汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車變道輔助領(lǐng)域，具體說是一種汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車變道輔助系統(tǒng)，主要是車輛在行駛時對車輛兩側(cè)的盲區(qū)進(jìn)行探測，在汽車變 換道路有危險時給與警戒，主動檢測到潛在的危險目標(biāo)的距離、速度W及角度信息，根據(jù)所 設(shè)定的預(yù)警口限進(jìn)行危險預(yù)警，提醒駕駛員注意，從而告知司機何時是并線的最好時機，大 幅度降低了因變道而發(fā)生的交通事故。故汽車變道輔助系統(tǒng)的精準(zhǔn)性尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，可W有效地獲取汽車行駛過 程中，后方或相鄰車道對于汽車在進(jìn)行變道過程中存在的危險目標(biāo)的相關(guān)信息。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，是通過 W下步驟實現(xiàn)的：
[0005] S1:對通道I和通道Π 的混頻信號進(jìn)行A/D采樣處理；
[0006] S2:將一個周期的N點IQ采樣處理數(shù)據(jù)進(jìn)行N點快速傅里葉變換FFT;
[0007] S3:快速傅里葉變換FFT后的復(fù)數(shù)模值做自適應(yīng)口限檢測，輸出過口限點位置；
[000引S4:根據(jù)過口限點位置計算通道Π 與通道I之間的相位差，進(jìn)而計算目標(biāo)車輛相對 于行駛車輛的方位角度；
[0009] S5:計算目標(biāo)車輛多普勒頻率，進(jìn)而計算相對于行駛車輛的相對速度并給出速度 的方向。
[0010] 進(jìn)一步的，步驟S4中通道Π 與通道I之間的相位差，是采用如下公式進(jìn)行計算的：
[0011]
[001^ 其中，imag(Ynlyi)和real(Ynlyi)分另懐示第I通道過口限點位置數(shù)據(jù)的虛部和實 部，imag(Yn|y2)和real(Yn|y2)分別表示第Π 通道過口限點位置數(shù)據(jù)的虛部和實部，η為過 口限點位置。
[0013] 進(jìn)一步的，步驟S4中的方位角度為：
[0014]
[0015] 其中，d為天線之間的距離，λ為工作頻率的對應(yīng)的波長。
[0016] 進(jìn)一步的，通道巧日通道Π 中輸出的過口限點位置值分別為m，n2,若m及Π2的值小 于P或大于q，則認(rèn)為其是直流分量，不作為目標(biāo)判定。
[0017] 進(jìn)一步的，步驟S5中目標(biāo)車輛多普勒頻率fd為：
[001 引
[0019] f s為采樣頻率，若m <N/2，則目標(biāo)車輛在靠近，否則目標(biāo)車輛在遠(yuǎn)離。
[0020] 進(jìn)一步的，步驟S5中的相對速度為:v = 0.00625fd。
[0021] 更進(jìn)一步的，N的值為512。
[0022] 更進(jìn)一步的，P的值為5，q的值為507。
[0023] 更進(jìn)一步的，汽車變道輔助系統(tǒng)為毫米波雷達(dá)。
[0024] 本發(fā)明由于采用W上技術(shù)方案，能夠取得如下的技術(shù)效果:該發(fā)明方法可W有效 地獲取汽車行駛過程中，后方或相鄰車道對于汽車在進(jìn)行變道過程中存在的危險目標(biāo)的相 關(guān)信息，如目標(biāo)車輛和本車輛的相對速度，相對方位角度W及目標(biāo)車輛的靠近W及遠(yuǎn)離信 息等信息。
[0025] 該發(fā)明方法的信號處理流程，對于今后研究汽車變道輔助系統(tǒng)的人員提供了一種 新的研發(fā)思路和途徑，由于采用本發(fā)明的信號處理方法，可提高汽車變道輔助系統(tǒng)的精準(zhǔn) 性。
【附圖說明】
[00%]本發(fā)明共有附圖1幅：
[0027] 圖1為本發(fā)明的流程框圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[00巧]實施例1
[0030] 汽車變道輔助系統(tǒng)采用24G化工作頻率，波形采用恒頻波(CW波形）的方式，本方案 設(shè)計的汽車變道輔助系統(tǒng)的基本功能主要是測量汽車行駛道路兩側(cè)道路潛在危險目標(biāo)的 相對速度W及角度信息。
[0031] 汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，是通過W下步驟實現(xiàn)的：
[0032] S1:對通道I和通道Π 的混頻信號進(jìn)行A/D采樣處理；
[0033] S2:將一個周期的512點IQ采樣處理數(shù)據(jù)進(jìn)行512點快速傅里葉變換FFT;
[0034] S3:快速傅里葉變換FFT后的復(fù)數(shù)模值做自適應(yīng)口限檢測，輸出過口限點位置；
[0035] S4:根據(jù)過口限點位置計算通道Π 與通道I之間的相位差，進(jìn)而計算目標(biāo)車輛相對 于行駛車輛的方位角度；
[0036] 通道Π 與通道I之間的相位差，是采用如下公式進(jìn)行計算的：
[0037]
[003引其中，imag(Ynlyi)和real(Ynlyi)分別表示第I通道過口限點位置數(shù)據(jù)的虛部和實 部，imag(Yn|y2)和real(Yn|y2)分別表示第Π 通道過口限點位置數(shù)據(jù)的虛部和實部，η為過 口限點位置；
