CN207704024U - 一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，包括：雷达射频前端、雷达发射波形控制电路、信号滤波与采集模块、时钟源模块、接口控制及数据处理模块以及数据传输模块；雷达发射波形控制电路用于产生调制波形；雷达射频前端用于接收调制波形、产生射频信号并接收雷达回波信号；信号滤波与采集模块用于对雷达回波信号进行滤波及AD转换；接口控制及数据处理模块接收AD转换后的雷达回波信号，进行数据处理并进行目标识别；接口控制及数据处理模块通过数据传输模块与汽车中控系统相连，用于向汽车中控系统发送目标识别结果；时钟源模块用于提供时钟。本实用新型能够精确获取被探测物体位置信息和运动信息为汽车驾驶辅助决策提供可靠依据。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车辅助驾驶技术领域，具体涉及一种辅助驾驶雷达处理系统。
背景技术
随着机动车辆数量的迅猛增长，人们越来越关注汽车的安全性能。高级驾驶辅助系统(ADAS)的快速发展使车辆的安全性能大幅提升。ADAS的功能主要包括电子制动力分配、车身电子稳定系统、自适应巡航控制系统、自动紧急刹车系统、车道偏离预警、车道保持系统、前向碰撞预警系统、盲点检测自动泊车系统等等。ADAS上述所有功能的“眼睛”，则为光学摄像头、超声波、雷达等传感器。与光学摄像头和超声波相比，雷达传感器具有全天时全天候、探测距离远等优点，因而成为ADAS中主流传感器之一。集成度高、体积功耗小、性能强大的汽车雷达处理系统逐渐成为发展趋势。目前，大部分汽车雷达系统存在测量功能单一、数据处理能力差、数据接口少、兼容性差等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，通过优化的系统架构设计以及通用数据传输接口，实现雷达系统的状态控制、信号的实时处理及传输。
本实用新型的技术方案是：一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，它包括：雷达射频前端、雷达发射波形控制电路、信号滤波与采集模块、时钟源模块、接口控制及数据处理模块以及数据传输模块；
接口控制及数据处理模块通过雷达发射波形控制电路连接雷达射频前端；雷达发射波形控制电路接收接口控制及数据处理模块的指令，用于产生调制波形；雷达射频前端用于接收调制波形、产生射频信号并接收雷达回波信号；
雷达射频前端与信号滤波与采集模块相连，信号滤波与采集模块用于对雷达射频前端发送的雷达回波信号进行滤波及AD转换；
信号滤波与采集模块与接口控制及数据处理模块相连，接口控制及数据处理模块接收AD转换后的雷达回波信号，进行数据处理并进行目标识别；
接口控制及数据处理模块通过数据传输模块与汽车中控系统相连，用于向汽车中控系统发送目标识别结果；
时钟源模块分别与雷达发射波形控制电路、接口控制及数据处理模块连接，用于提供时钟。
进一步的，所述雷达射频前端具体包括：相互连接的1发2收微带天线与高集成度片上雷达收发芯片；高集成度片上雷达收发芯片与雷达发射波形控制电路连接。
所述信号滤波与采集模块具体包括：相互连接的4路低通滤波电路与4通道同步信号采集电路；4路低通滤波电路与高集成度片上雷达收发芯片连接，4通道同步信号采集电路与接口控制及数据处理模块相连。
所述接口控制及数据处理模块具体包括：内部集成PL可编程逻辑电路及PS处理系统电路的FPGA芯片以及分别与FPGA芯片连接的DDR3芯片组、Flash芯片；FPGA芯片与雷达发射波形控制电路、4通道同步信号采集电路相连，通过PL可编程逻辑电路实现对调制波形的控制以及对AD转换后的雷达回波信号的预处理，在PS处理系统电路中实现对预处理后雷达回波信号的目标识别；DDR3芯片组用于存储待处理的AD转换后的雷达回波信号以及预处理后的AD转换后的雷达回波信号；Flash芯片用于存储目标识别程序。
所述数据传输模块具体包括：用于传输的CAN总线接口以及用于调试的RJ45接口、RS-232接口；CAN总线接口、RJ45接口、RS-232接口均与FPGA芯片连接；更进一步的，所述数据传输模块还可以包括：用于传输的RS-485接口以及USB2.0接口；RS-485接口以及USB2.0接口均与FPGA芯片连接。
所述时钟源模块具体包括：50MHz晶振芯片以及33MHz晶振芯片；50MHz晶振芯片与雷达发射波形控制电路、FPGA芯片连接，用于向雷达发射波形控制电路以及FPGA芯片中的PL可编程逻辑电路提供同步时钟；33MHz晶振芯片与FPGA芯片连接，用于向FPGA芯片中的PS处理系统电路提供时钟。
有益效果：本实用新型功耗低，体积、尺寸小，性能可靠，数据传输接口丰富，以适用于不同型号汽车。同时，本实用新型数据流设计合理，数据处理能力强，实时性高，能够精确获取被探测物体位置信息和运动信息，并通过数据传输电路发送给汽车中控系统，为汽车驾驶辅助决策提供可靠依据。
附图说明
图1为本实用新型的结构组成框图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1：
参见附图，一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，它包括：雷达射频前端1、雷达发射波形控制电路2、信号滤波与采集模块3、时钟源模块4、接口控制及数据处理模块5以及数据传输模块6；
