本發(fā)明屬于汽車(chē)電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種防地面誤測(cè)誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車(chē)超聲波探測(cè)方法及探測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

超聲波傳感器在汽車(chē)上的運(yùn)用是越來(lái)越普及了，比如在車(chē)上俗稱(chēng)的倒車(chē)?yán)走_(dá)，即前后泊車(chē)輔助系統(tǒng)，通過(guò)布置在車(chē)后及車(chē)前的超聲波傳感器對(duì)汽車(chē)前后周邊環(huán)境進(jìn)行偵測(cè)，判別物體，掃除盲區(qū)，采用的是超聲波探測(cè)技術(shù)，所用的傳感器為超聲波傳感器。

目前，汽車(chē)上新增加運(yùn)用的半自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)或自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)（以下統(tǒng)稱(chēng)為自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)），其也是通過(guò)超聲波傳感器對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行探測(cè)，用超聲波自動(dòng)泊車(chē)傳感器來(lái)尋找，識(shí)別車(chē)位。目前部分汽車(chē)上運(yùn)用的汽車(chē)盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（或稱(chēng)盲點(diǎn)輔助系統(tǒng)），也采用的是超聲波探測(cè)技術(shù)，其通過(guò)超聲波盲點(diǎn)傳感器對(duì)汽車(chē)左右車(chē)道車(chē)外后視鏡不能觀察到的盲區(qū)區(qū)域進(jìn)行探測(cè)，以輔助汽車(chē)駕駛員變道、行車(chē)。

如圖1所示，汽車(chē)設(shè)置有泊車(chē)傳感器16、13（也俗稱(chēng)倒車(chē)?yán)走_(dá)傳感器），也稱(chēng)RPA傳感器，分別布置于車(chē)前、車(chē)后不同位置，前面?zhèn)鞲衅鱾€(gè)數(shù)通常為4個(gè)或2個(gè)，后面?zhèn)鞲衅鱾€(gè)數(shù)通常為4個(gè)、3個(gè)或2個(gè)。

超聲波盲點(diǎn)傳感器11、12，也稱(chēng)BSA傳感器，通常車(chē)左后及車(chē)右后各布置1個(gè)。

自動(dòng)泊車(chē)傳感器14、15、17、18，也稱(chēng)APA傳感器，通常車(chē)前左側(cè)、車(chē)前右側(cè)、車(chē)后左側(cè)、車(chē)后右側(cè)各布置1個(gè)。APA傳感器14、15同時(shí)也作為盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的行車(chē)路況狀態(tài)判斷輔助傳感器，在部分運(yùn)用上，APA傳感器17、18同時(shí)也可作為盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的盲區(qū)輔助探測(cè)傳感器，以增大系統(tǒng)對(duì)盲區(qū)的覆蓋范圍。圖2，為傳統(tǒng)超聲波傳感器的外形圖。

目前汽車(chē)上運(yùn)用的超聲波傳感器，通常，傳感器安裝于汽車(chē)保險(xiǎn)杠上，安裝高度為45-65厘米。傳感器安裝過(guò)低時(shí)，會(huì)適當(dāng)設(shè)置上仰一定的角度，以避免傳感器對(duì)地面誤測(cè)誤報(bào)。

作為RPA傳感器運(yùn)用時(shí)，經(jīng)常有這種情況：譬如，當(dāng)RPA傳感器安裝高度為35厘米至45厘米時(shí)，傳感器上仰10度至20度。但BSA傳感器及APA傳感器，通常安裝高度不能過(guò)低，上仰角度不能過(guò)大，因?yàn)榘惭b高度過(guò)低，上仰角度過(guò)大，因傳感器探測(cè)角度朝向關(guān)系，傳感器對(duì)遠(yuǎn)距離障礙物（如車(chē)輛）的探測(cè)能力會(huì)顯著下降，而B(niǎo)SA傳感器及APA傳感器，要求其有更強(qiáng)的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力。

同時(shí)，作為BSA傳感器及APA傳感器使用時(shí)，傳感器安裝高度也不能過(guò)高，因?yàn)橥ǔＦ?chē)（轎車(chē)）車(chē)頭前端部分高度低于1米，其超聲波強(qiáng)反射點(diǎn)處于高度70厘米以下，傳感器安裝過(guò)高，不利于其對(duì)汽車(chē)（轎車(chē)）的探測(cè)。因此超聲波BSA傳感器及APA傳感器，在汽車(chē)上的安裝高度通常為45-65厘米之間，在這區(qū)間，當(dāng)安裝處于偏低位置時(shí)，通常設(shè)計(jì)其以一定的小角度上仰，如1度至7度，上仰角度不會(huì)過(guò)大。

以下，對(duì)超聲波傳感器對(duì)障礙物（物體）的探測(cè)原理做基本說(shuō)明。

圖3為傳統(tǒng)傳感器SA對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿的探測(cè)示意圖，傳感器SA外形如圖2，設(shè)傳感器SA的安裝高度H為60厘米，傳感器水平安裝，無(wú)上仰。傳感器SA的量程距離為L(zhǎng)S（設(shè)為6米），傳感器對(duì)距離LG1（2.5米）的標(biāo)準(zhǔn)桿P1（直徑75毫米的PVC水管簡(jiǎn)稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)桿，ISO標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行探測(cè)；所產(chǎn)生的工作時(shí)序信號(hào)如圖4，傳感器SA探測(cè)周期為T(mén)60（等于2*LS/（340米/秒），超聲波的傳播速度通常為340米/秒）。TA為傳感器SA的發(fā)射余振信號(hào)，SAP1為傳感器SA對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿P1探測(cè)的回波信號(hào)。

