[发明专利]抑制雷达系统中雨滴杂波的方法和装置

说明书

本发明涉及雷达系统，具体地说，涉及抑制雷达系统中雨滴杂波的装置和方法，该雷达系统用于检测在主车辆驾驶员难于观察的区域中是否存在障碍物。

长期困扰车辆驾驶员的一个问题是难于观察在车内驾驶员位置不易观察到的位置或区域内接近车辆的障碍物或其它车辆。这种靠近车辆但却不能由驾驶员位置直接观察到的位置或区域通常称为“盲区”。例如，相对于车辆的前进方向顺时针测量，在角度90°～170°之间的区域(即，车辆右侧、驾驶员位置稍稍靠后的区域)就是典型的盲区，特别是对于大型车辆尤为如此，例如公共汽车和卡车。驾驶员在右转弯或并入右侧车道时没有注意到右侧盲区中的物体(通常是其它车辆)是大量交通事故的根源。另一个常见的盲区是车辆的正后方区域。在车辆倒车时(即后退)，尤其应当注意该区域。因此，车辆驾驶员能够检测到位于驾驶员盲区中的障碍物(特别是其它车辆)对于安全驾驶车辆是非常重要的。

解决盲区障碍物检测问题的一种现有技术方案是利用反光镜帮助车辆驾驶员检测是否存在可能带来灾难的障碍物。这类反射镜具有各种外形和各种透镜。除此之外，这类反射镜还安装在不同的位置以尽最大可能地帮助驾驶员检测盲区中是否存在障碍物。例如凹面镜通常安装在车辆的右侧，并对准右侧的盲区。

反光镜向驾驶员提供一些在车辆的特定盲区内是否存在障碍物的信息。然而，不利的是，反光镜在夜间或恶劣天气条件下毫无用处。即使在最好的条件下，使反射光畸变的反光镜通常需要驾驶员观察右后方的盲区。一些驾驶员发现很难恰当地理解反光镜中(例如通常用作右侧反光镜的凸面镜)出现的这种图像。此外，反光镜易于反射从后面接近的车辆前灯，由此使安装反光镜的车辆的驾驶员目眩。因此，需要更加完善、更加令人满意的解决方法。

另一种利用反光镜检测车辆盲区中是否存在障碍物的众知方法是在车辆上安装摄像机，为驾驶员提供车辆盲区中的障碍物的可视图像。然而，这种方法既复杂又昂贵，需要视频摄像机和视频监视器。此外，视频监视器可以提供复杂的图像，该图像即使在无畸变的条件下也难于在繁重交通条件下出现的紧张状态中快速地进行解读。此外，监视器还容易分散驾驶员的注意力。此外，与反光镜类似，这种摄像机系统在夜间或恶劣天气条件下例如雨天、冰雹或雪天将失去效用。

另一种使用反光镜的方法是将雷达波导向各个盲区。然后，检测雷达波的反射波，确定每个盲区中是否存在障碍物。1994年6月28日授予Alan Packett的、并已转让给本发明所有人的美国专利5,325,096公开了一种这样的系统，该系统在此引用作为参考。这些系统使用的是向车辆盲区发射射频(RF)信号的通用雷达收发机。发射信号由盲区中的障碍物反射。比较发射信号的频率和雷达系统接收的反射信号的频率，确定反射信号中是否存在多普勒频移。多普勒频移通常意味着盲区中存在障碍物。

不利的是，这种多普勒盲区传感器在恶劣天气条件下常常会产生误警(即检测到错误目标)，特别是在雨天。产生误警的主要原因有两个：1在雷达传感器附近的雨滴降落产生雨滴杂波；2来自潮湿道路表面、潮湿“非道路”表面和道路两侧潮湿树叶的反射。不利的是，现有技术车辆雷达系统有可能将雨滴杂波、潮湿道路表面和潮湿树叶误警为危险目标物体。结果，现有技术雷达系统将错误地警告驾驶员在驾驶员盲区内存在物体。这为驾驶员带来了干扰。主车辆(即，装有雷达系统的车辆)经过的雨滴杂波、潮湿道路表面和潮湿树叶使雷达系统错误地指示在主车辆盲区内存在物体，即使没有任何危险存在，这将使主车辆的驾驶员对雷达系统的可靠性失去信任，使系统不能有效地警告驾驶员存在真正的危险。另外，这种指示将分散驾驶员的注意力，干扰驾驶员。

因此，需要一种检测车辆盲区中是否存在危险障碍物的廉价方案。这种方案还应当能够在夜间和恶劣天气条件下使用，并且不会在主车辆经过时因道路两侧的雨滴杂波、潮湿道路表面和潮湿树叶而产生干扰条件。本发明提供了这样一种方案。