基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测方法及系统与流程

本发明涉及汽车安全驾驶技术领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测方法及系统。

背景技术：

随着科技进步，现在许多公司对高级驾驶辅助系统加大了研究力度，高级驾驶辅助系统(advanceddrivingassistantsystem)是利用安装在车上的各式各样传感器，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。目前汽车的高级驾驶辅助系统存在一些不足之处：

1.现有汽车毫米波雷达车速检测不够准确，容易导致后去预警信号误报；此外，由于市面上车型较多，各个公司对于汽车车速方式提取和检测不同，各公司汽车的当前车速信息分布在不同速率的总线上，目前还没有一种能够车速提取方法能够提取到各种型号汽车的当前行驶速度，这使得现有的毫米波雷达预警装置对众多车型的车速提取不兼容，只能针对少量的车型，应用范围上存在一定局限。

2.当前基于毫米波雷达对汽车行驶状态进行监测的汽车行驶状态监测系统与汽车的驾驶辅助系统不兼容，依靠汽车行驶状态监测系统进行声光报警，增加了额外的报警信息显示和提示，没有把汽车本身的车载显示屏和语音控制系统用起来，存在汽车行驶状态监测系统的报警音与驾驶辅助系统的语音重叠的现象，容易给驾驶员造成吵杂的环境。

3.现有的基于毫米波雷达对汽车行驶状态进行监测的汽车行驶状态监测系统不能与移动终端进行连接匹配，限制了驾驶员的驾驶习惯，不够人性化；且还存在汽车行驶状态监测系统的报警音、驾驶辅助系统的语音、移动终端铃声有多种重叠的现象，容易给驾驶员造成吵杂的环境。

4.现有基于毫米波雷达对汽车行驶状态进行监测的汽车行驶状态监测系统没有将检测到的障碍信息进行进一步分类，驾驶员无法辨认该障碍是人还是物体，驾驶员获取信息不够真实可靠，在危机状态下无法最低损害的应急措施。

5.现有基于毫米波雷达对汽车行驶状态进行监测的汽车行驶状态监测系统没有实现通过云平台对车辆状态信息进行进一步的收集管理，进行统计分析驾驶员的用车习惯和驾驶习惯。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中无法准确获取各个公司不同型号汽车的行驶速度、现有汽车行驶状态监测系统，与汽车的驾驶辅助系统和移动终端不兼容的不足，提供一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测方法及系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测方法，包括获取各公司不同型号汽车当前的行驶速度步骤：

建立车速数据库，所述车速数据库用于实时记录各公司不同型号汽车的第一车速信息；其中，车速数据库中的第一车速信息可实时更新，以实现对不同公司不同型号汽车车速的提取。

根据车速数据库的第一车速信息提取汽车当前的行驶速度。

具体地，第一车速信息包括各公司不同型号汽车车速存放在具体can总线的信息、速度帧报文id和车速数据字节位。

具体地，一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测方法具体包括以下步骤：

s01：采集汽车周围环境信息；其中，周围环境信息包括行人、前后方来车的方位、距离和速度信息。

s02：获取汽车当前的行驶速度；

s03：根据所述周围环境信息、汽车当前的行驶速度监测当前汽车行驶状态并对当前汽车的行驶状态进行预警，并通过当前汽车的驾驶辅助系统显示与播放当前汽车周围环境信息、行驶状态预警信息。

具体地，周围环境信息、汽车当前的行驶速度及当前汽车行驶状态预警信息可经移动终端进行显示和播放。

具体地，所述方法还包括将周围环境信息、汽车当前的行驶速度及当前汽车的行驶状态信息上传至云平台，云平台进一步统计分析驾驶员的用车习惯和驾车习惯。

本发明还包括一种存储介质，其上存储有计算机指令，计算机指令运行时执行一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测方法的步骤。

本发明还包括一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测系统，系统包括信息处理与控制单元，所述信息处理与控制单元用于存储实时记录各公司不同型号汽车的第一车速信息的车数数据库，并根据车速数据库的第一车速信息提取汽车当前的行驶速度。

