包括碰撞风险降低系统的骑乘式车辆的制作方法

本发明涉及陆地运输车辆的技术领域，并且特别地涉及一种包括碰撞风险降低系统的骑乘式(saddleriding)车辆。

背景技术：

目前在陆地运输车辆(例如，汽车)中使用了使用雷达技术的防撞系统或碰撞风险降低系统。例如，已知的是，陆地运输车辆配备有短程车载雷达系统、中程车载雷达系统和远程车载雷达系统。这些车载雷达系统也称为汽车雷达，并且目前在76-81ghz频带中或在76-77ghz频带中运行，且通常是fmcw(调频连续波)型雷达。

短程车载雷达系统包括例如称为盲点检测的基于雷达的系统，所述系统适于检测其他车辆在所谓的盲点区域中出现，并向车辆的驾驶员发出信号，它们位于后部位置并相对于该车辆成一定角度，并且通常使驾驶员难以通过后视镜看到。这些雷达的范围被限制为几十米，例如限制为30米。

中程车载雷达系统包括称为后方碰撞预警系统的系统。在专利us6831572b2中描述了这种系统的示例。后方碰撞预警系统被配置成警告车辆驾驶员与跟在后面的车辆发生碰撞的风险，例如以信号通知碰撞风险。这些雷达系统的典型范围约为150米。

远程车载雷达系统包括例如自适应巡航控制(acc)系统，所述系统允许控制车辆的巡航速度，从而帮助驾驶员与前方车辆保持安全距离，并且如果需要采取行动，就警告他。acc系统使用一种雷达传感器，所述雷达传感器检测同一车道中车辆前方的移动物体。acc保持车辆的设定速度恒定，直到检测到存在其他车辆。如果检测到车辆正在较慢行驶，则acc将降低电动机功率，并且如果必要，启动制动系统，以保持设定的安全距离。如果要求驾驶员采取行动来保持设定的距离，则生成距离警报。这些雷达系统的典型范围约为250米。

已经观察到，上述现有技术的车载雷达系统尽管在技术上先进且被广泛使用，但是在某些情况下不能及时有效地识别窄型车辆，例如摩托车或一般来说，所谓的乘骑式车辆。这可能是由于多种因素造成的。首先，与乘用车相比，摩托车在某些情况下具有相对有限的等效雷达横截面，使得车载雷达系统可能无法检测到它们。等效雷达横截面是特定目标的反射效率的测量，作为由雷达装置产生的入射电磁辐射的到达方向的函数。例如，当摩托车正在车道的外边缘行驶时，或者当摩托车正在平行于另一主要目标(如货车或汽车等)行驶时，会发生摩托车无法被另一车辆的车载雷达系统检测到的故障。因此，在某些情况下，即使车辆装有车载雷达系统，车辆与摩托车碰撞的风险也相对较高。这使摩托车及其乘员面临严重的碰撞风险。

