一種采用汽車側(cè)后方防撞雷達系統(tǒng)的防撞方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車防撞雷達應用領域，具體涉及一種采用汽車側(cè)后方防撞雷達系統(tǒng)的防撞方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車交通安全一直是社會關注的重要問題，據(jù)粗略統(tǒng)計，有70%?90%的交通事故是由駕駛員操作失誤所致。汽車防撞雷達通過探測車輛周圍的障礙物信息，能夠在事故發(fā)生前提醒駕駛員注意，以及在緊急狀況下幫助駕駛員采取安全措施對減少交通事故發(fā)生無疑是非常有用的。
[0003]汽車防撞雷達系統(tǒng)的工作原理是發(fā)射電磁波，遇到障礙物時反射，不斷檢測計算障礙物的速度和距離，通過分析對目標進行不同危險程度的報警。雷達探測性能比較穩(wěn)定，而且不會受到障礙物形狀和顏色的影響，對環(huán)境的適應性能比較好，測量時間和測量距離都很有優(yōu)勢。在雨霧等惡劣天氣情況下也可使用。
[0004]歐美一些國家在汽車防撞雷達技術(shù)上發(fā)展較快，汽車防撞雷達產(chǎn)品的市場應用較為成熟。通過不同的防撞雷達主要實現(xiàn)自動車距巡航控制、盲點監(jiān)測、變道輔助、泊車輔助等功能。雷達傳感器系統(tǒng)一般有天線、前端、信號處理單元、汽車終端控制單元組成。
[0005]如圖1所示，由于要實現(xiàn)汽車周圍各區(qū)域的預防碰撞功能，所以每一輛汽車需要安裝多個雷達系統(tǒng)，汽車前方、后方、側(cè)方均需要雷達以對來自該方向的碰撞進行預防。
[0006]—般地，汽車側(cè)后方的防撞主要是通過汽車雷達的盲點監(jiān)測、泊車輔助、變道輔助三大功能對汽車后視鏡盲點區(qū)域、泊車時側(cè)后方區(qū)域、相鄰車道區(qū)域內(nèi)障礙物探測、預警以及幫助駕駛員采用緊急措施的方法來實現(xiàn)的。
[0007]傳統(tǒng)的防撞方法通過一部雷達系統(tǒng)同時實現(xiàn)盲點監(jiān)測和變道輔助兩大功能，但是在泊車輔助、停車時車門開啟狀態(tài)下的防撞功能需要增加防撞雷達系統(tǒng)來實現(xiàn)。汽車采用裝備多部雷達系統(tǒng)的防撞方法不僅僅會增加汽車裝備的成本，而且會增加汽車整車系統(tǒng)處理的復雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)汽車防撞雷達的功能集成度低、汽車裝備成本高處理復雜的問題，本發(fā)明通過一種采用汽車側(cè)后方防撞雷達系統(tǒng)的防撞方法，對汽車雷達的盲點監(jiān)測、變道輔助、泊車輔助、車門開啟輔助等四大防撞功能進行集成、劃分、流程化處理，以單部雷達替代多部雷達的使用，達到汽車防撞雷達的高性能、多功能防撞效果，為安全駕駛帶來保障。
[0009]—種采用汽車側(cè)后方防撞雷達系統(tǒng)的防撞方法，其中，所述汽車側(cè)后方防撞雷達系統(tǒng)包括天線、前端、信號處理單元、汽車終端控制單元四部分，天線包括一個發(fā)射天線、兩個接收天線，兩個接收天線分為寬波束天線和窄波束天線，由寬波束天線、前端、信號處理單元、汽車終端控制單元組成寬波束模塊，由窄波束天線、前端、信號處理單元、汽車終端控制單元組成窄波束模塊，該方法具體包括如下步驟:
[0010]步驟1、發(fā)射天線發(fā)射雷達波束；
[0011]步驟2、對汽車側(cè)后方防撞功能進行劃分；
[0012]步驟3、針對步驟2中劃分的功能進行接收通道的處理；
[0013]步驟4、信號處理單元對汽車終端控制單元輸入的汽車行駛速度V進行判斷，根據(jù)汽車不同的狀態(tài)開啟不同的汽車側(cè)后方防撞功能。
[0014]進一步的，步驟2中對汽車側(cè)后方防撞功能進行劃分具體如下:寬波束模塊用于盲點監(jiān)測、泊車輔助；窄波束模塊用于變道輔助、車門開啟輔助。
[0015]進一步的，寬波束模塊中的盲點監(jiān)測功能的實現(xiàn)方法為:雷達系統(tǒng)對盲點區(qū)域內(nèi)障礙物目標進行檢測，當障礙物目標與寬波束天線的距離小于預定閾值時，汽車終端控制單元以LED燈警示的方式進行預警。
[0016]進一步的，寬波束模塊中的泊車輔助功能的實現(xiàn)方法為:當汽車需要泊車進行倒車的過程中，對汽車側(cè)后方預定范圍Afti內(nèi)的扇形區(qū)域進行障礙物檢測，并將區(qū)域的障礙物信息以角度-距離兩維顯示的方式，在車頭顯示面板上顯示；當障礙物目標與寬波束天線的距離小于預定閾值Rfti時，終端控制單元以持續(xù)警報聲提醒駕駛員停止或者緩慢倒車，避免碰撞。
