基于毫米波雷达的高速弯道扇形预警模型
基于毫米波雷达的车辆防追尾预警系统的研究的开题报告
基于毫米波雷达的车辆防追尾预警系统的研究的开
题报告
一、研究背景
车辆追尾事故是近年来发生频率较高的交通事故类型之一，严重的
追尾事故不仅会造成人员伤亡和财产损失，也会给道路交通带来很大的
影响。
因此，研究一种车辆防追尾预警系统，对于预防追尾事故的发生
具有非常重要的意义。
当前，随着技术的不断发展，毫米波雷达成为了汽车智能化领域的
一项重要技术。
毫米波雷达可以通过发送毫米波信号并接收反射回来的
信号，以精确探测前方距离、速度和运动方向等信息。
因此，基于毫米
波雷达的车辆防追尾预警系统是一种可行的方案。
二、研究内容
本次研究计划基于毫米波雷达技术，设计并研究一种完整的车辆防
追尾预警系统。
主要研究内容包括：
1. 毫米波雷达传感器的选型和技术方案，包括信号处理、数据传输
等技术支持。
2. 设计并实现有效的车辆远距离探测算法，能够可靠地测量前方车
辆的距离、速度和行驶方向。
3. 尝试采用深度学习技术进行数据处理和分析，提高车辆检测的精
确度和准确性。
4. 实现预警系统的实时报警功能，向驾驶员提示危险前方情况。
5. 对系统进行实地测试，验证其在复杂路况下的实际可行性和效果。
三、研究意义
本次研究的意义在于通过基于毫米波雷达的车辆防追尾预警系统，
为驾驶员提供更可靠的道路安全保障。
研究成果可以应用于汽车制造业、智能驾驶技术等领域，有很强的推广和应用价值。
同时，本研究可为相
关领域的深入研究提供一定的参考和基础支持。
基于毫米波雷达的高速弯道扇形预警模型
基于毫米波雷达的高速弯道扇形预警模型
龙伟;魏玉聪
【期刊名称】《四川大学学报（工程科学版）》
【年(卷),期】2015(047)003
【摘要】针对现有高速公路预警方法中虚警、漏警频发的现象,提出了基于毫米波雷达的弯道扇形预警模型,介绍了建立模型的道路虚拟简化方法,确定了模型中与行车有关的实时距离、临界跟车距离、速度、加速度等参数,提出了行车安全裕度为实时跟车距离与临界跟车距离的比值这一概念,建立了基于行车安全裕度的分级预警机制,并设置了灯光预警、声音预警和辅助制动3种预警方式及不同方式启用的临界点.仿真结果显示:扇形分级预警模型能够有效地减少虚警和漏警,扇形分级预警模型是有效的.
【总页数】4页(P150-153)
【作者】龙伟;魏玉聪
【作者单位】四川大学制造科学与工程学院,四川成都610065;四川大学制造科学与工程学院,四川成都610065
【正文语种】中文
【中图分类】U463
【相关文献】
1.基于组合赋权及扇形雷达图法的电网公司月度运营预警模型 [J], 赵会茹;李娜娜;邢金峰
2.基于全向广域毫米波雷达精准感知技术的高速公路(隧道)运行监测及智能预警系统研究 [J], 胡明晖
3.基于视觉识别与毫米波雷达的桥梁防撞预警方法 [J], 刘祥;包颖炜;陈叶凯;高金锋;梁丹;梁冬泰
4.基于毫米波雷达的汽车与行人碰撞预警系统设计 [J], 侯喆;张洪昌
5.基于毫米波雷达的汽车与行人碰撞预警系统设计 [J], 侯喆;张洪昌
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基于毫米波雷达的汽车预警系统
基于毫米波雷达的汽车预警系统作者：金李扬吴迪晏桂喜李鑫崔建国来源：《时代汽车》 2018年第5期摘要：随着汽车电子技术的高速发展和人们安全意识的提高，汽车防撞预警得到了极大地关注。
毫米波雷达传感器在汽车主动安全领域中有很重要的作用。
本文介绍了一种汽车防撞预警系统的设计方案。
该方案采用毫米波雷达传感器、单片机、抗混叠滤波器、LED等，利用单片机对雷达输出的中频信号进行ADC采样、FFT、恒虚警处理以及频率匹配得到目标车辆与本车的相对车距和相对车速，随后结合提出的汽车距离安全模型判断安全情况，及时发出声光警报提醒司机，预防车祸的发生。
关键词：汽车防撞；毫米波雷达；中频信号处理；单片机1引言随着智慧交通、无人驾驶的普及，汽车防撞系统的研究有重大的意义。
毫米波汽车防撞雷达作为组成系统的重要部件已成为当今世界汽车防撞控制系统的主流研究趋势，拥有广阔的市场和应用前景。
本文提出的毫米波雷达汽车预警系统方案，用工作体制为线性连续三角波的雷达和相应的处理算法得到对当前汽车安全状态的评估，显著提升了汽车的安全性能。
2毫米波雷达汽车预警系统原理2.1 毫米波雷达测距测速原理毫米波雷达使用毫米波，其波长较短为Imm到lOmm。
