一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统，包括毫米波主被动复合探测模块、数据采集仪、DSP控制模块、避让执行机构和电源控制模块，所述毫米波主被动复合探测模块设在汽车车体外侧，包括发射通路、接收通路、和分别连接到所述接收通路的主动通道和被动通道，所述被动通道和所述被动通道都连接到所述数据采集仪，所述DSP控制模块连接到所述数据采集仪，所述避让执行机构连接到所述DSP控制模块。本发明专利技术能保证达到安全无死角的功效，具有探测距离带宽大、无“角闪效应”的优点。具有结构简单，功能完善，精度高，小巧、便于安装的优点。

An Active-Passive Composite Millimeter Wave Collision Avoidance Early Warning System for Automobiles

The invention discloses an automobile active-passive composite millimeter wave anti-collision early warning system, which comprises a millimeter wave active-passive composite detection module, a data acquisition instrument, a DSP control module, a collision avoidance actuator and a power supply control module. The millimeter wave active-passive composite detection module is located on the outside of the automobile body, including a transmission path and a receiving pass. The circuit and the passive channel are respectively connected to the active channel and the passive channel of the receiving channel. The passive channel and the passive channel are connected to the data acquisition instrument, the DSP control module is connected to the data acquisition instrument, and the avoidance actuator is connected to the DSP control module. The invention can ensure the effect of safety without dead angle, and has the advantages of wide detection range and no \corner flash effect\. It has the advantages of simple structure, perfect function, high precision, compact and easy installation.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统
本专利技术涉及汽车安全领域，具体涉及一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统。
技术介绍
汽车的诞生给人类生活带来了种种方便，同时车祸也给人类带来很多灾难和破坏，为了充分利用汽车为人类带来的方便的同时应尽可能的减少车祸给人类带来的悲剧，近年来，随着经济的发展，交通需求日益增加，城市交通拥堵、交通事故频频发生等成为世界难题，据相关资料显示在司机、汽车、道路三个环节中，司机是可靠性最差的一个环节，80％以上的事故来自司机的反映不及时或判断失误引起的，尤其在高速快速路段、城市拥堵路段、道路狭窄路段、汇流路段和乡村房屋道路段等，司机的烦躁情绪、超车变道频繁、注意力不集中、视野不全面，又或者是靠边停车无人管理、停在不合理位置等，为了减少甚至避免交通事故的发生，人们已经开始对汽车防撞系统进行研究，绝大部分的研究方向都是毫米波主动探索雷达进行预警防撞；毫米波探测按照工作方式分为主动探测和被动探测，主动式即毫米波雷达，其通过发射毫米波信号探测目标，具有较远的作用距离，而其能获得丰富的目标信息，但在近距离时工作时，由于目标结构比较复杂，采用雷达探测容易产生“角闪效应”；被动式探测又称毫米波辐射计，是一种高灵敏度毫米波辐射信号接收机，它不发出信号，工作频带宽，具有抗干扰能力强和无目标闪烁灯优点，但其工作距离近、获得的目标信息量少；结合雷达和辐射计的优点，将主动探测技术和被动探测技术相互融合，组成主被动复合体制探测器，这样不仅提高了探测距离、消除了目标闪烁效应，而且能够获得更丰富的目标信息，充分将主被动探测与被动探测相互融合，实现优势互补；通过设计合适的位置达到安全无死角。