毫米波雷达组合安装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种毫米波雷达组合安装结构，该结构包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，所述毫米波雷达包括第一、第二毫米波雷达，第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并依据障碍判断方法判断出前方是否存在障碍物，同时给出是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动的指令。本实用新型专利技术实现一个三维的立体空间的障碍识别，消除了因为没有垂直方向上的高度识别而可能出现的误判，大大提升了产品的功能。

Millimeter Wave Radar Integrated Installation Structure

【技术实现步骤摘要】
毫米波雷达组合安装结构
本技术属于汽车智能驾驶领域，具体涉及一种毫米波雷达水平安装与垂直安装的组合结构。
技术介绍
毫米波雷达是一种通过发射一定频率的电磁波，并接收其遇目标后返回的电磁波，根据收发之间的时间差、相位差，来测得目标的距离、角度、速度等信号的传感器。毫米波雷达发射的电磁波在水平和垂直方向都有一定的探测角度，形成一个锥形的探测区域。但由于现有技术、成本等原因，目前全球能够商用的毫米波雷达，都仅在其标称的水平方向上有角度的测量功能，也就是可以测量目标的距离和相对于毫米波雷达水平中心线在水平方向的角度，这个方向称为方位角方向；而在垂直方向都没有角度测量功能，只有波束的角度，只要目标在波束的扇形范围之内，都可能发现并测量距离，但是不能测量目标相对于水平方向的垂直角度。在毫米波雷达用于汽车的FCWS(前向碰撞预警)、AEBS(自动紧急制动)系统时，通常都是按照产品的设计要求，将毫米波雷达水平安装在车辆前部(如图1和2)，通过水平方向上的距离、角度的识别，可以做出一个在水平方向上的二维虚拟车道(如图3)，可以识取虚拟车道以内的障碍物作为FCWS、AEBS系统的判据。由于目前的毫米波雷达在垂直方向上也有一定的扫描角度，而又没有垂直方向上的角度识别功能，这样就会把探测到的少数悬置在道路上方，而并不影响、阻碍车辆通行的物体(如：跨线桥、限高杆、路牌等)会被当作前向障碍物来判断(如图4)，容易触发误报警甚至是误制动，极易引发交通事故。从技术上讲，虽然可以通过与其它传感器的结合(如：视频、激光雷达等)，复合判断来减少一些误判。但视频产品受天候影响大，(如：雨雾、黑夜等)使用场景受限；而激光雷达成本太高，不易普及，也易受天气影响(如：雨雾等)。本技术使用两部毫米波雷达，通过特定的安装和组合方式，将现有的技术进行了组合应用，使原来产品功能得到了有效的扩展，较好的解决上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种毫米波雷达水平安装与垂直安装的组合结构，实现将两个二维的平面空间识别，组合成了一个三维的立体空间的识别，有效的弥补了目前技术与产品的空缺。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种毫米波雷达组合安装结构，包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，所述毫米波雷达包括第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，所述第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并判断出前方是否存在障碍物，同时通过判断的结果来控制显示告警模块是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动。进一步的，所述刹车执行机构的驱动信号输入端与主控模块的信号输出端连接，所述主控模块判断出前方存在障碍物时，发出控制信号驱动刹车执行机构执行刹车制动。进一步的，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达的安装方向相差90度，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达安装在汽车前端中线位置的两侧或者一侧或者其中一部或两部毫米波雷达安装在汽车前端中线位置上。进一步的，所述主控模块的处理器采用STM32F407处理器，设有2个CAN总线接口，毫米波雷达通过CAN总线接口把处理后的目标信息送给处理器。本技术的有益效果是：本结构将两只现有的，只有单向角度分辨功能的毫米波雷达，通过一只按常规的水平安装，另一只旋转90度进行垂直安装的组合应用，实现了将两个二维的平面空间识别，组合成了一个三维的立体空间的识别，有效的弥补了目前技术与产品的空缺，消除了因为没有垂直方向上的高度识别而可能出现的误判，大大提升了产品的功能，为FCWS、AEBS系统的全天候使用提供可能。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明图1是本技术的工作原理框图。图2是本技术的毫米波雷达的安装结构。图3是本技术的水平方向极坐标构建示意图。