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超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备

阅读：364发布：2021-02-25

IPRDB可以提供超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明实施例提供一种超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备，获取待安装的超声波传感器的性能参数，获取目标车辆的轮廓参数，获取所述超声波传感器在所述目标车辆上所需达到的探测要求参数，根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位，所述安装位包括安装坐标和安装角度；由于在确定安装位时，同时考虑了超声波传感器的性能参数、目标车辆的轮廓参数、以及探测要求参数，使得本发明实施例的超声波传感器安装位的确定方法能够适用于任意车型以及任意类型的超声波传感器，具有普适性。，下面是超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种超声波传感器安装位的确定方法，其特征在于，包括：

获取待安装的超声波传感器的性能参数，所述待安装的超声波传感器的数量为至少两个；

获取目标车辆的轮廓参数；

获取所述超声波传感器在所述目标车辆上所需达到的探测要求参数；

根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位，所述安装位包括安装坐标和安装角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能参数包括：所述超声波传感器的波束包络面积，所述轮廓参数包括：车体长度和宽度；

所述预设约束条件用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积与所述波束包络面积之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积与各所述超声波传感器的安装坐标、安装角度、所述车体长度和宽度相关。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束角，所述探测要求参数包括：各所述超声波传感器之间的盲区最大距离；

所述预设约束条件还用于指示相邻超声波传感器间的盲区距离与所述盲区最大距离之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器间的盲区距离与所述波束角、各所述超声波传感器的安装坐标和安装角度相关。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束宽度；

所述预设约束条件还用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离与刹车距离之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离与所述波束宽度、各所述超声波传感器的安装坐标和安装角度相关。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位之前，还包括：根据所述超声波传感器的扫描周期、所述目标车辆的线控响应时间、所述目标车辆开始制动时的速度、地面摩擦系数，确定所述刹车距离。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述探测要求参数还包括：各所述超声波传感器之间的最大间隔距离和最小间隔距离；

所述预设约束条件还用于指示各所述超声波传感器之间的安装距离与下述至少一个参数之间的关系：所述最大间隔距离、所述最小间隔距离、所述车体长度、宽度；其中，各所述超声波传感器之间的安装距离与各所述超声波传感器的安装坐标相关。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位之后，还包括：根据所述超声波传感器的俯仰角度，确定各所述超声波传感器的安装高度。

8.一种超声波传感器安装位的确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待安装的超声波传感器的性能参数，所述待安装的超声波传感器的数量为至少两个；

所述获取模块，还用于获取目标车辆的轮廓参数；

所述获取模块，还用于获取所述超声波传感器在所述目标车辆上所需达到的探测要求参数；

确定模块，用于根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位，所述安装位包括安装坐标和安装角度。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述性能参数包括：所述超声波传感器的波束包络面积，所述轮廓参数包括：车体长度和宽度；

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束角，所述探测要求参数包括：各所述超声波传感器之间的盲区最大距离；

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束宽度；

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：根据所述超声波传感器的扫描周期、所述目标车辆的线控响应时间、所述目标车辆开始制动时的速度、地面摩擦系数，确定所述刹车距离。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述探测要求参数还包括：各所述超声波传感器之间的最大间隔距离和最小间隔距离；

14.根据权利要求8至13任一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：根据所述超声波传感器的俯仰角度，确定各所述超声波传感器的安装高度。

15.一种超声波传感器安装位的确定设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至7任一项所述的方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

说明书全文

超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备。

背景技术

[0002] 超声波传感器是将超声波信号转换为其他能量信号的传感器，由于其成本较低，目前已成为泊车或者辅助泊车等系统的必备传感器。在泊车或者辅助泊车系统中，超声波传感器通过发射器向外发出超声波，并通过接收器接收由障碍物反射回的超声波，根据发出超声波和接收到反射回的超声波之间的时间差来测量车辆与障碍物之间的距离。超声波传感器通过对环境中的障碍物进行感知，为车辆提供安全检查功能。

[0003] 为了保证车辆的探测盲区尽可能小，需要设置多个超声波传感器，并且对各超声波传感器的安装位置进行布局。现有技术中，通常是针对某一个车型、某一种类型的超声波传感器，通过试验的方式不断调整各超声波传感器的安装位置，直至车辆的探测盲区满足预设条件。

