基于超声波雷达的障碍物距离检测方法、设备及介质与流程

allin2026-09-16  11


本技术涉及超声波雷达信号处理,具体涉及基于超声波雷达的障碍物距离检测方法、设备及介质。


背景技术:

1、超声波雷达是一种利用超声波信号进行目标检测和测距的设备。它通过超声波探头发射超声波脉冲,然后接收从物体反射回来的回波,通过测量发射和接收之间的时间差来计算距离。

2、然而,超声波探头在接收回波信号的同时,可能会接收到其它设备发出的超声波信号,以及其它设备产生同频的干扰信号,此时接收到的信号,并不能准确的计算出障碍物的实际距离,从而产生误判障碍物距离。

3、相关技术中,通过超声波探头多次的发送超声波信号,计算多次回波信号距离差的绝对值,以该绝对值与设定的距离阈值做比较后确认是否为干扰信号或有效信号,并将干扰数据丢弃。

4、然而,在超声波探头出现异常的情况下,超声波探头的信号采集可能出现错误,此时通过相关技术中的方案可能会将正常的回波信号判断为干扰信号,进而影响障碍物距离检测的准确性。


技术实现思路

1、为了有助于提高障碍物距离检测的准确性,本技术提供了基于超声波雷达的障碍物距离检测方法、设备及介质。

2、第一方面,提供一种基于超声波雷达的障碍物距离检测方法,用于货运管理平台中,采用如下的技术方案:

3、一种基于超声波雷达的障碍物距离检测方法,用于超声波雷达中,所述超声波雷达包括至少两个超声波探头,所述方法包括:

4、从各个所述超声波探头中确定目标探头,控制所述目标探头发送探测信号;

5、控制各个所述超声波探头接收所述探测信号的回波信号;

6、分别对各所述超声波探头接收到的回波信号单独进行分析,得到各个所述超声波探头对应的回波分析结果;

7、基于各个所述超声波探头对应的回波分析结果确定所述目标探头是否异常;

8、在确定出所述目标探头不异常的情况下,对于每个所述超声波探头,基于所述超声波探头接收到所述回波信号的时间确定障碍物到所述超声波探头的参考距离;

9、基于障碍物到各个所述超声波探头的参考距离确定所述障碍物距离。

10、通过采用上述技术方案,可以在距离检测的过程中通过多个超声波探头接收探测信号对应的回波信号,并综合对不同超声波探头接收到的回波信号对应的分析结果对目标探头是否异常进行判断,从而可以有助于及时发现超声波探头的异常,进而可以有助于提高障碍物距离检测的准确性。

11、可选的,所述从各个所述超声波探头中确定目标探头,包括:

12、依次将各个所述超声波探头确定为所述目标探头;

13、所述基于障碍物到各个所述超声波探头的距离确定障碍物距离,包括:

14、在确定出本次检测结束的情况下,对于每个所述超声波探头,基于所述超声波探头在本次检测过程中接收到的各个所述回波信号对应的参考距离确定障碍物到所述超声波探头的修正后距离;

15、基于障碍物到各个所述超声波探头的修正后距离确定障碍物距离。

16、通过采用上述技术方案,在一次检测结束的情况下,会先基于超声波探头在本次检测过程中接收到的各个回波信号对应的参考距离确定障碍物到超声波探头的修正后距离,再基于障碍物到各个超声波探头的修正后距离确定障碍物距离,如此可以有助于提高最终确定出的障碍物距离的准确性。

17、可选的,所述在确定出所述目标探头不异常的情况下,对于每个所述超声波探头,基于所述超声波探头接收到所述回波信号的时间确定障碍物到所述超声波探头的参考距离之后,还包括:

18、确定所述目标探头之后是否还存在未轮询超声波探头,所述未轮询超声波探头是指在本轮轮询的过程中未被确定为目标探头的所述超声波探头;

19、在所述目标探头之后不存在所述未轮询超声波探头的情况下,结束本轮轮询,并确定是否达到预设轮询次数;

20、在未达到所述预设轮询次数的情况下,返回执行所述依次将各个所述超声波探头确定为所述目标探头的步骤;

21、在达到所述预设轮询次数的情况下,确定本次检测结束。

22、通过采用上述技术方案,可以通过是否存在未轮询超声探头以及是否达到预设轮询次数的判断实现对超声波雷达检测过程的精准控制,并丰富单次检测过程中可参考的回波信号的类型和数量,进而可以有助于提高确定出的障碍物距离的准确性。

23、可选的,所述对于每个所述超声波探头,基于所述超声波探头接收到所述回波信号的时间确定障碍物到所述超声波探头的参考距离之后,还包括:

24、基于所述目标探头对应的参考距离与所述目标探头之外的所述超声波探头对应的参考距离的差距值确定所述目标探头是否有效;

25、所述在确定出本次检测结束的情况下,对于每个所述超声波探头,基于所述超声波探头接收到的各个所述回波信号对应的参考距离确定障碍物到所述超声波探头的修正后距离之前,还包括:

26、在确定出本次检测结束的情况下,确定各个所述超声波探头中有效探头的数量是否大于或等于预设数量;

27、在所述有效探头的数量大于或等于所述预设数量的情况下,执行所述对于每个所述超声波探头,基于所述超声波探头接收到的各个所述回波信号对应的参考距离确定障碍物到所述超声波探头的修正后距离的步骤;

28、在所述有效探头的数量小于所述预设数量的情况下,确定本轮检测无效,不执行所述对于每个所述超声波探头,基于所述超声波探头接收到的各个所述回波信号对应的参考距离确定障碍物到所述超声波探头的修正后距离的步骤。

