專利名稱：測量相對速度的方法、雷達(dá)傳感器以及汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于速度測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測量相對速度的方法、采用所述方法的雷達(dá)傳感器以及包括所述雷達(dá)傳感器的汽車。
背景技術(shù)：
隨著人們對汽車駕駛具體過程中的安全性、舒適性的要求不斷提高，雷達(dá)傳感器被廣泛地應(yīng)用在汽車中。雷達(dá)傳感器在汽車中一般用于測量目標(biāo)(即周圍其他車輛或障礙物)的方位，以及本車與目標(biāo)的相對距離和相對速度，根據(jù)本車與目標(biāo)的相對速度信息，結(jié)合對應(yīng)的相對距離信息可分析出本車與目標(biāo)之間是否存在碰撞危險(xiǎn)或者潛在的碰撞危險(xiǎn)，以便在本車與目標(biāo)存在碰撞危險(xiǎn)時，能夠及時提醒駕駛員剎車，并在駕駛員沒有做出反應(yīng)或者發(fā)生不可避免的碰撞情況時能及時通知車輛制動系統(tǒng)自動執(zhí)行剎車，以避免發(fā)生碰撞 或者減輕碰撞的程度。另外，由于本車與目標(biāo)之間的相對速度隨時都可能發(fā)生變化，為了能更好的避免碰撞發(fā)生，就必須對所述相對速度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用如下方法實(shí)時監(jiān)測本車與目標(biāo)的相對速度I)采用雷達(dá)傳感器周期性測量本車與目標(biāo)之間的相對距離，其中第i個測量到的相對距離為屯，i為大于等于I的整數(shù)；2)每隔k個相對距離測量計(jì)算一次本車與目標(biāo)之間的相對速度，其中第i個得到的相對速度為Vi，則J 二d di)(2)
' kxT式(2)中，kXT為第(i+k)個測量到的相對距離di+k與第i個測量到的相對距離Cli之間的時間間隔；T為相對距離的測量周期?？梢钥闯觯诂F(xiàn)有測量本車與目標(biāo)的相對速度的方法中，采用相等且固定的時間間隔測量相對速度，即依次采用所述時間間隔所測得的距離差(cU+di)除以時間間隔kXT，可見，該方法中，所述相對距離的測量誤差對相對速度的精度的影響很大，特別是當(dāng)障礙物相對距離緩慢變化時。為降低相對距離的測量誤差對相對速度精度的影響，可增大所述時間間隔kXT，但這樣的話勢必會增加相對速度的測量時間；另外，所述相對速度測量方法沒有考慮相對速度的準(zhǔn)連續(xù)測量。因此所監(jiān)測到的相對速度的數(shù)據(jù)也就無法精確體現(xiàn)相對速度的實(shí)時變化，從而導(dǎo)致雷達(dá)傳感器的防撞效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，提供一種實(shí)時性好、測量精度高的測量相對速度的方法、采用所述方法的雷達(dá)傳感器以及包括所述雷達(dá)傳感器的汽車。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
所述測量相對速度的方法，包括如下步驟I)周期性測量相對距離，其中第i個測量到的相對距離為Cli ；2)設(shè)定間隔閾值為ds并依次得到多個間隔距離，其中第i個得到的間隔距離為Di，所述Di按照如下步驟從Cli中選取ZlMfd1 設(shè)定為 D1;22)選出Di,其中i依次取大于等于2的整數(shù)若Dp1=Clv,根據(jù)I du — dv I > ds找到du,其中u是滿足| du — dv | > ds且大于v的最小整數(shù)，則令Di=Clu;3)設(shè)定間隔帶寬度為Ad并根據(jù)式(I)得到多個相對速度，其中第i個得到的相對速度為Vi,
/.) -DV1=-——-(I)