因傳感器具有水平與垂直探測(cè)角度特性，傳感器垂直探測(cè)角度越大其越易對(duì)地面或地面碎石誤測(cè)誤報(bào)，傳感器垂直探測(cè)角度越小其越不容易對(duì)地面或地面碎石誤測(cè)誤報(bào)。

見(jiàn)圖3，依標(biāo)準(zhǔn)要求，傳感器在對(duì)障礙物進(jìn)行探測(cè)時(shí)，要求其不對(duì)地面及地面上3-5厘米高的碎石產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)（地面碎石設(shè)為GS）。GS在離傳感器不同的距離段，其超聲波反射所產(chǎn)生的回波信號(hào)大小是不一樣的，通常從距離傳感器70厘米開(kāi)始至1米多距離，反射最強(qiáng)，所產(chǎn)生的回波信號(hào)SAG1最強(qiáng)（幅值最高），距離隨之增加，不同段GS所產(chǎn)生的回波信號(hào)SAG2……至SAGn，信號(hào)強(qiáng)度逐漸遞減。因?yàn)槠?chē)超聲波的此固有特性及行業(yè)相應(yīng)要求，因此當(dāng)傳感器在對(duì)障礙物進(jìn)行正常探測(cè)時(shí)，其要對(duì)GS所產(chǎn)生的回波信號(hào)進(jìn)行濾除處理以防止誤測(cè)誤報(bào)，以保證傳感器對(duì)障礙物的有效探測(cè)。通常的處理方法是：在傳感器對(duì)傳聲器（探芯）發(fā)射驅(qū)動(dòng)后，開(kāi)始接收回波，對(duì)不同時(shí)間段（相當(dāng)于與傳感器不同距離段）GS的回波信號(hào)，傳感器檢測(cè)電路對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)判斷，檢測(cè)電路在不同的時(shí)間段（相當(dāng)于與傳感器不同的距離段）設(shè)置不同的閥值（門(mén)檻），以對(duì)GS的回波信號(hào)進(jìn)行濾除；如圖4，第一閥值ST1、第二閥值ST2、。。。。。。、STn，均高于在相應(yīng)時(shí)間段（距離段）GS所產(chǎn)生的回波信號(hào)SAG1、SAG2、。。。。。。、SAGn；故傳感器檢測(cè)電路不識(shí)別各段GS回波信號(hào)，通過(guò)不同閥值有效地對(duì)各段GS回波信號(hào)進(jìn)行了濾除。從而，實(shí)現(xiàn)傳感器全程不對(duì)地面碎石GS產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)。這是當(dāng)前最為常用的超聲波傳感器防止地面誤報(bào)誤測(cè)的方法。

同時(shí)，圖3中，傳感器SA對(duì)距離LG1（2.5米）的標(biāo)準(zhǔn)桿P1進(jìn)行探測(cè)，由圖4時(shí)序信號(hào)圖可知，標(biāo)準(zhǔn)桿P1產(chǎn)生的回波信號(hào)SAP1信號(hào)強(qiáng)度足夠，超過(guò)對(duì)應(yīng)閥值ST4，因此傳感器檢測(cè)電路可識(shí)別該回波信號(hào)，從而，傳感器SA判定出標(biāo)準(zhǔn)桿P1的存在以及計(jì)算出傳感器SA與標(biāo)準(zhǔn)桿P1之間的距離。圖3中，曲線FAC為傳感器SA的垂直探測(cè)范圍包絡(luò)曲線，由此曲線，也可判知，傳感器SA可以探測(cè)到處于其探測(cè)范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)桿P1；并可判知，傳感器SA不會(huì)對(duì)地面碎石產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)。

綜上，可知，傳感器SA對(duì)物體進(jìn)行探測(cè)，不論是標(biāo)準(zhǔn)桿P1的回波信號(hào)，還是地面碎石GS的回波信號(hào)，如果傳感器檢測(cè)電路判斷其回波信號(hào)小于相應(yīng)閥值，那么傳感器則不對(duì)其產(chǎn)生信號(hào)輸出，不會(huì)判定該物體的存在；如果傳感器檢測(cè)電路判斷其回波信號(hào)值達(dá)到相應(yīng)閥值，那么傳感器則對(duì)其產(chǎn)生有效信號(hào)輸出，判定出該物體的存在以及計(jì)算出傳感器與該物體的距離。

