CN110509932A - 车辆并道预警方法、系统和车辆 - Google Patents

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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
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Abstract

一种车辆并道预警方法、系统和车辆,该预警方法包括:确认车辆的预警区域内是否存在目标,其中,所述预警区域为以该车辆的左后方区域、后方区域和右后方区域中至少之一;若存在目标,则检测所述目标的相对速度和距离,并根据所述相对速度和距离计算该目标碰撞所述车辆的接近时间;如果所述接近时间小于或等于预警值,则发出预警信号,根据预估碰撞时间间隔分档次预警。上述的车辆并道预警方法、系统和车辆通过检测预警区域内的目标的相对速度和距离以计算该目标碰撞车辆的接近时间,在接近时间小于或等于预设值时发出预警信号,从而可以提醒驾驶员注意安全,起到主动预警的作用。

Description

车辆并道预警方法、系统和车辆
技术领域
本发明涉及车辆安全防护领域,具体涉及车辆并道预警方法、系统和车辆。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
车转向灯作为汽车信号灯的一种,在行车安全中起着重要作用,现有汽车转向灯的开启主要是由驾驶员的驾驶意图决定,由驾驶员手动过推动转向灯组合开关开启转向灯。当驾驶员为新手常因粗心大意或者高度紧张而忘记推动组合开关开启转向灯,即使是有经验的驾驶员也常常忘记打开转向灯,而且有时还因为驾驶员违章接打手机或者其他因素而不方便或者不能手动操作转向灯组合开关,就可能存在交通隐患,给自己行车和他人行车或者路人带来危险,容易发生交通事故。
发明内容
鉴于以上内容,有必要提供一种车辆并道预警方法、系统和车辆,旨在改善车辆并道时的安全性。
一种车辆并道预警方法,包括:
在收到车辆并道信号或所述车辆的速度超过预设速度值时,确认车辆的预警区域内是否存在目标,其中,所述预警区域为以该车辆的左后方区域、后方区域和右后方区域中至少之一;
若存在目标,则检测所述目标的相对速度和距离,并根据所述相对速度和距离计算该目标碰撞所述车辆的接近时间;
如果所述接近时间小于或等于预警值,则发出预警信号。
优选地,在收到车辆并道信号或所述车辆的速度超过预设速度值时,确认车辆的预警区域内是否存在目标包括:
若所述车辆并道信号为向左并道信号,则所述预警区域为左后方区域、后方区域至少之一;
若所述车辆并道信号为向右并道信号,则所述预警区域为右后方区域、后方区域至少之一。
优选地,所述检测所述目标的相对速度和距离包括:
向所述预警区域发射雷达波,并且接收该雷达波对应的回波;
获取所述回波的多普勒频率,并根据所述回波的多普勒频率计算所述目标的相对速度和距离。
优选地,所述预警信号包括声音信号和灯光信号中的一种或多种,以及
根据所述接近时间的大小发出与所述接近时间对应的预警信号。
优选地,所述预设速度值为所述预设速度值为可调整的预设值。
一种车辆并道预警系统,包括:
雷达波收发单元,用于向预警区域发射雷达波并接收所述雷达波遇到目标时反射的回波,其中,所述预警区域为以该车辆的左后方区域、后方区域和右后方区域中至少之一;
处理器,与所述雷达波收发单元连接,在控制所述雷达波收发单元发出所述雷达波并接收所述回波时,所述处理器根据所述回波检测所述目标的相对速度和距离,并根据所述相对速度和距离计算该目标碰撞所述车辆的接近时间;
报警单元,与所述处理器连接,当所述处理器确定所述接近时间小于或等于预警值时,所述报警单元在所述处理器控制下发出预警信号。
优选地,所述雷达波收发单元包括发射天线、接收天线以及信号合成器,所述信号合成器用于合成雷达信号,并且通过所述发射天线发射与该雷达信号对应的雷达波,所述接收天线用于接收该雷达波反射的回波。
优选地,还包括:
混频器,分别连接所述接收天线和所述信号合成器,用于将所述雷达信号和所述回波的本振信号混频生成中频信号;
模数采样器,连接所述混频器,用于对所述中频信号进行模数转换后采样,所述处理器根据采样后的信号计算出所述目标的相对速度和距离。
优选地,所述报警单元包括警灯或者扬声器。
一种车辆,包括车体,还包括上述的车辆并道预警系统,所述车辆并道预警系统设于所述车体。
相较于现有技术,上述的车辆并道预警方法、系统和车辆通过检测预警区域内的目标的相对速度和距离以计算该目标碰撞车辆的接近时间,在接近时间小于或等于预设值时发出预警信号,从而可以提醒驾驶员注意安全,起到主动预警的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例,下面将对实施例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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是具有所述车辆变道预警系统的车辆的结构示意图。
图2是所述车辆变道预警系统的结构示意图。
图3是所述车辆变道预警方法的流程图。
