专利名称：测量相对速度的方法、雷达传感器以及汽车的制作方法
技术领域：
本发明属于速度测量技术领域，具体涉及一种测量相对速度的方法、采用所述方法的雷达传感器以及包括所述雷达传感器的汽车。
背景技术：
随着人们对汽车驾驶具体过程中的安全性、舒适性的要求不断提高，雷达传感器被广泛地应用在汽车中。雷达传感器在汽车中一般用于测量目标(即周围其他车辆或障碍物)的方位，以及本车与目标的相对距离和相对速度，根据本车与目标的相对速度信息，结合对应的相对距离信息可分析出本车与目标之间是否存在碰撞危险或者潜在的碰撞危险，以便在本车与目标存在碰撞危险时，能够及时提醒驾驶员刹车，并在驾驶员没有做出反应或者发生不可避免的碰撞情况时能及时通知车辆制动系统自动执行刹车，以避免发生碰撞 或者减轻碰撞的程度。另外，由于本车与目标之间的相对速度随时都可能发生变化，为了能更好的避免碰撞发生，就必须对所述相对速度进行实时监测。现有技术中，一般采用如下方法实时监测本车与目标的相对速度I)采用雷达传感器周期性测量本车与目标之间的相对距离，其中第i个测量到的相对距离为屯，i为大于等于I的整数；2)每隔k个相对距离测量计算一次本车与目标之间的相对速度，其中第i个得到的相对速度为Vi，则J 二d di)(2)
' kxT式(2)中，kXT为第(i+k)个测量到的相对距离di+k与第i个测量到的相对距离Cli之间的时间间隔；T为相对距离的测量周期。可以看出，在现有测量本车与目标的相对速度的方法中，采用相等且固定的时间间隔测量相对速度，即依次采用所述时间间隔所测得的距离差(cU+di)除以时间间隔kXT，可见，该方法中，所述相对距离的测量误差对相对速度的精度的影响很大，特别是当障碍物相对距离缓慢变化时。为降低相对距离的测量误差对相对速度精度的影响，可增大所述时间间隔kXT，但这样的话势必会增加相对速度的测量时间；另外，所述相对速度测量方法没有考虑相对速度的准连续测量。因此所监测到的相对速度的数据也就无法精确体现相对速度的实时变化，从而导致雷达传感器的防撞效果不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种实时性好、测量精度高的测量相对速度的方法、采用所述方法的雷达传感器以及包括所述雷达传感器的汽车。解决本发明技术问题所采用的技术方案是
所述测量相对速度的方法，包括如下步骤I)周期性测量相对距离，其中第i个测量到的相对距离为Cli ；2)设定间隔阈值为ds并依次得到多个间隔距离，其中第i个得到的间隔距离为Di，所述Di按照如下步骤从Cli中选取ZlMfd1 设定为 D1;22)选出Di,其中i依次取大于等于2的整数若Dp1=Clv,根据I du — dv I > ds找到du,其中u是满足| du — dv | > ds且大于v的最小整数，则令Di=Clu;3)设定间隔带宽度为Ad并根据式(I)得到多个相对速度，其中第i个得到的相对速度为Vi,
/.) -DV1=-——-(I)
1 ya~b)i式(I)中，|DX — Dy| > Ad，y是大于等于I的整数，x是满足|Dx - Dy > Ad且大于I的最小整数；Dx=da ；Dy=db ；T为相对距离的测量周期。优选的是，所述步骤I)中，采用雷达传感器周期性测量相对距离，步骤I)中还包括如下步骤将测量到的第一个处于雷达传感器的量程范围内的相对距离作为Cl1。优选的是，所述步骤22)中还包括如下步骤在查找du的过程中，若测量到的相对距离超出雷达传感器的量程范围，则返回步骤I)。优选的是，所述步骤22)中还包括如下步骤设定查找次数上限为h ;在查找du的过程中，若找到dh+v且I dh+v — dv I ( ds,则设定当前相对速度为零，并返回步骤I)。