[0039] 方位角度為：
[0040]
[0041 ] 其中，d = 6.2mm為天線之間的距離，λ= 12.5mm;
[0042] S5:計算目標(biāo)車輛多普勒頻率，進(jìn)而計算相對于行駛車輛的相對速度并給出速度 的方向：通道巧日通道Π 中輸出的過口限點位置值分別為m，n2,若m及Π 2的值小于5或大于 507，則認(rèn)為其是直流分量，不作為目標(biāo)判定。
[0043] 目標(biāo)車輛多普勒頻率fd為：
fs為采樣頻率，若m<256，則目標(biāo)車輛在靠 近，否則目標(biāo)車輛在遠(yuǎn)離；
[0044] 相對速度為:v = 0.00625fd。
[0045] 該實施例中汽車變道輔助系統(tǒng)為毫米波雷達(dá)，雷達(dá)是針對24GHZ波段的，也可W擴(kuò) 展到其他波段，但是都不是連續(xù)的波段，比如可W是77GHz。本發(fā)明根據(jù)目標(biāo)車輛在頻譜中 的位置點，獲得目標(biāo)車輛的運行速度、靠近或是遠(yuǎn)離的狀態(tài)，還有方位角度信息。將運些有 用信息傳輸?shù)街骺刂破髦羞M(jìn)行分析、決策，從而判斷出目標(biāo)車輛是否為危險車輛，從而給與 駕駛?cè)藛T是普通警告還是緊急危險提醒，進(jìn)而幫助駕駛員進(jìn)行汽車變道。
[0046] W上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加 W等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，是通過以下步驟實現(xiàn)的： S1:對通道I和通道Π 的混頻信號進(jìn)行A/D采樣處理； S2:將一個周期的N點IQ采樣處理數(shù)據(jù)進(jìn)行N點快速傅里葉變換FFT; S3:快速傅里葉變換FFT后的復(fù)數(shù)模值做自適應(yīng)門限檢測，輸出過門限點位置； S4:根據(jù)過門限點位置計算通道Π 與通道I之間的相位差，進(jìn)而計算目標(biāo)車輛相對于行 駛車輛的方位角度； S5:計算目標(biāo)車輛多普勒頻率，進(jìn)而計算相對于行駛車輛的相對速度并給出速度的方 向。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，步驟S4中通道 Π 與通道I之間的相位差，是采用如下公式進(jìn)行計算的：其中，imag(Yn|yi)和real(Yn|yi)分別表示第I通道過門限點位置數(shù)據(jù)的虛部和實部， imag(Yn|y2)和real(Yn|y2)分別表示第Π 通道過門限點位置數(shù)據(jù)的虛部和實部，η為過門限 點位置。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，步驟S4中的方 位角度為：其中，d為天線之間的距離，λ為工作頻率的對應(yīng)的波長。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，通道I和通 道Π 中輸出的過門限點位置值分別為m，n2,若m及112的值小于ρ或大于q，則認(rèn)為其是直流 分量，不作為目標(biāo)判定。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，步驟S5中目標(biāo) 車輛多普勒頻率fd為：fs為采樣頻率，若m <N/2，則目標(biāo)車輛在靠近，否則目標(biāo)車輛在遠(yuǎn)離。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，步驟S5中的相 對速度為:v = 〇.〇〇625fd。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，N的值為 512〇8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，ρ的值為5，q的 值為507。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，汽車變道輔助 系統(tǒng)為毫米波雷達(dá)。
【專利摘要】汽車變道輔助系統(tǒng)信號處理方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的：對通道Ⅰ和通道Ⅱ的混頻信號進(jìn)行A/D采樣處理；將一個周期的N點IQ采樣處理數(shù)據(jù)進(jìn)行N點快速傅里葉變換FFT；快速傅里葉變換FFT后的復(fù)數(shù)模值做自適應(yīng)門限檢測，輸出過門限點位置；根據(jù)過門限點位置計算通道Ⅱ與通道Ⅰ之間的相位差，進(jìn)而計算目標(biāo)車輛相對于行駛車輛的方位角度；計算目標(biāo)車輛多普勒頻率，進(jìn)而計算相對于行駛車輛的相對速度并給出速度的方向。本發(fā)明可以有效地獲取汽車行駛過程中，后方或相鄰車道對于汽車在進(jìn)行變道過程中存在的危險目標(biāo)的相關(guān)信息。
【IPC分類】G01S13/93, G01S13/62, G01S13/58
【公開號】CN105629234
【申請?zhí)枴緾N201511005263
【發(fā)明人】田雨農(nóng), 王鑫照, 周秀田, 史文虎
【申請人】大連樓蘭科技股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月29日