圖5為傳感器SA對(duì)距離LG2（5米）的標(biāo)準(zhǔn)桿P2的探測(cè)示意圖，傳感器SA的量程距離仍為L(zhǎng)S（6米），所產(chǎn)生的工作時(shí)序信號(hào)如圖6，SAP2為傳感器SA對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿P2探測(cè)的回波信號(hào)，可見(jiàn)，同樣的傳感器，因?yàn)檎系K物（標(biāo)準(zhǔn)桿）的距離增加了一倍（LG2=2*LG1），回波信號(hào)SAP2相比SAP1信號(hào)強(qiáng)度明顯減小。同時(shí)，由圖6可知，回波信號(hào)SAP2的信號(hào)強(qiáng)度不達(dá)相應(yīng)閥值STn，因此，傳感器SA不能探測(cè)到距離LG2處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2。由圖5，傳感器SA的垂直探測(cè)范圍包絡(luò)曲線FAC，也可判知，傳感器SA不能探測(cè)到遠(yuǎn)處處于其探測(cè)范圍外的標(biāo)準(zhǔn)桿P2。

如圖3、圖4、圖5、圖6所示，傳統(tǒng)傳感器SA在優(yōu)選傳聲器（探芯）、優(yōu)化電子電路的基礎(chǔ)上，在防止地面誤測(cè)誤報(bào)的前提下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)距離2.5米標(biāo)準(zhǔn)桿的探測(cè)，但沒(méi)能實(shí)現(xiàn)對(duì)距離5米標(biāo)準(zhǔn)桿的探測(cè)。汽車(chē)上運(yùn)用的超聲波RPA傳感器，BSA傳感器、APA傳感器，因其作用功能的不同，因此對(duì)傳感器的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力以及傳感器的探測(cè)反應(yīng)速度要求是不一樣的。遠(yuǎn)距離探測(cè)能力是超聲波傳感器最為重要的性能指標(biāo)之一，傳感器的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力，通常以傳感器對(duì)直徑75毫米的PVC水管（標(biāo)準(zhǔn)桿）進(jìn)行探測(cè)，在不對(duì)地面誤測(cè)誤報(bào)的前提下，傳感器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿的探測(cè)距離越遠(yuǎn)，代表傳感器的遠(yuǎn)距離探測(cè)性能越強(qiáng)。RPA傳感器的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力要求相對(duì)較低，通常，RPA傳感器的量程距離設(shè)為2.5米左右，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿在1.8米左右能測(cè)到則可。BSA傳感器作為對(duì)汽車(chē)外后視鏡左右車(chē)道盲區(qū)的車(chē)輛進(jìn)行探測(cè)需要，因此傳感器的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力要求相對(duì)高，通常BSA傳感器的量程距離設(shè)為4-6米，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿在5米左右要求測(cè)到。APA傳感器作為車(chē)位環(huán)境狀態(tài)探測(cè)、識(shí)別使用，因此傳感器的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力要求相對(duì)較高，通常APA傳感器的量程距離設(shè)為4-5米，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿在3.5米左右要求測(cè)到。由上可知，傳統(tǒng)傳感器SA目前可以滿足作為RPA傳感器之用，但難以滿足作為BSA傳感器及APA傳感器之用，特別是難以滿足作為BSA傳感器之用。

因此，基于以上原因，業(yè)界在想方設(shè)法改進(jìn)、提高超聲波傳感器的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力。

目前，通常，增強(qiáng)傳感器遠(yuǎn)距離探測(cè)能力的方法有：

一、增強(qiáng)單個(gè)傳感器內(nèi)傳聲器（也稱(chēng)探芯）的功率，譬如采用更大尺寸規(guī)格、功率更大的傳聲器，譬如同樣尺寸規(guī)格傳聲器，但改變內(nèi)部壓電陶瓷片的規(guī)格增大功率，傳聲器功率增大，傳聲器發(fā)射聲波能量增大，因此同樣的障礙物其反射的回波能量增強(qiáng)，因此得以提高傳感器的靈敏度，增強(qiáng)探測(cè)能力；

二、改變傳聲器尺寸規(guī)格，譬如增加外徑、高度，改變傳聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)傳聲器的超聲波接收能力，使得同樣的發(fā)射功率，但因?yàn)閭鞲衅骰夭ㄊ占芰υ鰪?qiáng)，從而提高靈敏度；

三、傳聲器規(guī)格不變，改進(jìn)電子電路，提高對(duì)傳聲器的驅(qū)動(dòng)功率，增強(qiáng)超聲波發(fā)射以增強(qiáng)回波反射；改進(jìn)電子電路，提高信噪比，最大限度的提高放大倍數(shù)，等等，以提高傳感器的靈敏度；

四、如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201610122775.5，一種汽車(chē)超聲波探測(cè)方法及傳感器，傳感器通過(guò)多個(gè)傳聲器同時(shí)同節(jié)奏發(fā)射超聲波，增強(qiáng)發(fā)射及回波，提高靈敏度，以此增強(qiáng)傳感器的探測(cè)能力。

以上方法對(duì)增強(qiáng)傳感器的靈敏度，提高傳感器對(duì)遠(yuǎn)方物體的探測(cè)能力都有一定的提升作用，但都存在一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，那就是，在傳感器靈敏度增加、對(duì)遠(yuǎn)方物體探測(cè)能力增強(qiáng)的同時(shí)，在傳感器的垂直探測(cè)范圍內(nèi)，傳感器難以濾除地面碎石所產(chǎn)生的隨傳感器靈敏度增加而增強(qiáng)的回波信號(hào)，特別是難以濾除傳感器近距離處地面碎石所產(chǎn)生的增強(qiáng)的回波信號(hào)，即，傳感器存在對(duì)地面（地面碎石）誤測(cè)誤報(bào)。詳細(xì)說(shuō)明如下：