[0004] 然而，上述现有技术中，仅涉及针对某一车型、某一类型的超声波传感器的布局方案，这些方案不具有普适性，无法适用于任意车型以及任意类型的超声波传感器。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供一种超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备，能够适用于任意车型和任意类型的超声波传感器，具有普适性。

[0006] 第一方面，本发明实施例提供一种超声波传感器安装位的确定方法，包括：

[0007] 获取待安装的超声波传感器的性能参数，所述待安装的超声波传感器的数量为至少两个；

[0008] 获取目标车辆的轮廓参数；

[0009] 获取所述超声波传感器在所述目标车辆上所需达到的探测要求参数；

[0010] 根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位，所述安装位包括安装坐标和安装角度。

[0011] 可选的，所述性能参数包括：所述超声波传感器的波束包络面积，所述轮廓参数包括：车体长度和宽度；

[0012] 所述预设约束条件用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积与所述波束包络面积之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积与各所述超声波传感器的安装坐标、安装角度、所述车体长度和宽度相关。

[0013] 可选的，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束角，所述探测要求参数包括：各所述超声波传感器之间的盲区最大距离；

[0014] 所述预设约束条件还用于指示相邻超声波传感器间的盲区距离与所述盲区最大距离之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器间的盲区距离与所述波束角、各所述超声波传感器的安装坐标和安装角度相关。

[0015] 可选的，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束宽度；

[0016] 所述预设约束条件还用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离与刹车距离之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离与所述波束宽度、各所述超声波传感器的安装坐标和安装角度相关。

[0017] 可选的，所述根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位之前，还包括：

[0018] 根据所述超声波传感器的扫描周期、所述目标车辆的线控响应时间、所述目标车辆开始制动时的速度、地面摩擦系数，确定所述刹车距离。

[0019] 可选的，所述探测要求参数还包括：各所述超声波传感器之间的最大间隔距离和最小间隔距离；

[0020] 所述预设约束条件还用于指示各所述超声波传感器之间的安装距离与下述至少一个参数之间的关系：所述最大间隔距离、所述最小间隔距离、所述车体长度、宽度；其中，各所述超声波传感器之间的安装距离与各所述超声波传感器的安装坐标相关。

[0021] 可选的，所述根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位之后，还包括：

[0022] 根据所述超声波传感器的俯仰角度，确定各所述超声波传感器的安装高度。

[0023] 第二方面，本发明实施例提供一种超声波传感器安装位的确定装置，包括：

[0024] 获取模块，用于获取待安装的超声波传感器的性能参数，所述待安装的超声波传感器的数量为至少两个；

[0025] 所述获取模块，还用于获取目标车辆的轮廓参数；

[0026] 所述获取模块，还用于获取所述超声波传感器在所述目标车辆上所需达到的探测要求参数；

[0027] 确定模块，用于根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位，所述安装位包括安装坐标和安装角度。

[0028] 可选的，所述性能参数包括：所述超声波传感器的波束包络面积，所述轮廓参数包括：车体长度和宽度；

[0029] 所述预设约束条件用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积与所述波束包络面积之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积与各所述超声波传感器的安装坐标、安装角度、所述车体长度和宽度相关。

[0030] 可选的，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束角，所述探测要求参数包括：各所述超声波传感器之间的盲区最大距离；

[0031] 所述预设约束条件还用于指示相邻超声波传感器间的盲区距离与所述盲区最大距离之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器间的盲区距离与所述波束角、各所述超声波传感器的安装坐标和安装角度相关。

[0032] 可选的，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束宽度；

[0033] 所述预设约束条件还用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离与刹车距离之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离与所述波束宽度、各所述超声波传感器的安装坐标和安装角度相关。

[0034] 可选的，所述确定模块还用于：

[0035] 根据所述超声波传感器的扫描周期、所述目标车辆的线控响应时间、所述目标车辆开始制动时的速度、地面摩擦系数，确定所述刹车距离。

[0036] 可选的，所述探测要求参数还包括：各所述超声波传感器之间的最大间隔距离和最小间隔距离；

[0037] 所述预设约束条件还用于指示各所述超声波传感器之间的安装距离与下述至少一个参数之间的关系：所述最大间隔距离、所述最小间隔距离、所述车体长度、宽度；其中，各所述超声波传感器之间的安装距离与各所述超声波传感器的安装坐标相关。