本发明同时提供一种雷达传感器，所述雷达传感器包括相对距离测量单元，用于周期性测量相对距离，其中第i个测量到的相对距离为屯，并将测量到的相对距离Cli实时传输至间隔距离选取单元；间隔距离选取单元，其内预设有间隔阈值ds，用于根据周期性测量到的相对距离Cli及其内预设的间隔阈值ds实时得出多个间隔距离，其中第i个得到的间隔距离为Di，并将得到的所述间隔距离Di实时传输至相对速度计算单元；所述间隔距离选取单元执行以下步骤以从多个相对距离Cli中选出间隔距离Di 将Cl1设定为D1 ;选出Di,其中i依次取大于等于2的整数若Dp1=Clv,根据| du —dv| > ds找到du,其中u是满足|du —dv| > ds且大于v的最小整数,则令Di=Clu ;相对速度计算单元，其内预设有间隔带宽度A d，用于根据间隔距离选取单元得出的间隔距离Di及其内预设的间隔带宽度△ d实时计算得出相对速度Vi ；所述相对速度计算单元执行以下计算步骤以得出相对速度V1 = :::( I )式(I)中，第i个得到的相对速度为Vi; I Dx — Dy I > A d，y是大于等于I的整数，X是满足|DX — DyI > Ad且大于y的最小整数；Dx=da ；Dy=db ；T为相对距离的测量周期。优选的是，所述相对距离测量单元还用于将测量到的第一个处于相对距离测量单元的量程范围内的相对距离设定为屯。优选的是，所述雷达传感器还包括判断单元，所述判断单元用于接收相对距离测量单元测量到的相对距离屯，并判断所述相对距离Cli是否处于相对距离测量单元的量程范围内，如是，则将该处于相对距离测量单元的量程范围内的相对距离Cli实时传输至间隔距离选取单元；如否，则指令相对距离测量单元重新开始测量相对距离。优选的是，所述间隔距离选取单元中还预设有查找次数上限h ;所述间隔距离选取单元还用于在查找du的过程中，若找到(1_且|dh+v — dv|彡ds则发送置零信号至相对速度计算单元；所述相对速度计算单元还用于根据所述置零信号将当前相对速度设定为零并指令相对距离测量单元重新开始测量相对距离。本发明同时还提供一种汽车，包括雷达传感器，所述雷达传感器采用上述雷达传感器。有益效果(I)本发明所述测量相对速度的方法以及装置可将间隔带的位置设置成可准连续移动的方式(其移动的步长为IDi-Dp1I),因而能够根据任意时刻测量到的相对距离值自动开始进行基于间隔带宽度的相对速度的测量，即能够自动跟踪目标相对距离以实时确定相对速度，实现了相对速度的准连续测量和实时更新。(2)本发明所述测量相对速度的方法以及装置在间隔距离Di的选择上(i为大于等于2的整数)，由于预先设置了间隔阈值ds，故不论Cli如何变化(变大或变小)，只有满足
Cli-Dp11 >ds条件的Cli才会被赋值给Di,因此可应对相对距离发生突变(如相对距离由增加变为减小，或由减小变为增加)的情况。(3)本发明所述测量相对速度的方法以及装置在选定间隔距离Di时(1为大于等于2的整数)，即查找du时，若测量到一系列变化缓慢的Cli且缓慢变化的Cli的数量累计到 设定的查找次数上限h时，仍未找到符合条件的du (所述条件为du与dv的差值的绝对值大于所述间隔阈值)，则自动跳出当前循环并将相对速度设定为0，然后重新开始周期性测量相对距离屯，故可应对相对距离长时间缓慢变化的情况。
图I为本发明实施例I中测量相对速度的方法的原理示意图；图2为本发明实施例I中测量相对速度的方法的流程图；图3为本发明实施例I中雷达传感器的结构示意图；图4为本发明实施例I中测量相对速度的方法的具体过程示意图。
具体实施例方式为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明测量相对速度的方法、采用所述方法的雷达传感器以及包括所述雷达传感器的汽车作进一步详细描述。所述测量相对速度的方法包括如下步骤I)周期性测量相对距离，其中第i个测量到的相对距离为Cli ；2)设定间隔阈值为ds并依次得到多个间隔距离，其中第i个得到的间隔距离为Di，所述Di按照如下步骤从Cli中选取ZlMfd1 设定为 D1;22)选出Di，其中i依次取大于等于2的整数若D^1=Clv,根据I du — dv I > ds找到du,其中u是满足| du — dv | > ds且大于v的最小整数，则令Di=Clu;3)设定间隔带宽度为Ad并根据式(I)得到多个相对速度，其中第i个得到的相对速度为Vi,
