CN112590688A - 一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法 - Google Patents

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李铮
阚永葭
周龙
江子健
朱泽平
连超杰
王征
罗畅安
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Abstract

本发明涉及雷达电子技术在汽车应用领域，具体是一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其具体步骤如下：S1：根据应用场景将雷达性能指标进行修改来实现短距离高精度多分辨性能；S2：将雷达安装到车辆后方对应位置上，获得障碍物状态信息；S3：将障碍物状态信息传送到雷达处理单元进行后续处理；S4：通过处理单元进行目标危险等级判断后的结果告之驾驶操作员，通过77GHz毫米波雷达实现在探测障碍物方面的水平观测分辨障碍物以及俯仰分辨垂直障碍物，形成立体3D障碍物模型，并且不受天气环境因素影响，再通过处理系统将目标信息提示告之驾驶操作人员进行相应的车辆操作，精确度高。

Description

一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法
技术领域
本发明涉及雷达电子技术在汽车应用领域，具体是一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法。
背景技术
77GHz毫米波雷达具有全天候，长距离，高分辨率定位目标的能力，因此在智能汽车应用领域，它被广泛用来探测周围目标的距离，速度和角度方位。利用其高精度高分辨率全天候的特点被设计可应用在重卡精确倒车系统中。
目前倒车系统主要依靠超声波雷达或者摄像头来告之驾驶操作员进行倒车避障提示，而这两个方案存在其固有劣势，难以水平观测分辨障碍物，也不能俯仰分辨垂直障碍物形成立体3D障碍物模型，同时受天气环境因素影响较大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法。
一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其具体步骤如下：
S1：根据应用场景将雷达性能指标进行修改来实现短距离高精度多分辨性能；
S2：将雷达安装到车辆后方对应位置上，获得障碍物状态信息；
S3：将障碍物状态信息传送到雷达处理单元进行后续处理；
S4：通过处理单元进行目标危险等级判断后的结果告之驾驶操作员，具体步骤为：
a：雷达探测到的物体发送给处理单元，处理单元接收到雷达数据，并实时分析该目标物理信息；
b：处理单元检测车辆是否处理倒车档位，结合雷达安装高度，拟合并分析当前倒车时，车辆行径轨迹是否会与障碍物存在耦合；
c：同时处理单元将雷达探测目标绘制成空间立体3D形状，根据障碍物3维形状实时判断分析危险与否，车辆能否安全通过；
d：处理单元根据雷达与障碍物的存在碰撞，且计算出沿当前速度倒车运行与障碍物碰撞时间，并根据碰撞时间，即TTC进行不同等级提示。
所述的步骤S1的雷达的性能指标包括雷达工作中心频率、带宽、要求的角度覆盖方位、可探测的距离、精度、俯仰分辨。
所述的步骤S1的修改具体指的是使用通信设备修改雷达带宽、扫频周期、FFT点数量。
所述的步骤S2的障碍物信息包括目标障碍物相对距离、相对角度、相对速度、反射强度。
所述的步骤S4的a中提到的物理信息包括距离、方位角、与雷达碰撞所需时间、目标的高度信息。
所述的步骤S4的d中的TTC小于3.5秒大于2.5秒，则LED灯长亮。
所述的步骤S4的d中的TTC小于2.5S大于1S，则LED灯闪烁+蜂鸣，即LED灯250ms亮250ms灭、蜂鸣器125ms响250ms停，提示驾驶员进行避障处理。
所述的步骤S4的d中的TTC小于1S，发送制动信号给车辆ESP刹车避免碰撞。
本发明的有益效果是：通过77GHz毫米波雷达实现在探测障碍物方面的水平观测分辨障碍物以及俯仰分辨垂直障碍物，形成立体3D障碍物模型，并且不受天气环境因素影响，再通过处理系统将目标信息提示告之驾驶操作人员进行相应的车辆操作，精确度高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的流程结构示意图；
图2为本发明的步骤S4的流程结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1和图2所示，一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其具体步骤如下：
S1：根据应用场景将雷达性能指标进行修改来实现短距离高精度多分辨性能；
