CN220577143U - 一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统和车辆，基于毫米波雷达的智能车道提醒系统包括信号输入模块、目标探测模块、信息处理模块和执行模块，所述信息处理模块的第一信号接收端与信号输入模块电性连接，所述信息处理模块的第二信号接收端与目标探测模块电性连接，所述信息处理模块的信号输出端与执行模块电性连接，通过引入前雷达，构建多雷达探测系统，获取车辆四周目标的运动状态参数，并根据道路情况及时发出报警信号，帮助驾驶员更早发现险情，及时应对。此功能可以实现对车辆周边更广区域的全覆盖探测，从而有效提高了车辆在正常行驶和变道的安全性及可靠性。

Description

一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及驾驶控制技术领域，具体为一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统和车辆。

背景技术

现有已量产的自动驾驶辅助功能主要针对驾驶员盲区进行监测和预警，在驾驶员可视范围内并未做相关预警功能，人为操作失误导致的交通事故及安全隐患依然存在。在高速场景下，当自车后方无运动目标时，盲区监测(BSD)和车辆变道辅助(LCA)报警条件不会被触发，自车变道后前方目标车辆如突遇障碍物紧急刹停，驾驶员观察到危险后紧急减速，此场景下极易造成追尾或连环碰撞等交通事故。

经检索，目前，在汽车自动驾驶领域，L0级别的车辆预警功能已广泛应用于国内外汽车厂的诸多车型，针对于车辆变道的典型功能，主要有盲区监测(BSD)和车辆变道辅助(LCA)。BSD和LCA功能的实现主要依赖车辆后角安装的两个毫米波雷达，受探测范围(FOV)的限制，后角雷达仅可以探测到B柱后侧盲区区域，B柱前侧区域只能依靠驾驶员的的主观判断来执行对应的车辆操作，若左前(或右前)目标车辆降速或紧急刹车时，驾驶员未察觉前方车辆运动状态的改变，易发生追尾造成交通事故，存在较大的安全隐患。另外，在部分极端天气条件下(如雨、雪及台风天气等)，驾驶员视野受限，亦需要车道预警系统辅助驾驶员进行安全驾驶。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统，包括信号输入模块、目标探测模块、信息处理模块和执行模块，所述信息处理模块的第一信号接收端与信号输入模块电性连接，所述信息处理模块的第二信号接收端与目标探测模块电性连接，所述信息处理模块的信号输出端与执行模块电性连接。

优选的，所述信号输入模块包括电子控制单元和车载摄像头，所述电子控制单元为信息处理模块提供自车的运动参数，所述车载摄像头为信息处理模块提供路面信息。

优选的，所述目标探测模块包括前毫米波雷达、左后角毫米波雷达和右后角毫米波雷达，且用来进行目标信息输出。

优选的，所述信息处理模块为有核心处理器，且通过对信号输入模块和目标探测模块发生信号进行收集处理，并控制输出执行模块。

优选的，所述信息处理模块为无核心处理器，所述信号输入模块将信号直接传递到目标探测模块，目标探测模块将自身获取的目标信息进行处理后发出对应的执行信号，发送到执行模块。

优选的，所述执行模块包括人机交互接口、蜂鸣器和氛围灯带，所述人机交互接口用于道路信息显示，所述蜂鸣器和氛围灯带是预警的主要提示模块，为车辆提供预警声和灯带的闪烁。

本实用新型还提供一种车辆，其特征在于，包括车体；

所述车体设置有如上述的一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型使用多雷达方案，通过前雷达的引入构建了一套相对完整的智能车道检测系统，可以同时对自车前、后、左、右等多方位进行目标探测及预警。除了对驾驶员盲区进行监测和预警，还在驾驶员可视范围内做相关预警提醒，大大减少了因人为因素导致的交通事故及安全隐患发生的概率。

通过引入前雷达，构建多雷达探测系统，获取车辆四周目标的运动状态参数，并根据道路情况及时发出报警信号，帮助驾驶员更早发现险情，及时应对。此功能可以实现对车辆周边更广区域的全覆盖探测，从而有效提高了车辆在正常行驶和变道的安全性及可靠性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的基于毫米波雷达的智能车道提醒系统框图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型提供一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统，包括信号输入模块1、目标探测模块2、信息处理模块3和执行模块4。