[0038] 可选的，所述确定模块还用于：

[0039] 根据所述超声波传感器的俯仰角度，确定各所述超声波传感器的安装高度。

[0040] 第三方面，本发明实施例提供一种超声波传感器安装位的确定设备，包括：至少一个处理器和存储器；

[0041] 所述存储器存储计算机执行指令；

[0042] 所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的方法。

[0043] 第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面任一项所述的方法。

[0044] 本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备，获取待安装的超声波传感器的性能参数，获取目标车辆的轮廓参数，获取所述超声波传感器在所述目标车辆上所需达到的探测要求参数，根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位，所述安装位包括安装坐标和安装角度；由于在确定安装位时，同时考虑了超声波传感器的性能参数、目标车辆的轮廓参数、以及探测要求参数，使得本发明实施例的超声波传感器安装位的确定方法能够适用于任意车型以及任意类型的超声波传感器，具有普适性。

附图说明

[0045] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0046] 图1为本发明实施例的应用场景示意图；

[0047] 图2为本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定方法的原理示意图；

[0048] 图3为本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定方法的流程示意图；

[0049] 图4为本发明实施例提供的超声波传感器的波束包络示意图；

[0050] 图5为本发明实施例提供的相邻两个超声波传感器的包络覆盖示意图；

[0051] 图6为本发明实施例提供的xoy坐标下的两个超声波传感器的波束包络的覆盖示意图；

[0052] 图7为本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定装置的结构示意图；

[0053] 图8为本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

[0054] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0055] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0056] 如前所述，现有技术中，在对多个超声波传感器的安装位置进行布局时，通常是针对某一个车型、某一种类型的超声波传感器，通过试验的方式不断调整各超声波传感器的安装位置，直至车辆的探测盲区满足预设条件。然而，上述现有技术中，仅涉及针对某一车型、某一类型的超声波传感器的布局方案，这些方案不具有普适性，无法适用于任意车型以及任意类型的超声波传感器。

[0057] 为了解决上述问题，本发明实施例提供一种超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备，下面结合图1详细本发明实施例的应用场景。

[0058] 图1为本发明实施例的应用场景示意图，如图1所示，该场景中包括：车辆，其中，车辆中设置有超声波传感器，具体的，超声波传感器可以设置在车辆的任意位置，图1示例性的示出了超声波传感器设置在车头的情况。超声波传感器用于探测车辆周围的障碍物与车辆的距离信息。其中，障碍物可以为车辆在行驶过程中可能遇到的对象，例如：其他车辆、行人、栏杆、树桩等。图1中示例性的示出了障碍物为树桩时的场景。

[0059] 需要说明的，本发明实施例中的目标车辆可以为无人车，还可以为普通车辆。当为无人车时，超声波传感器的测量数据用于无人车的控制系统，具体的，控制系统根据测量数据实现对无人车的控制，例如：自动泊车或者自动驾驶。当为普通车辆时，超声波传感器的测量数据用于指导驾驶人的操作，例如：当测量数据指示车辆距离障碍物的距离小于预设值时，向驾驶人发出报警信号，以使驾驶人根据报警信号采取合适的操作。

[0060] 实际应用中，为了保证超声波传感器的探测效果，即保证探测范围尽可能大、探测盲区尽可能小，通常需要在目标车辆的不同方位设置多个超声波传感器。例如：在车头设置预设数量的超声波传感器，在车尾设置预设数量的超声波传感器，在车辆的两侧边分别设置预设数量的超声波传感器。需要说明的是，本发明实施例对于超声波传感器的安装数量不作具体限定。

[0061] 超声波传感器之间的触发方式可以分为串行方式和并行方式。对于触发方式为串行方式的多个超声波传感器，通常在车体的同一方位并排设置，并且各超声波传感器是依次串行工作；对于触发方式为并行方式的多个超声波传感器，通常设置在车体的不同方位，并且，各超声波传感器是同时并行工作的。需要说明的是，本发明实施例适用于对串行方式的多个超声波传感器的安装位进行确定。

[0062] 图2为本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定方法的原理示意图，如图2所示，本发明实施例的方法可以由图2中的超声波传感器安装位的确定装置(为了描述方便，后续简称为确定装置)执行。具体的，该装置可以为软件和/或硬件的形式。

[0063] 具体的，如图2所示，将待安装的超声波传感器的性能参数、目标车辆的轮廓参数、以及超声波传感器在目标车辆上所需达到的探测要求参数，输入至图2中的确定装置，确定装置根据预设的约束条件进行计算，输出各超声波传感器的安装位置以及安装角度。