图4是多普勒频率的示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。
在本发明的各实施例中,为了便于描述而非限制本发明,本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语 "连接" 并非限定于物理的或者机械的连接, 而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。"左"、"右"、"后"、"左后"、"右后"等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也相应地改变。
图1是具有所述车辆变道预警系统的车辆的结构示意图。如图1所示,车辆100在车道上行驶时,当需要向左或向右变道时,在左后、右后和后方的区域内可能存在其他车辆(即目标)碰撞到车辆100,因而在车辆100变道时需要对预警区域(左后、右后和后方至少之一)的目标200进行预警,防止目标200碰撞到车辆100。
图2是所述车辆变道预警系统的结构示意图。如图2所述,该车辆并道预警系统包括信号收发单元110、混频器130、低通滤波器140、模数转换器150和处理器120120。信号收发单元110发出的雷达波经目标200反射后并接收该雷达波反射会的回波。混频器130根据雷达波和回波形成的混频信号得到该目标200的相对速度和车辆100与目标200之间的距离,使得处理器120可以根据所述相对速度和距离计算该目标200碰撞所述车辆100的接近时间,根据该接近时间判断是否发出预警信号,从而实现预警功能。
信号收发单元110用于向预警区域发射雷达波并接收所述雷达波遇到目标时反射的回波,其中,所述预警区域为以该车辆100的左后方区域、后方区域和右后方区域中至少之一。在一些实施方式中,根据并道的方向选择对应的预警区域。例如,在向左侧并道时,该预警区域可以是左后方区域和后方区域。在向右侧并道时,该预警区域可以是后方区域和右后方区域。在一些实施方式中,所述信号收发单元110包括发射天线111和接收天线113,所述信号合成器112用于合成雷达信号,并且通过所述发射天线111发射与该雷达信号对应的雷达波。接收天线120用于接收所述雷达波反射的回波。其中,信号收发单元110发射的雷达波使用的工作频段为30~300GHz、波长为1~10mm的毫米波雷达。毫米波的波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。与激光雷达(LiDAR)相比,毫米波(Millimeter Wave,MMW)雷达技术更加成熟、应用更加广泛、成本更加低廉。与可见光摄像头(Camera)相比,毫米波雷达的准确性和稳定性更好,对雨雾天气性能更加优异。优选的,车载毫米波雷达按工作频段,可以选择短程毫米波雷达SRR(24GHz频段)、中程毫米波雷达MRR(76-77Ghz频段)、长程毫米波雷达LRR(77Ghz频段)。不同的毫米波雷达“各司其职”,在车辆100前方、车身和后方发挥不同的作用。因此,该车辆100优选使用多颗短程、中程和长程毫米波雷达,各信号收发单元110可以采用不同频段的毫米波雷达。其中,77GHz的雷达因为检测精度更高,检测距离更远,并且天线减小则体积可以做到更小,因此对检测精度和速度要求越来越高的自动驾驶技术来说,77GHz毫米波雷达具有更好的优势,因此信号发射元件110优选采用的工作频段为77GHz。
所述混频器130分别连接所述接收天线113和所述信号合成器112,用于将所述雷达信号和所述回波的本振信号混频生成中频信号。低通滤波器140连接于所述混频器130和所述模数转换器150之间,低通滤波器140用于过滤所述中频信号。模数转换器150连接所述混频器130,用于对所述中频信号进行模数转换并对转换后的信号进行采样。
处理器120与所述模数转换器150连接,所述处理器120根据采样后的信号计算出所述目标200的相对速度和距离,并根据所述相对速度和距离计算该目标200碰撞所述车辆100的接近时间。在一些实施方式中,上述的一些元件可以集成在同一芯片之中,例如,TI的集成77GHz雷达专用集成车规级射频芯片AWR1642,该芯片集成了射频电路,两个射频发送电路和4个射频接收处理电路,同时集成的C6740系列的DSP和R4F微控制器,是单芯片完整的解决方案。
报警单元160与所述处理器120连接,当所述处理器120确定所述接近时间小于或等于预警值时,所述报警单元160在所述处理器120控制下发出预警信号。在一些实施方式中,所述报警单元160包括警灯或者扬声器,在所述处理器120控制下发出灯光或者声音形式的预警信号。而且,还可以根据所述接近时间的大小发出与所述接近时间对应的预警信号,例如接近时间越小,报警声音更为频繁,或者采用颜色更深的警灯闪烁进行报警。
图3是所述车辆变道预警方法的流程图。下面结合图3描述所述车辆并道预警系统的工作流程。如图3所示,该车辆并道预警方法包括步骤S310~S3。