設(shè)靈敏度提高后的超聲波傳感器為改良傳感器SB，改良傳感器SB外形如圖2，安裝條件等不變。

圖7為傳感器SB對(duì)距離LG2（5米）標(biāo)準(zhǔn)桿P2的探測(cè)示意圖，傳感器SB的量程距離為L(zhǎng)S（6米），所產(chǎn)生的工作時(shí)序信號(hào)如圖8，SBP2為傳感器SB對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿P2探測(cè)的回波信號(hào)，可見(jiàn)，改良傳感器SB，同樣的遠(yuǎn)距離LG2，但其對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿的回波信號(hào)SBP2相比傳感器SA對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿P2的回波信號(hào)SAP2有明顯增強(qiáng)。且回波信號(hào)SBP2的信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)相應(yīng)閥值STn，因此傳感器SB可以探測(cè)到距離LG2處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2。

由工作時(shí)序信號(hào)圖8可知，傳感器SB在不同時(shí)間段（距離段）GS的回波信號(hào)SBG1、SBG2、。。。。。。、SBGn，相對(duì)傳感器SA在不同時(shí)間段（距離段）GS的回波信號(hào)SAG1、SAG2、。。。。。。、SAGn，也增強(qiáng)了，特別是第一、二時(shí)間段（近距離段）GS的回波信號(hào)SBG1、SBG2較SAG1、SAG2有明顯增加，且第一（最大）閥值ST1調(diào)節(jié)至上限（最高值）也已不能濾除GS回波信號(hào)SBG1。即傳感器SB在近距離已經(jīng)不能濾除地面碎石GS所產(chǎn)生的回波信號(hào)。

圖7中，曲線FBC為傳感器SB的垂直探測(cè)范圍包絡(luò)曲線，由此曲線，也可判知，傳感器SB雖然可以探測(cè)到處于其探測(cè)范圍內(nèi)遠(yuǎn)處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2，但是其已經(jīng)對(duì)地面產(chǎn)生了誤測(cè)誤報(bào)（曲線FBC下端已與地面部分干涉、重疊）。

也就是說(shuō)，改良傳感器SB，在對(duì)近距離的物體探測(cè)時(shí)，傳感器分不清是正常的障礙物還是地面碎石，如果傳感器SB近距離處對(duì)障礙物進(jìn)行探測(cè)及報(bào)警，那么，傳感器SB近距離處也會(huì)對(duì)地面碎石進(jìn)行探測(cè)及報(bào)警，即傳感器SB存在地面誤測(cè)誤報(bào)。也就是說(shuō)，在傳統(tǒng)傳感器靈敏度大幅提高后，雖然傳感器對(duì)遠(yuǎn)距離處的物體探測(cè)能力增強(qiáng)了，但其近距離處探測(cè)功能失效了。

由上可知，當(dāng)傳感器靈敏度提高，對(duì)遠(yuǎn)距離處的物體探測(cè)能力增強(qiáng)后，傳感器對(duì)地面存在誤測(cè)誤報(bào)，因此傳感器的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力沒(méi)有得到有效提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)改進(jìn)、防地面誤測(cè)誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車(chē)超聲波探測(cè)裝置，本發(fā)明的另一目的是提供一種實(shí)施上述裝置的防地面誤測(cè)誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車(chē)超聲波探測(cè)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明防地面誤測(cè)誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車(chē)超聲波探測(cè)裝置，包括若干個(gè)超聲波傳感器，各個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)距離不同，各個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)信號(hào)相互疊加，來(lái)屏蔽其中對(duì)地面的誤測(cè)信號(hào)，并最終提取各個(gè)超聲波傳感器探測(cè)的有用信號(hào)，組合成連續(xù)性的遠(yuǎn)距離探測(cè)信號(hào)。

進(jìn)一步，若干個(gè)所述超聲波傳感器可以是組合在一起為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，也可以是分體獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述超聲波傳感器包括傳聲器及電子電路單元，所述電子電路單元對(duì)所述傳聲器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以及對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、運(yùn)算處理，以得出探測(cè)距離。

進(jìn)一步，所述超聲波傳感器還包括外殼組件單元、以及安裝在其內(nèi)的膠套單元，外殼組件單元上設(shè)置有連接器單元。

進(jìn)一步，所述傳聲器通過(guò)膠套單元固定設(shè)置在所述外殼組件單元內(nèi)，所述連接器單元為所述傳感器的對(duì)外硬件接口，所述傳感器通過(guò)所述連接器單元對(duì)外信號(hào)傳輸。

進(jìn)一步，所述超聲波傳感器作為汽車(chē)盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)盲點(diǎn)傳感器運(yùn)用時(shí)，所述超聲波探測(cè)裝置與汽車(chē)反射器設(shè)置為一體。

一種實(shí)施上述超聲波探測(cè)裝置的防地面誤測(cè)誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車(chē)超聲波探測(cè)方法，具體為：將若干個(gè)超聲波傳感器根據(jù)探測(cè)距離的遠(yuǎn)近分為逐步遞減的等級(jí)，其中，一個(gè)超聲波傳感器對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的距離不大于下一等級(jí)超聲波傳感器的實(shí)際探測(cè)距離；若干個(gè)超聲波傳感器協(xié)同工作，均逐級(jí)通過(guò)下一等級(jí)超聲波傳感器的探測(cè)信號(hào)來(lái)屏蔽上一級(jí)傳感器的誤測(cè)信號(hào)，并最終提取各個(gè)超聲波傳感器探測(cè)的有用信號(hào)，組合成連續(xù)性的遠(yuǎn)距離探測(cè)信號(hào)。