[0064] 本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定方法，能够适用于任意车型和任意类型的超声波传感器，具有普适性。其中，车辆的车型可以为轿车、越野车、跑车、卡车、拖车等，可以理解的，对于同一车型的车辆，还可以具有不同的车体大小。另外，同一车辆上安装的超声波传感器的类型可以相同也不可以不同。

[0065] 下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

[0066] 图3为本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定方法的流程示意图，本实施例的方法，可以由图2中的确定装置执行，该确定装置可以为软件和/或硬件的方式。

[0067] 如图3所示，本实施例的方法，包括：

[0068] S301：获取待安装的超声波传感器的性能参数，所述待安装的超声波传感器的数量为至少两个。

[0069] 本发明实施例适用于对触发方式为串行方式的多个传感器进行安装位确定。其中，待安装的超声波传感器在目标车辆的安装位置不作具体限定，可以为车头、车尾，还可以为车身侧边。为了描述方便，本发明实施例以及后续实施例仅以安装为车头为例进行描述。

[0070] 另外，对于待安装的超声波传感器的数量不作具体限定，可以为两个，还可以为更多个，可以根据目标车辆的车体大小确定。例如：当目标车辆为小型车时，在车头需要安装的超声波传感器的数量可以为2个或者3个，当目标车辆为大型车时，在车头需要安装的超声波传感器的数量可以为4个或者5个。

[0071] 本实施例中，超声波传感器的性能参数是指超声波传感器本身的工作参数，可以为下述中的至少一种：波束角、波束宽度、波束包络面积、扫描周期等。图4为本发明实施例提供的超声波传感器的波束包络示意图，如图4所示，黑色圆点表示超声波传感器，阴影区域为超声波传感器的波束包络。需要说明的是，本实施例对于波束包络的形状不作具体限定，示例性的，如图4所示，可以采用倒三角和矩形来表示波束包络，当然，还可以采用其他形状的区域来标识波束包络，例如：扇形。

[0072] 参见图4，本实施例中，由超声波传感器发出的波束的夹角(倒三角形的顶角)称为波束角，矩形区域的宽度称为波束宽度。阴影区域的面积(倒三角的面积和矩形的面积之和)称为波束包络面积。超声波传感器的扫描周期可以根据具有的设置参数确定。上述超声波传感器的性能参数均可以通过超声波传感器的出厂参数或者工作参数获取，还可以通过对处于工作状态的超声波传感器的波束包络进行测量获取。

[0073] S302：获取目标车辆的轮廓参数。

[0074] 本发明实施例中，轮廓参数为用于指示目标车辆的轮廓的参数。当为无人车建立坐标系的情况下，根据轮廓参数，可以确定出目标车辆的表面任一点的坐标值。其中，轮廓参数包括外廓参数和/或内廓参数。该外廓参数用于指示目标车辆的外部轮廓，该内廓线参数用于指示目标车辆的内部轮廓。

[0075] 具体的，可以通过多种方式获取目标车辆的轮廓参数，本发明实施例不作具体限定。一种可选的实施方式中，可以通过对目标车辆进行测量，得到目标车辆的轮廓参数。另一种可选的实施方式中，还可以根据目标车辆的生产数据获取到轮廓参数。

[0076] 为了简化计算，本发明实施例中，目标车辆的轮廓参数可以具体为车体长度和宽度。

[0077] S303：获取所述超声波传感器在所述目标车辆上所需达到的探测要求参数。

[0078] 本实施例中，探测要求参数指示的是为了达到预设的探测要求，各超声波传感器所需要达到的一些条件参数。例如：探测要求参数包括但不限于如下参数：各所述超声波传感器之间的盲区最大距离、各所述超声波传感器之间的最大间隔距离和最小间隔距离。

[0079] 图5为本发明实施例提供的相邻两个超声波传感器的包络覆盖示意图，如图5所示，示例了超声波传感器1和超声波传感器2的波束包络，其中，两个超声波传感器的波束包络存在交叠区域，两个超声波传感器间还存在盲区，该盲区为三角形的阴影区域，本实施例中，将该三角形盲区的高称为相邻超声波传感器间的盲区距离。

[0080] S304：根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位，所述安装位包括安装坐标和安装角度。

