[发明专利]一种多传感器融合的倒车雷达盲区测距方法

说明书

本发明涉及一种多传感器融合的倒车雷达盲区测距方法，在车辆进行倒车时，通过测距系统进行数据采集并计算，最终获得在超声波传感器盲区下物流车辆距离终点的距离观测值。本发明解决了在超声波传感器盲区测距准确度低的问题，克服了在低速情况下惯性元件定位不准确的问题。通过使用超声波传感器对惯性元件与轮速传感器数据进行补偿，使之能应用于倒车雷达盲区内距离观测。通过多传感器的融合实现了距离障碍物0～5米的准确测距，由此解决倒车雷达在类似物流货车停靠至卸货平台这类需要盲区内准确距离的场景下应用效果不佳的问题。

技术领域

本发明涉及一种倒车雷达盲区测距方法，具体的说是一种多传感器融合的倒车雷达盲区测距方法，属于车载雷达技术领域。

背景技术

目前的倒车辅助系统中，一般使用超声波雷达进行测距，结合后视雷达、语音播报系统为驾驶员倒车提供辅助。相比于其他非接触式测距技术，如毫米波雷达、激光雷达、双目摄像头等，超声波传感器具有成本低、环境适应性好、对控制器的算力要求不高、测距方式简单等优点，在0.25～5米的测距范围内能有较好的应用。超声波传感器的一次探测包括发波、延迟、接收三个阶段，通常使用渡越时间检测法，即探头发出声波的同时开启定时器计数，接收阶段时，传感器首次接收到能量幅值大于设定阈值的回波后，停止定时器的计数，由这个时间数据算得反弹此回波的物体的距离。超声波传感器发波后延迟能够减少附近结构反射与仪器造成的干扰，但同时也造成了超声波传感器在近距离下的检测盲区。

轮速传感器一般有磁电式轮速传感器和霍尔式轮速传感器两种，通常安装在后轴车轮处，以磁电式轮速传感器为例，车轮的转动带动齿圈，齿圈上的齿与间隙经过传感器的磁场改变了磁路的磁阻，使得线圈中的感应电动势发生变化，产生脉冲，被脉冲累加器记录供ESP(Electronic Stability Program车身电子稳定系统)系统使用，通过换算可以获得车辆行驶的纵向速度。但由于输出信号是脉冲值，简单计算出的车速存在不够连续的问题。

惯性元件为陀螺仪与加速度计，能够获得绕三轴的旋转角速度与三轴方向的加速度，常用于确定车辆的位置与姿态。但惯性元件在低速情况下的获得的加速度噪声较多，准确度不高。

发明内容

本发明的目的是提出的一种多传感器融合的倒车雷达盲区测距方法，能够在近距离传感器盲区的情况下获取静止障碍物到车辆的距离。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种多传感器融合的倒车雷达盲区测距方法，其特征在于：包括如下具体步骤：

步骤1，当车辆开始倒车时，车辆的MCU通过CAN总线获取超声波雷达测距数据，根据起始的距离长度，构建车辆倒车距离Y与时间的数据集，记录的Y值小于等于25cm；

步骤2，所述MCU通过CAN总线从车辆ESP系统中获取惯性元件数据及轮速传感器脉冲数据，对两个信号进行处理后获得纵向加速度与车速；

步骤3，对所述步骤2中获取的纵向加速度与车速进行卡尔曼滤波获得车辆行驶距离X，构建车辆行驶距离X与时间的数据集；

步骤4，采集到m组数据后MCU构建车辆倒车距离Y与车辆行驶距离X的函数拟合，通过递归最小二乘法对拟合参数进行更新，当步骤1中记录的倒车距离Y超过25cm后，重置两组数据集，保留拟合函数参数和协方差矩阵，并重复上述步骤更新拟合函数的参数；

步骤5，当通过超声波传感器获得的测距大小下降至25cm时，拟合函数参数更新完毕，将步骤3中的方法生成的车辆行驶距离X代入拟合函数，由此获得补偿后的车辆行驶距离X_p，最终获得在超声波传感器盲区下物流车辆距离卸货平台的距离观测值D＝25-X_p。