基于毫米波雷达的汽车开门防撞预警关键技术研究

发布时间：2022-08-10 13:56

　　汽车安全一直以来都是备受人们关注的问题,在目前车辆日益增多的情况下,交通事故形式呈现出多样化趋势。近年来,一种由于车内驾乘人员突然打开车门,导致后方运动目标与车门发生碰撞,造成人员伤亡的事故屡见不鲜,极大的危害了公共交通安全,因此,开展对汽车开门防撞预警关键技术的研究具有十分重要的意义。本文针对汽车侧后方运动目标,利用毫米波雷达对目标运动状态量进行测量并进行定位;针对车后运动目标状态的复杂性,研究了目标多种运动状态下基于时间逻辑的碰撞模型,将目标每种运动状态下目标在预警区域内停留的时间与预警门限进行对比,综合判断是否发出预警。本文的研究成果将进一步丰富开门碰撞预警算法模型,为开门防撞预警技术的实现提供了解决方案。首先,本文对开门防撞预警系统进行了总体设计;其次对目标检测传感器的类型进行了优缺点分析;在选择毫米波雷达为测量传感器后,对毫米波雷达的测距、测速、测角、测向原理进行了阐述;在此基础上,对汽车开门防撞预警系统的总体指标进行了分析,并阐述了每个循环下数字信号的处理流程。其次,本文采用运动学分析的方法建立开门防撞预警模型,当目标的方向角小于逃逸角阈值时,目标在预警区域内以加速、匀速以... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 汽车主动安全技术的发展及趋势
    1.3 开门防撞预警技术的研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 信号处理在开门防撞预警系统中的应用
    1.5 问题的提出
    1.6 本文的主要研究内容与结构安排
        1.6.1 主要研究内容
        1.6.2 主要结构安排
    1.7 本章小结
第二章 开门防撞预警系统基本理论研究
    2.1 引言
    2.2 汽车开门防撞预警系统的概述
        2.2.1 开门防撞预警系统的工作过程
        2.2.2 开门防撞预警系统的基本功能分析
    2.3 预警系统的模块组成及其功能
        2.3.1 系统的模块化构成
        2.3.2 各模块的功能
    2.4 目标状态信息测量
        2.4.1 传感器的选择
        2.4.2 毫米波雷达工作原理
    2.5 系统总体设计指标
    2.6. 开门防撞预警系统数字信号处理
    2.7 本章小结
第三章 基于TTC的开门安全预警模型的建立
    3.1 引言
    3.2 预警系统报警区域定义
    3.3 车辆侧后物体运动状态分析
    3.4 目标定位及信息预处理
    3.5 开门防撞安全预警模型
        3.5.1 雷达监测范围内开门防撞预警场景分析
        3.5.2 车后短距离范围内快速接近目标
        3.5.3 雷达盲区内目标碰撞预测
    3.6 安全时间阈值的确定
        3.6.1 开门时间估计
        3.6.2 固定预警时间阈值
    3.7 碰撞危险程度定义
        3.7.1 TCR的概念及考虑的因素
        3.7.2 时间碰撞危险度模型
    3.8 系统触发预警数学模型
        3.8.1 安全时间模型
        3.8.2 碰撞预警算法的规划
    3.9 本章小结
第四章 开门防撞预警系统逻辑及其集成可行性
    4.1 引言
    4.2 开门预警系统的启动条件分析
        4.2.1 雷达监测系统的开启条件
        4.2.2 报警控制功能开启条件
        4.2.3 特殊情况下本系统开启逻辑验证
    4.3. 系统自动退出机制
    4.4 开门防撞预警逻辑设计
        4.4.1 报警条件与报警类型
        4.4.2 预警系统功能逻辑
    4.5 侧后雷达盲点监测系统分析
        4.5.1 功能描述
        4.5.2 开启条件
        4.5.3 报警条件及类型
    4.6 技术融合后系统的可行性分析
        4.6.1 功能报警优先级分析
        4.6.2 各功能开启条件
    4.7 集成后侧后雷达系统的控制逻辑
    4.8 本章小结
第五章 试验研究
    5.1 引言
    5.2 试验目的
    5.3 测试系统说明
        5.3.1 系统框图
        5.3.2 试验器材说明
        5.3.3 雷达位置的安装
        5.3.4 试验车辆简介
    5.4 系统测量精度测试
        5.4.1 距离精度测试分析
        5.4.2 角度误差分析
        5.4.3 速度精度测试分析
    5.5 测量数据误差对预警时间的影响研究
        5.5.1 因素水平检验
        5.5.2 预警时间计算
        5.5.3 试验结果的计算与分析
    5.6 部分预警功能逻辑验证
        5.6.1 目标匀速直线运动下系统的逻辑验证
        5.6.2 特殊情况下的系统的逻辑验证
    5.7 本章小结
第六章 总结展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文与参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[8]雷达信号中的微多普勒信息提取方法与应用研究[D]. 吕蒙.浙江大学 2014
[9]基于双通道射频前端的汽车变道辅助雷达设计与实现[D]. 吴鹏飞.南京航空航天大学 2013
[10]FMCW雷达测距系统的研究与实现[D]. 岳文豹.中北大学 2013



本文编号：3673760