专利名称：高精确度的毫米波汽车雷达的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车雷达系统
背景技术：
汽车雷达是一种以降低汽车车祸为目的的短程地面雷达，它的工作距离在200米左右，分辨率在0.2米到1米的范围。传统的汽车雷达和一般的雷达一样，由雷达系统向目标发出电磁场信号，该信号在目标的表面发生反射，雷达系统通过对反射信号的接收，处理和分析来得到目标的位置 fn息ο汽车雷达发射的电磁场信号基本上有两种型式，早期的汽车雷达用的是脉冲信号，现在普遍使用的是连续频率调制(CWFM)1. 1脉冲信号型的汽车雷达的工作原理和一般的雷达一样，从测量发射脉冲和反射脉冲的时间间隔来得到目标的距离。图1是它的原理示意图，to是发射脉冲，tl是反射脉冲，tl对于to的延迟时间是td目标的距离d可从td中计算而得(I)Vcffl是电磁波在空气中的速度1. 2连续频率调制型的汽车雷达的基本原理是，雷达发射信号中的调制频率是时间的线性函数如图2所示。Fme = f0+Kt (2)K是频率变化率从目标反射回来信号的调制频率fmb相对于发射信号的调制频率有个时间上的延迟td，如图3所示。在某一指定的时刻，的频率差为Af它是目标距离的函数，目标距离d可从Af计算而得" = (Δ/Χ /-) (3)
2k传统汽车雷达的问题1)当汽车行驶道路的前方有弯道时，传统的汽车雷达会把道路旁的房屋，树木等误判为前方车辆如图4所示。2)当汽车行驶在下坡时，传统的汽车雷达会把前方道路的地面误判为前方车辆如图5所示。3)汽车是群体性的移动物体，在一条道路上会有多量汽车在行驶，特别是在多车道的高速公路上。每辆汽车上一般需要安装三台雷达，前方和两侧。这样各辆汽车上所装备的汽车雷达有可能互相干扰。传统的汽车雷达中，目标总是在发射机毫米波波束的照射下，产生反射信号，目标是被动地提供它的位置信息。这种系统的问题除了第二节中提到的以外，还有一个就是对
3于目标的尺寸和目标表面反射特性的依赖，导致了系统的灵敏度，可靠性有相当大的不确定性本专利提出了一个全新的汽车雷达的系统主动型毫米波汽车雷达。
现在将参照附图以示例的方式描述本发明，其中图1是传统脉冲汽车雷达的时序2是传统连续频率调制型的汽车雷达的频率_时间关系3是传统连续频率调制型的汽车雷达的发射信号和反射信号的频差图
图4是传统汽车雷达在弯道时的误判示意5是传统汽车雷达在下坡时的误判示意6是本发明的汽车雷达的系统7是本发明的一套汽车雷达装置的结构图。
发明内容
本专利提出了以目标主动提供自身位置信息为基础的，以法定汽车雷达毫米波段 (75GHz到76GHz)为通信平台的主动型毫米波汽车雷达的全新的系统。该系统的框图如图6所示
具体实施例方式主动型汽车雷达的工作原理是，它有定位的功能，并通过汽车雷达的毫米波领段不断提向周围的汽车发布自己的位置数据，同时接收周围汽车发来的各自的位置数据。这样每台主动型汽车雷达的数据控制器器可把这些数据组成一个动态数据库，由位置数据中可计算出本汽车和周围汽车的距离并显示为一幅以本汽车为中心的周围汽车的位置速度图(下面简称位速图。在位速图中本汽车位置可用蓝色表示，周围各辆汽车的位置可根据该汽车对本汽车安全行车的可能影响的程度用不同颜色来表示，如用深红色表示影响最大，粉红色次之，等等。由于位置数据在不断地更新，可以计算出本汽车的速度以及周围汽车对于本汽车的相对速度。以上的数据加上汽车的煞车距离，可以设定各种报警和反应的措施，从而保证行车安全，特别是有助于在能见度很低情况下的安全行车。系统结构各辆汽车上都装有一套汽车雷达(101)每套汽车雷达101的结构如图七所示。它由定位器102，控制器103，寄存器104，毫米波发射器105，毫米波接收器106，显示告警器 107组成。1)定位器 102定位器可以是全球定位系统(GPS)或北斗星定位系统或陀螺仪定位系统，但不限于上述系统，只要有地面定位功能的任何系统并有分辨率低于1米的都可用作为本专利的定位器。定位器不断地测量出本汽车的位置，并把该位置数据送到控制器1032).控制器 103控制器一个微处理器，它有如下功能