r n r/ A -",.(1、Vi =-—Cl)
{a-r>)l式(I)中，|DX — Dy| > Ad，y是大于等于I的整数，x是满足|DX - Dy > Ad且大于I的最小整数；Dx=da ；Dy=db ；T为相对距离的测量周期。所述雷达传感器包括相对距离测量单元，用于周期性测量相对距离，其中第i个测量到的相对距离为屯，并将测量到的相对距离Cli实时传输至间隔距离选取单元；间隔距离选取单元，其内预设有间隔阈值ds，用于根据周期性测量到的相对距离Cli及其内预设的间隔阈值ds实时得出多个间隔距离，其中第i个得到的间隔距离为Di，并将得到的所述间隔距离Di实时传输至相对速度计算单元；所述间隔距离选取单元执行以下步骤以从多个相对距离Cli中选出间隔距离Di 将Cl1设定为D1 ;选出Di,其中i依次取大于等于2的整数若Dp1=Clv,根据| du —dv| > ds找到du,其中u是满足|du —dv| > ds且大于v的最小整数,则令Di=Clu ;相对速度计算单元，其内预设有间隔带宽度A d，用于根据间隔距离选取单元得出的间隔距离Di及其内预设的间隔带宽度△ d实时计算得出相对速度Vi ；所述相对速度计算单元执行以下计算步骤以得出相对速度Vi = —---( I )
'(a-b)T式(I)中，第i个得到的相对速度为Vi; I Dx — Dy I > A d，y是大于等于I的整数，X是满足|DX — DyI > Ad且大于y的最小整数；Dx=da ；Dy=db ；T为相对距离的测量周期。所述汽车包括上述的雷达传感器。实施例I :如图1、2所示,本实施例中所述测量相对速度的方法包括如下步骤slOl.周期性测量相对距离，其中第i个测量到的相对距离为屯。本实施例中，采用雷达传感器周期性测量相对距离屯。优选将测量到的第一个处于雷达传感器的量程范围内的相对距离作为Cl1,即找到有效的起始测量点(I1。sl02.设定间隔阈值为ds并依次得到多个间隔距离，其中第i个得到的间隔距离为Di。所述Di按照如下步骤从Cli中选取S102-2.选出Di，其中i依次取大于等于2的整数若Dp1=Clv,根据I du — dv I > ds找到du,其中u是满足| du — dv | > ds且大于v的最小整数，则令Di=C^优选的是，本实施例中，在查找du的过程中，若找到(1_且|dh+v— dv|彡ds，则设定当前相对速度为零并返回步骤slOl，即重新开始周期性测量相对距离屯。其中，h为设定的查找次数上限。优选的是，本实施例中，在查找du的过程中，若测量到的相对距离超出雷达传感器的量程范围，则返回步骤slOl，即重新开始周期性测量相对距离屯。sl03.设定间隔带宽度为Ad并根据式(I)得到多个相对速度，其中第i个得到的相对速度为Vi,
权利要求
1.一种测量相对速度的方法，其特征在于，包括如下步骤 1)周期性测量相对距离，其中第i个测量到的相对距离为Cli; 2)设定间隔阈值为ds并依次得到多个间隔距离，其中第i个得到的间隔距离为Di，所述Di按照如下步骤从Cli中选取 21)将Cl1设定为D1； 22)选出Di，其中i依次取大于等于2的整数 若Dp1=Clv,根据I du — dv I > ds找到du,其中u是满足| du — dv | > ds且大于v的最小整数，则令Di = du； 3)设定间隔带宽度为Ad并根据式(I)得到多个相对速度，其中第i个得到的相对速度为Vi,V=^^-(I) '{a-b)i 式(I)中，|DX —Dy| > A d，y是大于等于I的整数，X是满足|DX —Dy| > Ad且大于y的最小整数；Dx=da ；Dy=db ；T为相对距离的测量周期。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤I)中，采用雷达传感器周期性测量相对距离， 步骤I)中还包括如下步骤将测量到的第一个处于雷达传感器的量程范围内的相对距离作为Cl1O