29、通过采用上述技术方案,可以在检测过程中判断出各个超声波探头的有效性,进而可以结合有效探头的数量来确定本次检测过程是否有效,并在确定出本次检测过程有效的情况下,进行障碍物距离计算,如此可以有助于提高确定出的障碍物距离的准确性。

30、可选的,所述分别对各所述超声波探头接收到的回波信号单独进行分析,得到各个所述超声波探头对应的回波分析结果,包括:

31、对所述回波信号进行特征提取,得到所述回波信号的特征参数,所述特征参数包括余震数据和频率数据;

32、对所述特征参数进行分析,得到所述超声波探头对应的回波分析结果。

33、通过采用上述技术方案,可以结合回波信号的余震和频率等特征参数对回波信号进行异常判断,从而可以有助于避免异常的回波信号对障碍物距离检测的影响,进而可以有助于提高障碍物距离检测结果的准确性。

34、可选的,所述对所述特征参数进行分析,得到所述超声波探头对应的回波分析结果,包括:

35、获取当前环境对应的环境参数;

36、结合所述环境参数对所述特征参数进行分析,得到所述回波分析结果。

37、通过采用上述技术方案,可以在回波数据分析的过程中考虑到当前环境对回波数据的影响,进而可以有助于提高回波分析结果的准确性。

38、可选的,所述结合所述环境参数对所述特征参数进行分析,得到回波分析结果,包括:

39、将所述环境参数和所述特征参数输入预训练的回波分析模型中,得到回波分析结果;

40、其中,所述回波分析模型是使用训练数据对初始网络模型进行训练得到的,所述训练数据中包括至少一组样本数据以及所述样本数据对应的分析结果,每组所述样本数据包括样本环境参数和样本特征参数;

41、所述回波分析模型训练过程中使用的损失函数包括交叉熵损失项和环境损失项,所述环境损失项用于提高所述模型对所述环境参数的敏感度。

42、上述技术方案中,由于在回波分析模型的训练过程中在损失函数中引入了用于学习环境参数的环境损失项,如此回波分析模型可以在对特征参数进行分析的过程中,综合考虑到输入的环境参数,从而可以有助于分析出环境参数对结果的影响,进而提高回波分析结果的准确性。

43、可选的,所述损失函数通过下式表示:

44、

45、其中,l为所述损失函数;lce为所述交叉熵损失项;lep为所述环境损失项;

46、所述交叉熵损失项通过下式表示:

47、

48、其中,lce为所述交叉熵损失项;n为所述样本数据的数量;xi为第i组所述样本数据;yi为第i组样本数据对应的分析结果;p(yi|xi)为xi为yi的概率。

49、所述环境损失项通过下式表示:

50、

51、其中,lep为环境损失项;n为所述样本数据的数量;m为所述环境参数的数量;θ为环境参数向量,θij为所述环境参数向量在第i个样本的第j个环境参数的参数值。

52、第二方面,提供一种电子设备,采用如下的技术方案:

53、一种电子设备,所述电子设备包括:

54、至少一个处理器;

55、存储器;

56、至少一个应用程序,其中至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行,所述至少一个应用程序配置用于:执行第一方面提供的任一种基于超声波雷达的障碍物距离检测方法。

57、第三方面,提供一种计算机可读存储介质,采用如下的技术方案:

58、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令所述计算机执行第一方面基于超声波雷达的障碍物距离检测方法。

59、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

60、1、可以在距离检测的过程中通过多个超声波探头接收探测信号对应的回波信号,并综合对不同超声波探头接收到的回波信号对应的分析结果对目标探头是否异常进行判断,从而可以有助于及时发现超声波探头的异常,进而可以有助于提高障碍物距离检测的准确性。

61、2、可以在回波数据分析的过程中考虑到当前环境对回波数据的影响,进而可以有助于提高回波分析结果的准确性。


技术特征:

1.一种基于超声波雷达的障碍物距离检测方法,其特征在于,用于超声波雷达中,所述超声波雷达包括至少两个超声波探头,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从各个所述超声波探头中确定目标探头,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在确定出所述目标探头不异常的情况下,对于每个所述超声波探头,基于所述超声波探头接收到所述回波信号的时间确定障碍物到所述超声波探头的参考距离之后,还包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对于每个所述超声波探头,基于所述超声波探头接收到所述回波信号的时间确定障碍物到所述超声波探头的参考距离之后,还包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述特征参数进行分析,得到所述超声波探头对应的回波分析结果,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述结合所述环境参数对所述特征参数进行分析,得到所述回波分析结果,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述损失函数通过下式表示:

8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序在计算机中执行时,令所述计算机执行权利要求1至7任一项所述的基于超声波雷达的障碍物距离检测方法。


技术总结
本申请涉及超声波雷达信号处理技术领域,提供了基于超声波雷达的障碍物距离检测方法、设备及介质。障碍物距离检测方法包括:控制至少两个超声波探头中的目标探头发送探测信号;控制各个超声波探头接收探测信号的回波信号;分别对各超声波探头接收到的回波信号单独进行分析,得到回波分析结果;在基于各个超声波探头对应的回波分析结果确定出目标探头不异常的情况下,基于障碍物到各个超声波探头的参考距离确定障碍物距离。通过采用上述技术方案,可以在距离检测的过程中综合不同超声波探头对应的分析结果对目标探头是否异常进行判断,从而可以有助于及时发现超声波探头的异常,进而可以有助于提高障碍物距离检测的准确性。

技术研发人员:赖光聪,杨建友,张泽猛,杨德望,张顺亮
受保护的技术使用者:厦门海菱科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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