所述信息处理模块3的第一信号接收端与信号输入模块1电性连接，所述信息处理模块3的第二信号接收端与目标探测模块2电性连接，所述信息处理模块3的信号输出端与执行模块4电性连接。

可选地，所述信号输入模块包括电子控制单元5和车载摄像头6，所述电子控制单元5为信息处理模块3提供自车的运动参数。

示例性地，电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU，又称“行车电脑”)，且运动参数包括自车车速信号、转向灯信号、功能开关信号、偏航率信号、点火信号、档位信号等，所述车载摄像头为信息处理模块提供路面信息，所述车载摄像头主要用于获取路面车道线信息并将其发送至信息处理模块进行处理后，发送到执行模块上进行路面车道线的可视化显示。

可选地，所述目标探测模块2包括前毫米波雷达7、左后角毫米波雷达8和右后角毫米波雷达9，且用来进行目标信息输出。其中，所述目标探测模块2可扩展增加左前角毫米波雷达、右前角毫米波雷达，雷达信息输出内容主要包含目标运动速度、加速度、偏航率、位置信息(横向距离、纵向距离)等，前毫米波雷达7主要负责车辆前方的目标探测，覆盖前方3～5条车道。左后角毫米波雷达8、右后角毫米波雷达9主要负责车辆后方100m范围内的目标探测，探测范围可完整覆盖自车后方至少5条车道，此方案仅作为典型案例被列举，可进行拓展使用。

可选地，所述信息处理模块3为有核心处理器，且通过对信号输入模块和目标探测模块发生信号进行收集处理，并控制输出执行模块。

处理器作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。处理器自产生以来，在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。

可选地，有核心处理器可以通过配置的驱动代码，对信息进行相应的处理或计算，从而输出预设类型的处理信息。从而能够通过多样的软件代码，使智能车道提醒系统实现更丰富的功能。示例性地，有核心处理器可以为智能车道提醒系统核心处理器10。有核心处理器中的CPU(中央处理器，central processing unit)出现于大规模集成电路时代，处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算，从4位到8位、16位、32位处理器，最后到64位处理器，从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现，CPU自诞生以来一直在飞速发展。

可选地，所述信息处理模块3为无核心处理器，所述信号输入模块1将信号直接传递到目标探测模块2，目标探测模块2将自身获取的目标信息进行处理后发出对应的执行信号，发送到执行模块4。

可选地，无核心处理器通过预设的硬件配置，直接对获取的输入信号进行硬件处理，以获取预设类型的处理信息。无核心处理器的处理过程无需软件驱动，能够有效提高处理速度，提高在线处理效率，以满足智能车道提醒系统实时反馈探测数据的目的。

示例性地，通过目标探测模块2中的雷达，而使得信号输入模块1将整车信号发送给雷达，雷达将自身获取的目标信息进行处理后发出对应的执行信号，发送到执行模块4。

所述执行模块4包括人机交互接口11、蜂鸣器12和氛围灯带13，所述人机交互接口11用于道路信息显示，其显示过程中是以自车所在位置为原点，绘制整车坐标系，将雷达目标位置进行可视化显示，所述蜂鸣器12和氛围灯带13是预警的主要提示模块，为车辆提供预警声和灯带的闪烁，蜂鸣器12和氛围灯带13是预警的主要提示模块，当接收到预警信号时，蜂鸣器12会发出预警声，配合氛围灯带13的闪烁告知当前的道路状况。

本实用新型还提供一种车辆，其特征在于，包括车体；所述车体设置有如上述的一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统。

在一实施例中，车辆的系统状态机状态如下：

1.ILW OFF：IG下电或功能开关关闭，功能关闭。

2.ILW ON：IG上电或功能开关打开时，功能关闭。

3.ILW Passive：当雷达无任何故障时，IG上电及ILW功能使能，但未满足激活条件，功能处于待机状态。

4.ILW Active：当功能处于待机状态且又满足激活条件时，ILW功能将被激活。

5.ILW Error：当系统故障将导致ILW功能不可用。如雷达被遮挡，雷达过热、电压超压等

车辆的工作过程如下：

车辆未启动前，IG下电，状态机状态为“ILW OFF”；车辆启动后，IG上电，智能车道提醒功能开关打开，状态机状态为“ILW ON”当车辆正常行驶未满足激活条件时，智能车道提醒功能处于待机模式，此时状态机为“ILW Passive”。