[0081] 本实施例中，可以在确定装置中存储预设约束条件，该预设约束条件用于指示各超声波传感器的安装位与所述性能参数、轮廓参数和探测参数之间的关系。当确定装置获取到性能参数、轮廓参数和探测要求参数后，根据该预设约束条件，计算得到各超声波传感器的安装位。

[0082] 其中，安装位可以具体包括安装坐标和安装角度，具体的，安装坐标指示的是超声波传感器在车辆坐标系中的安装位置，安装角度指示的是超声波传感器的中轴线与车体预设轴线之间的夹角。一种可选的实施方式中，以车体中心点为原点，以车体宽度方向为x轴，以车头延伸方向为y轴，建立xoy坐标系，则超声波传感器安装位可以表示为(x，y，θ)，其中，θ可以为超声波传感器中轴线与x轴或者y轴的夹角。

[0083] 本发明实施例中，通过采用预设约束条件通过对各超声波传感器的安装位进行约束限制，使得本发明实施例确定的安装位能够保证各超声波传感器的探测效果满足预设要求，例如：使得探测范围尽可能大且探测盲区尽可能小。需要说明的是，本发明实施例对于预设约束条件不作具体限定，可选的，预设约束条件可以为用于保证图5中的盲区距离最小的条件，预设约束条件还可以为保证图5中的单一超声波传感器的波束包络面积和各超声传感器的波束包络的交叠区域面积均匀分布的条件。预设约束条件的数量可以为一个或者多个。

[0084] 本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定方法，获取待安装的超声波传感器的性能参数，获取目标车辆的轮廓参数，获取所述超声波传感器在所述目标车辆上所需达到的探测要求参数，根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位，所述安装位包括安装坐标和安装角度；由于在确定安装位时，同时考虑了超声波传感器的性能参数、目标车辆的轮廓参数、以及探测要求参数，使得本发明实施例的超声波传感器安装位的确定方法能够适用于任意车型以及任意类型的超声波传感器，具有普适性。

[0085] 下面结合一个具体的实施例详细描述超声波传感器安装位的确定方法，本实施例以两个超声波传感器的安装位的确定为例进行描述。

[0086] 为了描述方便，本发明实施例为目标车辆建立xoy坐标系，图6为本发明实施例提供的xoy坐标下的两个超声波传感器的波束包络的覆盖示意图。需要说明的是，为目标车辆建立xoy坐标时，可以将车体长度方向为x轴，还可以将车体宽度方向为x轴，本发明实施例不作限定，示例性的，图6中，以车体中心点为原点O，以车体宽度延伸方向为x轴，以车头延伸方向为y轴建立xoy坐标系。

[0087] 在图6所示的坐标系下，假设超声波传感器1的安装位为(x1,y1,θ1)，超声波传感器2的安装位为(x2,y2,θ2)，其中，θ1和θ2分别表示两个超声波传感器的中轴线与x轴正方向的夹角。

[0088] 本实施例中，超声波传感器的性能参数包括：超声波传感器的波束角α，波束宽度w，波束包络面积S，扫描周期t1，超声波传感器的探测范围为[dmin,dmax]。目标车辆的轮廓参数包括：车体长度L和宽度W。超声波传感器在目标车辆所需达到的探测要求参数包括：各所述超声波传感器之间的盲区最大距离d12，各所述超声波传感器之间的最大间隔距离ddmax和最小间隔距离ddmin。

[0089] 可以理解的，为了保证超声波传感器的探测效果，需要保证单一超声传感器的探测区域和各超声波传感器的交叠探测区域尽可能均匀分布。因此，预设约束条件可用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积S12与所述波束包络面积S之间的关系。

[0090] 其中，相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积S12与各超声波传感器的安装坐标、安装角度、车体长度L和宽度W相关，可以采用如下公式表示：

[0091] S12＝f1(x1,y1,θ1,x2,y2,θ2,L,W) (公式一)

[0092] 其中，f1表示函数关系。

[0093] 示例性的，本实施例的预设约束条件可以包括下述条件：

[0094] S/3≤S12≤S/2 (约束条件一)

[0095] 上述条件的含义为：相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积S12占单一超声波传感器的波束包络面积的1/3至1/2。

[0096] 可以理解的，为了保证各超声波传感器的探测效果，需要保证各超声波传感器间的盲区距离尽可能小。因此，预设约束条件还可用于指示相邻超声波传感器间的盲区距离hb与盲区最大距离d12之间的关系。

