[发明专利]一种微波雷达式汽车防撞预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及微波雷达技术与DSP技术，具体是一种微波雷达式汽车防撞预警系统，系统的硬件模块包括雷达传感器、三角波调制输入模块、模拟信号硬件预处理模块、LCD显示、语音报警和无线传输等模块。在数字信号处理算法上，应用了FIR滤波，FFT算法，五点三次平滑算法及相应的谱峰提取算法和三角波变频算法。

背景技术

随着科技与社会的进步，汽车工业和高速高架公路得到了长足的发展，汽车产量也随之迅猛递增，汽车已不是一件奢侈品，像电视电话一样逐步驶入寻常百姓家。然而汽车是一把双刃剑，它在方便人们日常生活、促进经济发展和城市繁荣的同时，也给人类带来了巨大灾难。汽车交通安全事故犹如一只“钢铁猛兽”，时时刻刻都在威胁着人们的生命财产安全。据有关资料显示，汽车诞生以来的100多年间，全世界共有3000万人死于汽车事故，比第二次世界大战死亡的总和还要多，而且有愈演愈烈之势。据统计，全世界在每年的车祸中，约有70多万人死亡，1200多万人伤残，直接经济损失达5亿多美元。

根据专家实验表明，其实大部分的驾驶员在开车过程中都有能力避免交通事故的发生，但由于受到众多不定因素的影响，如心理、环境、昼夜节律等等，事故的发生率依然很高。

据统计，所有交通事故碰撞中有65%是由追尾碰撞引起的。特别在夜间、大雾及降雨降雪等恶劣环境下，能见度低，司机的可视范围小，再加上疲劳驾驶等因素，无法及时地对前方的路况作出准确判断而做出错误的操作，导致了交通事故的发生。在经济方面上，在我国，当遇到大雾及相关恶劣天气时，往往通过关闭桥梁或高速公路的方法来保证交通运输的安全。但是这不但浪费了资源，造成了一定的经济损失，同时也会让我国并不够发达的交通运输网变的更加阻塞。在社会民生方面，由于交通事故造成的死亡及伤残对家庭来说是沉重的打击，同时也加大了社会的负担，不利于和谐社会的构建。因此，研制汽车防撞预警系统，保护行车人员的人身安全，迫在眉睫，意义重大。

但是目前，较为先进的微波雷达检测主要核心技术和相关知识产权主要掌握在国外大型企业手中，对我国市场造成了一定程度的垄断。而且国外也只有少数高档车才配备有汽车防撞雷达预警系统。因此本发明通过设计一套方便实用的汽车防撞预警系统，作为驾驶员驾驶的辅助手段。在降低事故发生率的同时，通过对成本的控制使整个系统的价格让国内车主能够接受，有利于汽车防撞系统的普及，让汽车防撞系统不再是一个奢侈品。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种微波雷达式汽车防撞预警系统。

技术方案：一种微波雷达式汽车防撞预警系统，主要由信号采集系统、数据处理系统、及显示终端组成；所述信号采集系统包括雷达传感器、三角波调制模块和回波模拟信号预处理模块；信号采集系统安装于汽车前端，并通过线路与同样安装在汽车前端的数据处理系统的数字信号处理模块相连；所述显示终端包括LCD显示模快和语音报警模块，LCD显示模快和语音报警模块安装在车内，两者通过无线传输模块连接。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的微波雷达式汽车防撞预警系统，能对车辆前方路况进行实时探测，经DSP芯片处理所获得的前方车辆或障碍物的相对距离与速度信息，并以LCD显示和声音报警的方式提示驾驶员，有效保障驾驶人员的人身安全，具有一定的实用性与社会价值。

本发明以毫米FMCW调频连续波雷达作为前端数据收发模块，调制输入低频的三角波实现FMCW模式，调制后的雷达波发射经目标物反射得到雷达回波信号，由于延时及多谱勒效应，回波信号中就包含了距离与速度信息。本发明以DSP芯片为数据处理核心，首先通过放大模拟信号来尽量保有目标物的距离与速度信息，然后将处理过的模拟信号进行A/D转换，通过对采样数据进行数字滤波、功率谱估计、谱峰搜索，进而得到目标距离与速度的频谱信息。本发明在大量实际路测的基础上设置了门限曲线，便于谱峰有效性的判断以确定危险目标，降低虚警率。本发明具有经济、实用、易实现等特点，可以快速准确检测到前方车辆信息，及时发现危险目标并做出警报，确保行车安全。

附图说明

图1为本发明实施例的系统框图；

图2为本发明实施例的IVS-179雷达工作原理图；

图3为本发明实施例的回波模拟信号预处理电路图；

图4为本发明实施例的系统硬件结构示意图；

图5为本发明实施例的信号的产生及处理结构图；

图6为本发明实施例的数字信号处理流程图；