1 ya~b)i式(I)中，|DX — Dy| > Ad，y是大于等于I的整數(shù)，x是滿足|Dx - Dy > Ad且大于I的最小整數(shù)；Dx=da ；Dy=db ；T為相對距離的測量周期。優(yōu)選的是，所述步驟I)中，采用雷達(dá)傳感器周期性測量相對距離，步驟I)中還包括如下步驟將測量到的第一個處于雷達(dá)傳感器的量程范圍內(nèi)的相對距離作為Cl1。優(yōu)選的是，所述步驟22)中還包括如下步驟在查找du的過程中，若測量到的相對距離超出雷達(dá)傳感器的量程范圍，則返回步驟I)。優(yōu)選的是，所述步驟22)中還包括如下步驟設(shè)定查找次數(shù)上限為h ;在查找du的過程中，若找到dh+v且I dh+v — dv I ( ds,則設(shè)定當(dāng)前相對速度為零，并返回步驟I)。本發(fā)明同時提供一種雷達(dá)傳感器，所述雷達(dá)傳感器包括相對距離測量單元，用于周期性測量相對距離，其中第i個測量到的相對距離為屯，并將測量到的相對距離Cli實(shí)時傳輸至間隔距離選取單元；間隔距離選取單元，其內(nèi)預(yù)設(shè)有間隔閾值ds，用于根據(jù)周期性測量到的相對距離Cli及其內(nèi)預(yù)設(shè)的間隔閾值ds實(shí)時得出多個間隔距離，其中第i個得到的間隔距離為Di，并將得到的所述間隔距離Di實(shí)時傳輸至相對速度計(jì)算單元；所述間隔距離選取單元執(zhí)行以下步驟以從多個相對距離Cli中選出間隔距離Di 將Cl1設(shè)定為D1 ;選出Di,其中i依次取大于等于2的整數(shù)若Dp1=Clv,根據(jù)| du —dv| > ds找到du,其中u是滿足|du —dv| > ds且大于v的最小整數(shù),則令Di=Clu ;相對速度計(jì)算單元，其內(nèi)預(yù)設(shè)有間隔帶寬度A d，用于根據(jù)間隔距離選取單元得出的間隔距離Di及其內(nèi)預(yù)設(shè)的間隔帶寬度△ d實(shí)時計(jì)算得出相對速度Vi ；所述相對速度計(jì)算單元執(zhí)行以下計(jì)算步驟以得出相對速度V1 = :::( I )式(I)中，第i個得到的相對速度為Vi; I Dx — Dy I > A d，y是大于等于I的整數(shù)，X是滿足|DX — DyI > Ad且大于y的最小整數(shù)；Dx=da ；Dy=db ；T為相對距離的測量周期。優(yōu)選的是，所述相對距離測量單元還用于將測量到的第一個處于相對距離測量單元的量程范圍內(nèi)的相對距離設(shè)定為屯。優(yōu)選的是，所述雷達(dá)傳感器還包括判斷單元，所述判斷單元用于接收相對距離測量單元測量到的相對距離屯，并判斷所述相對距離Cli是否處于相對距離測量單元的量程范圍內(nèi)，如是，則將該處于相對距離測量單元的量程范圍內(nèi)的相對距離Cli實(shí)時傳輸至間隔距離選取單元；如否，則指令相對距離測量單元重新開始測量相對距離。優(yōu)選的是，所述間隔距離選取單元中還預(yù)設(shè)有查找次數(shù)上限h ;所述間隔距離選取單元還用于在查找du的過程中，若找到(1_且|dh+v — dv|彡ds則發(fā)送置零信號至相對速度計(jì)算單元；所述相對速度計(jì)算單元還用于根據(jù)所述置零信號將當(dāng)前相對速度設(shè)定為零并指令相對距離測量單元重新開始測量相對距離。本發(fā)明同時還提供一種汽車，包括雷達(dá)傳感器，所述雷達(dá)傳感器采用上述雷達(dá)傳感器。有益效果(I)本發(fā)明所述測量相對速度的方法以及裝置可將間隔帶的位置設(shè)置成可準(zhǔn)連續(xù)移動的方式(其移動的步長為IDi-Dp1I),因而能夠根據(jù)任意時刻測量到的相對距離值自動開始進(jìn)行基于間隔帶寬度的相對速度的測量，即能夠自動跟蹤目標(biāo)相對距離以實(shí)時確定相對速度，實(shí)現(xiàn)了相對速度的準(zhǔn)連續(xù)測量和實(shí)時更新。(2)本發(fā)明所述測量相對速度的方法以及裝置在間隔距離Di的選擇上(i為大于等于2的整數(shù))，由于預(yù)先設(shè)置了間隔閾值ds，故不論Cli如何變化(變大或變小)，只有滿足