具体地，系统还包括信息采集单元、通信单元，所述通信单元具体为车载网关；信息采集单元输出端与所述信息处理与控制单元连接，包括前向信息采集模块和后向信息采集模块，用于获取当前汽车周围环境信息；所述前向信息采集模块包括前向防撞雷达和第一热像仪，所述后向信息采集模块包括后向盲点检测雷达和第二热像仪。信息处理与控制单元根据接收到的当前汽车周围环境信息、行驶速度监测当前汽车行驶状态，输出当前汽车的行驶状态预警信息，行驶状态预警信息和汽车周围环境信息经车载网关模块上传至汽车驾驶辅助系统进行显示与播放。

具体地，系统还包括电子通信控制单元，所述电子通信控制单元经通信单元接收信息处理与控制单元输出的当前汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息，并将所述当前汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息经蓝牙模块传输至移动终端。

具体地，汽车驾驶辅助系统还包括车联网网关模块，当前汽车周围环境信息、行驶速度和行驶状态预警信息经车联网网关模块上传至云平台，云平台进一步统计分析驾驶员的用车习惯和驾车习惯。

本发明还包括一种云平台，云平台用于接收基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测系统发送的汽车当前的行驶速度信息、行驶状态预警信息，进一步统计分析驾驶员的用车习惯和驾车习惯。

本发明还包括一种移动终端，移动终端用于接收基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测系统发送的当前汽车的周围环境信息、汽车当前的行驶速度信息及行驶状态预警信息进行显示与播放。

与现有技术相比，本发明有益效果是：

(1)本发明一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测方法通过建立用于实时记录各公司不同型号汽车的第一车速信息的车速数据库，能够准确获取各公司不同型号汽车的当前行驶速度，应用范围广。

(2)本发明根据汽车周围环境信息和当前的行驶速度信息对汽车的行驶状态进行监测，并通过当前汽车的驾驶辅助系统显示与播放当前汽车周围环境信息、行驶状态预警信息，实现了汽车行驶状态监测系统与汽车本身驾驶辅助系统的兼容，在降低汽车行驶状态监测成本的基础上，给驾驶员提供了一个良好的驾驶环境，进一步提高了驾驶的安全性。

(3)本发明将周围环境信息、汽车当前的行驶速度及当前汽车行驶状态预警信息经移动终端进行显示和播放，实现了汽车行驶状态监测系统与移动终端的兼容，满足了不同驾驶员的驾驶习惯。

(4)本发明将周围环境信息、汽车当前的行驶速度及当前汽车的行驶状态信息上传至云平台，进一步分析驾驶员的用车习惯与驾驶习惯，根据驾驶员的用车习惯与驾驶习惯进一步总结经该习惯容易引发的安全事故，提高驾驶的安全性。

(5)本发明一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测系统经数据采集单元采集周围环境信息、信息处理与控制单元获取汽车当前的行驶速度，并根据周围环境信息、汽车当前的行驶速度监测当前汽车行驶状态并对当前汽车的行驶状态进行预警，并通过通信单元将周围环境信息、行驶状态预警信息传输至当前汽车的驾驶辅助系统或移动终端进行显示与播放，实现了本发明系统与移动端、汽车驾驶辅助系统的兼容，节约了成本的同时给驾驶员营造了一个良好的驾驶环境；本发明系统还将周围环境信息、汽车当前的行驶速度及当前汽车的行驶状态信息上传至云平台，对驾驶员的用车习惯和驾驶习惯进行进一步统计分析，减小由于用车习惯和驾驶习惯导致的安全事故。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图中：

图1为本发明实施例1的系统图；

图2为本发明实施例2的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图的方向或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，在实施例1中，一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测系统，系统具体包括信息采集单元、信息处理与控制单元、通信单元和电子通信控制单元，信息采集单元用于获取当前汽车周围环境信息并输出至信息处理与控制单元，信息处理与控制单元获取汽车当前的行驶速度，并根据接收到的当前汽车周围环境信息、行驶速度监测当前汽车行驶状态输出当前汽车的行驶状态预警信息，行驶状态预警信息经通信单元上传至汽车驾驶辅助系统进行显示与播放。电子通信控制单元经通信单元接收信息处理与控制单元输出的当前汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息，并将当前汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息传输至移动终端。更为具体地，信息处理与控制单元输出的当前汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息可经通信单元上传至云平台，进一步统计分析驾驶员的用车习惯和驾驶习惯。

