[發明專利]超聲波與毫米波聯合測量的無盲區汽車防撞雷達裝置

無效

• 申請號: 201010265231.7
• 申請日: 2010-08-24
• 公開（公告）號: CN101950021A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 史治國;陳積明;鮑迎;吳義中;陳抗生
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01S13/93
• 分類號: G01S13/93;G01S15/93;G01S7/02;G01S7/52
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及毫米波汽車防撞雷達裝置，尤其是涉及一種超聲波與毫米波聯合測量的無盲區汽車防撞雷達裝置。

背景技術

隨著汽車工業的發展，汽車安全性能受到廠商和消費者越來越多的重視。關系汽車安全性能的一個重要技術是汽車前向防撞雷達技術。作為一種主流的汽車前向防撞裝置，毫米波汽車防撞雷達具有帶寬大、分辨率高、天線部件尺寸小、能適應惡劣環境，重量輕、體積小以及全天候等特點，同時不僅可以測量目標的距離，還可以測量目標的相對速度，具有較好的穩定性和適應性。

但是，毫米汽車防撞波雷達也存在自身的不足之處，最顯著的不足之處在于，雷達在目標距離很近時候存在一個盲區，其原因在于：當使用線性調頻連續波的體制時，很近的目標距離引起的很小的頻率偏移無法被檢測；當使用脈沖調制體制時，很近的目標距離引起的回波脈沖與發射脈沖重疊而無法分辨，即無論使用何種體制，這一距離盲區都是不可避免的。一般而言，這一盲區在5米之內。

車輛行駛環境中，毫米波汽車防撞雷達盲區內出現目標是可能的。一個典型的例子是車輛正常行駛時從道路一側突然串出的行人和非機動車輛，這對于安全行車有著巨大的威脅。另一典型的例子是市區擁擠道路跟車時本車與前方的車距確認，現在多數情況下是憑借駕駛者車感，而因此造成的不小心追尾時有發生。

發明內容

為了克服毫米波汽車防撞雷達存在的盲區問題，本發明的目的在于提供一種超聲波與毫米波聯合測量的無盲區汽車防撞雷達裝置，在毫米波雷達的盲區使用超聲波測距電路進行測量，信號處理電路對超聲波測距電路的信息和毫米波雷達的信息進行聯合處理。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括超聲波測距電路，毫米波前端電路，三角波發生電路，中頻放大電路，信號處理電路，顯示報警電路，無線通信電路和電源模塊；超聲波測距電路的輸出接信號處理電路，信號處理電路的一路輸出接三角波發生電路，三角波發生電路的輸出接毫米波前端電路的輸入端，毫米波前端電路輸出接中頻放大電路的輸入端，中頻放大電路的輸出接信號處理電路，信號處理電路的另一路輸出接顯示報警電路和無線通信電路，電源模塊給裝置供電。

所述超聲波測距電路使用壓電式超聲波發生器和接收器，測量汽車前方10米以內的障礙物的距離，并將距離信息送入信號處理電路。

所述的中頻放大電路：包括由低噪聲放大器和高通濾波器組成的線性網絡，包括由第一級增益可調放大器、第二級增益可調放大器和增益控制電路組成自動增益控制放大電路；把毫米波前端電路的輸出信號輸入線性網絡，再經過自動增益控制放大電路進行放大，以獲得幅度穩定的中頻信號輸出到信號處理電路。

所述的信號處理電路以Xilinx公司的Virtex-II?Pro系列高性能FPGA芯片XC2VP70為核心，分別與外圍電路的模數轉換電路，串行通信電路，10M/100M以太網通信電路，存儲電路，SystemACE配置電路，JTAG接口電路連接。

所述無線通信電路使用433MHz?ISM頻段芯片nRF401配合外圍電路構成，最高工作速率20kbps，最高發射功率10dBm，用于與汽車制動裝置進行無線互聯。

所述的電源模塊為單一正電壓輸入，輸入范圍為10V至18V寬電壓，可以使用汽車電平供電，輸出提供+15V，-15V，+12V，-12V，+8V，+5V，+3.3V，+2.5V，+1.8V，+1.2V的不同等級的電壓。

本發明與背景技術相比，具有的有益效果是：

本發明對車輛前方障礙物目標進行測距測速主要使用毫米波前端電路通過線性調頻的方式實現，在毫米波前端電路的測量盲區，使用超聲波測距電路進行測量。使用超聲波測距電路測量毫米波前端電路所不能測量的目標盲區，進而可以提高車輛整體的安全性能。使用無線通信電路實現雷達測距信息與汽車制動裝置的無線互聯，可以降低系統的復雜度。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理框圖。

圖2是圖1的中頻放大電路原理框圖。

圖3是圖1的信號處理電路原理框圖。