技术实现要素：

本说明书的目的是提供一种骑乘式车辆，其能够克服以上相对于现有技术的车辆描述的至少一些缺点，特别是能够降低与装有汽车雷达的另一车辆碰撞的风险。

这是通过如所附权利要求1中总体上限定的骑乘式车辆来实现的。上述车辆的优选和有利实施例在所附从属权利要求中限定。

参考以下简要描述的附图，通过以下对本发明的特定实施例的详细描述，将更好地理解本发明，所述实施例是通过示例的方式进行的，因此决不是限制性的。

附图说明

图1示出了包括碰撞风险降低系统(也称为碰撞避免系统)的骑乘式车辆的说明性、非限制性实施例的侧视平面图。

图2示出了图1的骑乘式车辆的俯视图。

图3示出了图1中的骑乘式车辆的后视平面图。

图4示出了根据第一实施例的作为图1中所示的碰撞避免系统的示例的功能方框图。

图5示出了根据第二实施例的功能方框图，该功能方框图示出了图1中的车辆的碰撞避免系统。

图6示出了根据第三实施例的作为图1中所示的车辆的碰撞避免系统的示例的功能方框图。

图7示出了根据第四实施例的功能方框图，该功能方框图示出了图1中的车辆的碰撞避免系统。

具体实施方式

在附图中，已经以相同的附图标记指示了相同或相似的元件。

图1至图3示出了具有前轮6和后轮7的作为两轮摩托车和特别是两轮踏板车的骑乘式车辆1的实施例，骑乘式车辆1在所示的特定示例中被实现，而不引入任何限制。

在下文中，本说明书将参考通用的摩托车1，这意味着以下内容的描述通常适用于任何类型的骑乘式车辆，优选地是unece类别“l”，骑乘式车辆包括：

-主体2、3、4；

-被约束到主体2、3、4的至少两个车轮6、7；

-电动机8，例如热或电动或混合驱动电动机，附接到主体2、3、4并且可操作地直接或间接地连接到两个车轮6、7中的至少一个车轮。

摩托车1的主体2、3、4沿与摩托车1的行驶轴线平行的纵向轴线l-l延伸，并且具有前部2、尾部4和介于前部2和尾部4之间的中央部3。在该示例中，中央部3包括脚踏板5。

方便地，摩托车1包括骑行座41和骑行座41的支撑部分43，并且脚踏板5将骑行座41的支撑部分43连接到摩托车1的前部2。

在该示例中，前部2包括前护板21、转向手把22、前轮6、前挡泥板26、前悬架25。

在该示例中，尾部4包括行李架42、后悬架45、后轮7、驱动电动机8、后挡泥板44、排气管46。

摩托车1应该优选地包括至少一个光反射器49，其例如固定到尾部4，特别是固定到后挡泥板44。

摩托车1包括安装到前部2的至少一个前灯12和安装到尾部4的至少一个尾灯14。在转向手把22不旋转的情况下，即在前轮6和后轮7均沿纵向轴线l-l对准的情况下，前灯12是诸如发出主要沿纵向轴线l-l指向的光束，以照亮位于摩托车1前方的地面的一部分。尾灯14使得其发出漫射的，即非定向的光学辐射。

骑乘式车辆1还包括一种用于降低碰撞风险的系统(也称为碰撞避免系统)，该系统安装在主体2、3、4上并包括至少一个有源雷达反射器50。前述碰撞避免系统直接地或间接地安装在摩托车1的主体2、3、4上，例如安装在主体2、3、4的支撑框架上，或在主体2、3、4的底盘的一部分上，或在附接到摩托车1的主体2、3、4的行李架或其他配件上。在有利的实施例中，有源雷达反射器50被集成到摩托车1的光反射器49中，或者集成到照明装置(如前灯12和/或尾灯14)中。

根据特别有利的实施例，所述至少一个有源雷达反射器50包括安装在尾部4上的后部有源雷达反射器50和/或安装在前部2上的前部有源雷达反射器50。在图中未示出的另一实施例中，除了后部有源雷达反射器50和/或前部有源雷达反射器50之外或作为其替代，碰撞避免系统可以包括一个或多个侧部有源雷达反射器，例如，其安装在摩托车1的侧面上并且横向于纵向轴线l-l取向。

在附图中示出的特定的非限制性实施例中，碰撞风险降低系统包括集成在固定到摩托车1的尾部4上的光反射器49中的第一有源雷达反射器50和固定在摩托车1的前部的前护板21上的第二有源雷达反射器50。

有利地，有源雷达反射器50包括至少一个放大器54、55，并且适于并配置成：

-接收入射雷达辐射并将其转换成对应的检测到的电信号；

-用至少一个放大器54、55处理检测到的电信号，以对其进行电子放大并获得处理后的电信号；

-从处理后的电信号获得并回传响应雷达辐射。

前述响应雷达辐射表示由有源雷达反射器50产生的雷达返回信号或所谓的雷达回波信号。

前述入射雷达辐射是由在摩托车1之前或之后的另一车辆的车载雷达系统发射的。此车载雷达系统优选地是fmcw汽车雷达。优选地，入射雷达辐射是在76-81ghz频带中或在76-77ghz频带中的射频辐射。

