[發明專利]基于毫米波相控陣雷達的車輛防撞警示方法及裝置

在審

• 申請號: 202011525387.4
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112590781A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 李躍華;宋藝林
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B60W30/08
• 分類號: B60W30/08;B60W50/14;G01S13/08;G01S13/931
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

1.一種基于毫米波相控陣雷達的車輛防撞警示方法，其特征在于，包括如下步驟：

(10)環境信息獲取：采用主動式毫米波相控陣雷達，獲取高速公路環境信息，包括所有物體的方位、距離、速度信息；

(20)環境物體判斷：根據高速公路環境信息，將高速車輛與低速物體加以區分；

(30)數據分析：分別對高速車輛和低速物體進行速度、距離、方位判定；

(40)防撞警示：當高速車輛之間或高速車輛與低速物體之間的距離小于安全距離時，發出防撞警示信息。

2.根據權利要求1所述的車輛防撞警示方法，其特征在于：

所述(10)環境信息獲取步驟中，還包括輔以光學攝像頭，獲取高速公路環境影像信息。

3.根據權利要求1所述的車輛防撞警示方法，其特征在于，所述(20)環境物體判斷步驟具體為：

將速度高于40km/h的物體判定為高速車輛，將速度不高于40km/h的物體判定為低速物體。

4.根據權利要求3所述的車輛防撞警示方法，其特征在于，所述(40)防撞警示步驟包括：

(41)同車道安全車距判斷：處于同一車道內的高速車輛之間或高速車輛與低速物體之間的安全車距按下述規則根進行判斷：

當車速超過100km/h時，高速車輛之間或高速車輛與低速物體之間的安全距離為100米；

當車速低于100km/h時，高速車輛之間或高速車輛與低速物體之間的安全距離為80米；

(42)不同車道安全車距判斷：處于不同車道上高速車輛之間安全車距根據相對車速進行判定，高速車輛之間的相對速度超過20km/h時，安全車距為30米，高速車輛之間的相對速度低于20km/h時，安全車距為20米；

處于不同車道上高速車輛與低速物體的安全距離，當車速超過100km/h時，安全距離為100米，當車速低于100km/h時，安全距離為80米；

(43)安全距離警示：當高速車輛之間或高速車輛與低速物體之間的距離小于安全距離時，發出警示信息，提醒車主減速控制車距或駐車。

5.一種基于毫米波相控陣雷達的車輛防撞警示裝置，其特征在于，包括：

環境信息獲取端(1)，用于采用主動式毫米波相控陣雷達，獲取高速公路環境信息，包括所有物體的方位、距離、速度信息；

警示端(2)，用于根據高速公路環境信息，將高速車輛與低速物體加以區分；分別對高速車輛和低速物體進行速度、距離、方位判定；當高速車輛之間或高速車輛與低速物體之間的距離小于安全距離時，發出防撞警示信息。

所述警示端(2)與環境信息獲取端(1)通過有線或無線數據連接。

6.根據權利要求5所述的車輛防撞警示裝置，其特征在于：

所述信息獲取端(1)包括T/R收發組件(11)、光學攝像機(12)、數據采集模塊(13)、中央控制模塊(14)和數據存儲模塊(15)；

所述T/R收發組件(11)，用于獲取行車道及周所有物體的速度、距離、方位信息；

所述光學攝像機(12)，用于獲取高速車輛或低速物體的光學圖像；

所述數據采集模塊(13)，用于接收采集到的信息；

所述中央控制模塊(14)，用于處理采集到的信息，對所有物體的速度、距離、方位進行測量；

所述數據存儲模塊(15)，用于存儲速度、距離、方位信息以及光學圖像信息，并向警示端(2)傳遞信息；

所述T/R收發組件(11)、光學攝像機(12)、中央控制模塊(14)分別與數據采集模塊(13)相連，中央控制模塊(14)與數據存儲模塊(15)相連。

7.根據權利要求6所述的車輛防撞警示裝置，其特征在于：

所述中央控制模塊(14)采用STM32微控制器。

8.根據權利要求5所述的車輛防撞警示裝置，其特征在于：

所述的警示端(2)包括數據分析模塊(21)、光學圖像分析模塊(22)和警示模塊(23)；

所述數據分析模塊(21)，用于分析采集到的數據信息，將車道及附近的物體分為高速車輛以及低速物體，對高速車輛的速度、距離和車道進行判定，若任意車道上兩車之間低于相應車速下的安全距離，則通過警示模塊(23)向車主發出警示，提醒車主減速注意車距；同時分析是否有低速物體靠近行車道，若靠近的車道上存在高速車輛且安全距離低于相應車速的安全距離，則通過警示模塊(23)向車主發出警示。

所述光學圖像分析模塊(22)，用于對高速車輛或低速物體的光學圖像進行識別和分析，用于輔助數據分析模塊做出判斷，并具有提取車牌號信息的功能；

所述數據分析模塊(21)、光學圖像分析模塊(22)分別與警示模塊(23)相連。