CN108919275A - 一种用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置，以探测车尾底部垂直向下的深度信息，涉及车辆倒车的辅助装置领域，其包括：超声波传感器，其设于车尾的底部，用于放送或回收超声波；计时单元，用于接收超声波传感器发送的超声波，以得到超声波的传输间隔信号；控制器，用于向超声波传感器发送启动防止车辆倒车陷坑的信号，和\或将计时单元发送的传输间隔信号转换为超声波传感器与第一路面的投影距离L1，并计算出L1与超声波传感器和第二路面的投影距离L2的高度差H，以根据高度差H与预设的安全距离的比较结果向驾驶员发出示警信号。本发明解决现有技术中的倒车雷达无法探测车辆下方路况的盲区以致车辆后轮陷坑的问题。

Description

一种用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置

技术领域

本发明涉及一种车辆倒车的辅助装置，特别是涉及一种用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置。

背景技术

对大部分司机，尤其新手司机来说，倒车是一项需要历练的“技术活”，如果掌控不到位，就极有可能发生意外，这无疑给司乘人员的生命安全带来极大的危险。因此，在车辆上安装一倒车辅助装置显得尤为重要。

现有技术中，车辆的倒车雷达即倒车辅助装置一般都采用与车辆水平的方式进行布置，如此，倒车雷达只能探测车辆正后方的障碍物，而对于车辆后方道路的状况不能对驾驶员起到警示作用。譬如，在比较陌生的路段进行倒车，尤其是在夜间进行倒车时，时常会发生车辆的后轮掉下台阶或陷入沟渠等情况；特别是在多山地带，地势高差大，在倒车时，极易发生跌入山崖的意外，由此，在这种情况下进行倒车，严重危及司乘人员生命的安全。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置，以解决现有技术中的倒车雷达无法探测车辆下方路况的盲区，以致车辆后轮陷坑的问题。

特别地，本发明提供了一种用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置，以探测车尾底部垂直向下的深度信息，其包括：

超声波传感器，其设于所述车尾的底部，用于放送或回收超声波；

计时单元，与所述超声波传感器通信连接，用于接收所述超声波传感器发送的所述超声波，以得到所述超声波的传输间隔信号；

控制器，与所述超声波传感器和所述计时单元分别通信相连，用于向所述超声波传感器发送启动防止车辆倒车陷坑的信号，和\或将所述计时单元发送的传输间隔信号转换为所述超声波传感器与第一路面的投影距离L1，并计算出所述距离L1与所述超声波传感器和第二路面的投影距离L2的高度差H，以根据所述高度差H与预设的安全距离的比较结果向驾驶员发出示警信号。

进一步地，所述超声波传感器与第一路面的投影距离L1大于所述超声波传感器与第二路面的投影距离L2。

进一步地，所述雷达装置还包括示警单元，所述示警单元具有语音报警器和报警显示器，分别与所述控制器连接，用于根据所述高度差H与所述预设的安全距离的比较结果向驾驶员发出不同的示警信号。

