[发明专利]一种基于超声波雷达系统的障碍物识别方法

说明书

本发明提供基于超声波雷达系统的障碍物识别方法，通过一个超声波雷达发射超声波信号，其它超声波雷达不发射信号，同步启动接收声波，经过三个或以上的超声波探头接收到回波信号，计算出障碍物的距离，有效定位出障碍物的距离、方位和高度，进而通过数据融合，对障碍物的形状进行测量，解决了超声波探头只能测量最近障碍物的距离问题，实现了对障碍物的纵深距离进行测量。

技术领域

本发明涉及超声波雷达技术领域，尤其涉及一种基于超声波雷达系统的障碍物识别方法。

背景技术

目前汽车倒车雷达均采用超声波雷达，因其价格低廉，汽车装配率较高。超声波雷达也有其固有缺点，超声波是声波，单发单收，只能判定障碍物的距离，无法识别障碍物的角度方位，而且不能识别障碍物的高低。

因此，现有技术有待进一步改进。

发明内容

本发明提供一种基于超声波雷达系统的障碍物识别方法，旨在解决现有技术中超声波探头只能测量最近障碍物的缺陷，实现了对障碍物的纵深距离进行测量。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种基于超声波雷达系统的障碍物识别方法，所述超声波雷达系统至少包括三个参数一致的超声波雷达，所述方法包括：

步骤1、标定第一超声波雷达到障碍物各点的屏蔽距离圈；

步骤2、控制所述第一超声波雷达发射信号，并在每次发射信号后所述第一超声波雷达在第一预设时长内屏蔽信号接收，然后开启信号接收，并检测是否有待定障碍物，是则获取当前屏蔽距离圈；

步骤3、计算所述当前屏蔽距离圈到第二超声波雷达的第二理论时间及到第三超声波雷达的第三理论时间；

步骤4、同时控制所述第二超声波雷达在第二屏蔽时长内屏蔽接收信号，控制所述第三超声波雷达在第三屏蔽时长内屏蔽接收信号，然后开启信号接收，检测是否均接收到反射波，是则确定障碍物的位置为第一待测点与第二待测点的交集；

步骤5、融合障碍物各点的位置获取障碍物的三维数据。

具体地，所述步骤1包括：

步骤101、设置第一超声波雷达的总发射次数，所述总发射次数为所述量化级；

步骤102、控制第一超声波雷达发射信号，同时控制其它超声波雷达处于关闭状态，并在每次发射信号后所述第一超声波雷达在第一预设时长内屏蔽信号接收；

步骤103、依次获取障碍物各点到第一超声波雷达的屏蔽距离；

步骤104、以所述屏蔽距离为半径、所述第一超声波雷达的FOV角为球心角建立屏蔽距离圈。

具体地，所述步骤101包括：

步骤a、设定超声波探头的最远探测距离和最近探测距离；

步骤b、根据所述最远探测距离和最近探测距离获取超声波雷达的接收时间窗口长度；

步骤c、根据超声波雷达的分辨率对所述接收时间窗口长度进行量化，获得量化级。

具体地，所述接收时间窗口长度ΔT＝2(Lmin-Lmax*)/V，其中Lmax表示超声波探头的最远探测距离，Lmin表示超声波探头的最近探测距离，V表示声速。

具体地，所述量化级N＝[ΔT/r]+1，其中，r表示超声波雷达的最小分辨率。

具体地，所述第一预设时长T1(n)＝Lmin+n*(Lmax-Lmin)/V*N，其中n取值为(1:N)。

具体地，所述屏蔽距离R1(n)＝V*T1(n)/2。

具体地，所述步骤3包括：