申请号为CN201420543835.7的专利技术专利公开了一种汽车主动防撞装置中的毫米波雷达传感器，该专利技术专利主动防撞毫米波雷达传感器主要包括：发射天线、接收天线、混频器、振荡器和调制信号组成。此专利技术有效的解决了在全天候的情况下利用小巧的毫米波实现了能测量目标的距离、方位和速度，不足之处在于工作带宽窄和有跟踪精度差和角闪等缺点，更没有提高测量距离、角度和速度分辨率等特点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统，以解决现有技术中毫米波雷达工作带宽窄和有跟踪精度差和产生“角闪效应”的缺陷。所述的汽车主被动复合毫米波防撞预警系统，包括毫米波主被动复合探测模块、数据采集仪、DSP控制模块、避让执行机构和电源控制模块，车载电源经所述电源控制模块分别向所述毫米波主被动复合探测模块、数据采集仪、DSP控制模块和避让执行机构供电，所述毫米波主被动复合探测模块设在汽车车体外侧，包括发射通路、接收通路、和分别连接到所述接收通路的主动通道和被动通道，所述主动通道用于提取输出主动发送毫米波反馈获得的信号，所述被动通道用于提取输出被动接收目标发出的毫米波获得的信号，所述被动通道和所述被动通道都连接到所述数据采集仪，所述数据采集仪用于从所述主动输出信号和所述被动输出信号中采集和过滤产生相应的数据信号，所述DSP控制模块连接到所述数据采集仪通过对所述数据信号进行运算处理产生相应的控制信号，所述避让执行机构连接到所述DSP控制模块用于根据所述控制信号执行相应的机械运动过程以避让障碍物，主动发射反馈的毫米波信号与被动接收目标发出的毫米波信号频率不同。优选的，所述接收通路包括混频器A、收发天线和环流器，所述混频器A具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和一个输出端，所述第一输入端用于输入主动通道参考信号，所述第二输入端用于输入被动通道参考信号，所述第三输入端连接到所述环流器，所述环流器连接到所述收发天线，所述输出端分别连接到所述主动通道和所述被动通道，输出主被动回波信号。优选的，所述主动通道包括滤波器A和信号放大器A，所述滤波器A为仅能通过主动信号的低频滤波器，用于提取主动通道有用信号，所述信号放大器A将滤波器A提取的信号放大作为主动输出信号发送；所述被动通道包括滤波器B和信号放大器B，所述滤波器B为仅能通过被动信号的高频滤波器，用于提取被动通道有用信号，所述信号放大器B将滤波器B提取的信号放大作为被动输出信号发送。优选的，所述发射通路包括调制器、载波器、所述环流器和所述收发天线，所述调制器分别与所述载波器和所述环流器相连，调制信号经所述调制器和所述载波器调制到载波信号后产生发射通路调频信号，发射通路调频信号经所述环流器和所述收发天线转化为毫米波信号发射。优选的，所述毫米波主被动复合探测模块还包括混频器B和滤波器C，所述调制器还与所述混频器A的第一输入端相连以输出主动通道参考信号，所述混频器B包括与所述载波器输出端相连的第一输入端、输入低频信号的第二输入端和连接到所述滤波器C的输出端，所述滤波器C为仅能获取特定的变频信号的带通滤波器，所述滤波器C连接到所述混频器A的第二输入端，所述变频信号为被动通道参考信号。优选的，所述收发天线用于毫米波信号的收发工作；所述环流器用于收发信号的单向传输；所述调制器用于将调制信号调制到载波信号上以产生发射通路调频信号；所述混频器用于产生含有目标信息的差频信号以及被动通道参考信号的生成；所述滤波器用于信号的分频处理；信号放大器用于主、被动信号输出的放大以便于数据采集仪接收。优选的，所述避让执行机构包括避让控制模块和连接到所述避让控制模块的自动转向机构、自动刹车机构、自动变速机构和声光警报器。优选的，所述毫米波主被动复合探测模块分别设在所述车体的前端、后端和两侧，所述声光警报器有多个分别与相应位置的毫米波主被动复合探测模块相对应。所述主动通道和所述被动通道与对应的电源控制模块相连。本专利技术的优点在于：既能感应到车体周围是否存在热源的移动，也能通过回馈的毫米波信号检测接近的车辆。两种毫米波的频率范围不同，使本专利技术的工作带宽加宽，能保证达到安全无死角的功效，解决了探测距离带宽大、无“角闪效应”。该种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统具有结构简单，功能完善，精度高，小巧、便于安装的优点。主动通道和被动通道的检测频率不同，满足同一波段，不同频率，兼具射频频分及中频频分的优势。本专利技术共用了诸多毫米波部件，充分分离主、被动信号，减小了主、被动信号之间的相互干扰，通过主被、动信息复合技术，获得的目标信息量多，有利于目标的识别，解决了原有汽车单一运用毫米波主动发出信号接收回波信号产生误差的问题，运用现有技术的主、被动接收信号的互补带来的安全与方便。