基于多普勒毫米波雷達(dá)的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于多普勒毫米波雷達(dá)的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，以及汽車(chē)行駛性能的不斷提高，汽車(chē)的安全性越來(lái)越為人們所重視，主動(dòng)安全技術(shù)在車(chē)輛安全中所發(fā)揮的作用尤其突出，它能夠有效預(yù)防事故的發(fā)生。
[0003]在交通事故中，由于駕乘人員開(kāi)門(mén)下車(chē)時(shí)不注意觀(guān)測(cè)后方車(chē)況導(dǎo)致的車(chē)門(mén)和后方來(lái)車(chē)發(fā)生碰撞的事故約占6%，開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)正是為了避免該類(lèi)事故發(fā)生而開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)主動(dòng)安全技術(shù)?，F(xiàn)有的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)主要采用兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是采用視覺(jué)攝像頭通過(guò)視覺(jué)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛后方區(qū)域探測(cè)，這種方式探測(cè)距離有限、精度差；另外一種是采用調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)技術(shù)，該雷達(dá)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)的相對(duì)距離、方位角度和速度的測(cè)量，準(zhǔn)確判斷目標(biāo)在后方區(qū)域的具體位置，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的開(kāi)門(mén)預(yù)警，但是采用該雷達(dá)的系統(tǒng)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的首要目的在于提供一種基于多普勒毫米波雷達(dá)的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低成本的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于多普勒毫米波雷達(dá)的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)，包括用于采集本車(chē)速度信號(hào)的車(chē)速信號(hào)采集單元；用于采集本車(chē)左側(cè)車(chē)門(mén)和/或右側(cè)車(chē)門(mén)的開(kāi)閉信號(hào)的車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)采集單元；用于采集本車(chē)后方其他車(chē)輛或行人信號(hào)的毫米波雷達(dá)；以及主控制單元，所述的主控制單元接收車(chē)速信號(hào)采集單元、車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)采集單元、毫米波雷達(dá)輸出的信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理后輸出控制信號(hào)至報(bào)警單元控制報(bào)警單元的啟停。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:采用一個(gè)多普勒毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)預(yù)警功能，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；同時(shí)雷達(dá)算法和邏輯控制軟件均可集成在一個(gè)DSP處理器上，后續(xù)通過(guò)標(biāo)定算法即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和整車(chē)的匹配，易擴(kuò)展且適用性廣。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種基于多普勒毫米波雷達(dá)的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)的控制方法，實(shí)現(xiàn)低成本的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于多普勒毫米波雷達(dá)的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:(A)車(chē)輛點(diǎn)火鑰匙處于ACC或ON檔狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)上電開(kāi)始運(yùn)行；(B)主控制單元根據(jù)車(chē)速信號(hào)采集單元輸入的車(chē)速信號(hào)判定車(chē)輛是否處于停止?fàn)顟B(tài)，若車(chē)輛處于運(yùn)行狀態(tài)，主控制單元無(wú)控制信號(hào)輸出；若車(chē)輛處于停止?fàn)顟B(tài)，進(jìn)行步驟C、D;(C)延時(shí)設(shè)定的時(shí)間后，系統(tǒng)斷電關(guān)閉；(D)主控制單元接收毫米波雷達(dá)輸出的信號(hào)判定本車(chē)后方有無(wú)朝向本車(chē)行駛的車(chē)輛或行人，若有則點(diǎn)亮LED燈并進(jìn)入步驟E，若無(wú)則表示可安全下車(chē)；(E)當(dāng)駕乘人員撥動(dòng)門(mén)把手準(zhǔn)備下車(chē)時(shí)，主控制單元接收到車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)采集單元輸出的信號(hào)后輸出控制信號(hào)至蜂鳴器進(jìn)行聲音報(bào)警提示駕乘人員。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:采用一個(gè)多普勒毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)預(yù)警功能，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；同時(shí)雷達(dá)算法和邏輯控制軟件均可集成在一個(gè)DSP處理器上，后續(xù)通過(guò)標(biāo)定算法即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和整車(chē)的匹配，易擴(kuò)展且適用性廣。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0011]圖2是本發(fā)明雷達(dá)前端模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是本發(fā)明的流程示意圖；
[0013]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一的使用狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合圖1至圖4，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