当系统接收到转向灯信号时，功能开启，此时状态机为“ILW Active”。

检测自车前方目标，获取目标速度、加速度信息、偏航率、横纵向距离等信息，预测目标运动轨迹，监测前车运动趋势。同时根据摄像头提供的车道信息将目标显示在HMI对应区域，计算与前车的碰撞时间(TTC)，确保驾驶员在观察左右道路状况时，如遇前车紧急减速，系统可以及时发出报警信号给到执行模块4，告知驾驶员应立即停止变道操作并减速避让。

检测自车邻道左后方(或右后)目标，获取目标速度、加速度信息、偏航率、横纵向距离，通过计算目标碰撞时间来确认此时变道是否存在碰撞风险。计算与前车的碰撞时间(TTC)，确保驾驶员在观察左右道路状况时，如遇前车紧急减速，系统可以及时发出报警信号给到执行模块4，告知驾驶员应立即停止变道操作并减速避让。

检测自车邻道左前方(或右前)目标，获取目标速度、加速度信息、偏航率、横纵向距离，通过计算目标碰撞时间来确认此时变道后是否存在前车碰撞风险。计算与前车的碰撞时间(TTC)，确保驾驶员在观察左右道路状况时，如遇前车紧急减速，系统可以及时发出报警信号给到执行模块4，告知驾驶员应立即停止变道操作并减速避让。

当系统通讯异常或雷达报错时，状态机显示“ILW Error”，此时系统故障将导致ILW功能不可用。

本实用新型使用多雷达方案，通过前雷达的引入构建了一套相对完整的智能车道检测系统，可以同时对自车前、后、左、右等多方位进行目标探测及预警。除了对驾驶员盲区进行监测和预警，还在驾驶员可视范围内做相关预警提醒，大大减少了因人为因素导致的交通事故及安全隐患发生的概率。

通过引入前雷达，构建多雷达探测系统，获取车辆四周目标的运动状态参数，并根据道路情况及时发出报警信号，帮助驾驶员更早发现险情，及时应对。此功能可以实现对车辆周边更广区域的全覆盖探测，从而有效提高了车辆在正常行驶和变道的安全性及可靠性。

可以理解，上述场景仅是作为示例，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的应用场景的限定，本申请的技术方案还可应用于其他场景。例如，本领域普通技术人员可知，随着系统架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本申请记载的范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统，包括信号输入模块、目标探测模块、信息处理模块和执行模块，其特征在于：所述信息处理模块的第一信号接收端与信号输入模块电性连接，所述信息处理模块的第二信号接收端与目标探测模块电性连接，所述信息处理模块的信号输出端与执行模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统，其特征在于：所述信号输入模块包括电子控制单元和车载摄像头，所述电子控制单元为信息处理模块提供自车的运动参数，所述车载摄像头为信息处理模块提供路面信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统，其特征在于：所述目标探测模块包括前毫米波雷达、左后角毫米波雷达和右后角毫米波雷达，且用来进行目标信息输出。

4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统，其特征在于：所述信息处理模块为有核心处理器，且通过对信号输入模块和目标探测模块发生信号进行收集处理，并控制输出执行模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统，其特征在于：所述信息处理模块为无核心处理器，所述信号输入模块将信号直接传递到目标探测模块，目标探测模块将自身获取的目标信息进行处理后发出对应的执行信号，发送到执行模块。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统，其特征在于：所述执行模块包括人机交互接口、蜂鸣器和氛围灯带，所述人机交互接口用于道路信息显示，所述蜂鸣器和氛围灯带是预警的提示模块，为车辆提供预警声和灯带的闪烁。

7.一种车辆，其特征在于，包括车体；

所述车体设置有如权利要求1-6任一项所述的一种基于毫米波雷达的智能车道提醒系统。