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤22)中还包括如下步骤在查找du的过程中，若测量到的相对距离超出雷达传感器的量程范围，则返回步骤I)。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤22)中还包括如下步骤 设定查找次数上限为h ； 在查找du的过程中，若找到(1_且|dh+v — dv|彡ds，则设定当前相对速度为零，并返回步骤I)。
5.一种雷达传感器，其特征在于，所述雷达传感器包括 相对距离测量单元，用于周期性测量相对距离，其中第i个测量到的相对距离为Cli，并将测量到的相对距离Cli实时传输至间隔距离选取单元； 间隔距离选取单元，其内预设有间隔阈值ds，用于根据周期性测量到的相对距离Cli及其内预设的间隔阈值ds实时得出多个间隔距离，其中第i个得到的间隔距离为Di,并将得到的所述间隔距离Di实时传输至相对速度计算单元； 所述间隔距离选取单元执行以下步骤以从多个相对距离Cli中选出间隔距离Di 将Cl1设定为D1;选出Di,其中i依次取大于等于2的整数若Dp1=Clv，根据|du —dv| >ds找到du,其中u是满足|du — dv| > ds且大于v的最小整数,则令Di=Clu ； 相对速度计算单元，其内预设有间隔带宽度△ d，用于根据间隔距离选取单元得出的间隔距离Di及其内预设的间隔带宽度Ad实时计算得出相对速度Vi ； 所述相对速度计算单元执行以下计算步骤以得出相对速度 式(I)中，第i个得到的相对速度为Vi ； I Dx-Dy| > Ad,y是大于等于I的整数，X是满足|DX — DyI > Ad且大于y的最小整数；Dx=da ；Dy=db ；T为相对距离的测量周期。
6.根据权利要求5所述的雷达传感器，其特征在于，所述相对距离测量单元还用于将测量到的第一个处于相对距离测量单元的量程范围内的相对距离设定为屯。
7.根据权利要求6所述的雷达传感器，其特征在于，所述雷达传感器还包括判断单元，所述判断单元用于接收相对距离测量单元测量到的相对距离屯，并判断所述相对距离Cli是否处于相对距离测量单元的量程范围内，如是，则将该处于相对距离测量单元的量程范围内的相对距离Cli实时传输至间隔距离选取单元；如否，则指令相对距离测量单元重新开始测量相对距离。
8.根据权利要求5所述的雷达传感器，其特征在于，所述间隔距离选取单元中还预设有查找次数上限h ;所述间隔距离选取单元还用于在查找du的过程中，若找到(1_且|dh+v —dv| ( ds则发送置零信号至相对速度计算单元；所述相对速度计算单元还用于根据所述置 零信号将当前相对速度设定为零并指令相对距离测量单元重新开始测量相对距离。
9.一种汽车，包括雷达传感器，其特征在于，所述雷达传感器采用权利要求5-8中任一所述的雷达传感器。
全文摘要
本发明提供一种测量相对速度的方法，包括如下步骤周期性测量相对距离di；设定间隔阈值ds并依次得到多个间隔距离Di；其中，将d1设定为D1；选出Di，其中i依次取大于等于2的整数若Di-1=dv，根据|du－dv|＞ds找到du，其中u是满足|du－dv|＞ds且大于v的最小整数，则令Di＝du；设定间隔带宽度Δd并得到多个相对速度Vi；且Vi=(Dx－Dy)/((a-b)T)，|Dx－Dy|＞Δd，y是大于等于1的整数，x是满足|Dx－Dy|＞Δd且大于y的最小整数；Dx=da；Dy=db。相应地，还提供一种雷达传感器以及汽车。本发明测量相对速度的方法与现有技术相比实时性好、测量精度高。
文档编号G01S13/50GK102798857SQ20121026458
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者徐海峰, 刘翔宇 申请人:奇瑞汽车股份有限公司