基于微波探测技术的车载防撞报警器及车距测量示警方法技术

本发明专利技术提出一种基于微波探测技术的车载防撞报警器，其特征在于：包括微波雷达，响应探测区域内的静止或运动目标而产生对应的目标信号，该目标信号携带有静止或运动目标的方向和距离信息；信号处理模块，与所述微波雷达相连接以获取所述目标信号，并按预设逻辑对所述目标信号进行分析处理，而产生相应的报警控制信号；所述预设逻辑包括静止或运动目标相对微波雷达的距离、角度和对应的危险等级之关系；以及报警输出模块，与所述信号处理模块相连接，并根据所述报警控制信号执行对应的报警动作；本发明专利技术还提出该车载防撞报警器应用的车距测量示警方法。本发明专利技术通过微波探测手段来解决现有防撞报警产品存在抗干扰能力弱、实用性低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物间距离探测技术，具体涉及一种基于微波探测技术的车载防撞报警 器及车距测量示警方法。
技术介绍
车载防撞报警器，是指根据目标的距离及角度所处的危险等级，做出相应的警报 动作，以防止危险情况发生。此应用于车辆防撞领域，是一种车辆的防撞预警手段。 目前，大多数车载防撞报警器均无检测角度功能，且均利用声光原理的探测技术， 通过发射激光、红外或超声波的方式进行目标探测，接收监控目标反射的信号，根据发射与 接收的时间差来推算目标距离，进行相应报警。研究与实践经验所得，激光、红外或超声波 探测手段容易受到天气、光线、温度及监控目标表面结构等因素的影响，抗干扰能力弱，故 导致防撞报警器的探测精度不高，大大地降低了产品的实用性。
技术实现思路
针对
技术介绍
中所提及的问题，本专利技术提出一种基于微波探测技术的车载防撞报 警器及车距测量示警方法，通过微波探测手段来解决现有防撞报警产品存在抗干扰能力 弱、实用性低的问题，其技术方案如下： 本专利技术之基于微波探测技术的车载防撞报警器，包括 一微波雷达，响应探测区域内的静止或运动目标而产生对应的目标信号，该目标信号 携带有静止或运动目标的方向和距离信息； 一信号处理模块，与所述微波雷达相连接以获取所述目标信号，并按预设逻辑对所述 目标信号进行分析处理，而产生相应的报警控制信号；所述预设逻辑包括静止或运动目标 相对微波雷达的距离、角度和对应的危险等级之关系；以及 一报警输出模块，与所述信号处理模块相连接，并根据所述报警控制信号执行对应的 报警动作。 于本专利技术的一个或多个实施例当中，所述报警输出模块包括蜂鸣器和\或LED指 示器，以及分别驱动该蜂鸣器和\或LED指示器的电平触发器。 于本专利技术的一个或多个实施例当中，所述信号处理模块包括DSP处理器，及与该 DSP处理器连接的若干信号获取通道，各信号获取通道分别包括 一滤波器，与所述微波雷达相连接，用于对微波雷达输出的信号进行滤波处理，消除干 扰和噪声； 一放大器，与所述滤波器相连接，用于对滤波后的信号进行放大处理； 一A/D转换器，与所述放大器相连接，用于对经放大处理的信号进行模数转换，以获得 对应的数字信号； 所述DSP处理器获取A/D转换器产生的数字信号，并按预设逻辑对所述数字信号进行 分析处理，而产生相应的报警控制信号。 于本专利技术的一个或多个实施例当中，所述信号处理模块具有第一信号获取通道、 第二信号获取通道、第三信号获取通道和第四信号获取通道，分别对应微波雷达的各信号 输出端，所述DSP处理器设有对应的各信号获取通道的输入端，且其还连接有一方向鉴别 器，该方向鉴别器的两输入端分别连接至所述第一信号获取通道、第二信号获取通道的输 出端。 本专利技术之基于微波探测技术的车距测量及示警方法，所需硬件组成包括微波雷 达、信号处理模块和报警输出模块，具体步骤有 微波收发步骤： 所述微波雷达以调频连续波模式实时发射经调制的微波信号，以于车前形成一定的微 波信号覆盖区域，该微波信号的调制信号为三角波调制信号；当区域内出现运动或者静止 的目标时，微波信号被目标反射形成回波信号，所述微波雷达设置两根接收天线，对应接收 两组回波信号，所述回波信号携带运动或者静止目标的方向和距离信息； 所述的两组回波信号分别与发射信号进行混频处理，输出两个同向信号II、12和两个 正交信号Ql、Q2,这四个信号组成输出至后级模块的目标信号；其中，II和Q1、12和Q2分 别为频率幅度相同、方向相差90度的中频差频信号； 目标方向的判断步骤： 所述信号处理模块通过对II和Q1信号、或12和Q2信号任意一组信号进行相位鉴别， 