一种自动泊车雷达控制方法、电子设备和车辆

技术领域

本发明涉及车辆自动泊车系统技术领域，具体涉及一种自动泊车雷达控制方法、电子设备和车辆。

背景技术

现有技术的自动泊车系统，在车辆周围布置有多个(通常为12个)超声波雷达，超声波雷达发波后，通过接收回波探测距离。多个雷达发波到接收回波，现有技术的方案需要等待整个系统发送及接收完回波，才能完成一个测距周期，所需时间较长，并且发送和接收的任务周期较固定，因周期间隔长，也需耗费一定的时间，最终导致测距时间较长，测距精度较低，离障碍物较近时存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种自动泊车雷达控制方法，能够有效降低泊车雷达发送和接收任务周期，减少同频干扰，提升测距精度，提高泊车安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种自动泊车雷达控制方法，包括如下策略：

S1，根据雷达安装位置将车辆雷达分为多组，各组雷达独立发波和接收回波；

S2，分别确定车辆雷达中各短距雷达和长距雷达的最大探测时间；

S3，通过在两次发波间隔中增加随机等待时间，使所有短距雷达和长距雷达的发波时间随机不固定；

S4，分别比较各短距雷达和长距雷达连续两次探测的距离值，滤除各短距雷达和长距雷连续两次探测结果差异较大的距离值；

S5，分别设置各组短距雷达和长距雷达的发波时序，完成障碍物探测周期。

优选的，所述将车辆雷达分为多组，具体为：将长距雷达分为一组，并将短距雷达根据雷达序号的奇偶平均分为两组。

优选的，所述短距雷达的最大探测时间Tupa_max＝(Dupa*2)/340，其中Dupa为短距雷达最大探测距离；

所述长距雷达的最大探测时间Tapa_max＝(Dapa*2)/340，其中Dapa为长距雷达最大探测距离。

优选的，所述短距雷达的等待时间Tupa_wait从短距雷达等待时间数组[t1,t2……tn]中随机取值，所述短距雷达的发波间隔T＝Tupa_max+Tupa_ana+Tupa_wait，其中Tupa_ana为短距雷达对回波数据的处理时间；

所述长距雷达的等待时间Tapa_wait从长距雷达等待时间数组[t1,t2……tm]中随机取值，所述长距雷达的发波间隔T＝Tapa_max+Tapa_ana+Tapa_wait，其中Tapa_ana为长距雷达对回波数据的处理时间。

优选的，比较短距雷达连续两次探测结果差异较大的距离值，包括如下步骤：

1)计算短距雷达第一次探测得到的障碍物距离

Dupa_ob1＝340*(Tupa_receive1-Tupa_send1)*K/2，其中Tupa_send1和Tupa_receive1分别为短距雷达第一次发波和接收到回波的记录时间，K为与温度相关的波速补偿系数；

2)计算短距雷达第二次探测得到的障碍物距离

Dupa_ob2＝340*(Tupa_receive2-Tupa_send2)*K/2，其中Tupa_send2和Tupa_receive2分别为短距雷达第二次发波和接收到回波的记录时间；

3)判断两次探测结果的距离差值ΔT_upa＝|Dupa_ob1-Dupa_ob2|是否小于预设的误差阈值Dupa_th，若是，则认为两次探测到的距离值有效，实际探测到的距离取两次探测的平均值Dupa_aver＝(Dupa_ob+Dupa_ob2)/2；若否，则认为两次探测到的距离值均无效，并滤除对应的探测结果。

优选的，比较长距雷达连续两次探测结果差异较大的距离值，包括如下步骤：

1)计算长距雷达第一次探测得到的障碍物距离

Dapa_ob1＝340*(Tapa_receive1-Tapa_send1)*K/2，其中Tapa_send1和Tapa_receive1分别为长距雷达第一次发波和接收到回波的记录时间，K为与温度相关的波速补偿系数；

2)计算长距雷达第二次探测得到的障碍物距离

Dapa_ob2＝340*(Tapa_receive2-Tapa_send2)*K/2，其中Tapa_send2和Tapa_receive2分别为长距雷达第二次发波和接收到回波的记录时间；

3)判断两次探测结果的距离差值ΔT_upa＝|Dapa_ob1-Dapa_ob2|是否小于预设的误差阈值Dapa_th，若是，则认为两次探测到的距离值有效，实际探测到的距离取两次探测的平均值Dapa_aver＝(Dapa_ob+Dapa_ob2)/2；若否，则认为两次探测到的距离值均无效，并滤除对应的探测结果。

