[發明專利]無人駕駛汽車復雜環境防撞毫米波雷達系統

在審

• 申請號: 201610724126.2
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN107783116A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 田雨農;王鑫照
• 申請（專利權）人: 大連樓蘭科技股份有限公司
• 主分類號: G01S13/93
• 分類號: G01S13/93
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙)21235
• 代理人: 李猛

技術領域

本發明屬于雷達領域，涉及一種無人駕駛汽車復雜環境防撞毫米波雷達系統。

背景技術

近年來，隨著經濟的發展，交通需求日益增加，城市交通擁堵、交通事故頻發等成為當前世界各國面臨的共同問題。對公路交通事故的分析顯示，在司機、汽車、道路三個環節中，司機是可靠性最薄弱的環節，因此近幾年來，替代司機駕駛的無人駕駛汽車孕育而生，自動駕駛汽車又稱無人駕駛汽車、電腦駕駛汽車是一種通過電腦系統實現無人駕駛的智能汽車。

為提高自動駕駛汽車行駛的安全性，自動駕駛汽車依靠人工智能、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作，讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下，自動安全地操作機動車輛。因此自動駕駛汽車需要判斷汽車行駛狀況，對車輛的安全性進行預測，自動采取措施防止交通事故的發生，減小事故發生概率的系統，如車道偏離系統、前向車輛碰撞警告系統、前向避障輔助系統、駕駛員注意力監測等。其中，汽車防撞雷達是自動駕駛汽車最主要的傳感器之一。主要是由于汽車防撞雷達是一種主動安全設備，可以準確的測量出周圍目標的速度和距離，以及目標所在的方位角等信息，可以準確的發現無人駕駛汽車在行駛過程中的潛在危險，并且根據雷達檢測到的障礙物信息，自動采取措施消除危險。

目前應用到汽車上的測距方法主要有激光測距，超聲波測距，紅外線測距，毫米波雷達測距等幾種方法。紅外、攝像頭等光學技術價格低廉且技術簡單，但是全天候工作效果不好，防撞性能有限；超聲波受天氣狀態影響大，探測距離較短。而毫米波雷達克服了上述幾種探測方式的缺點，具有穩定的探測性能和良好環境適用性。它不僅具有頻率高、波長短、頻帶寬、體積小、重量輕等特點，而且與上述幾種傳感器相比，毫米波雷達穿透霧、煙、灰塵的能力強，抗干擾能力強，不受光線影響，探測距離遠，具有全天候全天時等特點。成本也有所下降，并且雷達的外型尺寸可以做得很小，便于在汽車上安裝，故作為目前國內外自動駕駛汽車防撞雷達的普遍選擇方式。

綜上所述：無論從安全角度還是經濟角度而言，自動駕駛汽車防撞雷達的研制都極具應用價值和現實意義。

發明內容

本發明提供了一種無人駕駛汽車復雜環境防撞毫米波雷達系統，目的在于得到一種雷達系統，以實現無人駕駛汽車復雜環境防撞。

本發明采用如下技術方案：

一種無人駕駛汽車復雜環境防撞毫米波雷達系統，包括天線分系統、射頻分系統、信號調理分系統、信號處理分系統；

所述天線分系統形成雷達探測所需的發射和接收波束，并將發射信號向指定區域輻射，并接收指定區域內的目標散射回波信號；

所述射頻分系統，產生發射信號且發射信號的頻率按照調制信號的規律進行變化，實現輸出線性調頻連續波；

所述信號調理分系統，對中頻模擬信號的濾波和幅值放大；

所述信號處理分系統，使信號調理分系統輸出的四路I/Q中頻信號，采集到AD采集通道中，并進行信號處理且輸出。

進一步的，所述天線分系統包括發射天線和接收天線，所述接收天線是兩個接收天線，使用微帶矩形貼片形成組陣；所述發射天線、接收天線通過過孔與背面微波電路連接。

進一步的，所述信號處理分系統，包括ARM芯片、電源模塊、串口模塊和CAN模塊，所述AMR芯片將信號調理分系統輸出的四路I/Q中頻信號，采集到ARM芯片自帶的四路AD采集通道中，由ARM芯片進行信號處理，通過串口模塊和/或CAN模塊輸出。

進一步的，天線分系統包括發射天線和接收天線，所述射頻分系統包括壓控振蕩器和混頻器，所述信號處理分系統包括信號調理電路和PLL鎖相環，所述信號處理分系統包括A/D轉換器和ARM芯片，ARM芯片的一端連接于信號發生器，信號發生器連接于壓控振蕩器，壓控振動器分別連接于發射器和混頻器的第一端，混頻器的第二端連接接收器，混頻器的第三端連接信號調理電路，信號調理電路連接A/D轉換器，A/D轉換器連接ARM芯片的另一端。

有益效果：本發明提供了一種無人駕駛汽車復雜環境防撞毫米波雷達系統，以實現無人駕駛汽車復雜環境防撞。

附圖說明

圖1無人駕駛汽車防撞毫米波雷達系統工作框圖；

圖2信號調理分系統整體設計框圖；

圖3無人駕駛汽車防撞雷達信號處理分系統硬件整體設計框圖。

具體實施方式