CN109243203A - 一种基于雷达的卡车防撞预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于雷达的卡车防撞预警系统及方法。本发明系统包括电源模块、控制模块、左侧雷达、右侧雷达、第一前部雷达、第二前部雷达、第三前部雷达、第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达、距离显示模块、蜂鸣器、左侧指示灯、右侧指示灯、前部指示灯、后部指示灯。本发明方法设定雷达的车身安全距离；控制模块通过左侧雷达，右侧雷达，第一前部雷达，第二前部雷达，第三前部雷达，第一后部雷达，第二后部雷达，第三后部雷达采集雷达的探测距离，若雷达的探测距离小于该侧雷达的车身安全距离，根据雷达的探测距离控制蜂鸣器和相应的指示灯预警，并通过距离显示模块显示雷达的探测距离。本发明提高了卡车的安全性能。

Description

一种基于雷达的卡车防撞预警系统及方法

技术领域

本发明属于智能监控领域，尤其涉及一种基于雷达的卡车防撞预警系统及方法。

背景技术

近年来，经常可以看到卡车事故的发生，由于卡车车身长，驾驶员位置高，传统的光学后视镜并不能很好的使驾驶员完全对卡车周身环境的把控，导致卡车事故频发，造成的损失也很大。虽然，目前也有很多卡车使用了智能后视镜系统，驾驶员可以通过显示屏观察车身周围，但是，这个只限于卡车低速行驶，且这些都会受到环境影响，比如，大雾天气。另外，有些卡车虽然也加装了雷达辅助系统，但也只是车身部分地方，最典型的就是倒车雷达。而卡车侧身由于车身很长，也少有安装雷达的。而且对于系统的报警设施，多部分就是直接一个检测到障碍物报警，驾驶员对与这个障碍物的具体位置其实不清楚。

在专利号CN 106864366 A基于多雷达的汽车防撞预警系统及方法中，车身前后左右均有雷达安装，但是左右都安装在车门上，并不能完全覆盖车身两侧，特别对于卡车来说，车身两侧长度很长，更加不能满足覆盖要求。

在专利号CN 107672551 A一种前车防撞预警系统及其控制方法中，则是对车前的追尾防撞做了详细的预警措施，而卡车由于车身的长度主要是对倒车转弯方面的要求高，这个并不能满足卡车的需求。这一点是我们设计方案时需要考虑的。

以上的这些是基于雷达的卡车防撞预警系统的设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于雷达的卡车防撞预警系统及方法，解决现有的卡车雷达覆盖面积不够，探测障碍物位置不准，报警提示障碍物位置不精确，不利于卡车驾驶员对卡车周身环境的掌握，影响卡车的安全问题。

本发明系统的技术方案为一种基于雷达的卡车防撞预警系统包括电源模块、控制模块、左侧雷达、右侧雷达、第一前部雷达、第二前部雷达、第三前部雷达、第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达、距离显示模块、蜂鸣器、左侧指示灯、右侧指示灯、前部指示灯、后部指示灯。

作为优选，所述控制模块与所述左侧雷达连接；所述控制模块与所述右侧雷达连接；所述控制模块与所述第一前部雷达连接；所述控制模块与所述第二前部雷达连接；所述控制模块与所述第三前部雷达连接；所述控制模块与所述第一后部雷达连接；所述控制模块与所述第二后部雷达连接；所述控制模块与所述第三后部雷达连接；所述控制模块与所述距离显示模块连接；所述控制模块与所述蜂鸣器连接；所述控制模块与所述左侧指示灯连接；所述控制模块与所述右侧指示灯连接；所述控制模块与所述前部指示灯连接；所述控制模块与所述后部指示灯连接；所述电源模块分别与所述的控制模块，左侧雷达，右侧雷达，第一前部雷达，第二前部雷达，第三前部雷达，第一后部雷达，第二后部雷达，第三后部雷达，距离显示模块，蜂鸣器，左侧指示灯，右侧指示灯，前部指示灯，后部指示灯依次连接。

作为优选，所述左侧雷达设于车身左侧最前端，所述左侧雷达为毫米波雷达。

作为优选，所述右侧雷达设于车身右侧最前端，所述左侧雷达为毫米波雷达。

作为优选，所述的第一前部雷达、第二前部雷达、第三前部雷达依次设于车身前侧，所述的第一前部雷达、第三前部雷达均为超声波雷达，所述第二前部雷达为远距离毫米波雷达。

作为优选，所述的第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达依次设于车身后保险杠上，且所述的第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达均为超声波雷达。