進(jìn)一步，最低等級(jí)的所述超聲波傳感器不對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的信號(hào)。

進(jìn)一步，所述超聲波探測(cè)方法中設(shè)置有兩個(gè)超聲波傳感器，所述超聲波傳感器可以是組合在一起為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，也可以是分體獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述超聲波探測(cè)方法中設(shè)置有兩個(gè)超聲波傳感器S1、S2，超聲波傳感器S1、超聲波傳感器S2同時(shí)對(duì)障礙物進(jìn)行探測(cè)。

進(jìn)一步，所述超聲波傳感器S1、超聲波傳感器S2的探測(cè)方法為：

1）增強(qiáng)超聲波傳感器S1的靈敏度，使得超聲波傳感器S1的最遠(yuǎn)探測(cè)距離盡可能增加，至最遠(yuǎn)探測(cè)距離L，直到超聲波傳感器S1恰好不對(duì)0-L行程內(nèi)的地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)；

2）增強(qiáng)超聲波傳感器S2的靈敏度，使得超聲波傳感器S2的最遠(yuǎn)探測(cè)距離達(dá)到a*L，a>1；

3）調(diào)整超聲波傳感器S2的測(cè)量參數(shù)，使得超聲波傳感器S2不對(duì)L-a*L行程內(nèi)的地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)；

4）超聲波傳感器S1對(duì)0-L行程內(nèi)的障礙物進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)屏蔽超聲波傳感器S2對(duì)0-L行程內(nèi)物體的探測(cè)，超聲波傳感器S2對(duì)L-a*L行程內(nèi)的障礙物進(jìn)行探測(cè)；

5）綜合超聲波傳感器S1、超聲波傳感器S2的探測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)0-a*L行程內(nèi)，無(wú)誤測(cè)誤報(bào)的有效超聲波探測(cè)。

本發(fā)明通過(guò)設(shè)置若干個(gè)超聲波傳感器，并通過(guò)設(shè)計(jì)各個(gè)超聲波傳感器的靈敏度，在防止地面誤測(cè)誤報(bào)條件下，使得探測(cè)裝置的有效遠(yuǎn)距離探測(cè)能力大大提高。

附圖說(shuō)明

圖1為汽車(chē)超聲波傳感器布置示意圖；

圖2為傳統(tǒng)超聲波傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為傳統(tǒng)傳感器SA對(duì)距離LG1標(biāo)準(zhǔn)桿探測(cè)示意圖；

圖4為傳統(tǒng)傳感器SA對(duì)距離LG1標(biāo)準(zhǔn)桿探測(cè)工作時(shí)序信號(hào)示意圖；

圖5為傳統(tǒng)傳感器SA對(duì)距離LG2標(biāo)準(zhǔn)桿探測(cè)示意圖；

圖6為傳統(tǒng)傳感器SA對(duì)距離LG2標(biāo)準(zhǔn)桿探測(cè)工作時(shí)序信號(hào)示意圖；

圖7為改良傳感器SB對(duì)距離LG2標(biāo)準(zhǔn)桿探測(cè)示意圖；

圖8為改良傳感器SB對(duì)距離LG2標(biāo)準(zhǔn)桿探測(cè)工作時(shí)序信號(hào)示意圖；

圖9為設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)裝置SZ結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為超聲波傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)裝置SZ對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿垂直分解探測(cè)示意圖；

圖12為設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)裝置SZ對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿垂直綜合探測(cè)示意圖；

圖13為探測(cè)裝置與反射器組件布置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，參考附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的說(shuō)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。

為了易于說(shuō)明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左”“右”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于說(shuō)明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位（旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位），這里所用的空間相對(duì)說(shuō)明可相應(yīng)地解釋。

如圖9至圖13所示，本發(fā)明防地面誤測(cè)誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車(chē)超聲波探測(cè)裝置，可根據(jù)工作需求，設(shè)置若干個(gè)超聲波傳感器，若干個(gè)超聲波傳感器可以是組合為一體的整體結(jié)構(gòu)，也可是分體獨(dú)立結(jié)構(gòu)。

各個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)距離不同，其中可包含遠(yuǎn)距離超聲波傳感器、中程距離超聲波傳感器、短距離超聲波傳感器等，各個(gè)超聲波傳感器同對(duì)一個(gè)方位進(jìn)行探測(cè)，并將各個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)信號(hào)相互疊加，采集這些探測(cè)信號(hào)中準(zhǔn)確信號(hào)，并屏蔽其中對(duì)地面的誤測(cè)信號(hào)。最終通過(guò)提取各個(gè)超聲波傳感器探測(cè)的有用信號(hào)，組合成連續(xù)性的遠(yuǎn)距離探測(cè)信號(hào)。

本實(shí)施例中，超聲波探測(cè)裝置SZ以設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器S1、S2，來(lái)對(duì)本發(fā)明探測(cè)裝置進(jìn)行示例性說(shuō)明。