根据一个特别有利的实施例，上述放大器54、55具有可电控的增益，即可调整的增益。例如，此放大器54、55是vca-电压控制放大器。

尽管增益调整可以是静态的，也可以是动态的(并且在后一种情况下，它可以是实时调整)，但是根据当前优选的实施例，增益调整是静态的，例如根据特定的车辆(例如，取决于品牌和型号)一劳永逸地进行设置，以便一旦借助碰撞避免系统确定了某些边界条件(如例如，入射辐射的到达方向和光束孔径)，这种车辆就具有期望的等效雷达横截面。

根据替代实施例，例如根据摩托车1的姿态参数，例如根据摩托车1的倾斜角度和/或转向角度，动态地执行了增益调整。此参数可以例如由重力加速度计检测，该重力加速度计设置在摩托车1上且/或集成到碰撞避免系统中。

根据有利的实施例，有源雷达反射器50是后向雷达反射器。

根据有利的实施例，有源雷达反射器50适于并配置成调制检测到的电信号。这允许人们有利地减轻在其放大中引入的可能延迟的影响，且/或在这种信号中和因此在响应雷达信号中，对能够由产生入射辐射的汽车雷达系统使用的信息进行编码，以便增加上述碰撞避免系统和上述汽车雷达系统之间的配合。根据一个有利的实施例，上述调制是频率调制。

参考图4至图7，下面将描述上述有源雷达反射器50的四个非限制性实施例。

参考图4，在构造简单的第一实施例中，有源雷达反射器50包括阵列天线系统52、53和电子放大器54，例如电压可控增益放大器(vca)。阵列天线系统52、53包括例如接收阵列天线52和发射阵列天线53。每个阵列天线52、53包括多个天线元件，例如集成在印刷电路板51上的多个贴片天线元件。

根据一个实施例，接收阵列天线和发射阵列天线包括天线元件(例如，贴片元件)的二维矩阵，其尺寸和布置以产生接收波束和发射波束这种方式进行设定，接收波束和发射波束具有：

-仰角在45°-15°范围内的孔径，例如等于30°；

-方位角在160°-120°范围内的孔径，例如等于140°。

根据一个特别有利的实施例，由接收阵列天线52检测到的电信号被电子放大器54直接模拟地放大，并馈送到发射阵列天线53，以被发射回去，即被回射。“直接地放大”是指在处理检测到的电信号中不提供下变频，例如if(中频转换)。这不排除可以提供一个或多个频率滤波器(如集成到模拟电子放大器54或在模拟电子放大器54外部的一个或多个模拟滤波器)的可能性。换句话说，“直接地放大”是指检测到的电信号在雷达频带中被放大。

还参考图4，在此实施例中，碰撞避免系统包括控制装置56(例如，微控制器)，其可操作地连接到电子放大器54，例如以便以静态或动态的方式调整电子放大器54的增益。

再次参考图4，有源雷达反射器50优选地包括电源模块57，该电源模块适于并配置成向电子放大器54和控制装置56供电(如果有)。例如，电源装置57是电压调节器，或者包括电压调节器，该电压调节器反过来由电池(例如，经由电缆58连接电压调节器的摩托车1的电池)供电。

再次参考图4，尽管已经将接收阵列天线52表示为与发射阵列天线53分开的实体，但是也可能提供一个替代实施例，其中例如通过使用由于提供适当的组件(如开关和/或隔离器)而既是接收模块又是发射模块(所谓的“rx/tx”模块)的天线元件，两个天线52、53共享所有或部分相同的天线元件。

