汽車防撞雷達(dá)概述

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1、第22卷第4期廣西工學(xué)院學(xué)報(bào)Vol.22No.42011年12月JOURNALOFGUANGX廣西工學(xué)院學(xué)報(bào)IUNIVERSITYOFTECHNOLOGY第Dec.201122卷文章編號(hào)1004-6410（2011）04-0054-05汽車防撞雷達(dá)概述韓峻峰，張惠敏，潘盛輝，林川（廣西工學(xué)院電子信息與控制工程系，廣西柳州545006）摘要：為發(fā)揮雷達(dá)技術(shù)在提高道路交通安全的重要性，總結(jié)國(guó)內(nèi)外汽車防撞雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展情況，介紹了汽車防撞雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及雷達(dá)技術(shù)在汽車防撞上的應(yīng)用，以及汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)、調(diào)制方式及其基本原理，最后對(duì)汽車防撞雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展作出了展望.關(guān)鍵詞：汽車防撞

2、；雷達(dá)技術(shù)；FMCW中圖分類號(hào)：U492.8文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A0引言隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展和汽車數(shù)量的快速增加，汽車相撞事故頻繁發(fā)生.研究表明：如果駕駛員在碰撞危險(xiǎn)出現(xiàn)的0．5s前得到預(yù)警，就可避免至少60％的追尾撞車事故，30％的迎面撞車事故和50％的路面相［1-2］關(guān)事故；若有1s鐘的預(yù)警時(shí)間，則可避免90％的事故；因此，研究如何利用汽車防撞雷達(dá)的先進(jìn)避撞技術(shù)，減少汽車相撞事故的發(fā)生，對(duì)道路交通的安全行車具有重要意義.本文通過(guò)對(duì)汽車防撞雷達(dá)技術(shù)研究從不同方面進(jìn)行了綜述.闡述了雷達(dá)技術(shù)在汽車防撞方面的可行性［3］研究，提出了雷達(dá)技術(shù)與數(shù)字硬件結(jié)合在參數(shù)方面能滿足產(chǎn)品的要求，對(duì)汽車防撞

3、雷達(dá)技術(shù)的研究具有一定的參考價(jià)值.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況隨著各種電子設(shè)備和技術(shù)的不斷成熟，汽車防撞雷達(dá)的研究階段表現(xiàn)各不相同.從60年代至70年代末，因微波理論及其器件集成水平低，系統(tǒng)硬件成本高，對(duì)于防撞雷達(dá)系統(tǒng)的性能要求沒(méi)有客觀的標(biāo)準(zhǔn)，因而各國(guó)研制出的防撞雷達(dá)樣機(jī)應(yīng)用效果差.從80年代中期至今，隨著微波技術(shù)［4］理論及其集成電路工藝制造技術(shù)的高速發(fā)展，以及微波處理器性價(jià)比的突飛猛進(jìn)，使得研制出低成本、高性能的汽車防撞雷達(dá)成為可能.進(jìn)入90年代以后，德國(guó)在開(kāi)發(fā)研究汽車防撞雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域方面有所突破.如奔馳汽車公司和英國(guó)勞倫斯電子公司聯(lián)合研制的汽車防撞雷達(dá)，工作頻率為35GHz，探測(cè)距離為1

4、50m，信號(hào)處理系統(tǒng)可以計(jì)算出前方車輛或障礙物的距離及相對(duì)速度，并根據(jù)本車速度計(jì)算出必要的安全距離，當(dāng)兩車距離小于計(jì)算的安全距離時(shí)，雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)燈光和聲音發(fā)出報(bào)警信號(hào).該裝置已安裝在小汽車、客車和卡車上試用多年，性能良好.另外，日本在先進(jìn)安全車輛控制與安全系統(tǒng)方面的研究比較早，主要代表是由EatonVORADTechnologies公司設(shè)計(jì)的60GHz的汽車防撞雷達(dá)，工作體制為FMCW，頻帶寬度為150MHz，作用距離為120m，可以分辨前方汽車的距離速度和角度，判斷是否有碰撞的危險(xiǎn)，若有危險(xiǎn)，可向司機(jī)發(fā)出警報(bào)信號(hào)和自動(dòng)校正汽車行駛方［2，5］向.以美國(guó)汽車防撞技術(shù)為主要代表性的E

5、aton公司研制出EVT－300防碰撞報(bào)警雷達(dá)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)單［4］脈沖雷達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)控行駛環(huán)境，可同時(shí)跟蹤多達(dá)20個(gè)目標(biāo)，但它只報(bào)告同一車道上的危險(xiǎn)目標(biāo).如果出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，雷達(dá)系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)距離的不同分別用不同的聲音和光信號(hào)進(jìn)行報(bào)警.由于受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展的制約，國(guó)內(nèi)對(duì)汽車?yán)走_(dá)的研究尚處于起步階段.車用防撞系統(tǒng)的研制水平相比收稿日期：2010-06-28基金項(xiàng)目：廣西科學(xué)基金項(xiàng)目（桂科自0832066，桂科青0991012）資助.作者簡(jiǎn)介：韓峻峰，博士，教授，研究方向：智能信息處理與智能控制,E－mail：hanjf＠139．com.第4期韓峻峰等：汽車防撞雷達(dá)概述55于國(guó)外仍然較低.

6、但國(guó)內(nèi)微電子和毫米波技術(shù)的發(fā)展已相當(dāng)成熟，有多家研究機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行毫米波天線和［2］收發(fā)組件的研究.喇叭天線和波導(dǎo)結(jié)構(gòu)收發(fā)前端已進(jìn)入實(shí)用化階段，為汽車毫米波雷達(dá)的研究奠定了基礎(chǔ).平面天線和前端集成化研究已經(jīng)展開(kāi).而且數(shù)字處理技術(shù)的飛速發(fā)展也為復(fù)雜信號(hào)的處理和噪聲的抑制提供了強(qiáng)大的支持.［2］中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所研制出的毫米波雷達(dá)系統(tǒng)具有重量輕、體積小和全天候等特點(diǎn)，工作頻率為35GHz，測(cè)距范圍＞100m，測(cè)速范圍＞100km／h，采用了先進(jìn)的DSP技術(shù).江蘇賽博電子有限公司與大專院校合作，研制成功的汽車?yán)走_(dá)防撞系統(tǒng)使用38GHz毫米波技術(shù)和高速DSP數(shù)字信號(hào)處理器.監(jiān)視前向車道上

7、靜止的和行駛的車輛，提供20個(gè)目標(biāo)的距離和接近速度數(shù)據(jù)判斷潛在碰撞危險(xiǎn)目標(biāo)，虛警率為1％，最小作用距離為1m.2005年，微系統(tǒng)所在國(guó)內(nèi)首次研制出24GHz全芯片集成的小型防撞雷達(dá)，其中關(guān)鍵雷達(dá)前端芯片MMIC混頻器和MMICVCO也是國(guó)內(nèi)首次研制成功，其芯片采用國(guó)際先進(jìn)的GaAsx25um工藝加工，擁有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán).［6］總體來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)雷達(dá)技術(shù)上還不夠成熟，沒(méi)有研制出可供裝車使用的產(chǎn)品，各方面的研究還需下功夫，以期拉近與國(guó)外雷達(dá)技術(shù)的差距.2雷達(dá)技術(shù)在汽車上的