基于双雷达、双陀螺仪的半挂车内轮差防碰撞预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于双雷达、双陀螺仪的半挂车内轮差防碰撞预警系统，包括主控模块、声光预警模块以及安装在车辆同一侧的两个毫米波雷达和两个陀螺仪模块，其中一个毫米波雷达安装在牵引车车体的后部，另一个毫米波雷达安装在挂车车体的前部，两个毫米波雷达与主模块相连，分别用于探测其安装一侧的车辆侧前方和侧后方，且两者的部分扫描区域相交，两个陀螺仪模块均与主控模块相连，一个陀螺仪模块用于测量牵引车车体转弯时的角速度和角度，另一个陀螺仪模块用于测量挂车车体转弯时的角速度和角度。本实用新型专利技术能够实时检测半挂车辆在转弯时，内轮差区域内是否有人或物存在，以避免引发的半挂车侧面碰撞、碾压事故。碾压事故。碾压事故。

【技术实现步骤摘要】
基于双雷达、双陀螺仪的半挂车内轮差防碰撞预警系统


[0001]本技术属于汽车智能驾驶领域的主动安全技术，具体涉及一种为避免半挂车在转弯时，由于半挂车内轮差可能引发的碰撞事故的内轮差防碰撞预警系统。

技术介绍

[0002]车辆在转弯过程中，由于前、后车轮的运动轨迹不重合，前轮转弯半径大于后轮转弯半径，形成了前后轮运动轨迹的一定差值，即内轮差。
[0003]对于大型半挂车辆来说，其半挂车在转弯时与单体车的运动特点、运动轨迹有着很大的不同：半挂车在转弯时牵引车与挂车车体存在着一定的夹角，它导致了牵引车与挂车在同一个方向上的速度不尽相同，转向角度不同，角速度不同，转弯半径不同，内轮差值不同。同时也因为大型半挂车辆的内轮差值比普通单体车的内轮差值要大出数倍，半挂车辆在转弯时由前后轮形成的内轮差容易引发车辆的侧向碰撞和碾压事故，因此，提供一套半挂车转弯时内轮差区域的防碰撞预警系统就显得十分必要。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就是提供一种能够实时检测半挂车辆在转弯时，在车辆的内轮差区域内是否有人、非机动车或者其它物体存在的一种防碰撞预警系统，以避免因车辆的内轮差而引发的半挂车侧面碰撞、碾压事故。
[0005]为实现上述目的，本技术采取的技术方案是：一种基于双雷达、双陀螺仪的半挂车内轮差防碰撞预警系统，包括主控模块和声光预警模块，其特征在于，还包括安装在车辆同一侧的两个毫米波雷达和两个陀螺仪模块，所述的两个毫米波雷达分别为第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，两个陀螺仪模块分比为第一陀螺仪模块和第二陀螺仪模块，其中第一毫米波雷达安装在牵引车车体的一侧后部，第二毫米波雷达安装在挂车车体的前部，且第二毫米波雷达位于第一毫米波雷达的前方，所述第一毫米波雷达和第二毫米波雷达通过CAN总线与主模块相连，第一毫米波雷达用于探测其安装一侧的车辆侧前方，第二毫米波雷达用于探测其安装一侧的车辆的侧后方，两个毫米波雷达的探测区域在车辆一侧且部分扫描区域相交，所述第一陀螺仪模块和第二陀螺仪模块均与主控模块相连，第一陀螺仪模块安装在牵引车车体上，用于测量牵引车车体转弯时的角速度和角度，第二陀螺仪模块安装在挂车车体上，用于测量挂车车体转弯时的角速度和角度，同时主控模块通过CAN总线连接车辆的OBD接口，读取车辆行驶的实时速度。
[0006]进一步的，在车辆的另一侧还安装有第三毫米波雷达和第四毫米波雷达，所述第三毫米波雷达安装在牵引车车体的一侧后部，第四毫米波雷达安装在挂车车体的前部，且第四毫米波雷达位于第三毫米波雷达的前方，第三毫米波雷达用于探测其安装一侧的车辆侧前方，第四毫米波雷达用于探测其安装一侧的车辆的侧后方，两个毫米波雷达的探测区域在车辆同一侧且部分扫描区域相交。
[0007]进一步的，所述第一陀螺仪模块嵌在主控模块上，两者一同安装在汽车驾驶室内。
[0008]进一步的，所述第二陀螺仪模块设置在第二毫米波雷达的壳体内或单独安装在挂车的车体上。
[0009]进一步的，所述陀螺仪模块采用GGPM01LK陀螺仪模块。
[0010]进一步的，所述主控模块采用以STM32F105RBT6为微控制器的开发板。
[0011]进一步的，各个毫米波雷达采用AMIS_30663作为收发器。
[0012]本技术的有益效果是：采用双毫米波雷达与双陀螺仪模块搭建的系统，它具有体积小、全天候、探测范围广、测量精度高、安装方便、性能可靠等特点，不但能够满足实时、准确、全面、高效的要求、还可以通过牵引车与挂车上设备采集的两组不同运动状态数据，轻松的计算出牵引车与挂车车体之间的夹角等，为半挂车内轮差值的计算与系统的防碰撞预警提供可靠的保证。
[0013]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
[0014]图1是本技术的雷达、陀螺仪安装以及雷达扫描区域示意图；
[0015]图2是本技术的内轮差区域示意图；
[0016]图3是本技术的系统框图；
[0017]图4是本技术的主控模块和预警模块电路图；
[0018]图5是本技术的毫米波雷达电路图；
[0019]图6是本技术的陀螺仪模块电路图。
[0020]图中标记为：1