图5中表示的有源雷达反射器50的实施例与先前参考图4描述的实施例的不同之处主要在于，在这种情况下，由接收阵列天线52检测到的电信号在被发射阵列天线53回射之前除了被放大之外，还被调制；由于这个原因，在这种情况下，有源雷达反射器50包括调制器59。优选地，信号调制器59是频率调制器，并且例如在这种情况下是射频混频器，或者包括射频混频器。

优选地，信号调制器59允许对检测到的电信号进行调制，以便补偿由有源雷达反射器50上的电子组件引入的任何延迟(尤其是由放大器54引入的那些)，且/或在电信号中对可通过发出入射雷达辐射的车辆的车载雷达系统理解的检测到的信息进行编码。这种信息是例如：其上安装有有源雷达反射器50的摩托车1的类型和/或品牌和/或型号，以及/或者关于摩托车1的状态的信息，如例如关于制动系统的启动和/或应急灯的开关的信息等。

在图5的实施例中，除了控制放大器54的增益之外，控制装置56可操作地连接到信号调制器59，以便控制检测到的电信号的调制。

最后，在图5的实施例中，有利地提供了附加放大器55，例如lna(低噪声放大器)，以便补偿信号调制器59的插入损耗。在这种情况下，放大器55用作前置放大器，并且放大器54用作升压器。信号调制器59(例如，混频器59)可操作地布置在前置放大器55和升压器54之间。

在图6的实施例中，有源雷达反射器50与以上参照图5描述的反射器的不同之处在于，接收阵列天线52是合适的并配置成按顺序生成在它们之间具有空间分集的多个接收波束，以便随时间周期性地改变接收波束的方位角取向。借助此装置，可能的是获得更多定向接收波束，其优点在于每个角扇区的接收功率。相同的考虑适用于发射阵列天线53。此外，根据特别有利的实施例，接收波束的方位角扫描可以与发射波束的方位角扫描同步。

根据有利的实施例，为了按顺序生成具有空间分集的接收和/或发射波束并周期性地改变接收和/或发射波束的方位角取向，接收阵列天线52和/或发射阵列天线53包括多个子阵列52a、52b、52c和53a、53b、53c，其可以通过切换系统sw2、sw3顺序地被启动和停用。此切换系统包括例如电子可控制的多路选择器或多个电子可控制的开关。在这两种情况下，可以例如通过控制装置56执行获得方位角扫描所需的电子命令，即子阵列的顺序启动和停用。

在相同的发射和/或接收阵列天线内，前述子阵列52a、52b、52c和53a、53b、53c中的每个适于并配置成生成沿相应指向方向取向的接收和/或发射波束。为了实现这一点，天线领域的技术人员知道如何设计和/或布置子阵列，因此除了在相同的发射和/或接收阵列天线内各个子阵列可以彼此共面或者可以位于不同平面上或位于非平面的表面上这一事实之外，将不更详细地描述该方面。

再次参考图6的实施例，应当注意，提供用于为了改变方位角取向的多个接收和/或发射波束的产生，也适用于以上参考图4描述的实施例，即其中不提供检测到的电信号的调制的实施例。

参考图7，示出了有源雷达发射器50的另一实施例，其与先前描述的实施例的根本不同之处在于，在发射回去(即回射)之前，检测到的电信号经由可操作地连接到接收阵列天线52的模拟/数字转换器62转换成数字信号，由数字信号处理块60处理，以便获得处理后的数字信号，然后将其转换回到模拟信号并通过发射阵列天线53重新发射。该架构允许由产生入射辐射的车辆车载雷达系统可理解的信息被编码在反射信号中，并代表了以上参考图5描述的有源雷达反射器50的模拟架构的复杂替代方案。为了执行模拟-数字转换且然后执行数字-模拟转换，有利的是，例如通过频率下变频混频器65，在模拟-数字转换之前提供低频带或中频带转换，以及例如通过频率上变频混频器63，在数字-模拟转换之后，将高频转换成雷达频带。

应当注意的是，在不存在互不兼容性的情况下，可以组合上述所有实施例，而对于本领域技术人员而言没有特别的困难。例如，参考图6中的实施例描述的接收和/或发射波束的方位角扫描也可以应用于以上参考图7描述的实施例。