[0015]參閱圖1，一種基于多普勒毫米波雷達(dá)的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)，包括:用于采集本車(chē)速度信號(hào)的車(chē)速信號(hào)采集單元10 ;用于采集本車(chē)左側(cè)車(chē)門(mén)和/或右側(cè)車(chē)門(mén)的開(kāi)閉信號(hào)的車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)采集單元20 ;用于采集本車(chē)后方其他車(chē)輛信號(hào)的毫米波雷達(dá)30 ;以及主控制單元40，所述的主控制單元40接收車(chē)速信號(hào)采集單元10、車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)采集單元20、毫米波雷達(dá)30輸出的信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理后輸出控制信號(hào)至報(bào)警單元50控制報(bào)警單元50的啟停。一般需要打開(kāi)車(chē)門(mén)都是在停車(chē)的時(shí)候進(jìn)行的，故這里對(duì)車(chē)速的信息也進(jìn)行采集。當(dāng)車(chē)輛停下時(shí)，通過(guò)對(duì)車(chē)門(mén)的開(kāi)閉信號(hào)以及車(chē)輛后方有無(wú)其他車(chē)輛或行人來(lái)判定下車(chē)是否安全，再通過(guò)報(bào)警單元50實(shí)時(shí)反饋，保證下車(chē)時(shí)的安全性。
[0016]具體地，所述的毫米波雷達(dá)30包括雷達(dá)前端模塊31、濾波放大電路32以及AD轉(zhuǎn)換電路33，雷達(dá)前端模塊31用于發(fā)射和接收微波信號(hào)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛后方區(qū)域移動(dòng)目標(biāo)的探測(cè)，濾波放大電路32用于對(duì)雷達(dá)前端輸出的回波信號(hào)進(jìn)行濾波、放大，AD轉(zhuǎn)換電路33對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后輸出至主控制單元40。
[0017]由于停車(chē)開(kāi)門(mén)與后車(chē)發(fā)生碰撞一般出現(xiàn)在靠左側(cè)的車(chē)門(mén)(即靠馬路的車(chē)門(mén))處，右側(cè)的車(chē)門(mén)靠近人行道，一般不會(huì)出現(xiàn)碰撞，但考慮到電動(dòng)車(chē)和摩托車(chē)存在，有些時(shí)候也是需要對(duì)右側(cè)進(jìn)行監(jiān)控的。故這里提供了兩種實(shí)施例，實(shí)施例一中僅對(duì)打開(kāi)左側(cè)車(chē)門(mén)進(jìn)行危險(xiǎn)報(bào)警提示；實(shí)施例二對(duì)打開(kāi)兩側(cè)車(chē)輛都有報(bào)警提示。具體地，兩個(gè)實(shí)施例方案如下:
[0018]實(shí)施例一，所述的車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)采集單元20僅采集本車(chē)左側(cè)前門(mén)和左側(cè)后門(mén)的開(kāi)閉信號(hào)，毫米波雷達(dá)30位于本車(chē)后方的左側(cè)位置處用于監(jiān)測(cè)左側(cè)車(chē)門(mén)后方區(qū)域，主控制單元40根據(jù)毫米波雷達(dá)30輸出的信號(hào)以及左側(cè)前門(mén)、左側(cè)后門(mén)的開(kāi)閉信號(hào)控制報(bào)警單元50動(dòng)作。
[0019]實(shí)施例二，所述的車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)采集單元20采集本車(chē)左側(cè)前門(mén)、左側(cè)后門(mén)、右側(cè)前門(mén)以及右側(cè)后門(mén)的開(kāi)閉信號(hào)；毫米波雷達(dá)30、報(bào)警單元50均設(shè)置有兩組，兩組毫米波雷達(dá)30分別位于本車(chē)后方的兩側(cè)；左側(cè)的毫米波雷達(dá)30用于監(jiān)測(cè)左側(cè)車(chē)門(mén)后方的區(qū)域，主控制單元40根據(jù)左側(cè)的毫米波雷達(dá)30輸出的信號(hào)以及左側(cè)前門(mén)、左側(cè)后門(mén)的開(kāi)閉信號(hào)控制其中一組報(bào)警單元50動(dòng)作；右側(cè)的毫米波雷達(dá)30用于監(jiān)測(cè)右側(cè)車(chē)門(mén)后方的區(qū)域，主控制單元40根據(jù)右側(cè)的毫米波雷達(dá)30輸出的信號(hào)以及右側(cè)前門(mén)、右側(cè)后門(mén)的開(kāi)閉信號(hào)控制另一組報(bào)警單元50動(dòng)作。
[0020]參閱圖2，具體地，所述的雷達(dá)前端模塊31包括振蕩器，振蕩器產(chǎn)生的微波信號(hào)經(jīng)帶通濾波器濾除高次諧波后將高頻信號(hào)傳遞給第一功率分配器，第一功率分配器將微波信號(hào)一分為二，一路輸出至第二功率分配器，另一路直接通過(guò)微帶發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射出去，反射的回波信號(hào)經(jīng)微帶接收天線(xiàn)接收后再經(jīng)過(guò)低噪聲放大器進(jìn)行初級(jí)低噪聲放大后輸出至第三功率分配器；第二功率分配器將接收的信號(hào)一分為二，一路直接輸出至第一混頻器，另一路經(jīng)過(guò)移相器移相后輸出至第二混頻器；第三功率分配器將接收的信號(hào)一分為二，分別輸出至第一、二混頻器；第一、二混頻器輸出的信號(hào)分別經(jīng)過(guò)第一、二有源低通濾波器后輸出至濾波放大電路32。雷達(dá)前端模塊31在本公司同日申報(bào)的發(fā)明專(zhuān)利《用于開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)的雷達(dá)前端模塊》中有詳細(xì)的說(shuō)明，這里就不再贅述。
[0021]優(yōu)選地，所述的報(bào)警單元50包括LED燈51和蜂鳴器52。LED燈51用于指示后方有沒(méi)有危險(xiǎn)車(chē)輛，而蜂鳴器52則用于警示危險(xiǎn)狀況，即后方有車(chē)輛靠近且車(chē)門(mén)被打開(kāi)的時(shí)候。
[0022]參閱圖3，這里還提供了一種基于多普勒毫米波雷達(dá)的開(kāi)門(mén)預(yù)警系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:㈧車(chē)輛點(diǎn)火鑰匙處于ACC或ON檔狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)上電開(kāi)始運(yùn)行；⑶主控制單元40根據(jù)車(chē)速信號(hào)采集單元10輸入的車(chē)速信號(hào)判定車(chē)輛是否處于停止?fàn)顟B(tài)，若車(chē)輛處于運(yùn)行狀態(tài)，主控制單元40無(wú)控制信號(hào)輸出；若車(chē)輛處于停止?fàn)顟B(tài)，進(jìn)行步驟C、D ; (C)延時(shí)設(shè)定的時(shí)間后，系統(tǒng)斷電關(guān)閉；(D)主控制單元40接收毫米波雷達(dá)30輸出的信號(hào)判定本車(chē)后方有無(wú)朝向本車(chē)行駛的車(chē)輛，若有則點(diǎn)亮LED燈51并進(jìn)入步驟E，若無(wú)則