CN112068137A - 一种低成本的前向防撞雷达系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低成本的车辆前向防撞雷达装置，包括电源、和与所述电源相连的主控制器、雷达监测装置、安全行车距离测算模块，安全距离控制装置、防撞报警模块和报警器；所述主控制器与车辆，用于判断车辆车门、车窗是否锁紧和车辆点火开关位置是否工作；所述主控制器与雷达监测装置相连，所述雷达监测装置设置于车辆前端，用于监测车辆前方目标与车辆的监测距离。本发明结构简单，识别精度高，能有效预防事故的发生，大大降低事故的发生概率。

Description

一种低成本的前向防撞雷达系统
技术领域
本发明涉及一种车辆主动安全技术领域，特别涉及一种车辆前向防撞雷达装置。
背景技术
近几年随着公路交通安全事故频发而造成大量人员伤亡事故，促使社会对于车辆安全的关注度进一步提高。车辆安全分为主动安全和被动安全两大方面，主动安全是以预防为核心，可判断车辆行驶状况对车辆的安全性进行预测，自动采取措施防止交通事故的发生，减小事故发生概率的系统。
车辆前向防撞预警系统主要用于协助驾驶员避免高速、低速追尾并与行人碰撞等重大交通事故。通过不间断的监测前方道路状况，系统可以识别判断各种潜在的危险情况，并通过不同的声音和视觉提醒，以帮助驾驶员避免或者减缓碰撞事故。
目前的车辆前向防撞预警系统主要由毫米波雷达结合摄像头为载体，由于传统的毫米波雷达，其信号天线只在二维方向上排布，因此对其目标的探测只有二维水平坐标，没有高度信息。必须结合摄像头用来识别近区物体的形状，毫米波雷达用来测量远距离目标及补充摄像头的功能盲区，这也是目前主流的解决方案，但是毫米波雷达结合摄像头的方案成本还是较高，由于成本的限制还未能实现在大批量的普及。
发明内容
本发明旨在提供一种低成本的车辆前向防撞雷达系统，解决现有技术中成本高，系统结构复杂系统识别不精准的技术问题。
为了达到上述目的，提供的技术方案如下：
一种低成本的车辆前向防撞雷达装置，其特征在于，包括电源、和与所述电源相连的主控制器、雷达监测装置、安全行车距离测算模块，安全距离控制装置、防撞报警模块和报警器；所述主控制器与车辆，用于判断车辆车门、车窗是否锁紧和车辆点火开关位置是否工作；所述主控制器与雷达监测装置相连，所述雷达监测装置设置于车辆前端，用于监测车辆前方目标与车辆的监测距离；安全行车距离测算模块根据车辆目前车速测算出当前的安全距离，防撞报警模块根据监测距离和安全距离进行比对，并根据对比结果达到预设报警条件时向所述报警器发送报警信号并通过安全距离控制装置使在一定的时间内车辆达到安全距离内。
优选的，所述雷达监测装置包括目标探测模块以及目标处理模块，所述目标探测模块与所述目标处理模块串联，然后与主控制器连接，用于对探测到的目标进行识别并作出控制反应。
优选的，所述雷达监测装置包括第一雷达天线和第二雷达天线，第一雷达天线和第二雷达天线工作于79GHz，所述第一雷达天线和第二雷达天线相互垂直设置，所述第一雷达天线和第二雷达天线均由一个发射天线阵列和一个接收天线阵列组成；发射天线阵列中的贴片单元共有10列12行，馈电点在阵列中心处；接收天线阵列分为两组，每组的贴片单元有7列12行。
优选的，所述第一雷达天线由贴片和馈线组成的微带金属图样，其展布面积尺寸约为 97mm×207mm。
优选的，通过雷达监测装置对远距离物体进行目标点轨迹跟踪处理和对近距离物体进行目标点云成像处理来识别危险目标。
优选的，还包括安全距离控制模块，根据预设的安全距离和雷达监测的安全距离对车辆进行控制。
有益效果：本发明的车辆前向防撞雷达系统，利用79GHZ毫米波单雷达，在水平与垂直方向上都布置了天线，因此能够额外实现对物体高度的探测，实现对物体高度的探测，从而实现对探测物体外廓的判断。由于在有体积要求的毫米波雷达上，垂直方向与水平方向天线紧密排布会有相互信号的干扰，需要通过特殊的天线排布以及相应的算法予以解决。
附图说明
图1为毫米波雷达(点云成像)算法流程图。
图2为毫米波雷达(点云成像)示意图。
图3为摄像头结合毫米波雷达示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明进行清楚完整的描述，显而易见的是，所列举的实施例仅仅为部分实施例，而非全部的实施例，本领域的普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，均为本发明的保护范围。
