CN112960054B - 一种电动车及其预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电动车及其预警方法,电动车包括:雷达单元,雷达单元用于检测电动车后方移动物体的移动物体信息;处理单元,处理单元用于对移动物体信息进行处理,并获取移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息;处理单元还用于通过通信总线将移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送至所述电动车总线上。本发明实施例提供的技术方案通过设置的雷达单元和处理单元可以确定电动车后方移动物体的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息,从而实现了骑行者及时获得后方移动物体的信息,提高了电动车的使用安全性,降低了用户的安全隐患。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电车技术领域,尤其涉及一种电动车及其预警方法。
背景技术
目前在电动车行业发展迅速,针对国家法规安全需求,增加多种安全措施;例如,佩戴安全头盔及其工具、整车技术规格的约束(包括车速,重量和尺寸等)以及智能传感器的加入等。
针对轻摩和电摩,速度>25km/h,甚至可达到大于55km/h,常规的安全保护对于骑行者来说不够完善。尤其是和机动车在同一道路行驶下,加速、左右转弯、调头时存在安全隐患,虽然电动车可配有后视镜以便于骑行者观察后方车辆情况,但是后视镜存在一定的盲区,在高速行驶下,变道存在非常大的风险,给骑行者带来了安全隐患。
发明内容
本发明实施例提供了一种电动车及其预警方法,以提高电动车的使用安全性,降低用户的安全隐患。
第一方面,本发明实施例提供了一种电动车,包括:
雷达单元,所述雷达单元用于检测所述电动车后方移动物体的移动物体信息;
处理单元,所述处理单元与所述雷达单元连接,所述处理单元用于对所述移动物体信息进行处理,并获取所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息;
所述处理单元还与通信总线连接,所述处理单元还用于通过所述通信总线将所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送至电动车总线上;其中所述通信总线包括一线通、485总线和/或CAN总线;
整车中控单元和报警单元;所述整车中控单元和所述报警单元以及所述电动车总线连接;所述整车中控单元用于在所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制所述报警单元进行报警提示。
可选的,所述雷达单元包括模拟前端芯片和感应天线,所述感应天线与所述模拟前端芯片连接;所述雷达单元用于根据发出的射频信号以及接收反射回的射频信号,检测所述移动物体信息;
所述模拟前端芯片包括串行外设接口,所述模拟前端芯片用于通过串行外设接口与所述处理单元连接。
可选的,所述模拟前端芯片包括:
模数转换单元,所述模数转换单元用于将所述感应天线接收到的模拟信号转换为数字信号;
二维转换单元,所述二维转换单元用于根据二维傅里叶变换将所述数字信号转换到二维频域;所述二维频域中的第一维表示距离,所述二维频域中的第二维表示速度;
恒虚警检测单元,所述恒虚警检测单元用于计算检测门限,并根据所述检测门限滤除杂波的数字信号,以确定出二维频域中的多个目标检测点;
数字波束形成单元,所述数字波束形成单元用于根据天线阵列的相位差,计算出每个所述目标检测点对应的角度;
目标聚类单元,所述目标聚类单元用于基于聚类算法将满足来自同一移动物体的目标检测点进行聚类,以确定所述电动车后方的待检测的移动物体的移动物体信息;
目标跟踪单元,所述目标跟踪单元用于根据卡尔曼滤波算法和最优指派算法并结合所述电动车的本车参数优化所述移动物体信息。
可选的,还包括供电单元;所述供电单元分别与所述雷达单元、所述处理单元以及所述通信总线连接,所述供电单元用于对所述雷达单元、所述处理单元以及所述通信总线提供电源。
可选的,所述供电单元包括整车供电单元、DC-DC变换器和低压差线性稳压器;
所述DC-DC变换器与所述整车供电单元连接,所述DC-DC变换器用于将所述整车供电单元提供的第一电压值转换成第二电压值,所述DC-DC变换器和所述低压差线性稳压器连接;所述低压差线性稳压器用于将所述DC-DC变换器提供的第二电压值转换成第三电压值;
所述DC-DC变换器还与所述通信总线连接,所述DC-DC变换器用于为所述通信总线提供电源;
所述低压差线性稳压器还与所述雷达单元以及所述处理单元连接,所述低压差线性稳压器用于为所述雷达单元以及所述处理单元提供电源。
可选的,所述整车中控单元还与外部终端通信连接,所述整车中控单元还用于接收外部终端发送的所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离的预设范围。