所述接口控制及数据处理模块5通过所述雷达发射波形控制电路2连接所述雷达射频前端1；所述雷达发射波形控制电路2接收所述接口控制及数据处理模块5的指令，用于产生调制波形；所述雷达射频前端1用于接收调制波形、产生射频信号并接收雷达回波信号；
所述雷达射频前端1与所述信号滤波与采集模块3相连，所述信号滤波与采集模块3用于对所述雷达射频前端1发送的雷达回波信号进行滤波及AD转换；
所述信号滤波与采集模块3与所述接口控制及数据处理模块5相连，所述接口控制及数据处理模块5接收AD转换后的雷达回波信号，进行数据处理并进行目标识别；
所述接口控制及数据处理模块5通过所述数据传输模块6与汽车中控系统相连，用于向所述汽车中控系统发送目标识别结果，识别结果包括被探测物体位置信息和运动信息；
所述时钟源模块4分别与所述雷达发射波形控制电路2、所述接口控制及数据处理模块5连接，用于提供时钟。
实施例2：
在实施例1的基础上，对雷达射频前端1、信号滤波与采集模块3、时钟源模块4、接口控制及数据处理模块5以及数据传输模块6的组成做具体的限定；
所述雷达射频前端1包括：相互连接的1发2收微带天线11与高集成度片上雷达收发芯片12；所述高集成度片上雷达收发芯片12与所述雷达发射波形控制电路2连接，用于产生射频信号和接收雷达回波信号。
所述信号滤波与采集模块3包括：相互连接的4路低通滤波电路31与4通道同步信号采集电路32；所述4路低通滤波电路31与所述高集成度片上雷达收发芯片12连接，所述4通道同步信号采集电路32与所述接口控制及数据处理模块5相连。
所述接口控制及数据处理模块5包括：内部集成PL可编程逻辑电路及PS处理系统电路的FPGA芯片51以及分别与所述FPGA芯片51连接的DDR3芯片组52、Flash芯片53；所述FPGA芯片51与所述雷达发射波形控制电路2、所述4通道同步信号采集电路32相连，通过所述PL可编程逻辑电路实现对调制波形的控制以及对AD转换后的雷达回波信号的预处理，在所述PS处理系统电路中实现对预处理后雷达回波信号的目标识别；所述DDR3芯片组52用于存储待处理的AD转换后的雷达回波信号以及预处理后的AD转换后的雷达回波信号；所述Flash芯片53用于存储目标识别程序。
所述数据传输模块6包括：用于传输的CAN总线接口65以及用于调试的RJ45接口61、RS-232接口63；所述CAN总线接口65、所述RJ45接口61、所述RS-232接口63均与所述FPGA芯片51连接。进一步的，所述数据传输模块6还可以包括：用于传输的RS-485接口62以及USB2.0接口64；所述RS-485接口62以及所述USB2.0接口64均与所述FPGA芯片51连接。用户可根据汽车中控系统配置的接口类型选择相匹配的雷达处理系统数据传输接口进行连接。
所述时钟源模块4包括：50MHz晶振芯片41以及33MHz晶振芯片42；所述50MHz晶振芯片41与所述雷达发射波形控制电路2、所述FPGA芯片51连接，用于向所述雷达发射波形控制电路2以及所述FPGA芯片51中的PL可编程逻辑电路提供同步时钟；所述33MHz晶振芯片42与所述FPGA芯片51连接，用于向所述FPGA芯片51中的PS处理系统电路提供时钟。
实施例3：
在实施例2的基础上，对所述数据传输模块6中各接口与所述FPGA芯片51的连接方式做具体的限定；
所述RJ45接口61通过型号为88E1116R的以太网PHY芯片与所述FPGA芯片51连接；所述RS-485接口62通过型号为MAX3485电平转换芯片与所述FPGA芯片51连接；所述RS-232接口63通过型号为MAX3221电平转换芯片所述FPGA芯片51连接；所述USB2.0接口64通过USB3320USB PHY芯片与所述FPGA芯片51连接；所述CAN总线接口65通过SN65HVD230CAN总线接口芯片与所述FPGA芯片51连接。
实施例4：
在实施例2、3的基础上，对其中各组件的具体型号做出限定；
其中：所述高集成度片上雷达收发芯片12的型号为BGT24MTR12；所4通道同步信号采集电路32采用型号为THS1206的AD采集芯片；所述FPGA芯片51的型号为XC7Z020；所述DDR3芯片组52的型号为MT41K256M16H；所述Flash芯片53的型号为S25FL128。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，其特征在于：它包括：雷达射频前端(1)、雷达发射波形控制电路(2)、信号滤波与采集模块(3)、时钟源模块(4)、接口控制及数据处理模块(5)以及数据传输模块(6)；
所述接口控制及数据处理模块(5)通过所述雷达发射波形控制电路(2)连接所述雷达射频前端(1)；所述雷达发射波形控制电路(2)接收所述接口控制及数据处理模块(5)的指令，用于产生调制波形；所述雷达射频前端(1)用于接收调制波形、产生射频信号并接收雷达回波信号；
所述雷达射频前端(1)与所述信号滤波与采集模块(3)相连，所述信号滤波与采集模块(3)用于对所述雷达射频前端(1)发送的雷达回波信号进行滤波及AD转换；
所述信号滤波与采集模块(3)与所述接口控制及数据处理模块(5)相连，所述接口控制及数据处理模块(5)接收AD转换后的雷达回波信号，进行数据处理并进行目标识别；
所述接口控制及数据处理模块(5)通过所述数据传输模块(6)与汽车中控系统相连，用于向所述汽车中控系统发送目标识别结果；
所述时钟源模块(4)分别与所述雷达发射波形控制电路(2)、所述接口控制及数据处理模块(5)连接，用于提供时钟。