其中24GHz和77GHz毫米波雷达主要用于汽车防撞。
毫米波波频范围很宽，波束很窄，分辨率较高，在其传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小。
相较于激光等光学传感器，毫米波雷达受天气影响较小，抗干扰能力强，具有全天候的特点。
结合信号处理的难度、测量距离等情况综合考量，LFMCW体制是汽车防撞雷达的首选。
其在调制周期内，雷达的载频呈现线性变化，常见的变化方式有三角波、锯齿波。
其中三角波是最常用的调制方式。
这种雷达调制方式滤波简单，没有盲区。
其最大优点是可以通过发射信号和反射信号的差频，得到本车与目标的相对距离和相对速度，并且信号处理过程比较简单。
本文以LFMCW为雷达工作体制，图1中，三角波周期为T，调制带宽为B，△t为回波信号与发射信号的时间间隔：根据上文的分析，可以得出本车与目标的相对距离和相对速度的公式，其对相对静止和相对运动目标均适用。
一种基于毫米波雷达的道路会车预警装置[实用新型专利]
![一种基于毫米波雷达的道路会车预警装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7fe2252b4028915f814dc2c7.png)
专利名称：一种基于毫米波雷达的道路会车预警装置专利类型：实用新型专利
发明人：张屯社,傅冠军,贺鹏
申请号：CN201720800397.1
申请日：20170704
公开号：CN206975839U
公开日：
20180206
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种基于毫米波雷达的道路会车预警装置，包括控制管理单元，所述控制管理单元与蓄电池组的电源输出端电连接，蓄电池组与太阳能取电单元电连接，控制管理单元与雷达信号处理单元电连接，雷达信号处理单元通过CAN总线连接雷达的输出端，雷达信号处理单元的信号输出端与警示模块电连接，本装置能够实时获取来车方向的车辆及行人信息，并将车辆的距离信息传送给警示模块，显示前方多少米处有车的同时进行发声报警，及时警示驾驶员减速慢行，本装置支持市电取电和太阳能取电，不受天气条件影响，具有信息准确、实时性强的特点。
申请人：陕西银河视通科技有限责任公司
地址：710075 陕西省西安市高新区丈八六路56号
国籍：CN
代理机构：西安智大知识产权代理事务所
代理人：刘国智
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基于超声波模块的测速与弯道超速预警装置
据处理能力 ，如 Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ Ｘ Ｘ 系列 ，Ａ Ｒ Ｍ 系列等。本装置选用的是 １ ６位
四、装置模拟与仿真 的实现方式
小车最初在知道上行驶 ，当小车进入测量范围后 ，超声波装置在一 定时间间隔 内测量两次距小车的距离 ， 并将数据交 给处理器处理 ， 处理 器接收到数据后 ， 计算 出小车的实际行驶速度 （ 见公式① ） ，同时处理器 控制温湿传感器测量空气湿度 ，并通过传感器返回来 的值算 出其对应的 典型摩擦系数 （ 见公式④ ） ，在弯道半径 ｒ 和当地重力加速度 ｇ 已知的情 况下 ， 通过公式③算 出最大安全距离 ， 并与车辆的实 际距离相比较 ， 如 果车辆超速 ，处理器将通过无线通 信装置控制离车辆较近的显示器显示
三、软件设计 思路
首先近端数据处理器控制温湿传感器测量当前空气温湿度 ， 并将传 感器传 回来 的数据发给近端无线通信模块 ，近端传输模块接收到数据后
几乎可以连接到各 种单 片机芯片 ，并完成无线数据传输工作 。其特点为 极低的电流消耗 ，当工作在发射模式下发射功率为 ０ ｄ Ｂ ｍ 时电流消耗为
１ １ ． ３ ｍ Ａ ，接收模式时为 １ ２ ． ３ ｍ Ａ。 数据处理模块 ：微处理器经过数十年的发展 ，已可 以达到较高的数
立即传输给远端无线通信模块 ，此时远端数据处理器读取通信模 块中的 数据 ， 并结合此数据计算最大安全速度 ，如果超速 ， 则驱动报警装 置报 警， 并在显示模块上显示相关警示文字 ， 反之则报警装置不报警 。
