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

背景技術(shù)：

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

目前，汽車上新增加運(yùn)用的半自動泊車系統(tǒng)或自動泊車系統(tǒng)（以下統(tǒng)稱為自動泊車系統(tǒng)），其也是通過超聲波傳感器對周圍環(huán)境進(jìn)行探測，用超聲波自動泊車傳感器來尋找，識別車位。目前部分汽車上運(yùn)用的汽車盲點(diǎn)監(jiān)測系統(tǒng)（或稱盲點(diǎn)輔助系統(tǒng)），也采用的是超聲波探測技術(shù)，其通過超聲波盲點(diǎn)傳感器對汽車左右車道車外后視鏡不能觀察到的盲區(qū)區(qū)域進(jìn)行探測，以輔助汽車駕駛員變道、行車。

如圖1所示，汽車設(shè)置有泊車傳感器16、13（也俗稱倒車?yán)走_(dá)傳感器），也稱RPA傳感器，分別布置于車前、車后不同位置，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BSA傳感器，通常車左后及車右后各布置1個(gè)。

自動泊車傳感器14、15、17、18，也稱APA傳感器，通常車前左側(cè)、車前右側(cè)、車后左側(cè)、車后右側(cè)各布置1個(gè)。APA傳感器14、15同時(shí)也作為盲點(diǎn)監(jiān)測系統(tǒng)的行車路況狀態(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)測系統(tǒng)的盲區(qū)輔助探測傳感器，以增大系統(tǒng)對盲區(qū)的覆蓋范圍。圖2，為傳統(tǒng)超聲波傳感器的外形圖。

目前汽車上運(yùn)用的超聲波傳感器，通常，傳感器安裝于汽車保險(xiǎn)杠上，安裝高度為45-65厘米。傳感器安裝過低時(shí)，會適當(dāng)設(shè)置上仰一定的角度，以避免傳感器對地面誤測誤報(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低，上仰角度不能過大，因?yàn)榘惭b高度過低，上仰角度過大，因傳感器探測角度朝向關(guān)系，傳感器對遠(yuǎn)距離障礙物（如車輛）的探測能力會顯著下降，而BSA傳感器及APA傳感器，要求其有更強(qiáng)的遠(yuǎn)距離探測能力。

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高，因?yàn)橥ǔＦ嚕ㄞI車）車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，傳感器安裝過高，不利于其對汽車（轎車）的探測。因此超聲波BSA傳感器及APA傳感器，在汽車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，上仰角度不會過大。

以下，對超聲波傳感器對障礙物（物體）的探測原理做基本說明。

圖3為傳統(tǒng)傳感器SA對標(biāo)準(zhǔn)桿的探測示意圖，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，無上仰。傳感器SA的量程距離為LS（設(shè)為6米），傳感器對距離LG1（2.5米）的標(biāo)準(zhǔn)桿P1（直徑75毫米的PVC水管簡稱為標(biāo)準(zhǔn)桿，ISO標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行探測；所產(chǎn)生的工作時(shí)序信號如圖4，傳感器SA探測周期為T60（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，SAP1為傳感器SA對標(biāo)準(zhǔn)桿P1探測的回波信號。

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

見圖3，依標(biāo)準(zhǔn)要求，傳感器在對障礙物進(jìn)行探測時(shí)，要求其不對地面及地面上3-5厘米高的碎石產(chǎn)生誤測誤報(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)生的回波信號大小是不一樣的，通常從距離傳感器70厘米開始至1米多距離，反射最強(qiáng)，所產(chǎn)生的回波信號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SAG2……至SAGn，信號強(qiáng)度逐漸遞減。因?yàn)槠嚦暡ǖ拇斯逃刑匦约靶袠I(yè)相應(yīng)要求，因此當(dāng)傳感器在對障礙物進(jìn)行正常探測時(shí)，其要對GS所產(chǎn)生的回波信號進(jìn)行濾除處理以防止誤測誤報(bào)，以保證傳感器對障礙物的有效探測。通常的處理方法是：在傳感器對傳聲器（探芯）發(fā)射驅(qū)動后，開始接收回波，對不同時(shí)間段（相當(dāng)于與傳感器不同距離段）GS的回波信號，傳感器檢測電路對其進(jìn)行檢測判斷，檢測電路在不同的時(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（門檻），以對GS的回波信號進(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SAG1、SAG2、。。。。。。、SAGn；故傳感器檢測電路不識別各段GS回波信號，通過不同閥值有效地對各段GS回波信號進(jìn)行了濾除。從而，實(shí)現(xiàn)傳感器全程不對地面碎石GS產(chǎn)生誤測誤報(bào)。這是當(dāng)前最為常用的超聲波傳感器防止地面誤報(bào)誤測的方法。

