[发明专利]汽车周围环境监测方法与装置和系统及存储介质

权利要求书

1.基于超声波雷达的汽车周围环境监测方法，应用于安装有若干短距离雷达、长距离雷达的汽车，其特征在于，包括：

实时获取汽车 CAN 网络监控车速、横摆角速度，计算所述汽车的运动轨迹信息；实时获取雷达在检测到障碍物后超声波飞行时间、超声波回波高度、超声波回波宽度、超声波余震时间，实现实时监测汽车周边障碍物的功能；

利用定位计算步骤，实时获取每个 CAN 报文更新周期内所述汽车的横摆角速度、纵向速度；通过横摆角速度的积分，得到汽车相对汽车起始点的角度偏移；通过近似每一周期汽车的运动轨迹积分叠加，得到汽车相对起始点的横向位移与纵向位移；

利用多普勒距离计算步骤，获取所述汽车前进、后退过程中雷达检测到的障碍物的距离，根据当前的汽车行驶速度大小方向与雷达安装角度，计算真实的障碍物距离；

利用三角定位距离计算步骤，实时获取两个雷达分别检测到的雷达的超声波飞行时间，结合两个雷达之间的距离，根据勾股定理计算出障碍物相对于汽车的实际位置；

利用实时跟踪障碍物以及判断障碍物距离步骤，实时获取超声波雷达的回波高度、回波宽度、余震时间，计算出障碍物相对于汽车的角度和位置。

2.根据权利要求 1 所述的基于超声波雷达的汽车周围环境监测方法，其特征在于，当所述三角定位距离计算步骤计算出障碍物时，所述实时跟踪障碍物以及判断障碍物距离步骤获得的障碍物位置为辅数据，所述三角定位距离计算步骤获得的障碍物位置为主数据。

3.根据权利要求 1 所述的基于超声波雷达的汽车周围环境监测方法，其特征在于，所述定位计算步骤包括，根据微积分原理，采用每个 CAN 报文更新周期的汽车速度常量为汽车当前速度与汽车前一周期速度的平均值，采用每个 CAN 报文更新周期的汽车横摆角速度常量为汽车当前横摆角速度与汽车前一周期横摆角速度的平均值；

计算汽车每个 CAN 报文周期的转弯半径为：汽车每个 CAN 报文周期内的速度与汽车周期内的横摆角速度相除之商。

4.根据权利要求 3 所述的基于超声波雷达的汽车周围环境监测方法，其特征在于，所述定位计算步骤采用 10m 为界限的局部定位算法，当汽车位移超过 10m 时，以当前汽车位置建立坐标系，重置汽车的坐标和转角；

计算得到汽车在每一 CAN 报文周期的位移：汽车每个 CAN 报文周期内的速度与 CAN报文周期之乘积；

计算汽车当前位移：汽车每个当前 CAN 报文周期内的速度与 CAN报文周期的乘积之和；

通过对汽车横摆角速度的积分得到汽车角度偏转量；根据汽车每个 CAN 报文周期的转弯半径、汽车当前位移数据以及汽车角度偏转量，计算得出汽车后轴中心点的 X 坐标、Y坐标。

5.根据权利要求 1 所述的基于超声波雷达的汽车周围环境监测方法，其特征在于，所述多普勒距离计算步骤包括，获取每个雷达的安装角度，根据微积分原理，获取安装于汽车前端的四个短距离雷达检测到的与障碍物的距离，所述四个短距离雷达检测到的与障碍物的距离为雷达超声波飞行距离减去汽车行驶距离的之差的一半；

获取所述长距离雷达检测到的与障碍物的距离，所述长距离雷达检测到的与障碍物的距离为雷达超声波飞行距离加上汽车行驶距离的之和的一半。

6.根据权利要求 1 所述的基于超声波雷达的汽车周围环境监测方法，其特征在于，若当前雷达能够检测到一个障碍物，而且旁边的雷达也接受到了超声波，这时采用所述三角定位距离计算步骤对障碍物进行定位。

7.根据权利要求 6 所述的基于超声波雷达的汽车周围环境监测方法，其特征在于，所述三角定位距离计算步骤包括，基于雷达的单发多收进行定位算法，根据当前雷达检测到的第一超声波飞行时间，附近雷达检测到的第二超声波飞行时间，根据速度距离公式，获取当前雷达与障碍物的距离，附近雷达与障碍物的距离，再结合两雷达之间距离，形成一个三角形，通过雷达的坐标计算障碍物的坐标。