附图说明图1为本专利技术中安全系统各模块的模块连接结构图；图2为本专利技术中毫米波主被动复合探测模块的结构示意图；图3为安装本专利技术的车辆在使用时的效果图。在上述附图中：1、毫米波主被动复合探测模块；2、数据采集仪；3、DSP控制模块；4、避让执行机构；5、电源控制模块；11、目标体；12、收发天线；13、环流器；14、混频器A；15、滤波器A；16、滤波器B；17、调制信号；18、调制器；19、滤波器C；111、混频器B；112、载波器；113、低频信号；114、信号放大器A；115、信号放大器B。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1-图3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统，其特征在于：包括毫米波主被动复合探测模块(1)、数据采集仪(2)、DSP控制模块(3)、避让执行机构(4)和电源控制模块(5)，车载电源经所述电源控制模块(5)分别向所述毫米波主被动复合探测模块(1)、数据采集仪(2)、DSP控制模块(3)和避让执行机构(4)供电，所述毫米波主被动复合探测模块(1)设在汽车车体外侧，包括发射通路、接收通路、和分别连接到所述接收通路的主动通道和被动通道，所述主动通道用于提取输出主动发送毫米波反馈获得的信号，所述被动通道用于提取输出被动接收目标发出的毫米波获得的信号，所述被动通道和所述被动通道都连接到所述数据采集仪(2)，所述数据采集仪(2)用于从所述主动输出信号和所述被动输出信号中采集和过滤产生相应的数据信号，所述DSP控制模块(3)连接到所述数据采集仪(2)通过对所述数据信号进行运算处理产生相应的控制信号，所述避让执行机构(4)连接到所述DSP控制模块(3)用于根据所述控制信号执行相应的机械运动过程以避让障碍物，主动发射反馈的毫米波信号与被动接收目标发出的毫米波信号频率不同。

【技术特征摘要】
1.一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统，其特征在于：包括毫米波主被动复合探测模块(1)、数据采集仪(2)、DSP控制模块(3)、避让执行机构(4)和电源控制模块(5)，车载电源经所述电源控制模块(5)分别向所述毫米波主被动复合探测模块(1)、数据采集仪(2)、DSP控制模块(3)和避让执行机构(4)供电，所述毫米波主被动复合探测模块(1)设在汽车车体外侧，包括发射通路、接收通路、和分别连接到所述接收通路的主动通道和被动通道，所述主动通道用于提取输出主动发送毫米波反馈获得的信号，所述被动通道用于提取输出被动接收目标发出的毫米波获得的信号，所述被动通道和所述被动通道都连接到所述数据采集仪(2)，所述数据采集仪(2)用于从所述主动输出信号和所述被动输出信号中采集和过滤产生相应的数据信号，所述DSP控制模块(3)连接到所述数据采集仪(2)通过对所述数据信号进行运算处理产生相应的控制信号，所述避让执行机构(4)连接到所述DSP控制模块(3)用于根据所述控制信号执行相应的机械运动过程以避让障碍物，主动发射反馈的毫米波信号与被动接收目标发出的毫米波信号频率不同。2.根据权利要求1所述的一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统，其特征在于：所述接收通路包括混频器A(14)、收发天线(12)和环流器(13)，所述混频器A(14)具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和一个输出端，所述第一输入端用于输入主动通道参考信号，所述第二输入端用于输入被动通道参考信号，所述第三输入端连接到所述环流器(13)，所述环流器(13)连接到所述收发天线(12)，所述输出端分别连接到所述主动通道和所述被动通道，输出主被动回波信号。3.根据权利要求2所述的一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统，其特征在于：所述主动通道包括滤波器A(15)和信号放大器A(114)，所述滤波器A(15)为仅能通过主动信号的低频滤波器，用于提取主动通道有用信号，所述信号放大器A(114)将滤波器A(15)提取的信号放大作为主动输出信号发送；所述被动通道包括滤波器B(16)和信号放大器B(115)，所述滤波器B(16)为仅能通过被动信号的高频滤波器，用于提取被动通道有用信号，所述信号放大器B(115)将滤波器B(16)提取的信号放大作为被动输...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏刚，冯庆，刘同海，金海涛，马军，刘成虎，裴进明，窦红梅，陶宗虎，徐胡成，于涛，陈玉喜，
申请(专利权)人：芜湖博高光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34