專利名稱：一種停車輔助系統回聲抗干擾方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車停車輔助系統，更具體地說，本發明涉及一種停車輔助系統回聲抗干擾方法。
背景技術：
停車輔助系統是利用超聲波原理檢測在汽車運動方向上有沒有障礙物的系統。停車輔助系統可分為倒車輔助型和停車輔助型二種。只在汽車后保險杠安裝超聲波檢測探頭，即所謂倒車輔助型系統，也叫倒車雷達。常見的倒車雷達有二個超聲波傳感器，三個超聲波傳感器，四個超聲波傳感器或者六個超聲波檢測探頭；在汽車后保險杠和前保險杠都安裝了超聲波檢測探頭，即所謂停車輔助型系統。前面保險杠一般安裝有二個，三個，四個，六個超聲波檢測探頭。
現有的停車輔助系統的工作原理是每個探頭輪流檢測，每個探頭發射數個超聲波，然后等待接收其返回波。根據從發射超聲波到接收到其返回波的時間，可計算出當前工作超聲波探頭到障礙物的最近距離。通過比較各個探頭檢測到的最近距離(同一個方向檢測的幾個探頭)，可得出同一個方向檢測到的最近障礙物的距離。根據這個最近距離，通過報警或顯示提供給司機，避免撞車或其它事故，讓駕駛者更加輕松地開車，倒車。
如果安裝了相同類型停車輔助系統的汽車，在其周圍僅有一輛車運行的情況下(沒有二輛車相向運動)，停車輔助系統可以有效地避免外界干擾，穩定地工作。但是，如果二輛安裝了相同類型停車輔助系統的汽車相互鄰近，在(為了便于說明現象，假設為X車和Y車)相向倒車時(因為其它二車相向運動產生的現象和相向倒車時的現象是一樣的，這里僅于相向倒車時為例子)，二車將會產生嚴重的干擾。如圖1所示(A1，B1，C1，D1；A2，B2，C2，D2分別為二車安裝的超聲波檢測探頭)。
在二車相距200cm到600cm處相互干擾現象尤為嚴重。而在這一個區域里，對于倒車來說，應該是一個安全的區域。在二車相向倒車時，不管是X車還是Y車，都會不斷受到對方車的信號干擾，不斷地發出錯誤距離的警報，而且這個干擾不會消失。此時，系統已經失去了倒車輔助的功能，沒有辦法識別汽車后面障礙物。
發明內容
針對現有技術的上述缺點，本發明的目的是要提供一種停車輔助系統回聲抗干擾方法，該停車輔助系統回聲抗干擾方法問題是采用一種隨機方法來控制超聲波檢測探頭的發射和檢測，從而消除安裝相同類型停車輔助系統的二車相向運動時，停車輔助系統之間的互相干擾。
為此，本發明的技術解決方案是一種停車輔助系統回聲抗干擾方法，該停車輔助系統包括設在汽車前端和/或后端的2或2個以上的超聲檢測探頭、控制模塊，該回聲抗干擾方法包括如下步驟F1)控制模塊輸出其數值大于所述超聲檢測探頭編號的二進制隨機數；F2)將某一隨機數的任意數位段的相鄰數值與靜默的超聲檢測探頭的編號相比較；F3)啟動其編號與隨機數的相鄰數值相符的超聲檢測探頭，在設定的組周期范圍內按隨機間隔發/收一組多個檢測信號；F4)依次計算得檢測值，比較一組內的2個或2個以上的檢測值是否在允差范圍內；F5)若是，將允差內檢測值保存為有效值、并輸出為所述停車輔助系統的控制信號，轉向步驟F1；若否，將該組檢測值遺棄，轉向步驟F1。本發明的方法是一種軟件算法的改進，便于應用和推廣。只需要更改停車輔助系統的軟件，不管是C語言，還是匯編語言，或者其它，只要應用了這個軟件算法，便可解決相同類型停車輔助系統之間的相互干擾。
本發明的軟件算法控制超聲波傳感器探頭以隨機時間間隔的方式工作，而不是以固定的順序、間隔方式工作。隨機方式工作的好處是，當二個系統相向工作時，即使出現了第一次干擾信號，由于彼此系統都是以隨機方式工作，下一次的干擾信號不一定會出現。以四個超聲波傳感器為例，X車的第一個系統四個傳感器為A1，B1，C1，D1，Y車的第二個系統四個傳感器為A2，B2，C2，D2(如圖2所示)。假如第一次Y車C2的傳感器干擾信號干擾到了X車的A1傳感器，由于X車、Y車的傳感器的工作方式是隨機的，下一個周期Y車C2傳感器的信號不一定會干擾X車的A1傳感器。這種隨機工作方式，從抗干擾角度看，減少了彼此受干擾的可能性，也就是說，提高了系統的抗干擾性，系統能夠更穩定地工作。
為優化上述回聲抗干擾方法，本發明實的所述步驟F5還包括在將該組檢測值遺棄之前，再比較該組內的某檢測值與前一組中的有效值是否在允差范圍內，若是，將該組允差內檢測值保存為有效值、并輸出為所述停車輔助系統的控制信號，轉向步驟F1；若否，將該組檢測值遺棄，轉向步驟F1。