公式① ｏ处理器控制超声波装置测量前方车辆 的速度 ， 并结合空气湿度 算 出最大安全速度 ，若车辆超速 ，则在显示 器上显示警示语句 ，并且控 制报警装置发出警报。 本装置模拟 的情景是在车辆进入弯道前 ， 处理器控制放于直道与弯 道连接处的超声 波发生与接收装置测量车辆 速度 ，并控制温湿传感器读 取周围空气 的湿度值 ， 结合弯道半径 ｒ ，摩擦系数 ｉ ｉ 与当地重力加速度 ｇ 算 出车辆在人弯时不会 冲出弯道的最大速度 （ 见公式② ） ， 并与车辆 的实 际速度作 比较 ， 一旦车辆超速 ，则在显示器上显示相关提示语 ，并发出 警报 ， 提 醒司机降速 ， 从 而达到测速和预警与的双重 目 的。 超声 波测速原理 ：假设 ｔ 时刻超声波模块测量得到距离前方车辆的 距离为 Ｌ １ ， ｔ ２ 时刻测量得到距离前方车辆 的距离为 ｋ， 则车辆行驶 的速度
弯道超速安全预警系统
实际情景示意图
系统设计思路及物理原理
系统设计思路
小车最初在直道上行驶，当检测到小车进入测量范 围后，处理器控制超声波收发装置测量出车辆的实 际距离，同时控制温湿传感器测量空气湿度，并通 过传感器返回来的值算出其对应的典型摩擦系数， 在弯道半径r和当地重力加速度g已知的情况下，算 出最大安全距离，并与车辆的实际距离相比较，如 果车辆超速，处理器将控制显示器显示警示标语， 同时控制报警装置发出声响，提醒司机降速，达到 预警的目的，防止事故的发生。
K称为灵敏系数，受天气情况，弯道的角度与坡度，驾驶者驾驶 水平与反应时间等因素的影响，K≤1。
3、摩擦系数u的确定 空气湿度对车辆与地面的摩擦系数有较大影响， 设空气湿度为RH%，摩擦系数u与空气湿度大致 呈一个线性关系：
a，b是两个常量系数，通过对数据的测量得到 a≈3.57，b≈1.15 ，测量数据表格如下：
物理原理
1、超声波测速原理：假设t1时刻超声波模块 测量得到距离前方车辆的距离为L1，t2时刻 测量得到距离前方车辆的距离为L2，则车辆 行驶的速度可表示为：
2、最大安全速度计算：最大安全速度的计算：由相关物 理知 识已知，入弯时要保证车辆不会冲出，应该满足的条件为:
其中摩擦系数为u，弯道半径为r，当地重力加速度为g，实际最 大安全速度应该为理论安全最大速度的k倍 ，即：
综上所述，我们设计的装置有很好的实用性和可移植性，如 果能投入到运用中，一定能十分好的为交通安全系统和司机 服务，作出其应有的贡献。
针对弯道场景的角毫米雷达数据处理研究
10.16638/ki.1671-7988.2020.17.013针对弯道场景的角毫米雷达数据处理研究*何佳，郭蓬，唐风敏，张正奇，夏显召（中国汽车技术研究中心有限公司汽车工程研究院，天津300300）摘要：车辆盲区监测系统作为辅助驾驶员视角的系统，对减少驾驶员观测盲区具有重要意义。
角毫米波雷达数据基于直角坐标系进行数据处理，而当车辆处于弯道行驶时，常用方法很难判断后方车辆是否与本车辆在同一车道上。
基于此，提出基于车辆转向模型和最小二乘法轨迹圆拟合相结合的道路曲率计算方法，从而判断其它车辆与本车之间的相对车道位置，以此推测其它车辆是否对本车的正常行驶带来危险，从而当车辆在弯道行驶时降低盲区监测系统的误报率。
关键词：盲区监测；转向模型；道路曲率中图分类号：TN95 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)17-46-03Research on Data Processing of Angular Radar for Curve Scene*He Jia, Guo Peng, Tang Fengmin, Zhang Zhengqi, Xia Xianzhao( China Automotive Technology&Research Center Co. Ltd Automotive Engineering Research Institute, Tianjin 300300 )Abstract: As an assistant driver's visual angle system, vehicle blind area monitoring system is of great significance to reduce the blind area observed by drivers. The data of the angular radar is processed based on the rectangular coordinate system, but when the vehicle