作为优选，所述左侧指示灯设于车身内部的左侧，所述右侧指示灯设于车身内部的右侧，所述前部指示灯设于车身内部的前侧，所述后部指示灯车身内部的后侧。

本发明方法的技术方案为一种基于雷达的卡车防撞预警方法，具体包括以下步骤，

步骤1：设定雷达的车身安全距离；

步骤2：控制模块通过左侧雷达，右侧雷达，第一前部雷达，第二前部雷达，第三前部雷达，第一后部雷达，第二后部雷达，第三后部雷达采集雷达的探测距离，若雷达的探测距离小于该侧雷达的车身安全距离，根据雷达的探测距离控制蜂鸣器和相应的指示灯预警，并通过距离显示模块显示雷达的探测距离；

作为优选，步骤1中所述设定雷达的车身安全距离为：

左侧雷达的车身安全距离为L₁，右侧雷达的车身安全距离为L₂，前部雷达的车身安全距离为L₃，后部雷达的车身安全距离为L₄；

作为优选，步骤2中所述雷达的探测距离为：

左侧雷达的探测距离为X，右侧雷达的探测距离为Y，第一前部雷达的探测距离为Z₁，第二前部雷达的探测距离为Z₂，第三前部雷达的探测距离为Z₃，第一后部雷达的探测距离为W₁，第二后部雷达的探测距离为W₂，第三后部雷达的探测距离为W₃；

步骤2中所述根据雷达的探测距离控制蜂鸣器和相应的指示灯预警为：

若X<L₁，控制模块以蜂鸣频次a/X控制蜂鸣器预警，以亮度b/X控制左侧指示灯点亮预警，a为频次系数，b为亮度系数；

若Y<L2，控制模块以蜂鸣频次a/Y控制蜂鸣器预警，以亮度b/Y控制右侧指示灯点亮预警，a为频次系数，b为亮度系数；

Z_min为Z₁、Z₂以及Z₃的最小值，若Z_min<L₃，控制模块以蜂鸣频次a/Z_min控制蜂鸣器预警，以亮度b/Z_min控制前部指示灯点亮预警，a为频次系数，b为亮度系数；

W_min为W₁、W₂以及W₃的最小值，若W_min<L₄，控制模块以蜂鸣频次a/W_min控制蜂鸣器预警，以亮度b/W_min控制后部指示灯点亮预警，a为频次系数，b为亮度系数。

本发明的好处是，基于雷达的卡车防撞预警系统能够全面覆盖车身所有范围，而且声音预警的同时有视觉预警，预警更为准确，不同距离的预警声音和光亮不同，使驾驶员更能准确的知道距离障碍物的距离，能够及时提醒车内驾驶员及乘员车身周围的安全情况，进一步提高了卡车的安全性能。该系统及方法，能够识别判断各种潜在的危险情况，并通过声音及视觉提醒，帮助驾驶员避免或减缓碰撞事故。

附图说明

图1：本发明的系统框图；

图2：雷达设于车身上的设置位置图；

图3：本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

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。

如图1所述，本发明实施方式中系统的技术方案为一种基于雷达的卡车防撞预警系统包括电源模块、控制模块、左侧雷达、右侧雷达、第一前部雷达、第二前部雷达、第三前部雷达、第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达、距离显示模块、蜂鸣器、左侧指示灯、右侧指示灯、前部指示灯、后部指示灯；

所述控制模块与所述左侧雷达连接；所述控制模块与所述右侧雷达连接；所述控制模块与所述第一前部雷达连接；所述控制模块与所述第二前部雷达连接；所述控制模块与所述第三前部雷达连接；所述控制模块与所述第一后部雷达连接；所述控制模块与所述第二后部雷达连接；所述控制模块与所述第三后部雷达连接；所述控制模块与所述距离显示模块连接；所述控制模块与所述蜂鸣器连接；所述控制模块与所述左侧指示灯连接；所述控制模块与所述右侧指示灯连接；所述控制模块与所述前部指示灯连接；所述控制模块与所述后部指示灯连接；所述电源模块分别与所述的控制模块，左侧雷达，右侧雷达，第一前部雷达，第二前部雷达，第三前部雷达，第一后部雷达，第二后部雷达，第三后部雷达，距离显示模块，蜂鸣器，左侧指示灯，右侧指示灯，前部指示灯，后部指示灯依次连接。