[0017]進一步的，窄波束模塊中的變道輔助功能的實現(xiàn)方法為:當汽車需要變道行駛的過程中，對汽車側(cè)后方預定A5gil內(nèi)的扇形區(qū)域進行障礙物檢測，當障礙物目標與窄波束天線的距離小于預定閾值R5ei時，終端控制單元對汽車方向盤進行鎖定，禁止汽車變道，以避免碰撞。
[0018]進一步的，窄波束模塊中的車門開啟輔助功能的防撞方法為:停車時，對汽車側(cè)后方預定范圍Affia內(nèi)的扇形區(qū)域進行障礙物檢測，當檢測有運動目標靠近時，以亮燈等級提示的方式提醒注意，必要時鎖定車門，以避免碰撞。
[0019]進一步的，步驟3針對步驟2中寬窄波束模塊劃分的功能進行接收通道的處理具體為:通過前端的第I個接收通道對寬波束回波信號進行正交混頻，并輸出第I通道的1、Q回波信號；通過前端的第2個接收通道對窄波束回波信號進行正交混頻，并輸出第2通道的1、Q回波信號。
[0020]進一步的，步驟3還包括:信號處理單元對第1、第2個接收通道的1、Q回波信號進行采樣后，進行數(shù)字化處理，得到目標的距離、速度信息，并輸出給汽車終端控制單元。
[0021]進一步的，步驟4中，信號處理單元對汽車終端控制單元輸入的汽車行駛速度V進行判斷，根據(jù)汽車不同的狀態(tài)開啟不同的汽車側(cè)后方防撞功能具體如下:
[0022]當泊車時，泊車輔助功能開啟，對汽車側(cè)后方區(qū)域探測，并將區(qū)域的障礙物信息以角度-距離兩維顯示的方式，在車頭顯示面板上顯示，預防泊車時障礙物碰撞；
[0023]當停車時，車門開啟輔助功能開啟，對車門側(cè)后方區(qū)域探測，當有運動目標靠近時，以亮燈等級提示的方式提醒注意，必要時鎖定車門；
[0024]當速度小于速度閾值Vwtt行駛時，盲點監(jiān)測功能開啟，對汽車后視鏡盲點區(qū)域探測，當存在障礙物目標時，以LED燈閃爍警示的方式，提醒駕駛員預防碰撞；
[0025]當速度大于速度閾值Vwtt行駛時，變道輔助功能開啟，對相鄰車道區(qū)域探測，當存在障礙物目標時，進行目標提示，必要時鎖定方向盤禁止變道以預防碰撞。
[0026]有益效果:
[0027]本發(fā)明的技術(shù)方案通過對盲點監(jiān)測、泊車輔助、變道輔助、車門開啟輔助四大功能進行集成，通過寬窄波束模塊對四大功能進行劃分，功能實現(xiàn)時采用串、并行的流程化處理，解決了傳統(tǒng)汽車防撞雷達功能集成程度低的問題，設計成本低，降低了汽車雷達的使用數(shù)量和處理的復雜性，對于汽車雷達系統(tǒng)的市場應用具有較好的借鑒意義。
【附圖說明】
[0028]圖1為汽車防撞雷達布局示意圖
[0029]圖2為寬窄波束天線覆蓋區(qū)域示意圖
[0030]圖3為汽車側(cè)后方防撞雷達系統(tǒng)功能劃分示意圖
[0031]圖4為汽車后視鏡盲點區(qū)域示意圖
[0032]圖5為接收通道設計流程圖
[0033]圖6為四大功能串、并行流程化處理示意圖
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明所提供的一種汽車側(cè)后方防撞方法進行說明。
[0035]本發(fā)明的方法是基于汽車防撞雷達應用需求提出的，該方法采用了一種汽車側(cè)后方防撞雷達系統(tǒng)，系統(tǒng)包含天線、前端、信號處理單元、汽車終端控制單元四部分。
[0036]天線采用一個發(fā)射天線、兩個接收天線的設計方式。兩個接收天線分為寬波束天線和窄波束天線，分別覆蓋寬波束和窄波束區(qū)域。其中寬波束寬度為α，波束覆蓋半徑為Rl ;窄波束寬度為β，波束覆蓋半徑為R2。寬窄天線波束寬度分別為α、β，寬窄波束的中心相差角度γ，如圖2所示。本發(fā)明采用的汽車側(cè)后方防撞雷達系統(tǒng)取α = 120°、β =10°、γ = 25°。至此完成了寬窄波束天線的設計，實現(xiàn)汽車了側(cè)后方區(qū)域的覆蓋。通過寬窄兩種波束的不同覆蓋區(qū)域設計，實現(xiàn)其不同模塊功能的劃分。寬波束視場范圍大、覆蓋半徑區(qū)域小，實現(xiàn)汽車后視鏡盲點區(qū)域監(jiān)測、泊車輔助系統(tǒng)功能；窄波束視場范圍小、覆蓋半徑區(qū)域大，實現(xiàn)相鄰車道變道輔助、停車時車門開啟輔助功能。
[0037]—種采用汽車側(cè)后方防撞雷達系統(tǒng)的防撞方法，具體包括如下步驟:
[0038]步驟1、發(fā)射天線發(fā)射雷達波束。
[0039]步驟2、將寬波束天線、前端、信號處理單元、汽車終端控制單元組成寬波束模塊，將窄波束天線、前端、信號處理單元、汽車終端控制單元組成窄波束模塊。其中前端、信號處理單元、汽車終端控制單元在寬窄波束模塊中為共用。對寬窄波束模塊