2.如权利要求1所述的一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，其特征在于：所述雷达射频前端(1)包括：相互连接的1发2收微带天线(11)与高集成度片上雷达收发芯片(12)；所述高集成度片上雷达收发芯片(12)与所述雷达发射波形控制电路(2)连接。
3.如权利要求2所述的一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，其特征在于：所述信号滤波与采集模块(3)包括：相互连接的4路低通滤波电路(31)与4通道同步信号采集电路(32)；所述4路低通滤波电路(31)与所述高集成度片上雷达收发芯片(12)连接，所述4通道同步信号采集电路(32)与所述接口控制及数据处理模块(5)相连。
4.如权利要求3所述的一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，其特征在于：所述接口控制及数据处理模块(5)包括：内部集成PL可编程逻辑电路及PS处理系统电路的FPGA芯片(51)以及分别与所述FPGA芯片(51)连接的DDR3芯片组(52)、Flash芯片(53)；所述FPGA芯片(51)与所述雷达发射波形控制电路(2)、所述4通道同步信号采集电路(32)相连，通过所述PL可编程逻辑电路实现对调制波形的控制以及对AD转换后的雷达回波信号的预处理，在所述PS处理系统电路中实现对预处理后雷达回波信号的目标识别；所述DDR3芯片组(52)用于存储待处理的AD转换后的雷达回波信号以及预处理后的AD转换后的雷达回波信号；所述Flash芯片(53)用于存储目标识别程序。
5.如权利要求4所述的一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，其特征在于：所述数据传输模块(6)包括：用于传输的CAN总线接口(65)以及用于调试的RJ45接口(61)、RS-232接口(63)；所述CAN总线接口(65)、所述RJ45接口(61)、所述RS-232接口(63)均与所述FPGA芯片(51)连接。
6.如权利要求4或5所述的一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，其特征在于：所述时钟源模块(4)包括：50MHz晶振芯片(41)以及33MHz晶振芯片(42)；所述50MHz晶振芯片(41)与所述雷达发射波形控制电路(2)、所述FPGA芯片(51)连接，用于向所述雷达发射波形控制电路(2)以及所述FPGA芯片(51)中的PL可编程逻辑电路提供同步时钟；所述33MHz晶振芯片(42)与所述FPGA芯片(51)连接，用于向所述FPGA芯片(51)中的PS处理系统电路提供时钟。
7.如权利要求5所述的一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，其特征在于：所述数据传输模块(6)还包括：用于传输的RS-485接口(62)以及USB2.0接口(64)；所述RS-485接口(62)以及所述USB2.0接口(64)均与所述FPGA芯片(51)连接。
8.如权利要求7所述的一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，其特征在于：所述RJ45接口(61)通过型号为88E1116R的以太网PHY芯片与所述FPGA芯片(51)连接；所述RS-485接口(62)通过型号为MAX3485电平转换芯片与所述FPGA芯片(51)连接；所述RS-232接口(63)通过型号为MAX3221电平转换芯片所述FPGA芯片(51)连接；所述USB2.0接口(64)通过USB3320USB PHY芯片与所述FPGA芯片(51)连接；所述CAN总线接口(65)通过SN65HVD230CAN总线接口芯片与所述FPGA芯片(51)连接。
9.如权利要求6所述的一种汽车安全驾驶辅助雷达处理系统，其特征在于：所述高集成度片上雷达收发芯片(12)的型号为BGT24MTR12；所述4通道同步信号采集电路(32)采用型号为THS1206的AD采集芯片；所述FPGA芯片(51)的型号为XC7Z020；所述DDR3芯片组(52)的型号为MT41K256M16H；所述Flash芯片(53)的型号为S25FL128。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112584092A (zh) * | 2019-09-30 | 2021-03-30 | 广州汽车集团股份有限公司 | 数据采集装置及数据采集系统 |
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2017
- 2017-11-14 CN CN201721535731.1U patent/CN207704024U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN112584092A (zh) * | 2019-09-30 | 2021-03-30 | 广州汽车集团股份有限公司 | 数据采集装置及数据采集系统 |
| CN112584092B (zh) * | 2019-09-30 | 2024-05-03 | 广州汽车集团股份有限公司 | 数据采集装置及数据采集系统 |
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