优选的，将各组短距雷达进一步分为多各批次，各批次短距雷达根据预设的短距雷达发波时序表依次发波，待该批次短距雷达均接收回波后，完成一个短距雷达测距循环；

各组长距雷达根据预设的长距雷达发波时序表依次发波，待该组长距雷达均接收回波后，完成一个长距雷达测距循环。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

1、本发明提出了一种自动泊车雷达控制方法，主要通过降低发波及接收回波任务周期，同时根据多个雷达的布置位置，合理进行分区，接收到回波后立即发波，减少等待时间；

2、本发明将雷达发波分为了多组，发波灵活，发波时间短，能够提升测距时效性，提高泊车安全；

3、本发明采用实时变动不固定的雷达发波时间，且探测到的距离值进行了二次比较，能够有效减少同频干扰，减少误报警，提升泊车性能。

附图说明

图1为本发明实施例中短距雷达测距方法流程图；

图2为本发明实施例中长距雷达测距方法流程图；

图3为本发明实施例中一种自动泊车雷达控制方法的整体流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。

本发明主要用于自动泊车领域，自动泊车系统在车辆车身上安装多个超声波雷达，实时探测障碍物。自动泊车过程中，多个超声波雷达实时发波，并接收回波，通过发送后反射的回波计算障碍物的距离，当障碍物较近时，车辆刹停，保障车辆的安全；

本发明主要通过降低发波及接收回波任务周期，同时根据多个雷达的布置位置，合理进行分区，接收到回波后立即发波，减少等待时间，并且发波时序实时变动不固定，探测到的距离进行二次比较，可以有效减少同频干扰。

实施例一，本实施例提供了一种自动泊车雷达控制方法，主要包括如下步骤：

S1，发波分组

将12个超声波根据安装位置分为三组，1、6、7、12号雷达为一组，2、3、4、5号雷达为一组，8、9、10、11号雷达为一组。三组雷达独立发波和接收回波，互不干扰，相比12个雷达分为2组发波，发波更灵活，并可以节约发波时间。

S2，确定最大探测时间：

其中2、3、4、5和8、9、10、11号雷达为短距雷达，测距范围较短，短距雷达最大探测距离Dupa，最大探测时间Tupa_max＝(Dupa*2)/340；

同时1、6、7、12号雷达为长距雷达，探测距离较长，长距雷达最大探测距离Dapa，最大探测时间Tapa_max＝(Dapa*2)/340。

S3，发波间隔实时变动不固定

同型号车型，泊车系统是一样的，安装的雷达也是一样的。当多辆同型号车型距离较近时，相同型号的雷达发波频率是一样的。附近车辆的超声波雷达发波，自车接收附近车辆的超声波，误认为是探测到障碍物的回波，造成雷达误报警，影响泊车功能。本方案的发波时间不固定，当雷达接收到回波后，数据处理完成，等待一段时间后再发波，且等待的时间不是固定。

1)短距雷达等待的时间数组为Tupa_wait＝[t1,t2……tn]。等待时间Tupa_wait随机取数组中t1到tn任意值。短距雷达接收到回波数据处理时间为Tupa_ana。因为增加了非固定的等待时间，雷达发波时间间隔也不固定，即短距雷达发波间隔T＝Tupa_max+Tupa_ana+Tupa_wait；

2)长距雷达等待的时间数组为Tapa_wait＝[t1,t2……tm]。等待时间Tapa_wait随机取数组中t1到tm任意值。长距雷达接收到回波数据处理时间为Tapa_ana。则长距雷达发波时间间隔也是非固定值，即长距雷达发波间隔T＝Tapa_max+Tapa_ana+Tapa_wait；

通过增加随机的等待时间，长距雷达和短距雷达发波时间不固定。

S4，短距雷达收到回波后距离值比较

1)短距超声波雷达发波时记录发波时间Tupa_send，接收到回波后记录接收回波时间Tupa_receive。超声波雷达常温中的传播速度为340米/秒。计算得到障碍物距离Dupa_ob＝340*(Tupa_receive-Tupa_send)/2，若温度变化，则障碍物距离进行温度补偿。

2)将8个短距雷达分了3组不同的雷达发波，若超声波雷达未接收到回波，则上一次发波的雷达不重复发波。若超声波雷达接收到回波，即在最大探测距离内有障碍物，则上次发波的雷达重复发波。记录上次发波雷达第二次发波时间Tsend2，接收到回波后记录接收回波时间Treceive2，计算得到障碍物距离Dupa_ob2＝340*(Tupa_receive2-Tupa_send)/2。