Cli-Dp11 >ds條件的Cli才會被賦值給Di,因此可應(yīng)對相對距離發(fā)生突變(如相對距離由增加變?yōu)闇p小，或由減小變?yōu)樵黾?的情況。(3)本發(fā)明所述測量相對速度的方法以及裝置在選定間隔距離Di時(1為大于等于2的整數(shù))，即查找du時，若測量到一系列變化緩慢的Cli且緩慢變化的Cli的數(shù)量累計(jì)到 設(shè)定的查找次數(shù)上限h時，仍未找到符合條件的du (所述條件為du與dv的差值的絕對值大于所述間隔閾值)，則自動跳出當(dāng)前循環(huán)并將相對速度設(shè)定為0，然后重新開始周期性測量相對距離屯，故可應(yīng)對相對距離長時間緩慢變化的情況。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I中測量相對速度的方法的原理示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例I中測量相對速度的方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例I中雷達(dá)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例I中測量相對速度的方法的具體過程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明測量相對速度的方法、采用所述方法的雷達(dá)傳感器以及包括所述雷達(dá)傳感器的汽車作進(jìn)一步詳細(xì)描述。所述測量相對速度的方法包括如下步驟I)周期性測量相對距離，其中第i個測量到的相對距離為Cli ；2)設(shè)定間隔閾值為ds并依次得到多個間隔距離，其中第i個得到的間隔距離為Di，所述Di按照如下步驟從Cli中選取ZlMfd1 設(shè)定為 D1;22)選出Di，其中i依次取大于等于2的整數(shù)若D^1=Clv,根據(jù)I du — dv I > ds找到du,其中u是滿足| du — dv | > ds且大于v的最小整數(shù)，則令Di=Clu;3)設(shè)定間隔帶寬度為Ad并根據(jù)式(I)得到多個相對速度，其中第i個得到的相對速度為Vi,
r n r/ A -",.(1、Vi =-—Cl)
{a-r>)l式(I)中，|DX — Dy| > Ad，y是大于等于I的整數(shù)，x是滿足|DX - Dy > Ad且大于I的最小整數(shù)；Dx=da ；Dy=db ；T為相對距離的測量周期。所述雷達(dá)傳感器包括相對距離測量單元，用于周期性測量相對距離，其中第i個測量到的相對距離為屯，并將測量到的相對距離Cli實(shí)時傳輸至間隔距離選取單元；間隔距離選取單元，其內(nèi)預(yù)設(shè)有間隔閾值ds，用于根據(jù)周期性測量到的相對距離Cli及其內(nèi)預(yù)設(shè)的間隔閾值ds實(shí)時得出多個間隔距離，其中第i個得到的間隔距離為Di，并將得到的所述間隔距離Di實(shí)時傳輸至相對速度計(jì)算單元；所述間隔距離選取單元執(zhí)行以下步驟以從多個相對距離Cli中選出間隔距離Di 將Cl1設(shè)定為D1 ;選出Di,其中i依次取大于等于2的整數(shù)若Dp1=Clv,根據(jù)| du —dv| > ds找到du,其中u是滿足|du —dv| > ds且大于v的最小整數(shù),則令Di=Clu ;相對速度計(jì)算單元，其內(nèi)預(yù)設(shè)有間隔帶寬度A d，用于根據(jù)間隔距離選取單元得出的間隔距離Di及其內(nèi)預(yù)設(shè)的間隔帶寬度△ d實(shí)時計(jì)算得出相對速度Vi ；所述相對速度計(jì)算單元執(zhí)行以下計(jì)算步驟以得出相對速度Vi = —---( I )