is in a curve, it is difficult to judge whether the rear vehicle is in the same lane with the vehicle. Based on this, a road curvature calculation method based on the combination of the vehicle steering model and the least square method of track circle fitting is proposed to judge the relative lane position between other vehicles and the vehicle, so as to speculate whether other vehicles bring danger to the normal driving of the vehicle, so as to reduce the false alarm rate of the blind area monitoring system when the vehicle is driving in the curve.Keywords: Blind area monitoring; Steering model; Road curvatureCLC NO.: TN95 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)17-46-03引言由于车辆自身结构设计以及驾驶员注意力不集中的问题，驾驶员驾驶车辆时不可避免的存在视觉盲区，驾驶员视觉盲区分为多种，对驾驶员影响最大的视觉盲区为后视镜盲区，其后方的车辆或行人如果处于后视镜盲区内，由于驾驶员无法对其进行观测，将对驾驶员的安全带来潜在危险[1-3]。
基于汽车雷达的弯道行驶车辆防撞算法
基于汽车雷达的弯道行驶车辆防撞算法胡晨曦;杜自成;张祎博;李飞【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】本文提出了一种汽车雷达弯道防撞算法，首先利用 Hough 变换在雷达的距离-方位观测结果中提取道路边界，再根据目标车辆与本车相对于道路边界的位置确定两车是否位于同一车道，进而判断两车是否可能发生碰撞。
算法能够有效提升雷达在汽车弯道行驶时的工作性能。
%An automotive radar based novel anti collision method in curve lane is proposed. Firstly, the lane boundary is extracted by using Hough transform technique. Then determine whether a target vehicle is in the same lane with the host vehicle on the basis of their relative distance to the road boundary; finally further judge if these two vehicles may cause collision. This method can improve operation efficiency of the automotive radar in curve lane.【总页数】5页(P6-9,30)【作者】胡晨曦;杜自成;张祎博;李飞【作者单位】西安电子工程研究所西安 710100;西安电子工程研究所西安710100;西安电子工程研究所西安 710100;西安电子工程研究所西安 710100【正文语种】中文【中图分类】TN959.73【相关文献】1.基于DSP与IVS-179的汽车雷达防撞预警系统 [J], 林阳;高红民2.基于AMR传感器的行驶车辆检测分类算法 [J], 周丰;王明哲;倪枫3.一种基于nRF401的弯道汽车防撞预警控制系统 [J], 林挺;吕佳佳;郭天太4.基于区域卷积网络的行驶车辆检测算法 [J], 曹长玉;郑佳春;黄一琦5.基于Zynq的汽车雷达防撞数据采集系统设计 [J], 高丽洁;王刚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。