汽車變道輔助系統信號處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于汽車變道輔助領域，具體說是一種汽車變道輔助系統信號處理方法。
【背景技術】
[0002] 汽車變道輔助系統，主要是車輛在行駛時對車輛兩側的盲區進行探測，在汽車變 換道路有危險時給與警戒，主動檢測到潛在的危險目標的距離、速度W及角度信息，根據所 設定的預警口限進行危險預警，提醒駕駛員注意，從而告知司機何時是并線的最好時機，大 幅度降低了因變道而發生的交通事故。故汽車變道輔助系統的精準性尤為重要。
【發明內容】
[0003] 本發明提供了一種汽車變道輔助系統信號處理方法，可W有效地獲取汽車行駛過 程中，后方或相鄰車道對于汽車在進行變道過程中存在的危險目標的相關信息。
[0004] 為實現上述目的，本發明的技術方案是，汽車變道輔助系統信號處理方法，是通過 W下步驟實現的：
[0005] S1:對通道I和通道Π 的混頻信號進行A/D采樣處理；
[0006] S2:將一個周期的N點IQ采樣處理數據進行N點快速傅里葉變換FFT;
[0007] S3:快速傅里葉變換FFT后的復數模值做自適應口限檢測，輸出過口限點位置；
[000引S4:根據過口限點位置計算通道Π 與通道I之間的相位差，進而計算目標車輛相對 于行駛車輛的方位角度；
[0009] S5:計算目標車輛多普勒頻率，進而計算相對于行駛車輛的相對速度并給出速度 的方向。
[0010] 進一步的，步驟S4中通道Π 與通道I之間的相位差，是采用如下公式進行計算的：
[0011]
[001^ 其中，imag(Ynlyi)和real(Ynlyi)分另懐示第I通道過口限點位置數據的虛部和實 部，imag(Yn|y2)和real(Yn|y2)分別表示第Π 通道過口限點位置數據的虛部和實部，η為過 口限點位置。
[0013] 進一步的，步驟S4中的方位角度為：
[0014]
[0015] 其中，d為天線之間的距離，λ為工作頻率的對應的波長。
[0016] 進一步的，通道巧日通道Π 中輸出的過口限點位置值分別為m，n2,若m及Π2的值小 于P或大于q，則認為其是直流分量，不作為目標判定。
[0017] 進一步的，步驟S5中目標車輛多普勒頻率fd為：
[001 引
[0019] f s為采樣頻率，若m <N/2，則目標車輛在靠近，否則目標車輛在遠離。
[0020] 進一步的，步驟S5中的相對速度為:v = 0.00625fd。
[0021] 更進一步的，N的值為512。
[0022] 更進一步的，P的值為5，q的值為507。
[0023] 更進一步的，汽車變道輔助系統為毫米波雷達。
[0024] 本發明由于采用W上技術方案，能夠取得如下的技術效果:該發明方法可W有效 地獲取汽車行駛過程中，后方或相鄰車道對于汽車在進行變道過程中存在的危險目標的相 關信息，如目標車輛和本車輛的相對速度，相對方位角度W及目標車輛的靠近W及遠離信 息等信息。
[0025] 該發明方法的信號處理流程，對于今后研究汽車變道輔助系統的人員提供了一種 新的研發思路和途徑，由于采用本發明的信號處理方法，可提高汽車變道輔助系統的精準 性。
【附圖說明】
[00%]本發明共有附圖1幅：
[0027] 圖1為本發明的流程框圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。
[00巧]實施例1
[0030] 汽車變道輔助系統采用24G化工作頻率，波形采用恒頻波(CW波形）的方式，本方案 設計的汽車變道輔助系統的基本功能主要是測量汽車行駛道路兩側道路潛在危險目標的 相對速度W及角度信息。
[0031] 汽車變道輔助系統信號處理方法，是通過W下步驟實現的：
[0032] S1:對通道I和通道Π 的混頻信號進行A/D采樣處理；
[0033] S2:將一個周期的512點IQ采樣處理數據進行512點快速傅里葉變換FFT;
[0034] S3:快速傅里葉變換FFT后的復數模值做自適應口限檢測，輸出過口限點位置；
[0035] S4:根據過口限點位置計算通道Π 與通道I之間的相位差，進而計算目標車輛相對 于行駛車輛的方位角度；
[0036] 通道Π 與通道I之間的相位差，是采用如下公式進行計算的：
[0037]
[003引其中，imag(Ynlyi)和real(Ynlyi)分別表示第I通道過口限點位置數據的虛部和實 部，imag(Yn|y2)和real(Yn|y2)分別表示第Π 通道過口限點位置數據的虛部和實部，η為過 口限點位置；