圖9為設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)裝置SZ結(jié)構(gòu)示意圖，探測(cè)裝置SZ包含超聲波傳感器S1及超聲波傳感器S2。

圖10為單個(gè)超聲波傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，單個(gè)超聲波傳感器包括傳聲器20a、硅膠套單元20b、電子電路單元20d、連接器單元20e、外殼組件單元20c。

電子電路單元20d對(duì)所述傳聲器20a進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以及對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、運(yùn)算處理，以得出探測(cè)距離。電子電路單元20d內(nèi)集成設(shè)置有單片機(jī)、電源模塊、通訊模塊、超聲波發(fā)射模塊和超聲波接收模塊。一組超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊對(duì)應(yīng)于一個(gè)傳聲器來(lái)控制其工作。

硅膠套單元20b為傳聲器20a提供防護(hù)及減震作用。連接器單元20e實(shí)現(xiàn)傳感器電源供應(yīng)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)扔布B接功能，并與外殼組件單元20c一起為傳感器提供整體安裝支持及防護(hù)。各單元組裝集成為一體，形成超聲波傳感器，通常傳感器采用填充膠進(jìn)行灌封，以實(shí)現(xiàn)防水功能（部分傳感器則直接利用外殼組件進(jìn)行結(jié)構(gòu)式密封達(dá)到防水功能，不采用填充膠進(jìn)行灌封）。

以上組成說(shuō)明是針對(duì)各個(gè)超聲波傳感器為分體的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，即各個(gè)超聲波傳感器為單獨(dú)的個(gè)體。當(dāng)各個(gè)超聲波傳感器組合在一起為一體的整體結(jié)構(gòu)時(shí)，各傳感器可以是簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)設(shè)置組合，譬如各傳感器仍具有獨(dú)立的電子電路單元、連接器單元等；也可以是更為深入的設(shè)置組合，譬如共用電子電路單元、連接器單元等。探測(cè)裝置在傳感器組合設(shè)置方式上無(wú)固定限制。探測(cè)裝置為多個(gè)超聲波傳感器組合為一體的整體結(jié)構(gòu)方式時(shí)，整個(gè)探測(cè)裝置也可以稱(chēng)之為一個(gè)超聲波傳感器。本發(fā)明探測(cè)裝置的各個(gè)超聲波傳感器，或?yàn)榻M合為一體的整體結(jié)構(gòu)方式，或?yàn)榉煮w獨(dú)立結(jié)構(gòu)方式，是以方便滿足其在汽車(chē)上的布置、運(yùn)用，以提高功能、性能，或提高安裝外觀美觀為不同出發(fā)點(diǎn)而進(jìn)行的。

此外，在具體設(shè)計(jì)上，本發(fā)明探測(cè)裝置中各個(gè)超聲波傳感器（傳聲器）可設(shè)為不同的工作頻率（譬如40KHz、48KHz或其它），以此兩者可以同時(shí)工作，對(duì)障礙物進(jìn)行探測(cè)；也可設(shè)為相同的工作頻率，各個(gè)超聲波傳感器采用輪流、循環(huán)工作的方式，一個(gè)超聲波傳感器工作完，再另一個(gè)超聲波傳感器開(kāi)始工作，以此去除同頻干擾。

超聲波傳感器作為汽車(chē)盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)盲點(diǎn)傳感器運(yùn)用時(shí)，超聲波探測(cè)裝置SZ與汽車(chē)反射器10設(shè)置為一體。

如圖13所示，超聲波探測(cè)裝置SZ與反射器組件布置示意圖，本發(fā)明超聲波探測(cè)裝置SZ的一種安裝結(jié)構(gòu)形式，即，當(dāng)本發(fā)明超聲波探測(cè)裝置SZ作為汽車(chē)盲點(diǎn)傳感器（BSA傳感器）運(yùn)用時(shí)，超聲波探測(cè)裝置SZ與汽車(chē)反射器10（反光片）設(shè)置為一體，制成組件，然后將組件再安裝固定于汽車(chē)保險(xiǎn)杠上。

該設(shè)置形式具有如下優(yōu)點(diǎn)：

一，超聲波探測(cè)裝置SZ中各超聲波傳感器與反射器設(shè)制為一體，顯得各超聲波傳感器較隱蔽，從而使得車(chē)后整體外觀美觀。如果兩個(gè)或多個(gè)超聲波傳感器直接安裝布置于保險(xiǎn)杠，多個(gè)超聲波傳感器在保險(xiǎn)杠上看起來(lái)顯得過(guò)于突出，不那么雅致。

二，通過(guò)組件自身形狀、結(jié)構(gòu)的調(diào)整，組件在保險(xiǎn)杠上布置位置、角度的調(diào)整，使得探測(cè)裝置各個(gè)超聲波傳感器在車(chē)上均容易選定、獲得更佳的布置方位及角度，從而獲得更佳的探測(cè)性能。超聲波傳感器直接安裝固定于保險(xiǎn)杠上的方式，則缺少這樣的調(diào)整靈活度。