S2：将雷达安装到车辆后方对应位置上，获得障碍物状态信息；
S3：将障碍物状态信息传送到雷达处理单元进行后续处理；
S4：通过处理单元进行目标危险等级判断后的结果告之驾驶操作员，具体步骤为：
a：雷达探测到的物体发送给处理单元，处理单元接收到雷达数据，并实时分析该目标物理信息；
b：处理单元检测车辆是否处理倒车档位，结合雷达安装高度，拟合并分析当前倒车时，车辆行径轨迹是否会与障碍物存在耦合；
c：同时处理单元将雷达探测目标绘制成空间立体3D形状，根据障碍物3维形状实时判断分析危险与否，车辆能否安全通过；
d：处理单元根据雷达与障碍物的存在碰撞，且计算出沿当前速度倒车运行与障碍物碰撞时间，并根据碰撞时间，即TTC进行不同等级提示。
所使用的雷达具有毫米波超高精度分辨的性能。
所述的步骤S1的雷达的性能指标包括雷达工作中心频率、带宽、要求的角度覆盖方位、可探测的距离、精度、俯仰分辨。
所述的步骤S1的修改具体指的是使用通信设备修改雷达带宽、扫频周期、FFT点数量。
所述的步骤S2的障碍物信息包括目标障碍物相对距离、相对角度、相对速度、反射强度。
通过77GHz毫米波雷达实现在探测障碍物方面的水平观测分辨障碍物以及俯仰分辨垂直障碍物，形成立体3D障碍物模型，并且不受天气环境因素影响，再通过处理系统将目标信息提示告之驾驶操作人员进行相应的车辆操作，精确度高。
所述的步骤S4的a中提到的物理信息包括距离、方位角、与雷达碰撞所需时间、目标的高度信息。
所述的步骤S4的d中的TTC小于3.5秒大于2.5秒，则LED灯长亮。
所述的步骤S4的d中的TTC小于2.5S大于1S，则LED灯闪烁+蜂鸣，即LED灯250ms亮250ms灭、蜂鸣器125ms响250ms停，提示驾驶员进行避障处理。
所述的步骤S4的d中的TTC小于1S，发送制动信号给车辆ESP刹车避免碰撞。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其特征在于：其具体步骤如下：
S1：根据应用场景将雷达性能指标进行修改来实现短距离高精度多分辨性能；
S2：将雷达安装到车辆后方对应位置上，获得障碍物状态信息；
S3：将障碍物状态信息传送到雷达处理单元进行后续处理；
S4：通过处理单元进行目标危险等级判断后的结果告之驾驶操作员，具体步骤为：
a：雷达探测到的物体发送给处理单元，处理单元接收到雷达数据，并实时分析该目标物理信息；
b：处理单元检测车辆是否处理倒车档位，结合雷达安装高度，拟合并分析当前倒车时，车辆行径轨迹是否会与障碍物存在耦合；
c：同时处理单元将雷达探测目标绘制成空间立体3D形状，根据障碍物3维形状实时判断分析危险与否，车辆能否安全通过；
d：处理单元根据雷达与障碍物的存在碰撞，且计算出沿当前速度倒车运行与障碍物碰撞时间，并根据碰撞时间，即TTC进行不同等级提示。
2.根据权利要求1所述的一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其特征在于：所述的步骤S1的雷达的性能指标包括雷达工作中心频率、带宽、要求的角度覆盖方位、可探测的距离、精度、俯仰分辨。
3.根据权利要求1所述的一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其特征在于：所述的步骤S1的修改具体指的是使用通信设备修改雷达带宽、扫频周期、FFT点数量。
4.根据权利要求1所述的一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其特征在于：所述的步骤S2的障碍物信息包括目标障碍物相对距离、相对角度、相对速度、反射强度。
5.根据权利要求1所述的一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其特征在于：所述的步骤S4的a中提到的物理信息包括距离、方位角、与雷达碰撞所需时间、目标的高度信息。
6.根据权利要求1所述的一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其特征在于：所述的步骤S4的d中的TTC小于3.5秒大于2.5秒，则LED灯长亮。
7.根据权利要求1所述的一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其特征在于：所述的步骤S4的d中的TTC小于2.5S大于1S，则LED灯闪烁+蜂鸣，即LED灯250ms亮250ms灭、蜂鸣器125ms响250ms停，提示驾驶员进行避障处理。
8.根据权利要求1所述的一种用于重卡精确倒车辅助入库雷达系统设计方法，其特征在于：所述的步骤S4的d中的TTC小于1S，发送制动信号给车辆ESP刹车避免碰撞。
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