可选的,还包括:
仪表,所述仪表与所述电动车总线连接;所述仪表用于显示所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离;
可选的,还包括控制器,所述控制器与所述电动车总线连接,所述控制器还与所述电动车的驱动单元连接,所述控制器用于根据所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或相对距离,通过所述驱动单元控制所述电动车的加速状态。
第二方面,本发明实施例公开了一种电动车的预警方法,通过前述任一所述的电动车执行,包括:
雷达单元检测所述电动车后方移动物体的移动物体信息;
处理单元对所述移动物体信息进行处理,并获取所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息;其中所述处理单元与所述雷达单元连接;
通信总线将所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送至电动车总线上;其中,所述处理单元与所述通信总线连接,所述通信总线包括一线通、485总线和/或CAN总线;
整车中控单元获取所述通信总线上所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离,并在所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制与其连接的报警单元进行报警提示。
可选的,所述雷达单元包括模拟前端芯片和感应天线,所述感应天线与所述模拟前端芯片连接;所述雷达单元用于根据发出的射频信号以及接收反射回的射频信号,检测所述移动物体信息;所述模拟前端芯片包括模数转换单元、二维转换单元、恒虚警检测单元、数字波束形成单元、目标聚类单元和目标跟踪单元;则方法还包括:
所述模数转换单元将所述感应天线接收到的模拟信号转换为数字信号;
所述二维转换单元根据二维傅里叶变换将所述数字信号转换到二维频域;所述二维频域中的第一维表示距离,所述二维频域中的第二维表示速度;
所述恒虚警检测单元计算检测门限,并根据所述检测门限滤除杂波的数字信号,以确定出二维频域中的多个目标检测点;
所述数字波束形成单元根据天线阵列的相位差,计算出每个所述目标检测点对应的角度;
目标聚类单元基于聚类算法将满足来自同一移动物体的目标检测点进行聚类,以确定所述电动车后方的待检测的移动物体的移动物体信息;
所述目标跟踪单元根据卡尔曼滤波算法和最优指派算法并结合所述电动车的本车参数优化所述移动物体信息。
本发明实施例提供了一种电动车及其预警方法,其中电动车包括:雷达单元,雷达单元用于检测电动车后方移动物体的移动物体信息;处理单元,处理单元与雷达单元连接,处理单元用于对移动物体信息进行处理,并获取移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息;处理单元还与通信总线连接,处理单元还用于通过通信总线将移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送至所述电动车总线上,整车中控单元和报警单元;所述整车中控单元和所述报警单元以及所述电动车总线连接;所述整车中控单元用于在所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制所述报警单元进行报警提示。本发明实施例提供的技术方案,通过设置的雷达单元检测电动车后方移动物体的移动物体信息,并通过处理单元用于对移动物体信息进行处理,并获取移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息,处理单元通过通信总线将移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送到电动车总线上,并通过整车中控单元用于在所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制所述报警单元进行报警提示,实现了骑行者及时获得后方移动物体的信息,提高了电动车的使用安全性,降低了用户的安全隐患。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电动车的结构框图;
图2是本发明实施例提供的一种模拟前端芯片的结构框图;
图3是本发明实施例提供的另一种电动车的结构框图;
图4是本发明实施例提供的供电单元的结构框图;
图5是本发明实施例提供的另一种电动车的结构框图;
图6是本发明实施例提供的另一种电动车的结构框图;
图7是本发明实施例提供的另一种电动车的结构框图;
图8是本发明实施例提供的一种电动车的预警方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种电动车,图1是本发明实施例提供的一种电动车的结构框图,参考图1,包括:
雷达单元10,雷达单元10用于检测电动车后方移动物体的移动物体信息;