进一步地，信息采集单元输出端经can总线与信息处理与控制单元连接，包括前向信息采集模块和后向信息采集模块，用于获取当前汽车周围环境信息。前向信息采集模块包括前向防撞雷达和第一热像仪，均安装与汽车车头位置，后向信息采集模块包括后向盲点检测雷达和第二热像仪，均安装与汽车车尾位置。前向防撞雷达用于检测汽车前端出现的行人、前方来车的速度，及行人、前方来车与当前汽车之间的距离和方向；热像仪用于检测当前汽车周围的行人信息，将行人与来车、其他物体区分；后向盲点检测雷达用于检测汽车后端出现的行人、后方来车的速度，及行人、后方来车与当前汽车之间的距离和方向。更为具体地，前向信息采集模块的主控器件包括但不限于英飞凌公司下的单片机tc274，射频芯片具体为恩智浦公司77ghz射频收发器组件，该主控模块的价格相对于其他控制处理器较为便宜，且该单片机主频200mhz,具有fft加速器，其引脚多属于三核单片机，能够完全满足前向雷达、第一热像仪数据的处理要求；后向信息采集模块的主控器件包括但不限于英飞凌公司下的单片机tc264，射频芯片具体为英飞凌公司下的24ghz，本发明的热像仪包括但不限于热像仪传感器amg8833，前向防撞雷达和后向盲点检测雷达包括但不限于毫米波雷达。

进一步地，信息处理与控制单元用于接收信息采集单元采集的获取当前汽车周围环境信息并从不同速率can总线中获取不同型号汽车当前的行驶速度，并根据当前汽车周围环境信息、行驶速度检测当前汽车的行驶状态输出汽车行驶状态预警信息，并将当前汽车周围环境信息、行驶速度和行驶状态预警信息经通信单元上传至电子通信控制单元、汽车驾驶辅助系统。信息处理与控制单元包括但不限于英飞凌单片机xmc400系列或者xe16x系列，具有高速的数据处理能力。更为具体地，信息处理与控制单元包括高速can总线接口和低速can总线接口，高速can总线接口和低速can总线接口共具有6个can节点分布于高速can总线接口与低速can总线接口之间，实现了信息处理与控制单元与不同速率can总线进行的信息交互，能够适应各公司不同型号汽车车速的在不同can总线中的不同分布，以使当前汽车的行驶状态预警信息、周围环境信息能进入到汽车网络中，便于其他设备读取共享数据，并做出预警判断。

进一步地，通信单元包括但不限于车载网关、移动通信网络和wifi，在本实施例中，通信单元具体为车载网关，车载网关一端经不同速率的can总线与信息处理与控制单元双向连接，另一端经most总线与电子通信控制单元、汽车驾驶辅助系统双向连接，以使当前汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息能在most总线上传输，并且能够直接在汽车驾驶辅助系统上加载显示和提示，无需额外增加显示界面和报警信息，且most总线采用光纤传输，数据容量大且传输速率快，能够进一步增加系统的实时性；汽车驾驶辅助系统包括车载显示屏、语音控制系统和车联网网关模块，车载显示屏用于显示周围环境信息中行人的距离和方向信息，更优地，能够以动态图像的方式显示行人、来车与当前汽车之间的方向和距离；语音控制系统用于播报行驶状态预警信息，即播放处于非安全范围内的行人、来车与当前汽车之间的方向和距离信息，提示驾驶员小心驾驶。

进一步地，电子通信控制单元将most总线上的当前汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息经蓝牙模块传输至移动端，该移动终端能够显示和播放当前汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息，实现了本系统与移动终端的兼容，满足了不同驾驶员的驾驶习惯，营造了一个良好安静的驾驶环境。

进一步地，汽车驾驶辅助系统的车联网网关模块对most总线上的当前汽车周围环境信息、行驶速度和行驶状态预警信息进行解析，并将解析完成的数据经无线网，包括但不限于4g、5g移动通信上传至云平台，云平台进一步统计分析驾驶员的用车习惯和驾车习惯，在云平台可以查看本周用车的数量和行驶里程，预警装置报警次数，车剩余油量等用车信息。

本实施例还包括一种移动终端，该移动终端用于接收基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测系统发送的当前汽车的周围环境信息、汽车当前的行驶速度信息及行驶状态预警信息进行显示与播放。