如图2所示，所述左侧雷达设于车身左侧最前端，所述左侧雷达为毫米波雷达；所述右侧雷达设于车身右侧最前端，所述左侧雷达为毫米波雷达；所述的第一前部雷达、第二前部雷达、第三前部雷达依次设于车身前侧，所述的第一前部雷达、第三前部雷达均为超声波雷达，所述第二前部雷达为远距离毫米波雷达；所述的第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达依次设于车身后保险杠上，且所述的第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达均为超声波雷达。

所述左侧指示灯设于车身内部的左侧，所述右侧指示灯设于车身内部的右侧，所述前部指示灯设于车身内部的前侧，所述后部指示灯车身内部的后侧。

所述电源模块选型为36V电源模块；所述控制模块选型为STC89C52；所述左侧雷达选型为NRA24毫米波雷达；所述右侧雷达选型为NRA24毫米波雷达；所述第一前部雷达选型为HC-SR04超声波测距模块；所述第二前部雷达选型为博世长距LRR雷达；所述第三前部雷达选型为HC-SR04超声波测距模块；所述第一后部雷达选型为HC-SR04超声波测距模块；所述第二后部雷达选型为HC-SR04超声波测距模块；所述第三后部雷达选型为HC-SR04超声波测距模块；所述距离显示模块选型为发光二极管显示模块；所述蜂鸣器选型为电磁式有源蜂鸣器；所述的左侧指示灯、右侧指示灯、前部指示灯、后部指示灯选型为5MM超高亮3V发光二极管。

下面结合图1至图3，介绍本发明的实施方式。本发明实施方式的技术方案为一种基于雷达的卡车防撞预警方法，具体包括以下步骤，

步骤1：设定雷达的车身安全距离；

步骤1中所述设定雷达的车身安全距离为：

左侧雷达的车身安全距离为L₁＝2.5m，右侧雷达的车身安全距离为L₂＝2.5m，前部雷达的车身安全距离为L₃＝5m，后部雷达的车身安全距离为L₄＝4m；

步骤2：控制模块通过左侧雷达，右侧雷达，第一前部雷达，第二前部雷达，第三前部雷达，第一后部雷达，第二后部雷达，第三后部雷达采集雷达的探测距离，若雷达的探测距离小于该侧雷达的车身安全距离，根据雷达的探测距离控制蜂鸣器和相应的指示灯预警，并通过距离显示模块显示雷达的探测距离；

步骤2中所述雷达的探测距离为：

左侧雷达的探测距离为X，右侧雷达的探测距离为Y，第一前部雷达的探测距离为Z₁，第二前部雷达的探测距离为Z₂，第三前部雷达的探测距离为Z₃，第一后部雷达的探测距离为W₁，第二后部雷达的探测距离为W₂，第三后部雷达的探测距离为W₃；

步骤2中所述根据雷达的探测距离控制蜂鸣器和相应的指示灯预警为：

若X<L₁，控制模块以蜂鸣频次a/X控制蜂鸣器预警，以亮度b/X控制左侧指示灯点亮预警，a＝20为频次系数，b＝20为亮度系数；

若Y<L2，控制模块以蜂鸣频次a/Y控制蜂鸣器预警，以亮度b/Y控制右侧指示灯点亮预警，a＝20为频次系数，b＝20为亮度系数；

Z_min为Z₁、Z₂以及Z₃的最小值，若Z_min<L₃，控制模块以蜂鸣频次a/Z_min控制蜂鸣器预警，以亮度b/Z_min控制前部指示灯点亮预警，a＝20为频次系数，b＝20为亮度系数；

W_min为W₁、W₂以及W₃的最小值，若W_min<L₄，控制模块以蜂鸣频次a/W_min控制蜂鸣器预警，以亮度b/W_min控制后部指示灯点亮预警，a＝20为频次系数，b＝20为亮度系数。

尽管本文较多地使用了电源模块、控制模块、左侧雷达、右侧雷达、第一前部雷达、第二前部雷达、第三前部雷达、第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达、距离显示模块、蜂鸣器、左侧指示灯、右侧指示灯、前部指示灯、后部指示灯等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种基于雷达的卡车防撞预警系统，包括电源模块、控制模块、左侧雷达、右侧雷达、第一前部雷达、第二前部雷达、第三前部雷达、第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达、距离显示模块、蜂鸣器、左侧指示灯、右侧指示灯、前部指示灯、后部指示灯；