3)相同雷达重复两次发波探测障碍物，两次探测到的距离分别为Dupa_ob和Dupa_ob2。为了减少杂波干扰，对两次探测的距离值进行比较，计算两次距离差值ΔT_upa＝|Dupa_ob-Dupa_ob2|。规定两次探测距离差值不得小于设置的阈值Dupa_th。若ΔT_upaDupa_th,则认为两次探测到的距离值无效。

短距雷达发波时间不固定，当附近车辆同型号雷达发波时，自车接收到附近雷达的干扰波，接收时间不固定，雷达探测到的距离跟时间成正比，所以探测到的距离值也不固定。通过距离二次比较，滤除两次探测差异较大的距离值，可以有效的减少雷达同频干扰。

S5，长距雷达收到回波后距离值比较

1)长距超声波雷达发波时记录发波时间Tapa_send，接收到回波后记录接收回波时间Tapa_receive。超声波雷达常温中的传播速度为340米/秒。计算得到障碍物距离Dapa_ob＝340*(Tapa_receive-Tapa_send)/2，若温度变化，则障碍物距离进行温度补偿。

2)将4个长距超声波雷达只分了一组，工作模式设置成自发自收。即4个雷达同时发波，下一周期同时接收回波。每相邻两个周期探测到的距离进行比较，若第一次探测的距离值为Dapa_ob，第二次探测到的距离值为Dapa_ob2。对两次探测的距离值进行比较，计算两次距离差值ΔT_upa＝|Dupa_ob-Dupa_ob2|。规定两次探测距离差值不得小于设置的阈值Dapa_th。若ΔT_apa

长距雷达发波时间不固定，并且通过距离二次比较，滤除两次探测差异较大的距离值，也可以有效的减少雷达同频干扰。

S6，短距雷达发波时序

短距雷达共分三组发波。即2、5、8、11号雷达一组同时发波，3、9号雷达一组同时发波；4、10号雷达一组同时发波；三组依次发波，三组发波且回波接收完成后，就完成了一个测距循环。

每次发波完成后，安装距离较近的雷达接收回波。具体的“短距无障碍物发波时序表”如下所示：

具体的“短距有障碍物发波时序表”如下所示：

详细策略如下：

1)首先2、5、8、11号雷达发波；

2)3、4、9、10号雷达接收回波。若3、4、9、10号雷达都没探测到障碍物，则按照“短距无障碍物发波时序表”中第2周期所示，3、9号雷达发波。若3、4、9、10号雷达任一探测到障碍物，则按照“短距有障碍物发波时序表”中第2周期所示，2、5、8、11号雷达进行二次发波。第二次发波不管有没有探测到障碍物，2、5、8、11号雷达不重复第三次发波。

3)3、9号雷达发波后，2、4、5、8、10、11号雷达接收回波，若2、4、5、8、10、11号雷达都没探测到障碍物，则按照“短距无障碍物发波时序表”中第3周期所示，4、10号雷达发波。若2、4、5、8、10、11号雷达任一探测到障碍物，则按照“短距有障碍物发波时序表”中第4周期所示，3、9号雷达进行二次发波。

4)4、10号雷达发波后，2、3、5、8、9、11号雷达接收回波，若2、3、5、8、9、11号雷达都没探测到障碍物，则按照“短距无障碍物发波时序表”中所示，完成了一个障碍物探测周期。若2、3、5、8、9、11号雷达任一探测到障碍物，则按照“短距有障碍物发波时序表”中第6周期所示，4、10号雷达进行二次发波，且在第7周期2、3、5、8、9、11号雷达进行回波检测后，完成了一个障碍物探测周期。短距雷达测距方法如图1所示。

S7，长距雷达发波时序

长距雷达为1、6、7、12号雷达，四个雷达为一组同时发波和接收回波，具体的“长距雷达发波时序表”如下所示：

长距雷达测距方法如图2所示。

第一个周期1、6、7、12号雷达发波，第二个周期1、6、7、12接收回波。不管1、6、7、12号雷达是否接收回波，第2个周期1、6、7、12都会发波。后面所有周期都重复第2个周期。即1、6、7、12接收到回波，一段时间后1、6、7、12接收回波。