[0097] 其中，相邻超声波传感器间的盲区距离hb与波束角α、各超声波传感器的安装坐标和安装角度相关，可以采用下述公式中的任一表示：

[0098] hb＝f2(x1,θ1,x2,θ2,α) (公式二)

[0099]

[0100] 其中，f2表示函数关系。

[0101] 示例性的，本实施例的预设约束条件还可以包括下述条件：

[0102] hb≤d12，if hb>dmin (约束条件二)

[0103] 上述约束条件的含义为：若相邻超声波传感器间的盲区距离hb大于超声波传感器的探测距离的最小值dmin，则，相邻超声波传感器间的盲区距离hb要保证不大于盲区最大距离d12。

[0104] 为了进一步保证超声波传感器的探测效果，还可以保证相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离尽可能大，如图6所示，本实施例中可以将两个超声波传感器的波束包络的交叠区域的最远处距离x轴的距离，作为交叠区域对应的探测距离hm，因此，预设约束条件还可用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离hm与刹车距离ds之间的关系。

[0105] 示例性的，本实施例的预设约束条件还可以包括下述条件：

[0106] hm>ds，if dmax>ds (约束条件三)

[0107] 上述约束条件的含义为：若超声波传感器的探测距离的最大值dmax大于刹车距离，则，相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离hm要保证大于刹车距离。

[0108] 其中，相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离hm与波束宽度w、各超声波传感器的安装坐标和安装角度相关，可以采用如下公式表示：

[0109] hm＝f3(x1,θ1,x2,θ2,w) (公式四)

[0110] 本实施例中，刹车距离为目标车辆自开始响应刹车到减速刹停的移动距离，刹车距离ds与目标车辆的线控响应时间t2、超声波传感器的扫描周期t1、目标车辆开始制动时的速度v，以及地面摩擦系数μ相关，可以采用如下公式表示：

[0111] ds＝f4(t1,t2,v,μ) (公式五)

[0112] 因此，本实施例中，在根据预设约束关系确定安装位之前，还可以根据超声波传感器的扫描周期、目标车辆的线控响应时间、目标车辆开始制动时的速度、地面摩擦系数，确定所述刹车距离。

[0113] 进一步的，在上述约束条件的基础上，各超声波传感器的安装距离还应该满足一定的条件，其中，各超声波传感器之间的安装距离与各超声波传感器的安装坐标相关。结合图6，以两个超声波传感器安装在车头为例，两个超声波传感器之间的安装距离可以表示为|x1|+|x2|。

[0114] 具体的：两个超声波传感器之间的距离需要保证小于最大间隔距离ddmax，且，大于最小间隔距离ddmin。两个超声波传感器之间的距离需要保证不超过车体宽度。另外，由于串行方式的两个超声波传感器需要并排设置，即需要保证两个超声波传感器的y坐标相同。

[0115] 因此，预设约束条件还可用于指示各超声波传感器之间的安装距离|x1|+|x2|与下述至少一个参数之间的关系：最大间隔距离ddmax、最小间隔距离ddmin、车体长度L、宽度W。

[0116] 示例性的，本发明实施例的预设约束条件还可以包括如下约束条件：

[0117] ddmin≤|x1|+|x2|≤ddmax (约束条件四)

[0118] |x1|+|x2|≤W (约束条件五)

[0119] y1＝y2 (约束条件六)

[0120] 通常，超声波传感器的安装位处的车体表面弧度不超过30°，当选定超声波传感器的安装角度后，根据上述6个约束条件，即可得到各超声波传感器的安装坐标的基本范围，而根据公式三可知，当安装角度一定时，各超声波传感器间的距离越小，盲区距离hb越小，因此，在确定安装位的基本范围后，进一步确定出最优的传感器的安装位。

[0121] 在上述步骤的基础上，还可以进一步包括：

[0122] 根据超声波传感器的俯仰角度，确定各所述超声波传感器的安装高度。具体的，超声波传感器的安装高度通常与超声波传感器的俯仰角度存在一定对应关系，并且这种相关性在出厂时已确定。通常，俯仰角度的选择与使用场景密切相关，因此，本发明实施例对于超声波传感器的安装高度和俯仰角度的设置不作进一步限定。通常，超声波传感器的安装高度在40-70cm，超声波传感器的俯仰角在正负10°之间。

[0123] 需要说明的是，本实施例是以2个超声波传感器的安装位的确定过程为例进行描述的，当超声波传感器的数量大于2个时，所对应的预设约束条件是类似的，此处不作特别赘述。

