毫米波雷达与机器视觉双模探测关键技术的研究

发布时间：2021-11-18 05:37

　　随着科学技术和社会的发展,智能驾驶成为未来交通通行的发展趋势。在提高汽车主动安全性能的同时,提升交通同行效率,提升驾乘人出行体验。感知是智能驾驶的前提,是智能汽车的眼睛。用于智能感知的传感器主要有摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达等,其中毫米波雷达和摄像头是两大关键技术。毫米波雷达在目标检测上具有探测距离远、测量结果精确、抗干扰能力强等优点,但是目标识别信息无法获得是雷达的一大缺陷。视觉传感器不具有这种缺陷,并且随着深度学习的发展,识别车辆、行人等目标的准确率大大提高,但是易受光照条件的影响,适用性不是很稳定。道路环境日趋复杂,使用多传感器相互融合的技术是发展智能驾驶的重要技术手段和汽车主动安全的重点发展方向之一。本文以智能驾驶的智能感知为研究背景,分别研究和改进了基于毫米波雷达的目标检测方法和基于机器视觉的目标检测方法,并在此基础上提出了毫米波雷达与机器视觉目标融合的车载前向感知探测检测方法。主要研究内容如下:1、基于意行SG24T1和SG24R1芯片设计了一发两收的24GHz毫米波雷达前端硬件电路。设计了一个用于24GHz雷达的微带天线阵列。前端和天线的关键指标符合24GHz... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Waymo雷达传感器

第一章绪论3在汽车厂商方面，通用汽车联合卡内基梅隆学院研发了雪佛兰TahoeBoss，安装了激光雷达、毫米波雷达、高精度GPS。德国大众研发的搭载在奥迪上的自动驾驶系统，具有两个毫米波雷达、八个超声波传感器和一个广角摄像机，在60km/h的速度以下实现完全的自动驾驶。Tesla研制的Autopilot系统，搭载了前置、侧方和车尾摄像头来实现360°影像，一个前向毫米波雷达用于探测前方距离较远的障碍物，12个超声波传感器用于探测周围的障碍物以及自动泊车，可以实现自动跟车、自动并线、车道保持等功能。在毫米波雷达芯片方面，德州仪器推出了一系列产品，其中AWR1642芯片是一款能够在76-81GHz频段运行的集成式单芯片FMCW雷达芯片。该器件采用低功耗45nmRFCMOS工艺构建，集成了射频模拟电路和数字处理DSP。AWR1642是汽车领域中的低功耗、自监控、超精确雷达系统的理想解决方案[7]。图1-2适用于汽车应用的自主雷达传感器[7]TI提出了基于AWR1642短距离雷达参考设计[8]，其特性有：适用于SRR的单芯片FMCW无线电探测和测距(RADAR)应用；检测80m范围内的物体（例如汽车和卡车），距离分辨率为35cm；以4.3cm的分辨率检测20m范围内的物体；对检测到的输出进行群集和跟踪处理；天线视野为±60o，且角度分辨率约为15o。可以应用在车道变换辅助系统（LCA），自主泊车，侧向来车警示系统（CTA），盲点监测系统（BSD）。

电子科技大学硕士学位论文4图1-3使用AWR1642的短距离雷达[8]图1-4使用AWR1642的短距离雷达系统原理图[8]在机器视觉方面，Mobileye由AmnonShashua教授和ZivAviram先生于1999年在以色列创立，其目标是开发提高驾驶安全的视觉系统。Mobileye提出的视觉系统只利用单摄像头，检测并跟踪前方道路上的车辆，提供范围，相对速度和车道位置数据。系统还通过检测车道标记和道路边缘，并测量车辆到道路边界的距离，从而实现前碰撞警告、车道偏离警告和车头实时监控，并能够连接到主动安全系统[9]。


本文编号：3502312