<1>把定位器送来的本汽车位置信息送到毫米波发射器105.<2>把毫米波接收器106送来的周围汽车位置数据进行计算和处理<3>计算本汽车速度<4>计算周围各汽车相对于本汽车的距离<5>计算周围各汽车相对于本汽车的速度<6〉.把上述计算所得的数据组成一个动态数据库存放在寄存器104中<7〉.产生周围汽车的位速图，并通过显示告警器显示给本汽车驾驶员<8>当本汽车速度有过高的可能时，通过107给驾驶员声光降速劝告。<9>当本汽车和前方的汽车距离小于煞车距离时，通过107给驾驶员声光降速告
舊<10>当本汽车有改变车道时，如有可能和新车道上的汽车相撞，通过107给驾驶
员声光告警<11>当周围汽车有可能撞上本汽车时自动鸣笛警告对方驾驶员。3)寄存器 104寄存器是非挥发性的，在断电情况下也能保存数据，它是动态数据库和位速图的存储处，它可保存最新的几分钟内的数据。万一有车祸发生，它的数据将是判断责任的有力证据。4).毫米波发射器105毫米波发射器是载波频率在75G到76G的短程发射机，它不断地从控制器得到本汽车的位置数据，并把它们发射向周围汽车雷达。它的通信距离在几百米(通常是200米到300米)，这样可保证个人汽车的私隐。5).毫米波接收器106毫米波接收器是载波频率在75G到76G的短程接收机，它不断地接收周围汽车雷达发来的各辆汽车的位置数据。并把它们送到控制器103，和发射器一样它的通信距离在几百米(通常是200米到300米)，这样可保证个人汽车的私隐。6).显示告警器107它是控制器103的外围设备，它可显示位速图并发出各种声音的和光的告警信号。系统优点1)彻底地避免了在第二节中描述的传统雷达的不精确性，因为街道，房屋等不会发出微波的位置信号。2)共享一个通信平台不会有干扰。3)毫米波的波长大于光波，受气候的能见度影响较小，可在能见度较低的情况下保障行车安全4)可得到200到300米内各个辆汽车的位速信息，如有车祸发生可立即通知周围汽车，防止群撞事件。
权利要求
1. 一种主动型的汽车雷达系统，它由下列部分组成(1)定位器它可实时地确定本汽车的位置(2)高频无线电发射器它可以是毫米波无线电发射器，但不局限于毫米波无线发射器。它的功能是实时地不断地发布本汽车的位置。(3)高频无线电接收器它可以是毫米波无线电接收器，但不局限于毫米波无线电接收器。它的功能是实时地不断地接收周围汽车的位置信息。(4)控制器它可以是一个微处理器，但不局限于微处理器。它的功能是把定位器测量到的本汽车位置信息送到高频无线电发射器于以发布。它把从高频无线接收器接收到的周围汽车的位置信息处理成以本汽车为参照中心的周围各汽车的位置速度数据，并根据实时情况发出各种告警信号，必要时可强迫本汽车降速，煞车等以避免车祸的发生。(5)告警器它的功能是向本汽车的驾驶员以及有可能对本汽车造成车祸危险的周围汽车发出声音的或者光的告警信号，但不局限声音的或者光的告警信号。(6)寄存器它是一种非挥发性的记忆器件，它的功能是记录下在过去一个预定时间内的以本汽车为参照中心的周围各汽车的位置速度数据以及告警信号。
全文摘要
高精确度的毫米波汽车雷达是一种主动型的雷达装置(见附图)。装备有这种雷达的汽车具有自我定位的功能，并且主动的不断地通过法定的75GHz-76GHz的毫米波段或24GHz-26GHz的短程雷达波段广播自己的位置。这样每辆汽车可得到以本车为中心的在大约200米范围内所有汽车的位置和速度的信息，以极高的精确度防止撞车的发生。
文档编号G01S13/93GK102401899SQ20101024514
公开日2012年4月4日 申请日期2010年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者冯忠铭, 张旭 申请人:天津润成天泽科技有限公司