处理单元20,处理单元20与雷达单元10连接,处理单元20用于对移动物体信息进行处理,并获取移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息;
处理单元20还与通信总线30连接,处理单元20还用于通过通信总线30将移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送至电动车总线上。
整车中控单元60和报警单元70;整车中控单元60和报警单元70以及电动车总线40连接;整车中控单元60用于在移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制报警单元70进行报警提示。
具体的,电动车已经成为大街小巷最普通的交通工具,也是最为人们所熟知的绿色环保工具之一。本发明实施例提供的电动车包括雷达单元10,雷达单元10可以用于检测电动车后方移动物体的移动物体信息。移动物体信息是指以电动车为参考物体,在电动车后方距离电动车最近的物体的运动状态、物体的距离以及物体的外围轮廓等信息。物体的外围轮廓是指物体的尺寸;运动状态可以包括移动物体的速度大小、速度方向以及加速度等。需要说明的是,以大地为参考物体,这里的移动物体也可以为静止状态。
雷达单元10与处理单元20连接,雷达单元10还用于将检测到的电动车后方移动物体的移动物体信息发送给处理单元20,处理单元20用于对移动物体信息进行处理。处理单元20为微控制单元(Micro Control Unit,MCU),处理单元20对移动物体信息进行解析和过滤处理后,从而可以获取移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息。处理单元20还可以对获取到的移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息进行存储。处理单元20还与通信总线30连接,处理单元20通过通信总线30将移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送至电动车总线40上。电动车总线40的类型与通信总线30的类型相同。通信总线30包括一线通、485总线和/或CAN总线。处理单元20通过一线通、485总线和/或CAN总线将得到的电动车后方移动物体的相对速度、相对大小和相对距离等信息,按照协议规定格式发送到电动车总线40上。
整车中控单元60为车身控制单元(Body Control Module,BCM),BCM通过信号来协调电动车的不同功能。例如控制控制电动车上前方和后方的车灯的工作状态,控制电动车上的蜂鸣器的工作状态,采集电动车上按键的按键信息,并根据按键信息执行相应的控制动作。整车中控单元60和报警单元70以及电动车总线40连接;整车中控单元用于在移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制报警单元70进行报警提示。这里的报警单元70可以包括电动车上前方和后方的车灯的工作状态,以提示后方车辆和行人离电动车的距离超过安全范围,或车速超过安全范围。报警单元70还可以包括电动车上的蜂鸣器,整车中控单元在移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制蜂鸣器进行声音报警提示。用户骑行电动车变道或拐弯时,根据提示可以提前知悉后方是否有车辆,是否可以安全变道或调头,提高了电动车的使用安全性,降低了用户的安全隐患。
本发明实施例提供的电动车通过设置的雷达单元检测电动车后方移动物体的移动物体信息,并通过处理单元用于对移动物体信息进行处理,并获取移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息,可以实现通过通信总线发送到电动车总线上,并通过整车中控单元用于在所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制所述报警单元进行报警提示,从而实现了骑行者可以及时获得后方移动物体的信息,提高了电动车的使用安全性,降低了用户的安全隐患。
可选的,雷达单元10包括模拟前端芯片和感应天线,感应天线与模拟前端芯片连接;雷达单元10用于根据发出的射频信号以及接收反射回的射频信号,检测移动物体信息。
具体的,雷达单元10是采用射频信号(无线电波)来确定物体的范围、角度或速度的探测系统。雷达单元10包括高精度的模拟前端芯片,并匹配合适增益和角度的感应天线。模拟前端芯片产生电磁波,感应天线将射频信号发射出去。射频信号可以为连续波或者为脉冲的形式,射频信号碰到电动车后方的移动物体后,通过移动物体反射回来,感应天线再将反射回的射频信号发送给模拟前端芯片。感应天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力,对于接收电线而言,方向性表示天线对不同方向传来的电磁波所具有的接收能力。感应天线的增益是指在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比,它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。雷达单元10内置高精度模拟前端芯片,并匹配合适增益和角度的感应天线,根据发出的射频信号以及接收反射回的射频信号,实时检测移动物体信息。