最后，应当注意的是，无论发射和/或接收天线的特征是单个相对较宽的发射和/或接收波束，还是多个相对较窄且可调整的波束，可能的是有源雷达反射器50包括一种适合于在指向方向上指向的发射和/或接收天线，以及一种系统，该系统基于摩托车1的主体2、3、4的至少一个倾斜测量电子地调整指向方向，例如以便当摩托车1在使用时保持所述瞄准方向基本上平行于地面。例如，用于电子地调整指向方向的系统适于并配置成移动其上安装有所述天线的平台。

因此，基于上面已经解释的内容，可能的是理解上述类型的骑乘式车辆1如何可以实现上面参考现有技术的状态描述的目的。实际上，借助上面描述的碰撞避免系统，可能的是有利地增加作为雷达目标的摩托车1的雷达可见性，即增加其等效雷达横截面，以便降低摩托车1与在操作情况下和在操作期间接近摩托车1的配备有汽车雷达的另一车辆发生碰撞的风险。

应当注意的是，此碰撞避免系统可能已经被默认地或作为选件，或者作为要稍后安装的附件，例如作为定制附件，安装在新车辆中。

此外，可能的是，提供耦合到车辆的一组件(如后反射器或尾灯或前灯)的已经提供的碰撞避免系统，以便提供在一开始就已经包括集成到其上的防碰撞系统的组件。

在优选的实施例中，有源雷达反射器50被配置成使接收和重发天线波束在反馈中适配车辆信号，该车辆信号包含相同车辆信号的姿态数据，该姿态数据被不断地重复并且因此实时地作为车辆在行驶时的位置变化的函数而提供。具体地，车辆信号包括与车辆的主体2、3、4的倾斜测量相关的数据。

具体地，提供了在不同方向上的一组预先配置的天线，其可由开关选择，该开关基于作为车辆在行驶时的位置变化的函数而接收的输入信息进行控制。以这种方式，天线波束可以适于车辆的动力学。

在不同的实施例中，通过再次根据外部信息(即取决于车辆在行驶时的位置的变化)控制的适当移相器来产生电子波束，可以适配天线波束。

与有源雷达反射器50结合，还提供了用于车辆检测的有源雷达50’。有源雷达50’(图1和图2)被配置成使发射和接收天线波束在反馈中适配从摩托车实时接收的姿态信息，具体是来自主体2、3、4的倾斜数据固有的惯性平台的信号。

前述雷达50、50’(即有源雷达反射器50和有源雷达50’)可以组合成一个集成系统。

此集成系统可以根据第一操作模式配置，根据该第一操作模式，有源雷达反射器50被配置成基于由有源雷达50’实时提供的关于目标和/或周围车辆的信息，适配接收和重发天线波束。

另一方面，在第二操作模式下，集成系统以这种方式配置，使得有源雷达反射器50和有源雷达50’均能够根据车辆1的姿态信息适配天线波束。此外，在此第二操作模式下，有源雷达反射器50还基于由有源雷达50’实时提供的关于目标和/或周围车辆的信息，适配其波束。

与雷达检测系统结合，可以提供光学装置，如例如摄像机。摄像机与雷达50、50’组合被配置成定位周围的车辆。

雷达系统还优选地与例如集成在车辆的手把22中的显示元件23相关联，该显示元件23在对周围车辆的识别的反馈中，发出视觉和/或听觉信号，周围车辆存在于接近摩托车本身的区域；附近区域，该区域例如为驾驶员限定了最小安全距离参数，以便避免可能发生的碰撞或事故。具体地，此视觉元件是指示灯23(图3)。

在不改变本发明的原理的情况下，实施例和实施细节相对于纯粹通过非限制性示例描述和说明的那些实施例和实施细节可以广泛地变化，而不会由此脱离如所附权利要求中限定的本发明的范围。