[0124] 本实施例的超声波传感器安装位的确定方法，由于在确定安装位时，根据预设的约束条件，同时考虑了超声波传感器的性能参数、目标车辆的轮廓参数、以及探测要求参数，使得本发明实施例的超声波传感器安装位的确定方法能够适用于任意车型以及任意类型的超声波传感器，具有普适性。

[0125] 图7为本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定装置的结构示意图，如图7所示，本实施例的超声波传感器安装位的确定装置700，包括：获取模块701和确定模块702。

[0126] 其中，获取模块701，用于获取待安装的超声波传感器的性能参数，所述待安装的超声波传感器的数量为至少两个；

[0127] 所述获取模块701，还用于获取目标车辆的轮廓参数；

[0128] 所述获取模块701，还用于获取所述超声波传感器在所述目标车辆上所需达到的探测要求参数；

[0129] 确定模块702，用于根据所述性能参数、所述轮廓参数、所述探测要求参数、以及预设约束条件，确定各所述超声波传感器的安装位，所述安装位包括安装坐标和安装角度。

[0130] 可选的，所述性能参数包括：所述超声波传感器的波束包络面积，所述轮廓参数包括：车体长度和宽度；

[0131] 所述预设约束条件用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积与所述波束包络面积之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域面积与各所述超声波传感器的安装坐标、安装角度、所述车体长度和宽度相关。

[0132] 可选的，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束角，所述探测要求参数包括：各所述超声波传感器之间的盲区最大距离；

[0133] 所述预设约束条件还用于指示相邻超声波传感器间的盲区距离与所述盲区最大距离之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器间的盲区距离与所述波束角、各所述超声波传感器的安装坐标和安装角度相关。

[0134] 可选的，所述性能参数还包括：所述超声波传感器的波束宽度；

[0135] 所述预设约束条件还用于指示相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离与刹车距离之间的关系，其中，所述相邻超声波传感器的波束包络的交叠区域对应的探测距离与所述波束宽度、各所述超声波传感器的安装坐标和安装角度相关。

[0136] 可选的，所述确定模块702还用于：

[0137] 根据所述超声波传感器的扫描周期、所述目标车辆的线控响应时间、所述目标车辆开始制动时的速度、地面摩擦系数，确定所述刹车距离。

[0138] 可选的，所述探测要求参数还包括：各所述超声波传感器之间的最大间隔距离和最小间隔距离；

[0139] 所述预设约束条件还用于指示各所述超声波传感器之间的安装距离与下述至少一个参数之间的关系：所述最大间隔距离、所述最小间隔距离、所述车体长度、宽度；其中，各所述超声波传感器之间的安装距离与各所述超声波传感器的安装坐标相关。

[0140] 可选的，所述确定模块702还用于：

[0141] 根据所述超声波传感器的俯仰角度，确定各所述超声波传感器的安装高度。

[0142] 本实施例的超声波传感器安装位的确定装置，可用于执行上述任一方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

[0143] 图8为本发明实施例提供的超声波传感器安装位的确定设备的硬件结构示意图，如图8所示，本实施例的超声波传感器安装位的确定设备800，包括：至少一个处理器801和存储器802。其中，处理器801、存储器802通过总线803连接。

[0144] 在具体实现过程中，至少一个处理器801执行所述存储器802存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器801执行上述任一方法实施例的技术方案。

[0145] 处理器801的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

[0146] 在上述的图8所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：
Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

[0147] 存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。

[0148] 总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

[0149] 本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述任一方法实施例的技术方案。

[0150] 上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

[0151] 一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。

[0152] 本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0153] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
超声波传感器-专利编号CN110907939A	2020-05-11	910
超声波传感器-专利编号CN108431627A	2020-05-12	623
超声波传感器-专利编号CN110118595A	2020-05-11	221
超声波传感器-专利编号CN107409262A	2020-05-13	656
超声波传感器-专利编号CN110949267A	2020-05-11	733
超声波传感器-专利编号CN107462268A	2020-05-12	806
超声波传感器-专利编号CN104677399B	2020-05-12	482
超声波传感器-专利编号CN104781689B	2020-05-13	320
超声波传感器-专利编号CN107091976A	2020-05-13	137
超声波传感器-专利编号CN110431445A	2020-05-11	645

超声波传感器安装位的确定方法、装置及设备

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