实施例二，本实施例提供的一种自动泊车雷达控制方法，如图3所示，主要包括如下控制策略：

S1，根据雷达安装位置将车辆雷达分为多组，各组雷达独立发波和接收回波；

S2，分别确定车辆雷达中各短距雷达和长距雷达的最大探测时间；

S3，通过在两次发波间隔中增加随机等待时间，使所有短距雷达和长距雷达的发波时间随机不固定；

S4，分别比较各短距雷达和长距雷达连续两次探测的距离值，滤除各短距雷达和长距雷连续两次探测结果差异较大的距离值；

S5，分别设置各组短距雷达和长距雷达的发波时序，完成障碍物探测周期。

进一步的，所述将车辆雷达分为多组，具体为：将长距雷达分为一组，并将短距雷达根据雷达序号的奇偶平均分为两组。

进一步的，所述短距雷达的最大探测时间Tupa_max＝(Dupa*2)/340，其中Dupa为短距雷达最大探测距离；

所述长距雷达的最大探测时间Tapa_max＝(Dapa*2)/340，其中Dapa为长距雷达最大探测距离。

进一步的，所述短距雷达的等待时间Tupa_wait从短距雷达等待时间数组[t1,t2……tn]中随机取值，所述短距雷达的发波间隔T＝Tupa_max+Tupa_ana+Tupa_wait，其中Tupa_ana为短距雷达对回波数据的处理时间；

所述长距雷达的等待时间Tapa_wait从长距雷达等待时间数组[t1,t2……tm]中随机取值，所述长距雷达的发波间隔T＝Tapa_max+Tapa_ana+Tapa_wait，其中Tapa_ana为长距雷达对回波数据的处理时间。

进一步的，比较短距雷达连续两次探测结果差异较大的距离值，包括如下步骤：

1)计算短距雷达第一次探测得到的障碍物距离

Dupa_ob1＝340*(Tupa_receive1-Tupa_send1)*K/2，其中Tupa_send1和Tupa_receive1分别为短距雷达第一次发波和接收到回波的记录时间，K为与温度相关的波速补偿系数；

2)计算短距雷达第二次探测得到的障碍物距离

Dupa_ob2＝340*(Tupa_receive2-Tupa_send2)*K/2，其中Tupa_send2和Tupa_receive2分别为短距雷达第二次发波和接收到回波的记录时间；

3)判断两次探测结果的距离差值ΔT_upa＝|Dupa_ob1-Dupa_ob2|是否小于预设的误差阈值Dupa_th，若是，则认为两次探测到的距离值有效，实际探测到的距离取两次探测的平均值Dupa_aver＝(Dupa_ob+Dupa_ob2)/2；若否，则认为两次探测到的距离值均无效，并滤除对应的探测结果。

进一步的，比较长距雷达连续两次探测结果差异较大的距离值，包括如下步骤：

1)计算长距雷达第一次探测得到的障碍物距离

Dapa_ob1＝340*(Tapa_receive1-Tapa_send1)*K/2，其中Tapa_send1和Tapa_receive1分别为长距雷达第一次发波和接收到回波的记录时间，K为与温度相关的波速补偿系数；

2)计算长距雷达第二次探测得到的障碍物距离

Dapa_ob2＝340*(Tapa_receive2-Tapa_send2)*K/2，其中Tapa_send2和Tapa_receive2分别为长距雷达第二次发波和接收到回波的记录时间；

3)判断两次探测结果的距离差值ΔT_upa＝|Dapa_ob1-Dapa_ob2|是否小于预设的误差阈值Dapa_th，若是，则认为两次探测到的距离值有效，实际探测到的距离取两次探测的平均值Dapa_aver＝(Dapa_ob+Dapa_ob2)/2；若否，则认为两次探测到的距离值均无效，并滤除对应的探测结果。

进一步的，将各组短距雷达进一步分为多各批次，各批次短距雷达根据预设的短距雷达发波时序表依次发波，待该批次短距雷达均接收回波后，完成一个短距雷达测距循环；

各组长距雷达根据预设的长距雷达发波时序表依次发波，待该组长距雷达均接收回波后，完成一个长距雷达测距循环。

实施例三，基于同一发明构思，本实施例还提供了一种车辆电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的自动泊车雷达控制方法。

实施例四，基于同一发明构思，本实施例还提供了一种手自一体车辆，所述车辆设有如上所述的车辆电子设备。

进一步的，本申请中涉及的未详细说明部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

综上所述：

1、本发明提出了一种自动泊车雷达控制方法，主要通过降低发波及接收回波任务周期，同时根据多个雷达的布置位置，合理进行分区，接收到回波后立即发波，减少等待时间；

2、本发明将雷达发波分为了多组，发波灵活，发波时间短，能够提升测距时效性，提高泊车安全；

3、本发明采用实时变动不固定的雷达发波时间，且探测到的距离值进行了二次比较，能够有效减少同频干扰，减少误报警，提升泊车性能。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。