进一步地，当所述高度差H小于所述预设的安全距离时，所述控制器控制所述语音报警器发出语音示警信号，以提示驾驶员及时查看所述车辆的后方路况；

当所述高度差H大于或等于所述预设的安全距离时，所述控制器控制所述语音报警器发出语音示警信号，并控制所述报警显示器显示图像示警信号，以使驾驶员及时停止倒车。

进一步地，所述第一路面为与车轮所处平面具有高度差的平面；

所述第二路面为与车轮所处平面重合的平面。

进一步地，所述超声波传感器包括发生器和接收器，分别与所述控制器的输出端和输入端通信连接，

其中，所述发生器用于根据所述控制器发送的所述防止车辆倒车陷坑的信号放送超声波，并将所述超声波遇到路面产生的回波信号发送至所述接收器；

所述接收器用于回收所述回波信号，并将所述回收到的回波信号传输至所述计时单元。

进一步地，还包括：

用于根据所述控制器预设的程序启动并产生脉冲信号的脉冲驱动器和用于放大所述脉冲信号的脉冲放大器；

其中，所述脉冲驱动器的输入端和输出端分别与所述控制器的输出端和所述脉冲放大器的输入端通信连接，所述脉冲放大器的输出端与所述发生器的输入端通信连接。

进一步地，所述雷达装置还包括脉冲接收放大器，其输入端和输出端分别与所述接收器的输出端和所述计时单元的输入端通信连接，用于放大所述回波信号。

进一步地，所述计时单元产生的所述传输间隔信号根据所述脉冲接收放大器的接收和发送所述回波信号的时间得到。

进一步地，所述超声波传感器的振动频率为40kHZ。

本发明的有益效果可以为：

首先，本发明通过车尾底部的超声波传感器根据控制器发送的启动防止车辆倒车陷坑的信号来探测路面状况信息以放送超声波，并接收所述超声波遇到路面产生的回波信号并传输至计时单元，该计时单元根据接收和发送的时间得到超声波的传输间隔信号，由控制器将传输间隔信号转换为超声波传感器与第一路面的投影距离L1，并计算出L1与超声波传感器和第二路面的投影距离L2的高度差H。如此，可以将所述高度差H与预设的安全距离进行比较，通过比较的结果，控制器向驾驶员发送示警信号，以提醒驾驶员及时查看车后方的路面状况或直接控制驾驶员及时停止车辆倒车，从而可以有效地避免在陌生路段或地势高差大的路段进行倒车时易发生后轮陷坑的问题。

其次，当所述高度差H小于但接近预设的安全距离时，控制器可以控制语音报警器发出语音示警信号，以提示驾驶员及时查看所述车辆的后方路况，从而对车辆后轮陷坑起到提前预防的作用。当所述高度差H不小于预设的安全距离时，此时，一方面，控制器控制语音报警器发出语音示警信号，另一方面，控制报警显示器显示要求驾驶员停止倒车的图像示警信号，从而使得驾驶员即刻停止倒车，以保障倒车的安全性。

再者，当超声波传感器与第一路面的投影距离L1大于超声波传感器与第二路面的投影距离L2，说明车后方有陷坑路段，此时，通过示警单元向驾驶员发送示警信号能够预防车辆后轮陷坑的意外状况发生。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置的示意性结构框图；

图2是图1所示的用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置的测量高度差的示意性原理图。

具体实施方式

倒车雷达是车辆驻车或者倒车时的一种安全辅助装置，其可以以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员驻车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷。而现有的倒车雷达只能探测车辆正后方的障碍物，对于车辆后方道路的状况不能对驾驶员起到警示作用，从而导致在陌生或地势高差大的路段容易发生后轮掉下台阶或陷入沟渠等事故。本发明的用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置在现有倒车雷达基础上，在车尾安装一个可垂直向下探测深度的超声波传感器，以探测车辆后方路况，在后方出现超过安全距离的高差时向驾驶员发出示警信息，从而最大限度地保障车辆及驾乘人员的生命财产安全。

图1是根据本发明一个实施例的用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置的示意性结构框图，解决现有技术中的倒车雷达无法探测车辆下方路况的盲区，以致车辆后轮陷坑的问题。所述车辆的倒车档与所述控制器1进行通信连接，当车辆档位挂入倒车档后，倒车档将挂入倒车档的信号发送给控制器1，并由控制器1启动防止车辆倒车陷坑的雷达装置，以防止车辆的后轮陷坑，从而危机驾乘人员的生命安全。

由图1和图2可知，所述用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置一般性地可包括设于车尾底部的超声波传感器3，计时单元2，控制器1，它们依次通信连接，其中，超声波传感器3的输出端与计时单元2的输入端相连，计时单元2的输出端与控制器1的输入端相连。在超声波传感器3和计时单元2之间可包括一脉冲接收放大器7。其中，超声波传感器3可以放送或回收超声波，脉冲接收放大器7接收超声波传感器3的超声波信号并将其放大，计时单元2接收脉冲接收放大器7发送的信号并传输至控制器1。

所述雷达装置还可包括脉冲驱动器5和脉冲放大器6，超声波传感器3、脉冲驱动器5、脉冲放大器6以及控制器1依次通信连接，脉冲放大器6的输入端与控制器1的输出端相连，超声波传感器3的输入端与脉冲驱动器5的输出端相连。其中，脉冲驱动器5可根据控制器1预设的程序启动并产生脉冲信号，脉冲放大器6可用于放大脉冲驱动器5产生的脉冲信号。

当挂入倒车档位时，向控制器1发送启动雷达装置工作的信号，控制器1根据预先设定好的程序启动脉冲驱动器5以产生脉冲信号，该脉冲信号通过脉冲放大器6放大后传输至超声波传感器3。超声波传感器3一般可以具有一探头即发生器和一接收器，此时，超声波传感器3的发生器探测路面状况信息以放送超声波，超声波传感器3的接收器回收所述超声波遇到路面产生的回波信号，并将回波信号通过脉冲接收放大器进行放大后传输至计时单元2，该计时单元2根据接收和发送脉冲的时间得到超声波的传输间隔信号，并将该传输间隔信号发送给控制器1，控制器1根据预设的程序将该传输间隔信号转换为发生器与第一路面11的投影距离L1。并计算出L1与超声波传感器3和第二路面12的投影距离L2的高度差H。如此，可以将所述高度差H与预设的安全距离进行比较，通过比较的结果，控制器向驾驶员发送示警信号，以提醒驾驶员及时查看车后方的路面状况或直接控制驾驶员及时停止车辆倒车，从而可以有效地避免在陌生路段或地势高差大的路段进行倒车时易发生后轮陷坑的问题。

