[实用新型]一体化集成的车载障碍物检测和识别装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车主动安全技术领域，尤其涉及一体化集成的车载障碍物检测和识别装置。

背景技术

现有的车载障碍检测系统主要有基于相机的和基于雷达的两种。

基于相机的车载障碍检测系统通过可见光或红外相机获得视野范围内的图像，并通过某种模式匹配方法找到图像中的障碍及其位置信息。这种方法的缺点在于测量距离近，无法直接获得障碍速度信息，在恶劣天气条件下可用性降低，并且运算量较大，相比于基于雷达的检测系统可靠性低。

基于雷达的障碍检测系统通过激光、红外或毫米波雷达获得检测区域内的障碍物位置信息。这种方法的缺点在于无法识别障碍物的类型，无法准确描述障碍物的大小、轮廓。

本实用新型将毫米波雷达与相机集成为一套障碍物检测系统，安装在车前保险杠上方。首先用毫米波雷达回波混频信号一次检测过门限的潜在目标，测量障碍物的位置和速度，同时，一次过门限点云投影到相机焦平面形成感兴趣区域，在该区域附近进行模式匹配，进行障碍物确认，判定障碍物的类型。该一体化集成和像素级融合设计能减少虚警，获得障碍物准确位置、速度的同时，识别障碍物类型，同时减少图像处理模式匹配算法的运算量，提高处理速度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一体化集成的车载障碍物检测和识别装置，解决现有技术存在的缺憾，提高通过相机检测障碍物的准确度与恶劣天气下的系统可靠性，并能获得障碍物的位置、速度、类型、轮廓信息。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一体化集成的车载障碍物检测和识别装置，包含毫米波雷达传感器，单目相机传感器，雷达信号处理板，图像信号处理板，融合评估处理板。

所述毫米波雷达传感器位于雷达信号处理板前端，并与之连接。用于发射特定波形的射频信号，并接收障碍物反射回来的相应回波信号。进行混频后，得到I、Q两路正交的中频信号，发送给雷达信号处理板。

所述雷达信号处理板位于毫米波雷达传感器的后端与融合评估处理板的前端，并与之相连。用于分析回波信号，得到检测区域内的障碍物与其位置、速度信息，发送给融合评估处理板。

所述单目相机传感器位于图像信号处理板前端，并与之连接。用于获取视野范围内的图像，并传送给后端的图像信号处理板。

所述图像信号处理板位于单目相机传感器的后端，主要用于接收单目相机传感器的采集图像，根据模式匹配算法分析图像中的障碍物及其种类，得障碍物的位置与类型信息。另外，图像信号处理板根据也可以接收雷达信号处理板的障碍物位置、速度信息，在此基础上进行模式匹配，减少运算量。

所述融合评估处理板位于雷达信号处理板与图像信号处理板的后端与汽车电子控制单元(Electronic control unit, ECU) 的前端。用于融合雷达信号处理板得到的障碍物速度与位置，与图像信号处理板得到的障碍物类型与轮廓，得到检测区域内所有障碍物的位置、速度、类型、轮廓。并结合ECU中的车辆行驶状态数据评估障碍物的危险程度。最后将所有障碍物的数据发送给ECU，调整车辆行驶状况。

所述雷达传感器由发射天线、接受天线、PLL电路、混频器、VCO压控振荡器、滤波电路、波形生成器、放大器组成。

所述雷达信号处理板由电源模块、天线连接器、 AD转换器及处理器组成。

所述单目相机传感器由光学元件及图像采集设备组成。

所述图像信号处理板由网口及处理器及存储设备组成。

所述融合评估处理板由处理器以及与之相连的存储设备组成。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型提供一体化集成的车载障碍物检测和识别装置，使用毫米波雷达发射电磁波并分析回波信号，得到障碍物位置与速度。使用相机获得视野范围内的图像，并在雷达得到的障碍物附近进行模式匹配，识别障碍物类型，并得到其轮廓、大小。本实用新型的一体化集成和像素级融合设计能提高通过相机检测障碍物的准确度与恶劣天气下的系统可靠性，并能获得障碍物的位置、速度、类型、轮廓信息，相比于现有的车载障碍物检测设备，本实用新型扩大了检测范围，能得到障碍物的速度，提高了恶劣天气条件的准确率，降低了运算量。

附图说明

图1为本实用新型的使用示意图；

图2为本实用新型的结构示意图图。

具体实施方式