三，汽車(chē)保險(xiǎn)杠顏色有很多種，各超聲波傳感器與反射器設(shè)制為一體，可以大大減少超聲波傳感器外表所需噴油漆的顏色種類(lèi)，只需一兩種與反射器匹配佳的顏色即可。但如果超聲波傳感器直接安裝布置于保險(xiǎn)杠上，為使超聲波傳感器外表面保持與車(chē)身一樣的顏色，則需要噴涂很多種顏色油漆，以致加工麻煩、成本增加。

同時(shí)， 本發(fā)明防地面誤測(cè)誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車(chē)超聲波探測(cè)方法及探測(cè)裝置，除了可以運(yùn)用在通常所說(shuō)的汽車(chē)上，也可以運(yùn)用在三輪車(chē)、摩托車(chē)、殘疾車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)等各類(lèi)種類(lèi)、大小不同的車(chē)輛上，如采用本發(fā)明汽車(chē)超聲波探測(cè)方法及探測(cè)裝置，都屬于本發(fā)明涵蓋的范圍。

一種上述超聲波探測(cè)裝置SZ的防地面誤測(cè)誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車(chē)超聲波探測(cè)方法，具體為：將若干個(gè)超聲波傳感器根據(jù)探測(cè)距離的遠(yuǎn)近分為逐步遞減的等級(jí)，比如：探測(cè)距離為3米的設(shè)置有第一等級(jí)，探測(cè)距離為6米的設(shè)置有第二等級(jí)，探測(cè)距離為9米的設(shè)置有第三等級(jí)，探測(cè)距離為12米的設(shè)置有第四等級(jí)，探測(cè)距離為15米的設(shè)置有第五等級(jí)，探測(cè)距離為18米的設(shè)置有第六等級(jí)，探測(cè)距離為21米的設(shè)置有第七等級(jí)，依次類(lèi)推。

其中，一個(gè)超聲波傳感器對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的距離不大于下一等級(jí)超聲波傳感器的實(shí)際探測(cè)距離，最低等級(jí)的所述超聲波傳感器不對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的信號(hào)。即：第七等級(jí)超聲波傳感器對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的距離不大于第六等級(jí)超聲波傳感器的實(shí)際探測(cè)距離，第六等級(jí)超聲波傳感器對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的距離不大于第五等級(jí)超聲波傳感器的實(shí)際探測(cè)距離，第五等級(jí)超聲波傳感器對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的距離不大于第四等級(jí)超聲波傳感器的實(shí)際探測(cè)距離，第四等級(jí)超聲波傳感器對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的距離不大于第三等級(jí)超聲波傳感器的實(shí)際探測(cè)距離，第三等級(jí)超聲波傳感器對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的距離不大于第二等級(jí)超聲波傳感器的實(shí)際探測(cè)距離，第二等級(jí)超聲波傳感器對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的距離不大于第一等級(jí)超聲波傳感器的實(shí)際探測(cè)距離，第一等級(jí)超聲波傳感器不對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)的信號(hào)。

若干個(gè)超聲波傳感器協(xié)同工作，均逐級(jí)通過(guò)下一等級(jí)超聲波傳感器的探測(cè)來(lái)屏蔽上一級(jí)傳感器的誤測(cè)信號(hào)，并最終提取各個(gè)超聲波傳感器探測(cè)的有用信號(hào)，組合成連續(xù)性的遠(yuǎn)距離探測(cè)信號(hào)。

本實(shí)施例中，超聲波探測(cè)裝置SZ以設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器S1、S2，來(lái)對(duì)本發(fā)明探測(cè)方法進(jìn)行示例性說(shuō)明。

如圖9所示，探測(cè)裝置SZ由超聲波傳感器S1及S2組成（組合為一體的機(jī)構(gòu)），S1、S2兩超聲波傳感器同時(shí)對(duì)障礙物進(jìn)行探測(cè)。圖11為設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)裝置SZ對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿垂直分解探測(cè)示意圖。

探測(cè)裝置SZ的工作過(guò)程為：

一 探測(cè)裝置初始化：

1）超聲波傳感器S1，優(yōu)選垂直探測(cè)角度相對(duì)較小，靈敏度相對(duì)較高性能優(yōu)異的超聲波傳聲器（探芯），優(yōu)化超聲波傳感器電子電路設(shè)計(jì)，

以增強(qiáng)超聲波傳感器S1的靈敏度，使得超聲波傳感器S1的最遠(yuǎn)探測(cè)距離盡可能增加，至最遠(yuǎn)探測(cè)距離L，直到超聲波傳感器S1恰好不對(duì)0-L行程內(nèi)的地面（地面碎石）產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)，超聲波傳感器S1設(shè)置于此靈敏度。

見(jiàn)圖11，超聲波傳感器S1的垂直探測(cè)范圍包絡(luò)曲線F1C，由F1C可知，在0-L行程內(nèi)，超聲波傳感器S1可以探測(cè)到距離較近處的標(biāo)準(zhǔn)桿P1，但探測(cè)不到距離較遠(yuǎn)處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2，且，超聲波傳感器S1不會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)。同時(shí)，也可知，如果進(jìn)一步提高超聲波傳感器S1的靈敏度（即超聲波傳感器S1的靈敏度設(shè)置得更高），那么超聲波傳感器S1就會(huì)對(duì)0-L行程內(nèi)某處地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)。