得到所述组内两个信号的相位差；当目标靠近时组内的同向信号滞后于正交信号，而当目 标远离时组内的同向信号超前于正交信号； 目标距离的计算步骤： 所述信号处理模块分别获取对所述II和Q1信号、12和Q2信号两组信号的上任一时 间的信号，并对选择的信号进行FFT变换，将该数字信号从时域转化到频域，然后分析频域 上该信号的频率普；包括 1) 提取不少于2个频率峰值：Fdiff_up和Fdiff_down，Fdiff_up为三角调制信号的上 升阶段的输出信号频率，Fdiff_down为三角调制信号的下降阶段的输出信号频率； 2) Fd为某一时刻回波信号与发射信号的频率差，即为该At时间产生的一个差频信 号； 3)Fdo为多普勒移频，这是由于反射运动目标产生的多普勒效应，在Y轴上产生一个多 普勒频移； 根据差频与距离R的关系：Fd=2*R*Af*T/C (公式1) 根据多普勒公式：Fdo=2fO*V*c〇sa/C，且认为目标与微波雷达几乎为同一水平上，即 水平角度a=0,则： Fdo=2fO*V/C 由于三角波调制信号上升阶段，时间延迟效应与多普勒效应相互抵消；三角波调制信 号下降阶段，时间延迟效应与多普勒效应相互叠加，则： fdiff_up= |fd〇-fd (公式 2) fdiff_down=fdo+fd (公式 3) 公式3减去公式2得： fdiff_up-fdiff_down|=2fd (公式 4) 将公式4代入公式1可得距离公式： R= (|fdiff_up-fdiff_down|*C*T)/4Af 公式中，R为所述运动目标相对于所诉车载距离报警器的距离；C为光速，T为调制信号 周期，Af为调频宽度； 目标位置的计算步骤： 由上述步骤分别获得回波信号对应的距离R1和R2,根据直角三角公式计算目标的位 置； 示警步骤： 所述报警输出模块预先设定有目标的方向、水平距离、垂直距离与危险等级的逻辑对 应关系，根据上述计算结果与该逻辑对应关系，作出相应的示警动作。 所述示警动作包括以声、光或电子屏幕显示符号的方式。 本专利技术与传统技术方案相比，其优越性体现在：通过微波探测手段对监控区域内 的运动或静止目标进行实时探测，并能在雨天、雪天、夜晚和烈日等恶劣环境下使用，获得 准确的运动或者静止目标距离和角度信息，且判断目标的危险等级及输出报警信息，提高 了实用性。【附图说明】 图1为本专利技术的车载防撞报警器的原理框架示意图。 图2为本专利技术的报警输出模块的原理框架示意图。 图3为本专利技术的信号处理模块的原理框架示意图。 图4为本专利技术的微波收发信号的波形示意图。 图5为本专利技术的车距计算示意图。【具体实施方式】 如下结合附图，对本申请方案作进一步描述： 如图1-3所示，本专利技术之基于微波探测技术的车载防撞报警器，包括 一微波雷达10,响应探测区域内的静止或运动目标而产生对应的目标信号，该目标信 号携带有静止或运动目标的方向和距离信息；具体实施之时，所述微波雷达具有一根发射 天线和两根接收天线，发射天线和接收天线为平面微带结构，中心频率为77GH的频段； 一信号处理模块20,与所述微波雷达相连接以获取所述目标信号，并按预设逻辑对所 述目标信号进行分析处理，而产生相应的报警控制信号；所述预设逻辑包括静止或运动目 标相对微波雷达的距离、角度和对应的危险等级之关系；以及 一报警输出模块30,与所述信号处理模块相连接，并根据所述报警控制信号执行对应 的报警动作。 所述报警输出模块30包括蜂鸣器301和LED指示器302,以及分别驱动该蜂鸣器 301和L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微波探测技术的车载防撞报警器，其特征在于：包括一微波雷达，响应探测区域内的静止或运动目标而产生对应的目标信号，该目标信号携带有静止或运动目标的方向和距离信息；一信号处理模块，与所述微波雷达相连接以获取所述目标信号，并按预设逻辑对所述目标信号进行分析处理，而产生相应的报警控制信号；所述预设逻辑包括静止或运动目标相对微波雷达的距离、角度和对应的危险等级之关系；以及一报警输出模块，与所述信号处理模块相连接，并根据所述报警控制信号执行对应的报警动作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：詹林安，
申请(专利权)人：珠海市中大电器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44