例如,雷达单元测距通过探测发射信号到接收信号的时延,再乘以电磁波传播速度即可得到距离。雷达单元利用多普勒效应测速,多普勒原理是波源和观察者有相对运动时,观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。根据多普勒理论,波源与目标接近使得接受和反射的频率变高,而波源远离目标使得接受和反射的频率变低。利用频率分析方法得到精准的多普勒频率,即可实现准确测速。雷达单元还可以测物体的角度,利用多天线技术,不同角度的目标具有不同的波程,通过测量波程即可得到物体角度。
可选的,模拟前端芯片包括串行外设接口,模拟前端芯片用于通过串行外设接口与处理单元20连接。
具体的,模拟前端芯片通过串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)与处理单元20连接,SPI是高速的,全双工,串行的,同步的通讯接口。处理单元20通过SPI对雷达单元10的状态进行读取和配置。SPI通常使用时是四根线(四个引脚),包括时钟引脚,用于SPI通讯控制,数据输出脚,数据输入脚以及片选脚(做为从设备时使用)。
可选的,图2是本发明实施例提供的一种模拟前端芯片的结构框图,参考图2,模拟前端芯片包括:
模数转换单元11,模数转换单元11用于将感应天线接收到的模拟信号转换为数字信号;
二维转换单元12,二维转换单元12用于根据二维傅里叶变换将数字信号转换到二维频域;二维频域中的第一维表示距离,二维频域中的第二维表示速度;
恒虚警检测单元13,恒虚警检测单元13用于计算检测门限,并根据检测门限滤除杂波的数字信号,以确定出二维频域中的多个目标检测点;
数字波束形成单元14,数字波束形成单元14用于根据天线阵列的相位差,计算出每个目标检测点对应的角度;
目标聚类单元15,目标聚类单元15用于基于聚类算法将满足来自同一移动物体的目标检测点进行聚类,以确定电动车后方的待检测的移动物体的移动物体信息;
目标跟踪单元16,目标跟踪单元16用于根据卡尔曼滤波算法和最优指派算法并结合电动车的本车参数优化移动物体信息。
具体的,为了使雷达单元有效地对这些测量信号进行数字化处理,需要将信号从模拟域转换到数字域,并进一步从时域转换到频域。雷达单元中的模拟前端芯片包括模数转换单元11,模数转换单元11用于将感应天线接收到的模拟信号转换为数字信号。还包括二维转换单元12,二维转换单元12用于根据二维傅里叶变换将数字信号转换到二维频域;二维频域中的第一维表示距离,二维频域中的第二维表示速度。在真实环境中,雷达信号往往伴随着大量的噪声,雷达单元不仅接收来自目标物体(后方移动车辆)的反射信号,而且还接收来自环境和不需要的目标的反射信号,来自这些非必要源的散射波被称为杂波。恒虚警检测单元13,恒虚警检测单元13用于计算检测门限,并根据检测门限滤除杂波的数字信号,以确定出二维频域中的多个目标检测点。数字波束形成单元14,数字波束形成单元14用于根据天线阵列的相位差,计算出每个目标检测点对应的角度。当雷达单元以程序控制的角度扫描周围环境时,它可以感知回波信号的角度,这有助于雷达创建一个空间感知的环境。
目标聚类单元15用于基于聚类算法将满足来自同一移动物体的目标检测点进行聚类,以确定电动车后方的待检测的移动物体的移动物体信息。例如将来自同一辆车的散射点聚成一个目标,并根据算法估计该辆车的尺寸。聚类算法将目标大小内的所有目标检测点视为一个簇,合并为一个质心位置,并且为每个聚类分配一个新的距离和速度。新的距离和速度是聚类的所有目标检测点的测量距离和速度的平均值,从而方便对移动物体的有效跟踪。目标跟踪单元16用于根据卡尔曼滤波算法和最优指派算法并结合电动车的本车参数优化移动物体信息。电动车的本车参数可以包括方向盘转角和本车速度等信息;目标跟踪单元16包括卡尔曼滤波器,卡尔曼滤波器利用长时间观测到的含有噪声或随机变化等不准确性的测量值,产生的数值往往更接近测量值的真实值。
可选的,图3是本发明实施例提供的另一种电动车的结构框图,参考图3,电动车还包括供电单元50;供电单元50分别与雷达单元10、处理单元20以及通信总线30连接,供电单元50用于对雷达单元10、处理单元20以及通信总线30提供电源。
可选的,图4是本发明实施例提供的供电单元的结构框图,参考图3-4,供电单元50可以包括整车供电单元51、DC-DC变换器52和低压差线性稳压器53;DC-DC变换器52与整车供电单元51连接,DC-DC变换器52用于将整车供电单元51提供的第一电压值转换成第二电压值,DC-DC变换器52和低压差线性稳压器53连接;低压差线性稳压器53用于将DC-DC变换器52提供的第二电压值转换成第三电压值;DC-DC变换器52还与通信总线30连接,DC-DC变换器52用于为通信总线30提供电源;低压差线性稳压器53还与雷达单元10以及处理单元20连接,低压差线性稳压器53用于为雷达单元10以及处理单元20提供电源。