同時(shí)，圖3中，傳感器SA對距離LG1（2.5米）的標(biāo)準(zhǔn)桿P1進(jìn)行探測，由圖4時(shí)序信號圖可知，標(biāo)準(zhǔn)桿P1產(chǎn)生的回波信號SAP1信號強(qiáng)度足夠，超過對應(yīng)閥值ST4，因此傳感器檢測電路可識別該回波信號，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的垂直探測范圍包絡(luò)曲線，由此曲線，也可判知，傳感器SA可以探測到處于其探測范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)桿P1；并可判知，傳感器SA不會對地面碎石產(chǎn)生誤測誤報(bào)。

綜上，可知，傳感器SA對物體進(jìn)行探測，不論是標(biāo)準(zhǔn)桿P1的回波信號，還是地面碎石GS的回波信號，如果傳感器檢測電路判斷其回波信號小于相應(yīng)閥值，那么傳感器則不對其產(chǎn)生信號輸出，不會判定該物體的存在；如果傳感器檢測電路判斷其回波信號值達(dá)到相應(yīng)閥值，那么傳感器則對其產(chǎn)生有效信號輸出，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對距離LG2（5米）的標(biāo)準(zhǔn)桿P2的探測示意圖，傳感器SA的量程距離仍為LS（6米），所產(chǎn)生的工作時(shí)序信號如圖6，SAP2為傳感器SA對標(biāo)準(zhǔn)桿P2探測的回波信號，可見，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SAP2相比SAP1信號強(qiáng)度明顯減小。同時(shí)，由圖6可知，回波信號SAP2的信號強(qiáng)度不達(dá)相應(yīng)閥值STn，因此，傳感器SA不能探測到距離LG2處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2。由圖5，傳感器SA的垂直探測范圍包絡(luò)曲線FAC，也可判知，傳感器SA不能探測到遠(yuǎn)處處于其探測范圍外的標(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，在防止地面誤測誤報(bào)的前提下，實(shí)現(xiàn)了對距離2.5米標(biāo)準(zhǔn)桿的探測，但沒能實(shí)現(xiàn)對距離5米標(biāo)準(zhǔn)桿的探測。汽車上運(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，因此對傳感器的遠(yuǎn)距離探測能力以及傳感器的探測反應(yīng)速度要求是不一樣的。遠(yuǎn)距離探測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)距離探測能力，通常以傳感器對直徑75毫米的PVC水管（標(biāo)準(zhǔn)桿）進(jìn)行探測，在不對地面誤測誤報(bào)的前提下，傳感器對標(biāo)準(zhǔn)桿的探測距離越遠(yuǎn)，代表傳感器的遠(yuǎn)距離探測性能越強(qiáng)。RPA傳感器的遠(yuǎn)距離探測能力要求相對較低，通常，RPA傳感器的量程距離設(shè)為2.5米左右，對標(biāo)準(zhǔn)桿在1.8米左右能測到則可。BSA傳感器作為對汽車外后視鏡左右車道盲區(qū)的車輛進(jìn)行探測需要，因此傳感器的遠(yuǎn)距離探測能力要求相對高，通常BSA傳感器的量程距離設(shè)為4-6米，對標(biāo)準(zhǔn)桿在5米左右要求測到。APA傳感器作為車位環(huán)境狀態(tài)探測、識別使用，因此傳感器的遠(yuǎn)距離探測能力要求相對較高，通常APA傳感器的量程距離設(shè)為4-5米，對標(biāo)準(zhǔn)桿在3.5米左右要求測到。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)距離探測能力。

目前，通常，增強(qiáng)傳感器遠(yuǎn)距離探測能力的方法有：

一、增強(qiáng)單個(gè)傳感器內(nèi)傳聲器（也稱探芯）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，提高對傳聲器的驅(qū)動功率，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?zhí)枮镃N201610122775.5，一種汽車超聲波探測方法及傳感器，傳感器通過多個(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)傳感器的探測能力。

以上方法對增強(qiáng)傳感器的靈敏度，提高傳感器對遠(yuǎn)方物體的探測能力都有一定的提升作用，但都存在一個(gè)嚴(yán)重問題，那就是，在傳感器靈敏度增加、對遠(yuǎn)方物體探測能力增強(qiáng)的同時(shí)，在傳感器的垂直探測范圍內(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，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，即，傳感器存在對地面（地面碎石）誤測誤報(bào)。詳細(xì)說明如下：