其中，所述超声波传感器3与第一路面11的投影距离L1大于所述超声波传感器1与第二路面12的投影距离L2。所述第二路面12为与车轮所处平面重合的平面，所述第一路面11为与车轮所处平面具有高度差的平面，该高度差的范围为大于15cm，即第一路面11相对于第二路面12向下凹陷超过15cm的平面。

在图1和图2的实施例中，所述雷达装置还包括示警单元4，所述示警单元4具有语音报警器和报警显示器，分别与所述控制器1连接，以根据所述高度差H与所述预设的安全距离的比较结果向驾驶员发出不同的示警信号。具体可以为：

当高度差H小于所述预设的安全距离时，所述控制器1可以控制所述语音报警器发出语音示警信号，从而提示驾驶员及时查看所述车辆的后方路况；

当高度差H不小于所述预设的安全距离时，所述控制器1可以控制所述语音报警器发出语音示警信号，同时，控制报警显示器显示图像示警信号，从而直接控制驾驶员停止倒车，以及时避免事故的发生。

在另一些实施例中，所述超声波传感器3与第一路面11的投影距离L1也可以不大于所述超声波传感器1与第二路面的投影距离L2，此时，可以防止倒车时发生尾部碰撞障碍物的情形。

在一些实施例中，所述超声波传感器3的振动频率可以为40kHZ，可以同时具备高灵敏度和探测角度大的特点。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于防止车辆倒车陷坑的雷达装置，以探测车尾底部垂直向下的深度信息，其包括：

超声波传感器，其设于所述车尾的底部，用于放送或回收超声波；

计时单元，与所述超声波传感器通信连接，用于接收所述超声波传感器发送的所述超声波，以得到所述超声波的传输间隔信号；

控制器，与所述超声波传感器和所述计时单元分别通信相连，用于向所述超声波传感器发送启动防止车辆倒车陷坑的信号，和\或将所述计时单元发送的传输间隔信号转换为所述超声波传感器与第一路面的投影距离L1，并计算出所述距离L1与所述超声波传感器和第二路面的投影距离L2的高度差H，以根据所述高度差H与预设的安全距离的比较结果向驾驶员发出示警信号。

2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，

所述超声波传感器与第一路面的投影距离L1大于所述超声波传感器与第二路面的投影距离L2。

3.根据权利要求2所述的雷达装置，其中，所述雷达装置还包括示警单元，所述示警单元具有语音报警器和报警显示器，分别与所述控制器连接，用于根据所述高度差H与所述预设的安全距离的比较结果向驾驶员发出不同的示警信号。

4.根据权利要求3所述的雷达装置，其特征在于，

当所述高度差H小于所述预设的安全距离时，所述控制器控制所述语音报警器发出语音示警信号，以提示驾驶员及时查看所述车辆的后方路况；

当所述高度差H大于或等于所述预设的安全距离时，所述控制器控制所述语音报警器发出语音示警信号，并控制所述报警显示器显示图像示警信号，以使驾驶员及时停止倒车。

5.根据权利要求1-4任一项所述的雷达装置，其特征在于，

所述第一路面为与车轮所处平面具有高度差的平面；

所述第二路面为与车轮所处平面重合的平面。

6.根据权利要求5所述的雷达装置，其特征在于，

所述超声波传感器包括发生器和接收器，分别与所述控制器的输出端和输入端通信连接，

其中，所述发生器用于根据所述控制器发送的所述防止车辆倒车陷坑的信号放送超声波，并将所述超声波遇到路面产生的回波信号发送至所述接收器；

所述接收器用于回收所述回波信号，并将所述回收到的回波信号传输至所述计时单元。

7.根据权利要求6所述的雷达装置，其特征在于，还包括：

用于根据所述控制器预设的程序启动并产生脉冲信号的脉冲驱动器和用于放大所述脉冲信号的脉冲放大器；

其中，所述脉冲驱动器的输入端和输出端分别与所述控制器的输出端和所述脉冲放大器的输入端通信连接，所述脉冲放大器的输出端与所述发生器的输入端通信连接。

8.根据权利要求7所述的雷达装置，其特征在于，

所述雷达装置还包括脉冲接收放大器，其输入端和输出端分别与所述接收器的输出端和所述计时单元的输入端通信连接，用于放大所述回波信号。

9.根据权利要求8所述的雷达装置，其特征在于，

所述计时单元产生的所述传输间隔信号根据所述脉冲接收放大器的接收和发送所述回波信号的时间得到。

10.根据权利要求1-9任一项所述的雷达装置，其特征在于，

所述超声波传感器的振动频率为40kHZ。