故，在0-L行程內(nèi)，超聲波傳感器S1不對(duì)地面誤測(cè)誤報(bào)，超聲波傳感器S1可對(duì)0-L行程內(nèi)的障礙物進(jìn)行有效探測(cè)。

2）超聲波傳感器S2，優(yōu)選垂直探測(cè)角度相對(duì)較小，靈敏度相對(duì)較高性能優(yōu)異的超聲波傳聲器（探芯），優(yōu)化超聲波傳感器電子電路設(shè)計(jì)，

以增強(qiáng)超聲波傳感器S2的靈敏度，使得超聲波傳感器S2的最遠(yuǎn)探測(cè)距離超過(guò)L并盡可能增加，至最遠(yuǎn)探測(cè)距離a*L（a>1），直到超聲波傳感器S2恰好不對(duì)L-a*L行程內(nèi)的地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)，超聲波傳感器S2設(shè)置于此靈敏度。

見(jiàn)圖11，超聲波傳感器S2的垂直探測(cè)范圍包絡(luò)曲線F2C，由F2C可知，因超聲波傳感器S2靈敏度提高后，在0-L行程內(nèi)，超聲波傳感器S2對(duì)某處地面存在誤測(cè)誤報(bào)；在L-a*L行程內(nèi)，超聲波傳感器S2可以探測(cè)到距離較遠(yuǎn)處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2，并且，超聲波傳感器S2不會(huì)對(duì)L-a*L行程內(nèi)地面誤測(cè)誤報(bào)。同時(shí)，也可知，如果進(jìn)一步提高超聲波傳感器S2的靈敏度（即超聲波傳感器S2的靈敏度設(shè)置得更高），那么超聲波傳感器S2就會(huì)對(duì)L-a*L行程內(nèi)某處地面產(chǎn)生誤測(cè)誤報(bào)。

故，在0-L行程內(nèi)，超聲波傳感器S2對(duì)某處地面存在誤測(cè)誤報(bào)，在L-a*L行程內(nèi)，超聲波傳感器S2不對(duì)地面誤測(cè)誤報(bào)，故超聲波傳感器S2可對(duì)L-a*L行程內(nèi)的障礙物進(jìn)行有效探測(cè)。

二 探測(cè)裝置對(duì)障礙物正常探測(cè)

探測(cè)裝置SZ通過(guò)超聲波傳感器S1對(duì)0-L行程內(nèi)的障礙物進(jìn)行探測(cè)，通過(guò)超聲波傳感器S2對(duì)L-a*L行程內(nèi)的障礙物進(jìn)行探測(cè)，屏蔽超聲波傳感器S2對(duì)0-L行程內(nèi)物體的探測(cè)結(jié)果。故，裝置的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力得以加強(qiáng)，有效最遠(yuǎn)探測(cè)距離提高至a*L，且0-a*L全行程內(nèi)有效的防止了對(duì)地面的誤測(cè)誤報(bào)。

見(jiàn)圖12，設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器的探測(cè)裝置SZ對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿垂直綜合探測(cè)示意圖，探測(cè)裝置SZ的垂直探測(cè)范圍包絡(luò)曲線為FC，由FC可知，在0-a*L整體行程內(nèi)，探測(cè)裝置SZ不會(huì)對(duì)地面誤測(cè)誤報(bào)，在0-a*L行程內(nèi)，探測(cè)裝置SZ可以探測(cè)到距離較遠(yuǎn)處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2。

以此，探測(cè)裝置對(duì)0-a*L全行程內(nèi)的障礙物進(jìn)行有效探測(cè)。

目前，傳統(tǒng)的超聲波傳感器，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)桿探測(cè)，最遠(yuǎn)探測(cè)距離L為3米左右（有效最遠(yuǎn)探測(cè)距離，即在防地面誤測(cè)誤報(bào)條件下），而改良的超聲波傳感器，則存在地面誤測(cè)誤報(bào)。采用本發(fā)明探測(cè)方法、裝置，以裝置設(shè)有兩個(gè)超聲波傳感器為例，在防止地面誤測(cè)誤報(bào)條件下，探測(cè)裝置的最遠(yuǎn)探測(cè)距離可由原來(lái)3米提高至6米（即系數(shù)a，值為2），提升幅度大，提升效果顯著。同時(shí)，如果裝置設(shè)置三個(gè)或更多超聲波傳感器，那么探測(cè)裝置的有效遠(yuǎn)距離探測(cè)能力會(huì)進(jìn)一步提高。

本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果：

目前，超聲波探測(cè)裝置越來(lái)越普及，超聲波倒車(chē)?yán)走_(dá)已成為汽車(chē)的標(biāo)配，隨著超聲波傳感器作為自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探測(cè)之用，高性能的超聲波探測(cè)裝置（傳感器）的運(yùn)用與需求正與日俱增。并且，其將更多的運(yùn)用于汽車(chē)上，以輔助汽車(chē)實(shí)現(xiàn)更自動(dòng)、更智能、更安全的駕駛運(yùn)用。

本發(fā)明方案，在汽車(chē)上的運(yùn)用，具有極其廣闊的前景，促進(jìn)、加快本發(fā)明探測(cè)裝置及探測(cè)方法的推廣及運(yùn)用，將創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)也將進(jìn)一步改善提高汽車(chē)的行駛安全，具有非常積極的意義。