步骤S310:确定是否收到车辆100并道信号或者所述车辆100的速度超过预设速度值时,在收到车辆100的并道信号或者所述车辆100的速度超过预设速度值时,则确定该车辆100的预警区域内是否存在目标200,其中,所述预警区域为以该车辆100的左后方区域、后方区域和右后方区域中至少之一。若所述车辆并道信号为向左并道信号,则所述预警区域为左后方区域、后方区域至少之一。若所述车辆并道信号为向右并道信号,则所述预警区域为右后方区域、后方区域至少之一。在一些实施方式中,所述预设速度值为所述预设速度值为可调整的预设值,优选为20 km/h ~30km/h中的任一值,例如可以是20 km/h、25 km/h或者30 km/h。
本步骤中,可以通过信号收发单元110发射雷达波或者其他激光测距仪等探测器对预警区域内进行扫描以确定该预警区域内是否存在目标200。
步骤S320:若存在目标200,向所述预警区域发射雷达波,并且接收该雷达波对应的回波。
步骤S330:获取所述回波的多普勒频率,根据所述回波的多普勒频率计算所述目标200的相对速度和距离,并根据所述相对速度和距离计算该目标200碰撞所述车辆100的接近时间。
图4是多普勒频率的示意图。如图4所示,以77GHz的雷达波为例,连续发送77GHz的FMCW雷达信号波,同时接收回波。因为回波信号附加了一个与目标200的运动速度VT成正比的多普勒频率fd,回波信号经放大与本振信号混频生成IF中频信号,经过A/D采样和快速FFT变换处理,可以计算得到回波信号的多普勒频率。图中,S为调频斜率,Tc为扫频时间, B为带宽,fc为起始频率。然后,根据该多普勒频率即可计算得到该相对速度和距离。
步骤S340:如果所述接近时间小于或等于预警值,则发出预警信号。其中,所述预警信号包括声音信号和灯光信号中的一种或多种,并且根据所述接近时间的大小发出与所述接近时间对应的预警信号。例如接近时间越小,报警声音更为频繁,或者采用颜色更深的警灯闪烁进行报警。
上述的车辆并道预警方法、系统和车辆通过检测预警区域内的目标200的相对速度和距离以计算该目标200碰撞车辆100的接近时间,在接近时间小于或等于预设值时发出预警信号,从而可以提醒驾驶员注意安全,起到主动预警的作用。
在本发明所提供的几个具体实施方式中,应该理解到,所揭露的系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施方式仅仅是示意性的,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆并道预警方法,其特征在于,包括:
在收到车辆并道信号或所述车辆的速度超过预设速度值时,确认车辆的预警区域内是否存在目标,其中,所述预警区域为以该车辆的左后方区域、后方区域和右后方区域中至少之一;
若存在目标,则检测所述目标的相对速度和距离,并根据所述相对速度和距离计算该目标碰撞所述车辆的接近时间;
如果所述接近时间小于或等于预警值,则发出预警信号。
2.如权利要求1所述的车辆并道预警方法,其特征在于,在收到车辆并道信号或所述车辆的速度超过预设速度值时,确认车辆的预警区域内是否存在目标包括:
若所述车辆并道信号为向左并道信号,则所述预警区域为左后方区域、后方区域至少之一;
若所述车辆并道信号为向右并道信号,则所述预警区域为右后方区域、后方区域至少之一。
3.如权利要求1所述的车辆并道预警方法,其特征在于,所述检测所述目标的相对速度和距离包括:
向所述预警区域发射雷达波,并且接收该雷达波对应的回波;
获取所述回波的多普勒频率,并根据所述回波的多普勒频率计算所述目标的相对速度和距离。
4.如权利要求1所述的车辆并道预警方法,其特征在于,所述预警信号包括声音信号和灯光信号中的一种或多种,以及
根据所述接近时间的大小发出与所述接近时间对应的预警信号。
5.如权利要求1所述的车辆并道预警方法,其特征在于,所述预设速度值为可调整的预设值。
6.一种车辆并道预警系统,其特征在于,包括:
雷达波收发单元,用于向预警区域发射雷达波并接收所述雷达波遇到目标时反射的回波,其中,所述预警区域为以该车辆的左后方区域、后方区域和右后方区域中至少之一;
处理器,与所述雷达波收发单元连接,在控制所述雷达波收发单元发出所述雷达波并接收所述回波时,所述处理器根据所述回波检测所述目标的相对速度和距离,并根据所述相对速度和距离计算该目标碰撞所述车辆的接近时间;
报警单元,与所述处理器连接,当所述处理器确定所述接近时间小于或等于预警值时,所述报警单元在所述处理器控制下发出预警信号。
7.如权利要求6所述的车辆并道预警系统,其特征在于,所述雷达波收发单元包括发射天线、接收天线以及信号合成器,所述信号合成器用于合成雷达信号,并且通过所述发射天线发射与该雷达信号对应的雷达波,所述接收天线用于接收该雷达波反射的回波。
8.如权利要求7所述的车辆并道预警系统,其特征在于,还包括:
混频器,分别连接所述接收天线和所述信号合成器,用于将所述雷达信号和所述回波的本振信号混频生成中频信号;
模数采样器,连接所述混频器,用于对所述中频信号进行模数转换后采样,所述处理器根据采样后的信号计算出所述目标的相对速度和距离。
9.如权利要求6所述的车辆并道预警系统,其特征在于,所述报警单元包括警灯或者扬声器。
10.一种车辆,包括车体,其特征在于,还包括如权利要求6-9任一项所述的车辆并道预警系统,所述车辆并道预警系统设于所述车体。
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