所述控制模块与所述左侧雷达连接；所述控制模块与所述右侧雷达连接；所述控制模块与所述第一前部雷达连接；所述控制模块与所述第二前部雷达连接；所述控制模块与所述第三前部雷达连接；所述控制模块与所述第一后部雷达连接；所述控制模块与所述第二后部雷达连接；所述控制模块与所述第三后部雷达连接；所述控制模块与所述距离显示模块连接；所述控制模块与所述蜂鸣器连接；所述控制模块与所述左侧指示灯连接；所述控制模块与所述右侧指示灯连接；所述控制模块与所述前部指示灯连接；所述控制模块与所述后部指示灯连接；所述电源模块分别与所述的控制模块，左侧雷达，右侧雷达，第一前部雷达，第二前部雷达，第三前部雷达，第一后部雷达，第二后部雷达，第三后部雷达，距离显示模块，蜂鸣器，左侧指示灯，右侧指示灯，前部指示灯，后部指示灯依次连接。

2.根据权利要求1所述的基于雷达的卡车防撞预警系统，其特征在于：

所述左侧雷达设于车身左侧最前端，所述左侧雷达为毫米波雷达；

所述右侧雷达设于车身右侧最前端，所述左侧雷达为毫米波雷达；

所述的第一前部雷达、第二前部雷达、第三前部雷达依次设于车身前侧，所述的第一前部雷达、第三前部雷达均为超声波雷达，所述第二前部雷达为远距离毫米波雷达；

所述的第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达依次设于车身后保险杠上，且所述的第一后部雷达、第二后部雷达、第三后部雷达均为超声波雷达；

所述左侧指示灯设于车身内部的左侧，所述右侧指示灯设于车身内部的右侧，所述前部指示灯设于车身内部的前侧，所述后部指示灯车身内部的后侧。

3.一种利用权利要求1所述的基于雷达的卡车防撞预警系统进行基于雷达的卡车防撞预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设定雷达的车身安全距离；

步骤2：控制模块通过左侧雷达，右侧雷达，第一前部雷达，第二前部雷达，第三前部雷达，第一后部雷达，第二后部雷达，第三后部雷达采集雷达的探测距离，若雷达的探测距离小于该侧雷达的车身安全距离，根据雷达的探测距离控制蜂鸣器和相应的指示灯预警，并通过距离显示模块显示雷达的探测距离。

4.根据利用权利要求3所述的基于雷达的卡车防撞预警方法，其特征在于，步骤1中所述设定雷达的车身安全距离为：

左侧雷达的车身安全距离为L₁，右侧雷达的车身安全距离为L₂，前部雷达的车身安全距离为L₃，后部雷达的车身安全距离为L₄。

5.根据利用权利要求3所述的基于雷达的卡车防撞预警方法，其特征在于，步骤2中所述雷达的探测距离为：

左侧雷达的探测距离为X，右侧雷达的探测距离为Y，第一前部雷达的探测距离为Z₁，第二前部雷达的探测距离为Z₂，第三前部雷达的探测距离为Z₃，第一后部雷达的探测距离为W₁，第二后部雷达的探测距离为W₂，第三后部雷达的探测距离为W₃；

步骤2中所述根据雷达的探测距离控制蜂鸣器和相应的指示灯预警为：

若X<L₁，控制模块以蜂鸣频次a/X控制蜂鸣器预警，以亮度b/X控制左侧指示灯点亮预警，a为频次系数，b为亮度系数；

若Y<L2，控制模块以蜂鸣频次a/Y控制蜂鸣器预警，以亮度b/Y控制右侧指示灯点亮预警，a为频次系数，b为亮度系数；

Z_min为Z₁、Z₂以及Z₃的最小值，若Z_min<L₃，控制模块以蜂鸣频次a/Z_min控制蜂鸣器预警，以亮度b/Z_min控制前部指示灯点亮预警，a为频次系数，b为亮度系数；

W_min为W₁、W₂以及W₃的最小值，若W_min<L₄，控制模块以蜂鸣频次a/W_min控制蜂鸣器预警，以亮度b/W_min控制后部指示灯点亮预警，a为频次系数，b为亮度系数。