'(a-b)T式(I)中，第i個得到的相對速度為Vi; I Dx — Dy I > A d，y是大于等于I的整數(shù)，X是滿足|DX — DyI > Ad且大于y的最小整數(shù)；Dx=da ；Dy=db ；T為相對距離的測量周期。所述汽車包括上述的雷達(dá)傳感器。實(shí)施例I :如圖1、2所示,本實(shí)施例中所述測量相對速度的方法包括如下步驟slOl.周期性測量相對距離，其中第i個測量到的相對距離為屯。本實(shí)施例中，采用雷達(dá)傳感器周期性測量相對距離屯。優(yōu)選將測量到的第一個處于雷達(dá)傳感器的量程范圍內(nèi)的相對距離作為Cl1,即找到有效的起始測量點(diǎn)(I1。sl02.設(shè)定間隔閾值為ds并依次得到多個間隔距離，其中第i個得到的間隔距離為Di。所述Di按照如下步驟從Cli中選取S102-2.選出Di，其中i依次取大于等于2的整數(shù)若Dp1=Clv,根據(jù)I du — dv I > ds找到du,其中u是滿足| du — dv | > ds且大于v的最小整數(shù)，則令Di=C^優(yōu)選的是，本實(shí)施例中，在查找du的過程中，若找到(1_且|dh+v— dv|彡ds，則設(shè)定當(dāng)前相對速度為零并返回步驟slOl，即重新開始周期性測量相對距離屯。其中，h為設(shè)定的查找次數(shù)上限。優(yōu)選的是，本實(shí)施例中，在查找du的過程中，若測量到的相對距離超出雷達(dá)傳感器的量程范圍，則返回步驟slOl，即重新開始周期性測量相對距離屯。sl03.設(shè)定間隔帶寬度為Ad并根據(jù)式(I)得到多個相對速度，其中第i個得到的相對速度為Vi,
權(quán)利要求
1.一種測量相對速度的方法，其特征在于，包括如下步驟 1)周期性測量相對距離，其中第i個測量到的相對距離為Cli; 2)設(shè)定間隔閾值為ds并依次得到多個間隔距離，其中第i個得到的間隔距離為Di，所述Di按照如下步驟從Cli中選取 21)將Cl1設(shè)定為D1； 22)選出Di，其中i依次取大于等于2的整數(shù) 若Dp1=Clv,根據(jù)I du — dv I > ds找到du,其中u是滿足| du — dv | > ds且大于v的最小整數(shù)，則令Di = du； 3)設(shè)定間隔帶寬度為Ad并根據(jù)式(I)得到多個相對速度，其中第i個得到的相對速度為Vi,V=^^-(I) '{a-b)i 式(I)中，|DX —Dy| > A d，y是大于等于I的整數(shù)，X是滿足|DX —Dy| > Ad且大于y的最小整數(shù)；Dx=da ；Dy=db ；T為相對距離的測量周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟I)中，采用雷達(dá)傳感器周期性測量相對距離， 步驟I)中還包括如下步驟將測量到的第一個處于雷達(dá)傳感器的量程范圍內(nèi)的相對距離作為Cl1O
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟22)中還包括如下步驟在查找du的過程中，若測量到的相對距離超出雷達(dá)傳感器的量程范圍，則返回步驟I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟22)中還包括如下步驟 設(shè)定查找次數(shù)上限為h ； 在查找du的過程中，若找到(1_且|dh+v — dv|彡ds，則設(shè)定當(dāng)前相對速度為零，并返回步驟I)。