所述步驟F3中，控制所述隨機間隔在20ms-40ms的范圍內。
所述步驟F1中，控制所述隨機數的輸出周期與所述組周期同步發生且取值相當。
所述組周期范圍內，控制每組發射3個檢測信號。
所述汽車的一端上設有2-6個超聲檢測探頭。
以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
圖1為兩車相對行駛倒車時各車探頭的相互干擾示意圖。
圖2為兩車相對行駛倒車時各車探頭的隨機地消除干擾示意圖。
圖3為本發明方法實施例的總流程方框示意圖。
圖4為本發明方法實施例控制4個探頭隨機工作的分流程示意圖。
具體實施例方式
如圖3，所示為本發明的停車輔助系統回聲抗干擾方法實施例的總流程方框示意圖。一種停車輔助系統回聲抗干擾方法，該停車輔助系統包括設在汽車前端或后端的4個超聲檢測探頭A、B、C、D和控制模塊，該回聲抗干擾方法包括如下步驟F1)控制模塊輸出其數值大于所述超聲檢測探頭編號的二進制隨機數；F2)將某一隨機數的低數位段的相鄰數值與靜默的超聲檢測探頭的編號相比較；F3)啟動其編號與隨機數的相鄰數值相符的超聲檢測探頭，在設定的組周期范圍內按隨機間隔發/收一組多個檢測信號；F4)F41依次計算得檢測值，F42比較一組內的2個或2個以上的檢測值、F43判斷檢測值是否在允差范圍內；F5)F51若是，將允差內檢測值保存為有效值、并輸出為所述停車輔助系統的控制信號，轉向步驟F1；若否，F52再比較該組內的某檢測值與前一組中的有效值是否在允差范圍內，若是，F51將該組允差內檢測值保存為有效值、并輸出為所述停車輔助系統的控制信號，轉向步驟F1；若否，F53將該組檢測值遺棄，轉向步驟F1。
所述步驟F3中，控制所述隨機間隔在20ms-40ms的范圍內。
所述步驟F1中，控制所述隨機數的輸出周期與所述組周期同步發生且取值相當。
所述組周期范圍內，控制每組發射3個檢測信號。
如圖4，所示為本發明方法實施例控制4個探頭隨機工作的分流程示意圖。控制模快的隨機延時子程序隨機產生一個含有A、B、C、D等4個探頭的編號00、01、10的隨機數R，然后逐一比對R中低二位與4個探頭的編號的符合性，編號符合的探頭即開始工作。
此方法實施例假定當前探頭檢測距離范圍為100cm，其它檢測范圍只需改變這個值即可；以DIST表示最近一次檢測的有效距離，d1，d2，d3分別為當前探頭連續檢測三次保存的距離，單位是cm；以d1，d2，d3分別為當前探頭連續檢測三次檢測得距離，單位是cm。對于每個工作探頭而言，其測試程序如下探頭發射超聲波并接收其返回波，通過從發射到接收超聲波的時間差，計算出該探頭到障礙物的距離d1。考慮到在空曠處沒有障礙物和防止自身的干擾，發射超聲波后，在T1時間內如果沒有檢測到障礙物，認定后面是空曠地方，沒有障礙物，停止等待，繼續下一步判斷模塊計算最近一次檢測到的有效距離DIST＞100cm嗎？如確認則作第二次檢測，檢測到距離為d2，所用間隔為T2，再計算d1＞＝d2，以及&&(d2+5)＞＝d1嗎？若非，當次檢測無效、return；如是，進行第三次檢測，檢測到距離為d3，所用時間為T3，計算d2＞＝d3、&&(d3+5)＞＝d2嗎？若是，距離有效，保存距離為DIST。
但如模塊計算最近一次檢測到的有效距離DIST＞100cm不成立，則進一步計算DIST＞＝d1而且、(d1+5cm)＞＝DIST嗎？如是，重復以上第第二、三次檢測步驟及相同處理邏輯；如否，轉下步計算d1＞DIST而且(DIST+5cm)＞＝d1嗎？如是，重復以上第第二、三次檢測步驟及相同處理邏輯；如否，再轉下步作第二次檢測，檢測到距離為d2，所用時間為T2，計算d1＞＝d2、&&(d2+5)＞＝d1嗎？如是或如否，都重復類似上述步驟。