示例性的,供电单元50中的整车供电单元51为整车低压供电单元,例如为整车的12V低压供电单元。DC-DC变换器52为低压DC-DC转换芯片,低压DC-DC转换芯片将12V电压转换成5V,给通信总线30供电。DC-DC变换器52还与低压差线性稳压器53连接,低压差线性稳压器53将5V电压转换成3.3V电压,低压差线性稳压器53为雷达单元10以及处理单元20提供电源。供电单元50中的整车供电单元51也可以为整车高压供电单元。DC-DC变换器52包括高压DC-DC转换芯片和低压DC-DC转换芯片。高压DC-DC转换芯片与整车供电单元51连接,高压DC-DC转换芯片用于将整车供电单元51的电压转换成12V电压,低压DC-DC转换芯片与高压DC-DC转换芯片连接,低压DC-DC转换芯片再将高压DC-DC转换芯片输出的12V电压转换成5V电压。低压DC-DC转换芯片将12V电压转换成5V后给通信总线30供电。低压DC-DC转换芯片还与低压差线性稳压器53连接,低压差线性稳压器53将5V电压转换成3.3V电压,低压差线性稳压器53为雷达单元10以及处理单元20提供电源。通过电动车上的整车供电单元51提供的电压经过转换后为雷达单元10、处理单元20以及通信总线30供电,不需要设置额外的供电单元分别为雷达单元10、处理单元20以及通信总线30提供工作电压,减少了电动车的组成部件,降低了电动车的重量和成本。
可选的,图5是本发明实施例提供的另一种电动车的结构框图,参考图5,整车中控单元60还与外部终端80通信连接,整车中控单元60还用于接收外部终端80发送的移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离的预设范围。
具体的,整车中控单元60还与外部终端80通信连接,外部终端80可以为手机,通过手机上的手机软件App可以设定移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离的预设范围,手机与电动车的整车中控单元60通信连接,整车中控单元60还可以接收外部终端80发送的移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离的预设范围。整车中控单元60从电动车总线40上获取雷达单元10实测到的移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离。整车中控单元60判断实测到的移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离是否超过通过外部终端80设置的预设范围。若超过,则控制报警单元70行进报警提示。
可选的,图6是本发明实施例提供的另一种电动车的结构框图,参考图6,电动车还包括仪表90,仪表90与电动车总线40连接;仪表90用于显示移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离。
具体的,电动车还包括仪表90,仪表90一般提供电池电压显示、整车速度显示、骑行状态显示、灯具状态显示、显示整车各电气部件的故障情况。本发明实施例提供的电动车,仪表90可以从电动车总线40上获取实测到的移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离,并显示出来,以便于骑行者获取电动车后方的实际情况。仪表还可以根据这些信息获得碰撞时间及报警信息。另外,仪表90上可以设置显示灯,在实测到的移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离超过外部终端80设置的预设范围时,仪表90上设置的显示灯可以以常亮或呼吸灯的形式提醒用户。用户骑行电动车变道或拐弯时,根据提示可以提前知悉后方是否有车辆,是否可以安全变道或调头,从而提高了电动车的使用安全性,降低了用户的安全隐患。
可选的,图7是本发明实施例提供的另一种电动车的结构框图,参考图7,电动车还包括控制器100,控制器100与电动车总线40连接,控制器100还与电动车的驱动单元110连接,控制器100用于根据移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或相对距离,通过驱动单元110控制电动车的加速状态。
具体的,驱动单元110为电动车的电机,控制器100与电动车的驱动单元110连接,控制器100是用来控制电动车电机的启动、进退、速度以及停止的核心控制器件。控制器100通过电动车总线40可以获取移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或相对距离,并根据移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或相对距离,控制驱动单元110的工作状态,以控制电动车的运行状态。