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對距離LG2（5米）標(biāo)準(zhǔn)桿P2的探測示意圖，傳感器SB的量程距離為LS（6米），所產(chǎn)生的工作時(shí)序信號如圖8，SBP2為傳感器SB對標(biāo)準(zhǔn)桿P2探測的回波信號，可見，改良傳感器SB，同樣的遠(yuǎn)距離LG2，但其對標(biāo)準(zhǔn)桿的回波信號SBP2相比傳感器SA對標(biāo)準(zhǔn)桿P2的回波信號SAP2有明顯增強(qiáng)。且回波信號SBP2的信號強(qiáng)度超過相應(yīng)閥值STn，因此傳感器SB可以探測到距離LG2處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2。

由工作時(shí)序信號圖8可知，傳感器SB在不同時(shí)間段（距離段）GS的回波信號SBG1、SBG2、。。。。。。、SBGn，相對傳感器SA在不同時(shí)間段（距離段）GS的回波信號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。

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

也就是說，改良傳感器SB，在對近距離的物體探測時(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近距離處對障礙物進(jìn)行探測及報(bào)警，那么，傳感器SB近距離處也會對地面碎石進(jìn)行探測及報(bào)警，即傳感器SB存在地面誤測誤報(bào)。也就是說，在傳統(tǒng)傳感器靈敏度大幅提高后，雖然傳感器對遠(yuǎn)距離處的物體探測能力增強(qiáng)了，但其近距離處探測功能失效了。

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

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)經(jīng)過改進(jìn)、防地面誤測誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車超聲波探測裝置，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誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車超聲波探測方法。

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

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所述傳聲器進(jìn)行驅(qū)動以及對回波信號進(jìn)行放大、濾波、運(yùn)算處理，以得出探測距離。

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外硬件接口，所述傳感器通過所述連接器單元對外信號傳輸。

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

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

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

進(jìn)一步，所述超聲波探測方法中設(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)對障礙物進(jìn)行探測。

進(jìn)一步，所述超聲波傳感器S1、超聲波傳感器S2的探測方法為：

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)探測距離盡可能增加，至最遠(yuǎn)探測距離L，直到超聲波傳感器S1恰好不對0-L行程內(nèi)的地面產(chǎn)生誤測誤報(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)探測距離達(dá)到a*L，a>1；

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

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

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

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

附圖說明

圖1為汽車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對距離LG1標(biāo)準(zhǔn)桿探測示意圖；

圖4為傳統(tǒng)傳感器SA對距離LG1標(biāo)準(zhǔn)桿探測工作時(shí)序信號示意圖；

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

圖6為傳統(tǒng)傳感器SA對距離LG2標(biāo)準(zhǔn)桿探測工作時(shí)序信號示意圖；

圖7為改良傳感器SB對距離LG2標(biāo)準(zhǔn)桿探測示意圖；

圖8為改良傳感器SB對距離LG2標(biāo)準(zhǔn)桿探測工作時(shí)序信號示意圖；

圖9為設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器的探測裝置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裝置SZ對標(biāo)準(zhǔn)桿垂直分解探測示意圖；

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

圖13為探測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，對本發(fā)明進(jìn)行更全面的說明，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。

為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左”“右”等空間相對術(shù)語，用于說明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對于另一個(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“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說明可相應(yīng)地解釋。

如圖9至圖13所示，本發(fā)明防地面誤測誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車超聲波探測裝置，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)超聲波傳感器同對一個(gè)方位進(jìn)行探測，并將各個(gè)超聲波傳感器的探測信號相互疊加，采集這些探測信號中準(zhǔn)確信號，并屏蔽其中對地面的誤測信號。最終通過提取各個(gè)超聲波傳感器探測的有用信號，組合成連續(xù)性的遠(yuǎn)距離探測信號。

本實(shí)施例中，超聲波探測裝置SZ以設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器S1、S2，來對本發(fā)明探測裝置進(jìn)行示例性說明。

圖9為設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器的探測裝置SZ結(jié)構(gòu)示意圖，探測裝置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對所述傳聲器20a進(jìn)行驅(qū)動以及對回波信號進(jìn)行放大、濾波、運(yùn)算處理，以得出探測距離。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、超聲波接收模塊對應(yīng)于一個(gè)傳聲器來控制其工作。

