，其特征在于：通过安装于车尾的车载雷达上的超声波传感器，使用动态切换工作模式的方法获得准确的障碍物信息，所述工作模式包括短距离模式、长距离模式、障碍物确认模式及抗干扰探测模式；首先通过长距离模式获得数据并判断是否需切换为障碍物确认模式；障碍物确认模式通过调整回波幅值的阈值将探测范围缩小，若前一次探测结果为障碍物距离，芯片预先使用声波幅值检测法建立“幅值——距离”的数据库并存储，障碍物确认模式中的阈值根据前一次探测的距离查表获取；当在障碍物确认模式中探测未收到回波，则认为前一次探测的回波是地面的干扰，开启抗干扰探测模式，所述抗干扰探测模式通过调节发波后传感器的延迟时间，加大盲区滤除已知地面干扰；当探测到距离进入短距离模式的探测范围后，切换短距离模式。

2.根据权利要求1所述的提高超声波传感器探测性能的方法，其特征在于：所述长距离模式，探测极限距离为500cm，盲区长度为25cm，探测范围为25~500cm，用于基础探测；

所述障碍物确认模式，探测极限长度可变，回波幅值阈值为前一次测得的距离在“幅值——距离”数据库中对应的幅值；盲区长度可变，发波后的延迟时间为前一次探测的延迟时间，所述障碍物确认模式为回波幅值阈值与延迟时间可变的模式，用于确定前一次被探测到的物体是障碍物还是地面干扰；

所述抗干扰探测模式，探测极限距离500cm；盲区长度可变，传感器的延迟时间设定为前一次接收到回波的探测的总时间减去发波持续时间，此模式用盲区滤除已发现干扰，并且在干扰点之外的障碍物的回波也能被采集；

所述短距离模式，探测极限距离250cm,盲区长度25cm，探测范围25~250cm；此短距离模式下传感器不会采集地面反射的回波，用于探测近距离的障碍物。

3.根据权利要求2所述的提高超声波传感器探测性能的方法，其特征在于：所述障碍物确认模式中，超声波传感器的芯片中预先存储声波幅值检测法下回波幅值与距离对应的“幅值——距离”数据库，在长距离模式或抗干扰模式下采集到的距离数据根据此数据库获得在该距离下障碍物返回的声波幅值，作为障碍物确认模式中的阈值，若该回波确为障碍物弹回，则在障碍物确认模式下进行探测时仍能收集到回波，若是非障碍物而是地面干扰所致的回波，那么在这个由前一次探测的回波幅值确定的阈值下，地面的回波不足以被芯片收集，以此区分障碍物和地面干扰。

4.根据权利要求2所述的提高超声波传感器探测性能的方法，其特征在于：所述抗干扰探测模式中，通过增加延迟时间，加大超声波传感器的盲区，将已确定为地面干扰的回波滤除，并接收更远处的回波，由于此模式下盲区过大，特别是会使得接下来的障碍物确认模式的盲区也变大，安全性较差，故一旦确定了干扰之外的障碍物的距离，或者在此模式下发现了不止一处干扰，即两次进入了障碍物确认模式和抗干扰探测模式这两个模式的循环，就切换到长距离模式重新检测，确保在盲区过大的模式下持续时间不长，保证安全性。

5.根据权利要求1所述的提高超声波传感器探测性能的方法，其特征在于：包括如下具体步骤：

1）车辆ECU接收到倒车指令后，开启倒车雷达；

2）首先开启长距离模式进行探测，传感器发出超声波并开启定时器，根据接收到回波时定时器记录的时间确定超声波经过的距离，开启障碍物确认模式；若未收到回波，则认为超声波传感器探测范围内没有障碍物，并重复此步骤；

3）进入障碍物确认模式后，调整传感器阈值为前一次探测获得的距离在“幅值——距离”数据库中对应的回波幅值，调整超声波传感器发波后的延迟时间为前一次探测的延迟时间，此次探测若收到了回波，则确定存在障碍物，根据此次探测定时器的计数确定障碍物距离并将数据上传至CAN总线，跳转至步骤5）；若本次探测未收到回波，则认为前一次探测的回波是地面的干扰，开启抗干扰探测模式，进入步骤4）；

4）进入抗干扰探测模式后，调整传感器阈值使其能够测量的极限距离为500cm，调整传感器发波后的延迟时间为前一次接收到回波的探测的总时间减去发波持续时间，以此扩大传感器盲区，将已知地面干扰滤除；若此次探测接收到回波，记录接收到回波的时间确定距离，并转回步骤3），开启障碍物确认模式；若未接受到回波，则认为探测范围内没有障碍物，转入步骤2）；

5）若探测到障碍物的距离在250cm内，开启短距离模式，转步骤6）；若障碍物距离在250cm外，则转步骤2）；

6）在短距离模式下，若未采集到回波，则说明在250cm内没有障碍物，转入骤2）通过长距离模式探测，否则继续在短距离模式下探测；

7）当收到倒车结束的指令后，超声波传感器系统关闭。