按照上述步驟邏輯，某單一探頭進行一次有效的檢測需通過連續二次或三次發射和檢測其返回波距離d1，d2，d3來實現；而且每相鄰二次發射的時間間隔T1、T2、T3之間的間隔不是固定的，而是隨機的(一般來說，這個隨機時間間隔要落在20ms到40ms之間，這和系統所安裝的超聲波檢測探頭個數有關)。通過連續二次或三次發射和檢測其返回波，能夠有效避免外界瞬時信號的干擾。例如，在第一次發射后檢測到了一個被干擾信號d1，第二次發射再次檢測接收到被干擾信號的可能性很低。因為出現第二次干擾信號的時刻必須和這相鄰二次發射的間隔加上第一次發射到檢測到干擾信號的時間大致相同時才能被檢測，否則這干擾信號將被過濾掉。因為相鄰二次發射間隔的時間是隨機的，出現這樣干擾信號的機率很少。如果前面二次發射出現的信號值d1，d2不規則，將會進行第三次發射和檢測，這樣就把干擾信號干擾系統的可能性降到了最低。這樣，系統抗干擾性很高，系統能夠更穩定工作。但是如果大于三次發射檢測，將會降低每個探頭工作的頻率，系統檢測的靈敏度將會降低，因此二到三次發射檢測的次數是比較佳的。這樣，通過每相鄰二次發射的時間間隔T1、T2、T3的隨機間隔，能夠大大降低系統之間的相互干擾。
再以圖2為例。如果Y車的超聲波檢測探頭C2探頭第一次發射干擾到了X車的超聲波檢測探頭A1，由于Y車的傳感器C2第二次發射周期不固定，X車的A1傳感器第二次發射也不固定，傳感器C2第二次干擾X車的A1傳感器探頭的概念將大大降低。通過這種方法，大大降低了X車和Y車相互干擾的可能性。當然，二次相鄰發射的時間周期必須大于20ms，否則將會引起相鄰發射二次之間的互相干擾。但是也不能夠太大，如果周期太長，各個探頭的檢測頻率將會降低，這樣系統的靈敏度將會大大受影響。因此，這個隨機的時間周期選擇在20ms到40ms是一個比較佳的值，既能夠避免相鄰二次發射的干擾，又能夠消除系統之間的相互干擾，還能夠不影響系統的靈敏度。
綜合以上三點，采用超聲波檢測探頭隨機方式工作，多次發射完成一次確認、相鄰二次發射時間間隔隨機，能夠有效避免二車相向運動時的互相干擾，系統能有效避免外界干擾，系統能夠更加穩定地工作。
權利要求
1.一種停車輔助系統回聲抗干擾方法，該停車輔助系統包括設在汽車前端和/或后端的2或2個以上的超聲檢測探頭、控制模塊，該回聲抗干擾方法包括如下步驟F1)控制模塊輸出其數值大于所述超聲檢測探頭編號的二進制隨機數；F2)將某一隨機數的任意數位段的相鄰數值與靜默的超聲檢測探頭的編號相比較；F3)啟動其編號與隨機數的相鄰數值相符的超聲檢測探頭，在設定的組周期范圍內按隨機間隔發/收一組多個檢測信號；F4)依次計算得檢測值，比較一組內的2個或2個以上的檢測值是否在允差范圍內；F5)若是，將允差內檢測值保存為有效值、并輸出為所述停車輔助系統的控制信號，轉向步驟F1；若否，將該組檢測值遺棄，轉向步驟F1。
2.如權利要求1所述的停車輔助系統回聲抗干擾方法，其特征在于所述步驟F5還包括在將該組檢測值遺棄之前，再比較該組內的某檢測值與前一組中的有效值是否在允差范圍內，若是，將該組允差內檢測值保存為有效值、并輸出為所述停車輔助系統的控制信號，轉向步驟F1；若否，將該組檢測值遺棄，轉向步驟F1。
3.如權利要求1或2所述的停車輔助系統回聲抗干擾方法，其特征在于所述步驟F3中，控制所述隨機間隔在20ms-40ms的范圍內。
4.如權利要求1或2所述的停車輔助系統回聲抗干擾方法，其特征在于所述步驟F1中，控制所述隨機數的輸出周期與所述組周期同步發生且取值相當。
5.如權利要求1或2所述的停車輔助系統回聲抗干擾方法，其特征在于所述組周期范圍內，控制每組發射3個檢測信號。
6.如權利要求1或2所述的停車輔助系統回聲抗干擾方法，其特征在于所述汽車的一端上設有2-6個超聲檢測探頭。
全文摘要
本發明涉及一種停車輔助系統回聲抗干擾方法，其包括F1)控制模塊輸出其數值大于所述超聲檢測探頭編號的二進制隨機數；F2)將某一隨機數的任意數位段的相鄰數值與靜默的超聲檢測探頭的編號相比較；F3)啟動其編號與隨機數的相鄰數值相符的超聲檢測探頭，在設定的組周期范圍內按隨機間隔發/收一組多個檢測信號；F4)依次計算得檢測值，比較一組內的2個或2個以上的檢測值是否在允差范圍內；F5)若是，將允差內檢測值保存為有效值、并輸出為所述停車輔助系統的控制信號，轉向步驟F1；若否，將該組檢測值遺棄，轉向步驟F1。本發明停車輔助系統回聲抗干擾方法采用隨機方法來控制檢測探頭的發射和檢測，從而消除安裝相同類型停車輔助系統之間的互相干擾。
文檔編號G01S15/93GK1818711SQ200610033990
公開日2006年8月16日 申請日期2006年2月24日 優先權日2006年2月24日
發明者溫新泉 申請人:深圳市航盛電子股份有限公司