本发明旨在提供一种低成本的车辆前向防撞雷达系统，解决现有技术中成本高，系统结构复杂系统识别不精准的技术问题。
为了达到上述目的，提供的技术方案如下：
一种低成本的车辆前向防撞雷达装置，其特征在于，包括电源、和与所述电源相连的主控制器、雷达监测装置、安全行车距离测算模块，安全距离控制装置、防撞报警模块和报警器；所述主控制器与车辆，用于判断车辆车门、车窗是否锁紧和车辆点火开关位置是否工作；所述主控制器与雷达监测装置相连，所述雷达监测装置设置于车辆前端，用于监测车辆前方目标与车辆的监测距离；安全行车距离测算模块根据车辆目前车速测算出当前的安全距离，防撞报警模块根据监测距离和安全距离进行比对，并根据对比结果达到预设报警条件时向所述报警器发送报警信号并通过安全距离控制装置使在一定的时间内车辆达到安全距离内。
本发明的优选实施例为，所述雷达监测装置包括目标探测模块以及目标处理模块，所述目标探测模块与所述目标处理模块串联，然后与主控制器连接，用于对探测到的目标进行识别并作出控制反应。
本发明的优选实施例为，所述雷达监测装置包括第一雷达天线和第二雷达天线，第一雷达天线和第二雷达天线工作于79GHz，所述第一雷达天线和第二雷达天线相互垂直设置，所述第一雷达天线和第二雷达天线均由一个发射天线阵列和一个接收天线阵列组成；发射天线阵列中的贴片单元共有10列12行，馈电点在阵列中心处；接收天线阵列分为两组，每组的贴片单元有7列12行。
本发明的优选实施例为，所述第一雷达天线由贴片和馈线组成的微带金属图样，其展布面积尺寸约为 97mm×207mm。
本发明的优选实施例为，通过雷达监测装置对远距离物体进行目标点轨迹跟踪处理和对近距离物体进行目标点云成像处理来识别危险目标。
本发明的优选实施例为，还包括安全距离控制模块，根据预设的安全距离和雷达监测的安全距离对车辆进行控制。
需要指出的是，在不脱离本发明精神的前提下所做的任何改动与变化，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种低成本的车辆前向防撞雷达装置，其特征在于，包括电源、和与所述电源相连的主控制器、雷达监测装置、安全行车距离测算模块，安全距离控制装置、防撞报警模块和报警器；所述主控制器与车辆，用于判断车辆车门、车窗是否锁紧和车辆点火开关位置是否工作；所述主控制器与雷达监测装置相连，所述雷达监测装置设置于车辆前端，用于监测车辆前方目标与车辆的监测距离；安全行车距离测算模块根据车辆目前车速测算出当前的安全距离，防撞报警模块根据监测距离和安全距离进行比对，并根据对比结果达到预设报警条件时向所述报警器发送报警信号并通过安全距离控制装置使在一定的时间内车辆达到安全距离内。
2.根据权利要求1所述的车辆前向防撞雷达装置，其特征在于，所述雷达监测装置包括目标探测模块以及目标处理模块，所述目标探测模块与所述目标处理模块串联，然后与主控制器连接，用于对探测到的目标进行识别并作出控制反应。
3.根据权利要求1所述的车辆前向防撞雷达装置，其特征在于，所述雷达监测装置包括第一雷达天线和第二雷达天线，第一雷达天线和第二雷达天线工作于79GHz，所述第一雷达天线和第二雷达天线相互垂直设置，所述第一雷达天线和第二雷达天线均由一个发射天线阵列和一个接收天线阵列组成；发射天线阵列中的贴片单元共有10列12行，馈电点在阵列中心处；接收天线阵列分为两组，每组的贴片单元有7列12行。
4.根据权利要求3所述的车辆前向防撞雷达装置，其特征在于，所述第一雷达天线由贴片和馈线组成的微带金属图样，其展布面积尺寸约为 97mm×207mm。
5.根据权利要求3所述的车辆前向防撞雷达装置，其特征在于，所述第二雷达天线由贴片和馈线组成的微带金属图样，其展布面积尺寸约为 50.3mm×108.3mm。
6.根据权利要求1所述的车辆前向防撞雷达装置，其特征在于，通过雷达监测装置对远距离物体进行目标点轨迹跟踪处理和对近距离物体进行目标点云成像处理来识别危险目标。
7.根据权利要求1所述的车辆前向防撞雷达装置，其特征在于，还包括安全距离控制模块，根据预设的安全距离和雷达监测的安全距离对车辆进行控制。
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