5.一種雷達(dá)傳感器，其特征在于，所述雷達(dá)傳感器包括 相對距離測量單元，用于周期性測量相對距離，其中第i個測量到的相對距離為Cli，并將測量到的相對距離Cli實(shí)時傳輸至間隔距離選取單元； 間隔距離選取單元，其內(nèi)預(yù)設(shè)有間隔閾值ds，用于根據(jù)周期性測量到的相對距離Cli及其內(nèi)預(yù)設(shè)的間隔閾值ds實(shí)時得出多個間隔距離，其中第i個得到的間隔距離為Di,并將得到的所述間隔距離Di實(shí)時傳輸至相對速度計(jì)算單元； 所述間隔距離選取單元執(zhí)行以下步驟以從多個相對距離Cli中選出間隔距離Di 將Cl1設(shè)定為D1;選出Di,其中i依次取大于等于2的整數(shù)若Dp1=Clv，根據(jù)|du —dv| >ds找到du,其中u是滿足|du — dv| > ds且大于v的最小整數(shù),則令Di=Clu ； 相對速度計(jì)算單元，其內(nèi)預(yù)設(shè)有間隔帶寬度△ d，用于根據(jù)間隔距離選取單元得出的間隔距離Di及其內(nèi)預(yù)設(shè)的間隔帶寬度Ad實(shí)時計(jì)算得出相對速度Vi ； 所述相對速度計(jì)算單元執(zhí)行以下計(jì)算步驟以得出相對速度 式(I)中，第i個得到的相對速度為Vi ； I Dx-Dy| > Ad,y是大于等于I的整數(shù)，X是滿足|DX — DyI > Ad且大于y的最小整數(shù)；Dx=da ；Dy=db ；T為相對距離的測量周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雷達(dá)傳感器，其特征在于，所述相對距離測量單元還用于將測量到的第一個處于相對距離測量單元的量程范圍內(nèi)的相對距離設(shè)定為屯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雷達(dá)傳感器，其特征在于，所述雷達(dá)傳感器還包括判斷單元，所述判斷單元用于接收相對距離測量單元測量到的相對距離屯，并判斷所述相對距離Cli是否處于相對距離測量單元的量程范圍內(nèi)，如是，則將該處于相對距離測量單元的量程范圍內(nèi)的相對距離Cli實(shí)時傳輸至間隔距離選取單元；如否，則指令相對距離測量單元重新開始測量相對距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雷達(dá)傳感器，其特征在于，所述間隔距離選取單元中還預(yù)設(shè)有查找次數(shù)上限h ;所述間隔距離選取單元還用于在查找du的過程中，若找到(1_且|dh+v —dv| ( ds則發(fā)送置零信號至相對速度計(jì)算單元；所述相對速度計(jì)算單元還用于根據(jù)所述置 零信號將當(dāng)前相對速度設(shè)定為零并指令相對距離測量單元重新開始測量相對距離。
9.一種汽車，包括雷達(dá)傳感器，其特征在于，所述雷達(dá)傳感器采用權(quán)利要求5-8中任一所述的雷達(dá)傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種測量相對速度的方法，包括如下步驟周期性測量相對距離di；設(shè)定間隔閾值ds并依次得到多個間隔距離Di；其中，將d1設(shè)定為D1；選出Di，其中i依次取大于等于2的整數(shù)若Di-1=dv，根據(jù)|du－dv|＞ds找到du，其中u是滿足|du－dv|＞ds且大于v的最小整數(shù)，則令Di＝du；設(shè)定間隔帶寬度Δd并得到多個相對速度Vi；且Vi=(Dx－Dy)/((a-b)T)，|Dx－Dy|＞Δd，y是大于等于1的整數(shù)，x是滿足|Dx－Dy|＞Δd且大于y的最小整數(shù)；Dx=da；Dy=db。相應(yīng)地，還提供一種雷達(dá)傳感器以及汽車。本發(fā)明測量相對速度的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比實(shí)時性好、測量精度高。
文檔編號G01S13/50GK102798857SQ20121026458
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者徐海峰, 劉翔宇 申請人:奇瑞汽車股份有限公司