本发明实施例提供的技术方案中,处理单元20通过一线通、485总线和/或CAN总线将得到的电动车后方移动物体的相对速度、相对大小和相对距离等信息,按照协议规定格式发送到电动车总线40上,整车中控单元60或者仪表90通过总线采集并解析该信息。仪表90可以显示获取到的信息,在实测到的移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离超过外部终端80设置的预设范围时,仪表90上设置显示灯可以以长亮或呼吸灯的形式提醒用户。或者,整车中控单元60控制电动车上前后方的车灯工作,以灯光方式提示后方车辆和行人相对距离超过安全范围,或相对车速超过安全范围;以及控制电动车上的蜂鸣器,以进行声音报警提示。用户骑行电动车变道或拐弯时,根据提示可以提前知悉后方是否有车辆,是否可以安全变道或调头,提高了电动车的使用安全性,降低了用户的安全隐患。
本发明实施例公开了一种电动车的预警方法,通过上述任一所述的电动车执行,图8是本发明实施例提供的一种电动车的预警方法的流程图,参考图8,方法包括:
S110、雷达单元检测电动车后方移动物体的移动物体信息。
S120、处理单元对移动物体信息进行处理,并获取移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息;其中处理单元与雷达单元连接。
S130、通信总线将移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送至电动车总线上;其中,处理单元与通信总线连接,通信总线包括一线通、485总线和/或CAN总线。
S140、整车中控单元获取通信总线上移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离,并在移动物体相对电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制与其连接的报警单元进行报警提示。
本发明实施例提供的电动车的预警方法,通过设置的雷达单元检测电动车后方移动物体的移动物体信息,并通过处理单元用于对移动物体信息进行处理,并获取移动物体相对电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息,可以实现通过通信总线发送到电动车总线上,并通过整车中控单元用于在所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制所述报警单元进行报警提示,从而实现了骑行者可以及时获得后方移动物体的信息,提高了电动车的使用安全性,降低了用户的安全隐患。
可选的,雷达单元包括模拟前端芯片和感应天线,感应天线与模拟前端芯片连接;雷达单元用于根据发出的射频信号以及接收反射回的射频信号,检测移动物体信息;模拟前端芯片包括模数转换单、二维转换单元、恒虚警检测单元、数字波束形成单元、目标聚类单元和目标跟踪单元;则方法还包括:
模数转换单元将感应天线接收到的模拟信号转换为数字信号;
二维转换单元根据二维傅里叶变换将数字信号转换到二维频域;二维频域中的第一维表示距离,二维频域中的第二维表示速度;
恒虚警检测单元计算检测门限,并根据所述检测门限滤除杂波的数字信号,以确定出二维频域中的多个目标检测点;
数字波束形成单元根据天线阵列的相位差,计算出每个目标检测点对应的角度;
目标聚类单元基于聚类算法将满足来自同一移动物体的目标检测点进行聚类,以确定所述电动车后方的待检测的移动物体的移动物体信息;
目标跟踪单元根据卡尔曼滤波算法和最优指派算法并结合所述电动车的本车参数优化移动物体信息。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种电动车,其特征在于,包括:
雷达单元,所述雷达单元用于检测所述电动车后方移动物体的移动物体信息;
处理单元,所述处理单元与所述雷达单元连接,所述处理单元用于对所述移动物体信息进行处理,并获取所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息;
所述处理单元还与通信总线连接,所述处理单元还用于通过所述通信总线将所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送至电动车总线上;其中所述通信总线包括一线通、485总线和/或CAN总线;
整车中控单元和报警单元;所述整车中控单元与所述报警单元以及所述电动车总线连接;所述整车中控单元用于在所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制所述报警单元进行报警提示;
所述雷达单元包括模拟前端芯片和感应天线,所述感应天线与所述模拟前端芯片连接;所述雷达单元用于根据发出的射频信号以及接收反射回的射频信号,检测所述移动物体信息;