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第一毫米波雷达，2
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第二毫米波雷达，3
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第三毫米波雷达，4
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第四毫米波雷达，5
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第一陀螺仪模块，6
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第二陀螺仪模块，7
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牵引车，8
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挂车。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。
[0022]请参阅图1
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6，本技术提供的一种实施例：一种基于双雷达、双陀螺仪的半挂车内轮差防碰撞预警系统，是由安装在半挂车辆的牵引车和挂车同一侧的各一只毫米波雷达(第一毫米波雷达、第二毫米波雷达)、各一只陀螺仪模块(第一陀螺仪模块、第二陀螺仪模块、和主控模块、光学与音频预警模块、线束及安装附件组成。其中第一毫米波雷达安装在牵引车车体的一侧后部，第二毫米波雷达安装在挂车车体的前部，且第二毫米波雷达位于第一毫米波雷达的前方，第一毫米波雷达和第二毫米波雷达通过CAN总线与主模块相连，第一毫米波雷达用于探测其安装一侧的车辆侧前方，第二毫米波雷达用于探测其安装一侧的车辆的侧后方，两个毫米波雷达的探测区域在车辆一侧且部分扫描区域相交；第一陀螺仪模块和第二陀螺仪模块均与主控模块相连，第一陀螺仪模块安装在牵引车车体上，用于测量牵引车车体转弯时的角速度和角度，第二陀螺仪模块安装在挂车车体上，用于测量挂车车体转弯时的角速度和角度，同时主控模块通过CAN总线连接车辆的OBD接口，读取车辆行驶的实时速度。
[0023]如果车辆两侧都需要内轮差防碰撞预警功能，则需要增加两只毫米波雷达(第三毫米波雷达、第四毫米波雷达)，与第一毫米波雷达、第二毫米波雷达对称安装在车体的另
一侧，通过CAN总线与主控模块相连，其它模块不需增加即可。
[0024]本技术的具体实施过程为：
[0025]第一毫米波雷达按设计好的角度安装在牵引车车体的一侧后部，探测面向车辆的侧前方，通过CAN总线与主模块相连；第二毫米波雷达的壳体内配有第二陀螺仪模块(第二陀螺仪模块也可以单独安装在挂车的适当位置)，按设计好的角度安装在挂车车体与第一毫米波雷达同一侧的前部，探测面向车辆的侧后方，第二毫米波雷达和第二陀螺仪模块通过CAN总线与主模块相连，第一毫米波雷达与第二毫米波雷达探测区域在车辆一侧(超过车头与车尾一定的距离)，部分扫描区域相交，形成了对车辆该侧区域的无死角、全覆盖的探测。
[0026]主控模块上嵌有第一陀螺仪模块，安装在汽车驾驶室内；第一陀螺仪模块用于测量牵引车车体转弯时的角速度和角度，主控模块通过CAN总线连接车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双雷达、双陀螺仪的半挂车内轮差防碰撞预警系统，包括主控模块和声光预警模块，其特征在于，还包括安装在车辆同一侧的两个毫米波雷达和两个陀螺仪模块，所述的两个毫米波雷达分别为第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，两个陀螺仪模块分比为第一陀螺仪模块和第二陀螺仪模块，其中第一毫米波雷达安装在牵引车车体的后部，第二毫米波雷达安装在挂车车体的前部，且第二毫米波雷达位于第一毫米波雷达的前方，所述第一毫米波雷达和第二毫米波雷达通过CAN总线与主模块相连，第一毫米波雷达用于探测其安装一侧的车辆侧前方，第二毫米波雷达用于探测其安装一侧的车辆的侧后方，两个毫米波雷达的探测区域在车辆一侧且部分扫描区域相交，所述第一陀螺仪模块和第二陀螺仪模块均与主控模块相连，第一陀螺仪模块安装在牵引车车体上，用于测量牵引车车体转弯时的角速度和角度，第二陀螺仪模块安装在挂车车体上，用于测量挂车车体转弯时的角速度和角度，同时主控模块通过CAN总线连接车辆的OBD接口，读取车辆行驶的实时速度。2.根据权利要求1所述的一种基于双雷达、双陀螺仪的半挂车内轮差防碰撞预警系统，其特征在于，在车辆的另一侧还安装有第三毫米波雷达和第四毫米波雷达，所述第三毫米...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝江滢，杨正国，黄建强，王铁钢，
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：