本实施例还包括一种云平台，该云平台用于接收基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测系统发送的汽车当前的行驶速度信息、行驶状态预警信息，进一步统计分析驾驶员的用车习惯和驾车习惯。

实施例2

本实施例提供了一种基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测方法，与实施例1具有相同的发明构思，如图2所示，方法具体包括以下步骤：

s11：采集汽车周围环境信息；其中，通过毫米波雷达和热像仪采集周围环境信息，包括汽车周围行人、来车或者其他物体的方向、距离和速度信息，并将上述环境信息经进一步处理后，经can总线传输至信息处理与控制单元。

s12：获取汽车当前的行驶速度；

s13：根据周围环境信息、汽车当前的行驶速度监测当前汽车行驶状态并对当前汽车的行驶状态进行预警，并通过当前汽车的驾驶辅助系统显示与播放当前汽车周围环境信息、行驶状态预警信息或通过移动终端播放与显示车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息；其中，周围环境信息、行驶状态预警信息经can总线传输至车载网关，车载网关将该周围环境信息、行驶状态预警信息传输至汽车驾驶辅助系统的most总线上，实现了本发明系统与汽车驾驶辅助系统的兼容。

s14：将汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息传输至云平台。

进一步地，在步骤s12具体包括：

s121：建立车速数据库，用于实时记录各公司不同型号汽车的第一车速信息；其中，车速数据库中的第一车速信息可实时更新，以实现对不同公司不同型号汽车车速的提取；第一车速信息包括各公司不同型号汽车车速存放在具体can总线的信息、速度帧报文id和具体车速数据字节位。

s122：根据车速数据库的第一车速信息提取汽车当前的行驶速度。具体地，信息处理与控制单元根据当前汽车的品牌和型号以及接入的对应速率can节点上，通过信息处理与控制单元建立的车速数据库去匹配对应的can速度帧报文id和比对车速数据字节位，从而提取汽车车速。更为具体地，若车速数据库未包含当前汽车的车速数据字节信息，可以通过保持不同固定速度行驶的方式，将can总线中对应车速数据字节信息导出，从而得出对应车速数据字节位的变化，进而确定车速数据字节位。

进一步地，步骤s13中根据周围环境信息、汽车当前的行驶速度监测当前汽车行驶状态并对当前汽车的行驶状态进行预警具体包括：

s131：根据汽车当前的行驶速度、汽车周围的行人、来车和其他物体距离本车的方向、距离和速度，进一步判定汽车的行驶状态是否安全；具体地，在汽车行驶过程中，通过提取到的当前汽车行驶速度，及当前汽车前向防撞雷达和热像仪对前方行人、来车进行实时检测，在本实施例中，若当前汽车与行人、来车之间的距离小于30米，且当前汽车的车速大于20km/h，判定当前汽车的行驶状态不安全；更进一步地，当第一热像仪检测到当前汽车前方3米内有行人，判定当前汽车的行驶状态不安全，后向盲点雷达检测和第二热像仪的监测原理与前方防撞雷达和第一热像仪原理类似。

s132：若安全，继续监测，并将周围环境信息上传至汽车驾驶辅助系统或者移动终端；若不安全，输出行驶状态预警信息并将周围环境信息、行驶状态预警信息上传至汽车驾驶辅助系统或者移动终端，进行语音报警与显示。

进一步地，在步骤s14中还包括：

云平台根据接收到的汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息进一步统计分析驾驶员的用车习惯和驾驶习惯。更为具体地，云平台接收到的汽车周围环境信息、行驶速度和汽车的行驶状态预警信息是以本发明系统为单位进行统计，统计该系统下的汽车一定周期内的行驶里程、接收到的行驶状态预警信息和驾车超速次数等，进一步分析该驾驶员的驾车习惯是否规范，以进一步提升驾驶员驾车的安全性，减小由于驾车习惯导致的安全事故。具体地，云平台记录分析汽车运动过程中，对前向和后向运动物体的方向、速度、距离数据记录，结合本车速度信息可以判断出超车情况，跟车距离太近等信息，从这些信息来得出驾驶员的驾驶习惯。

本实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机指令，计算机指令运行时执行实施例2中基于毫米波雷达技术的汽车行驶状态监测方法的步骤。

基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上具体实施方式是对本发明的详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本发明的保护范围。