图4是本技术的垂直方向极坐标构建示意图。图5是本技术的水平方向直角坐标构建示意图。图6是本技术的垂直方向直角坐标构建示意图。图7是两部毫米波雷达安装在同一条水平直线上的直角坐标示意图。图8是两部毫米波雷达安装在同一条垂直直线上的直角坐标示意图。图9组合形成的三维立体虚拟隧道示意图。图中标记为：1-第一毫米波雷达，2-第二毫米波雷达。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例一。如图1和2所示，一种毫米波雷达组合安装结构，包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，所述毫米波雷达包括第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，所述第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并判断出前方是否存在障碍物，同时通过判断的结果来控制显示告警模块是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动。本实施例中，所述组合结构还包括刹车执行机构，所述刹车执行机构的驱动信号输入端与主控模块的信号输出端连接，所述主控模块判断出前方存在障碍物时，发出控制信号驱动刹车执行机构执行刹车制动。刹车执行机构采用现有AEBS(自动紧急制动)系统中自带执行机构即可。本实施例中，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达的安装方向相差90度，第一毫米波雷达安装在汽车前端直线行驶方向的中线位置。两部毫米波雷达可以是独立的毫米波雷达，也可以是两部毫米波雷达集成在一体。两部毫米波雷达安装距离一般小于车辆的宽度。毫米波雷达可采用富士通天的两部77G毫米波雷达。本实施例中，所述主控模块的处理器采用STM32F407处理器，设有2个CAN总线接口，毫米波雷达通过CAN总线接口把处理后的目标信息送给处理器。处理器带有显示，声光报警和制动电机驱动接口，可以在软件控制下完成目标信息显示，声光报警，驱动制动电机，带动车辆的制动系统完成制动功能。软件采用C语言编写，主要完成系统初始化，系统自检，雷达信息设置和初始化，制动信息的设置和初始化，告警信息的设置和初始化。软件设置最大目标数为20，按照专利所载的判定方法2，完成对雷达的信息处理，同时进行显示，如果目标在虚拟隧道内，则按照专利所载方法进行告警或者制动处理。实施例二。按照实施例一中的安装方式安装第一毫米波雷达和第二毫米波雷达。两部毫米波雷达把探测到的目标信号的距离和角度分别送给信号处理器，简单起见我们把毫米波雷达给出的数据简化为目标的距离D和角度θ，其中距离D是一个非负值，单位可为米或厘米；角度θ有正负符号，单位为度，以确定目标在毫米波雷达安装的位置(0)的左右方向或者上下方向，为方便下面的描述，以车辆前进方向作参考，规定左方为正，右方为负，上方为正，下方为负。假设车辆行驶在水平路面上，对于第一毫米波雷达探测到的一个目标距离为D1，角度为θ1；对于第二毫米波雷达探测到的同一个目标距离为D2，角度为θ2。根据车辆宽度和车辆两侧需要保持的安全距离，设虚拟通行隧道的宽度为W；根据车辆高度和车辆上方需要保持的安全距离，设虚拟通行隧道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波雷达组合安装结构，包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，其特征在于：所述毫米波雷达包括第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，所述第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并判断出前方是否存在障碍物，同时通过判断的结果来控制显示告警模块是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波雷达组合安装结构，包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，其特征在于：所述毫米波雷达包括第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，所述第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并判断出前方是否存在障碍物，同时通过判断的结果来控制显示告警模块是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动。2.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达组合安装结构，其特征在于：所述刹车执行机构的驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建强，王铁钢，祝江滢，
申请(专利权)人：南京天安汽车电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32