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）。

以上組成說明是針對各個(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。探測裝置在傳感器組合設(shè)置方式上無固定限制。探測裝置為多個(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)探測裝置也可以稱之為一個(gè)超聲波傳感器。本發(fā)明探測裝置的各個(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，對障礙物進(jìn)行探測；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)超聲波傳感器開始工作，以此去除同頻干擾。

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

如圖13所示，超聲波探測裝置SZ與反射器組件布置示意圖，本發(fā)明超聲波探測裝置SZ的一種安裝結(jié)構(gòu)形式，即，當(dāng)本發(fā)明超聲波探測裝置SZ作為汽車盲點(diǎn)傳感器（BSA傳感器）運(yùn)用時(shí)，超聲波探測裝置SZ與汽車反射器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)杠上看起來顯得過于突出，不那么雅致。

二，通過組件自身形狀、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，使得探測裝置各個(gè)超聲波傳感器在車上均容易選定、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，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)明防地面誤測誤報(bào)的遠(yuǎn)距離汽車超聲波探測方法及探測裝置，除了可以運(yùn)用在通常所說的汽車上，也可以運(yùn)用在三輪車、摩托車、殘疾車、電動自行車等各類種類、大小不同的車輛上，如采用本發(fā)明汽車超聲波探測方法及探測裝置，都屬于本發(fā)明涵蓋的范圍。

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

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

若干個(gè)超聲波傳感器協(xié)同工作，均逐級通過下一等級超聲波傳感器的探測來屏蔽上一級傳感器的誤測信號，并最終提取各個(gè)超聲波傳感器探測的有用信號，組合成連續(xù)性的遠(yuǎn)距離探測信號。

本實(shí)施例中，超聲波探測裝置SZ以設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器S1、S2，來對本發(fā)明探測方法進(jìn)行示例性說明。

如圖9所示，探測裝置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)對障礙物進(jìn)行探測。圖11為設(shè)置兩個(gè)超聲波傳感器的探測裝置SZ對標(biāo)準(zhǔn)桿垂直分解探測示意圖。

探測裝置SZ的工作過程為：

一 探測裝置初始化：

1）超聲波傳感器S1，優(yōu)選垂直探測角度相對較小，靈敏度相對較高性能優(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)探測距離盡可能增加，至最遠(yuǎn)探測距離L，直到超聲波傳感器S1恰好不對0-L行程內(nèi)的地面（地面碎石）產(chǎn)生誤測誤報(bào)，超聲波傳感器S1設(shè)置于此靈敏度。

見圖11，超聲波傳感器S1的垂直探測范圍包絡(luò)曲線F1C，由F1C可知，在0-L行程內(nèi)，超聲波傳感器S1可以探測到距離較近處的標(biāo)準(zhǔn)桿P1，但探測不到距離較遠(yuǎn)處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2，且，超聲波傳感器S1不會對地面產(chǎn)生誤測誤報(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就會對0-L行程內(nèi)某處地面產(chǎn)生誤測誤報(bào)。

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

2）超聲波傳感器S2，優(yōu)選垂直探測角度相對較小，靈敏度相對較高性能優(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)探測距離超過L并盡可能增加，至最遠(yuǎn)探測距離a*L（a>1），直到超聲波傳感器S2恰好不對L-a*L行程內(nèi)的地面產(chǎn)生誤測誤報(bào)，超聲波傳感器S2設(shè)置于此靈敏度。

見圖11，超聲波傳感器S2的垂直探測范圍包絡(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對某處地面存在誤測誤報(bào)；在L-a*L行程內(nèi)，超聲波傳感器S2可以探測到距離較遠(yuǎn)處的標(biāo)準(zhǔn)桿P2，并且，超聲波傳感器S2不會對L-a*L行程內(nèi)地面誤測誤報(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就會對L-a*L行程內(nèi)某處地面產(chǎn)生誤測誤報(bào)。

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

二 探測裝置對障礙物正常探測

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

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

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

目前，傳統(tǒng)的超聲波傳感器，對標(biāo)準(zhǔn)桿探測，最遠(yuǎn)探測距離L為3米左右（有效最遠(yuǎn)探測距離，即在防地面誤測誤報(bào)條件下），而改良的超聲波傳感器，則存在地面誤測誤報(bào)。采用本發(fā)明探測方法、裝置，以裝置設(shè)有兩個(gè)超聲波傳感器為例，在防止地面誤測誤報(bào)條件下，探測裝置的最遠(yuǎn)探測距離可由原來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，那么探測裝置的有效遠(yuǎn)距離探測能力會進(jìn)一步提高。

本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果：

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

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