所述模拟前端芯片包括串行外设接口,所述模拟前端芯片用于通过串行外设接口与所述处理单元连接;
所述模拟前端芯片还包括:
模数转换单元,所述模数转换单元用于将所述感应天线接收到的模拟信号转换为数字信号;
二维转换单元,所述二维转换单元用于根据二维傅里叶变换将所述数字信号转换到二维频域;所述二维频域中的第一维表示距离,所述二维频域中的第二维表示速度;
恒虚警检测单元,所述恒虚警检测单元用于计算检测门限,并根据所述检测门限滤除杂波的数字信号,以确定出二维频域中的多个目标检测点;
数字波束形成单元,所述数字波束形成单元用于根据天线阵列的相位差,计算出每个所述目标检测点对应的角度;
目标聚类单元,所述目标聚类单元用于基于聚类算法将满足来自同一移动物体的目标检测点进行聚类,以确定所述电动车后方的待检测的移动物体的移动物体信息;
目标跟踪单元,所述目标跟踪单元用于根据卡尔曼滤波算法和最优指派算法并结合所述电动车的本车参数优化所述移动物体信息。
2.根据权利要求1所述的电动车,其特征在于,还包括供电单元;所述供电单元分别与所述雷达单元、所述处理单元以及所述通信总线连接,所述供电单元用于对所述雷达单元、所述处理单元以及所述通信总线提供电源。
3.根据权利要求2所述的电动车,其特征在于,所述供电单元包括整车供电单元、DC-DC变换器和低压差线性稳压器;
所述DC-DC变换器与所述整车供电单元连接,所述DC-DC变换器用于将所述整车供电单元提供的第一电压值转换成第二电压值,所述DC-DC变换器和所述低压差线性稳压器连接;所述低压差线性稳压器用于将所述DC-DC变换器提供的第二电压值转换成第三电压值;
所述DC-DC变换器还与所述通信总线连接,所述DC-DC变换器用于为所述通信总线提供电源;
所述低压差线性稳压器还与所述雷达单元以及所述处理单元连接,所述低压差线性稳压器用于为所述雷达单元以及所述处理单元提供电源。
4.根据权利要求1所述的电动车,其特征在于,所述整车中控单元还与外部终端通信连接,所述整车中控单元还用于接收外部终端发送的所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离的预设范围。
5.根据权利要求1所述的电动车,其特征在于,还包括:
仪表,所述仪表与所述电动车总线连接;所述仪表用于显示所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离。
6.根据权利要求1所述的电动车,其特征在于,还包括控制器,所述控制器与所述电动车总线连接,所述控制器还与所述电动车的驱动单元连接,所述控制器用于根据所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或相对距离,通过所述驱动单元控制所述电动车的加速状态。
7.一种电动车的预警方法,其特征在于,通过权利要求1-6任一所述的电动车执行,包括:
雷达单元检测所述电动车后方移动物体的移动物体信息;
处理单元对所述移动物体信息进行处理,并获取所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息;其中所述处理单元与所述雷达单元连接;
通信总线将所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度以及距离中的至少一种信息发送至电动车总线上;其中,所述处理单元与所述通信总线连接,所述通信总线包括一线通、485总线和/或CAN总线;
整车中控单元获取所述通信总线上所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离,并在所述移动物体相对所述电动车的轮廓大小、速度和/或距离超出预设范围时控制与其连接的报警单元进行报警提示;
所述雷达单元包括模拟前端芯片和感应天线,所述感应天线与所述模拟前端芯片连接;所述雷达单元用于根据发出的射频信号以及接收反射回的射频信号,检测所述移动物体信息;所述模拟前端芯片包括串行外设接口,所述模拟前端芯片用于通过串行外设接口与所述处理单元连接;所述模拟前端芯片还包括模数转换单元、二维转换单元、恒虚警检测单元、数字波束形成单元、目标聚类单元和目标跟踪单元;则方法还包括:
所述模数转换单元将所述感应天线接收到的模拟信号转换为数字信号;
所述二维转换单元根据二维傅里叶变换将所述数字信号转换到二维频域;所述二维频域中的第一维表示距离,所述二维频域中的第二维表示速度;
所述恒虚警检测单元计算检测门限,并根据所述检测门限滤除杂波的数字信号,以确定出二维频域中的多个目标检测点;
所述数字波束形成单元根据天线阵列的相位差,计算出每个所述目标检测点对应的角度;
目标聚类单元基于聚类算法将满足来自同一移动物体的目标检测点进行聚类,以确定所述电动车后方的待检测的移动物体的移动物体信息;
所述目标跟踪单元根据卡尔曼滤波算法和最优指派算法并结合所述电动车的本车参数优化所述移动物体信息。
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