[0039] 方位角度為：
[0040]
[0041 ] 其中，d = 6.2mm為天線之間的距離，λ= 12.5mm;
[0042] S5:計算目標車輛多普勒頻率，進而計算相對于行駛車輛的相對速度并給出速度 的方向：通道巧日通道Π 中輸出的過口限點位置值分別為m，n2,若m及Π 2的值小于5或大于 507，則認為其是直流分量，不作為目標判定。
[0043] 目標車輛多普勒頻率fd為：
fs為采樣頻率，若m<256，則目標車輛在靠 近，否則目標車輛在遠離；
[0044] 相對速度為:v = 0.00625fd。
[0045] 該實施例中汽車變道輔助系統為毫米波雷達，雷達是針對24GHZ波段的，也可W擴 展到其他波段，但是都不是連續的波段，比如可W是77GHz。本發明根據目標車輛在頻譜中 的位置點，獲得目標車輛的運行速度、靠近或是遠離的狀態，還有方位角度信息。將運些有 用信息傳輸到主控制器中進行分析、決策，從而判斷出目標車輛是否為危險車輛，從而給與 駕駛人員是普通警告還是緊急危險提醒，進而幫助駕駛員進行汽車變道。
[0046] W上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其 發明構思加 W等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 汽車變道輔助系統信號處理方法，其特征在于，是通過以下步驟實現的： S1:對通道I和通道Π 的混頻信號進行A/D采樣處理； S2:將一個周期的N點IQ采樣處理數據進行N點快速傅里葉變換FFT; S3:快速傅里葉變換FFT后的復數模值做自適應門限檢測，輸出過門限點位置； S4:根據過門限點位置計算通道Π 與通道I之間的相位差，進而計算目標車輛相對于行 駛車輛的方位角度； S5:計算目標車輛多普勒頻率，進而計算相對于行駛車輛的相對速度并給出速度的方 向。2. 根據權利要求1所述的汽車變道輔助系統信號處理方法，其特征在于，步驟S4中通道 Π 與通道I之間的相位差，是采用如下公式進行計算的：其中，imag(Yn|yi)和real(Yn|yi)分別表示第I通道過門限點位置數據的虛部和實部， imag(Yn|y2)和real(Yn|y2)分別表示第Π 通道過門限點位置數據的虛部和實部，η為過門限 點位置。3. 根據權利要求2所述的汽車變道輔助系統信號處理方法，其特征在于，步驟S4中的方 位角度為：其中，d為天線之間的距離，λ為工作頻率的對應的波長。4. 根據權利要求2或3所述的汽車變道輔助系統信號處理方法，其特征在于，通道I和通 道Π 中輸出的過門限點位置值分別為m，n2,若m及112的值小于ρ或大于q，則認為其是直流 分量，不作為目標判定。5. 根據權利要求1所述的汽車變道輔助系統信號處理方法，其特征在于，步驟S5中目標 車輛多普勒頻率fd為：fs為采樣頻率，若m <N/2，則目標車輛在靠近，否則目標車輛在遠離。6. 根據權利要求5所述的汽車變道輔助系統信號處理方法，其特征在于，步驟S5中的相 對速度為:v = 〇.〇〇625fd。7. 根據權利要求1或5所述的汽車變道輔助系統信號處理方法，其特征在于，N的值為 512〇8. 根據權利要求4所述的汽車變道輔助系統信號處理方法，其特征在于，ρ的值為5，q的 值為507。9. 根據權利要求1所述的汽車變道輔助系統信號處理方法，其特征在于，汽車變道輔助 系統為毫米波雷達。
【專利摘要】汽車變道輔助系統信號處理方法，是通過以下步驟實現的：對通道Ⅰ和通道Ⅱ的混頻信號進行A/D采樣處理；將一個周期的N點IQ采樣處理數據進行N點快速傅里葉變換FFT；快速傅里葉變換FFT后的復數模值做自適應門限檢測，輸出過門限點位置；根據過門限點位置計算通道Ⅱ與通道Ⅰ之間的相位差，進而計算目標車輛相對于行駛車輛的方位角度；計算目標車輛多普勒頻率，進而計算相對于行駛車輛的相對速度并給出速度的方向。本發明可以有效地獲取汽車行駛過程中，后方或相鄰車道對于汽車在進行變道過程中存在的危險目標的相關信息。
【IPC分類】G01S13/93, G01S13/62, G01S13/58
【公開號】CN105629234
【申請號】CN201511005263
【發明人】田雨農, 王鑫照, 周秀田, 史文虎
【申請人】大連樓蘭科技股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月29日