一種車底監控系統

宋海強，趙公旗，李俊杰，王靜，呂維揚

（長城汽車股份有限公司技術中心河北省汽車工程技術研究中心，河北保定 071000）

一種車底監控系統

宋海強，趙公旗，李俊杰，王靜，呂維揚

（長城汽車股份有限公司技術中心河北省汽車工程技術研究中心，河北保定 071000）

本文設計一種車輛底部探測系統。主要介紹其系統設計和控制策略，并分析該系統超聲波傳感器檢測障礙物示例?？梢暂^好地保證汽車駕駛前汽車底部安全。

底盤監控；探測系統；輔助駕駛

隨著電子電氣技術的發展，汽車安全越來越被人們重視。人類是個有機體，帶有一定的感情色彩，不會像機器一樣按固定的套路動作。很容易出現因為未對汽車底部進行檢查而產生諸多的安全隱患。視覺系統已開始引入到汽車中，但主要是集中在倒車這一塊。超聲波雷達主要集中在倒車輔助和ADAS部分。目前已經上市的車輛還沒有裝配對于車輛底部檢測的系統，超聲波雷達的應用也停留在泊車輔助以及ADAS部分。如果車輛底部存在寵物或者某些障礙物，但駕駛員在起動前未對車輛底部進行檢查，則存在一定危險。

本設計從安全方面考慮，提出一種新車輛底部檢測技術，給安全駕駛帶來更加方便的服務，減少人身及人身意外的財產損失。本設計主要目的是利用主動安全，輔助駕駛員在駕駛前進行車輛底部檢測。

1 系統設計

駕駛員在駕車前，會出現以下幾種狀況，這些情況在車輛起動行駛過程中有一定的危險：①車輛靜止狀態下，貓狗等寵物可能會爬到車輛底部；②汽車停放在家里，可能存在小孩鉆到車底玩耍；③車輛靜止狀態下，皮球、小汽車等兒童玩具可能會進入車輛底部。

導航主機顯示傳感器探測區域如圖1所示。①、②、③、④為超聲波傳感器，藍色虛線為超聲波探頭①所發超聲波示意，綠色虛線為超聲波探頭②所發超聲波示意，紅色虛線為超聲波探頭③所發超聲波示意，黑色虛線為超聲波探頭④所發超聲波示意。其中超聲波傳感器①、②、③、④之間需采用不同傳輸頻率段的超聲波傳感器，防止相互干擾或超聲波淹沒。⑤、⑥為攝像頭。超聲波探頭和攝像頭物理布置示意如圖2所示，控制器信號流示意如圖3所示。

可以通過底部超聲波傳感器和攝像頭來檢測車底情景。一旦發現障礙物，儀表進行報警音提示，通過圖像拼接技術，導航主機屏可顯示車底全部情況。在中控面板上設置“一鍵啟動關閉”按鈕，該按鍵可由駕駛員自行控制是否進入監測系統。

2 控制策略設計

當主駕或副駕車門開啟時，默認啟動該監控系統，在車輛駛離時關閉該監控系統。當駕駛員參與控制開啟或關閉該系統時，以駕駛員干預為主，駕駛員可通過中控面板上的“一鍵啟動關閉”開啟或關閉該系統。

如果駕駛員有需求而有意識進入輔助駕駛狀態時，開啟車輛底部的前后雷達、前后攝像頭來監測車輛底部的實時狀況；當車輛底部探測到障礙物時，系統會向儀表發送警告請求，儀表發出報警音提示駕駛員車輛底部存在障礙物，同時會在導航主機顯示屏顯示障礙物存在位置，相應位置進行閃爍，以便駕駛員確認障礙物位置。兩個超聲波雷達探測區域中間位置存在盲區，攝像頭可覆蓋盲區位置。

圖1 導航主機顯示傳感器探測區域

圖2 傳感器布置

圖3 控制器信號流

當駕駛員需要進行駕駛車輛時，該系統會通過判斷車速超過某一門限值來關閉此系統；當車輛下一次重新上電時，此系統重新被激活。

控制策略示意圖如圖4所示。當駕駛員或副駕駛員開啟車門后，車身控制器激活，檢測前門狀態、車速狀態，通過車門狀態信號判斷門的開關狀態，檢測車速傳感器數據，判斷車輛是否在行駛過程中。當車身控制器檢測到車門被打開，主駕或副駕駛有人，且車輛尚不處于行駛狀態，則激活車底信息監控系統供電繼電器。當駕駛員或副駕駛員期望激活該監控系統時，則可通過中控臺一鍵啟動按鈕激活車底信息監控系統供電繼電器，此時亦可使該監控系統上電工作。激活車底信息監控系統通電后，進入初始化狀態，并啟動4個超聲波傳感器和2個攝像頭，掃描車底信息，如果檢測到車底有物體存在，則激活儀表報警系統，如果此時車鑰匙處于ACC或ON位置，則同時激活導航主機顯示界面，顯示車底圖像。

圖4 控制策略示意圖

此處左前超聲波傳感器、右前超聲波傳感器、左后超聲波傳感器、右后超聲波傳感器發送超聲波頻率各不相同，以使得彼此之間發送及發射超聲波不會干擾或被淹沒。設車長Lv，左前超聲波傳感器與左后超聲波傳感器間距LFRL，左前超聲波傳感器與右前超聲波傳感器間距LFLR，定義各超聲波檢測范圍為Lmin～Lmax，為保證能夠檢測到車前及車后盲區部分，則需Lmax>Lv。當一個超聲波傳感器檢測到的反射回來的超聲波小于Lmax時，其對應的超聲波傳感器亦檢測到反射回來的超聲波小于Lmax時，可認為后障礙物存在，否則可認為是誤檢或信號被干擾。

如圖5所示，當檢測到Lf

圖5 超聲波傳感器檢測障礙物示例

（編輯 心翔）

An Under Vehicle Inspection System

SONG Hai-qiang，ZHAO Gong-qi，LI Jun-jie，WANG Jing，LV Wei-yang
（R&D Center of Great Wall Motor Co.，Ltd.，Automotive Engineering Technical Center of HeBei，Baoding 071000，China）

This article provides a design of vehicle chassis inspection system，introduces its system design，control strategy and demonstrates an obstacle detection case using ultrasound sensor.This system is proved to be able to ensure vehicle chassis safety before start.

chassis monitoring；inspection system；ADAS（advanced driving assist system）

U463.6

A

1003－8639（2016）08－0050－02

2016-01-27；

2016-02-26

宋海強（1990-），男，電子電氣架構工程師，從事汽車電子電氣架構設計工作。