[实用新型]一种汽车主动防撞雷达装置

说明书

技术领域

本实用新型属于雷达通信和汽车电子技术领域，特别是一种汽车主动防撞雷达装置。

背景技术

随着汽车工业的发展，无论是厂家还是消费者开始对汽车行驶安全问题越来越重视。在交通事故统计中，约85%的汽车追尾碰撞是因为驾驶员的疏忽大意而照成的。因此，如何控制或避免汽车碰撞成为了研究热点，汽车防撞雷达技术受到了越来越多人的重视，正在日益成为衡量汽车安全性能的一个重要技术。与超声波、红外线、激光等汽车防撞雷达相比，毫米波汽车防撞雷达具有带宽大、分辨率高、部件尺寸小、质量轻、体积小、能适应恶劣的天气环境以及全天候工作等特点，同时不仅可以探测目标的距离，还可以测量出目标的相对速度和方位角，具有较好的适应性和稳定性。

探测技术和波束形成技术的优劣直接影响汽车防撞雷达的精度和准确度，近些年来汽车防撞雷达技术得迅速的发展，其发展趋势包括以下几种：

第一，采用超声波、激光等单波束探测技术，同时使用多套传感器及信号处理设备来实现汽车前方多角度探测，例如中国专利多探头天线汽车倒车后视防撞雷达（专利号97237819.7）、一种汽车防撞雷达报警装置（专利号200620004241.4）、一种汽车防撞激光雷达系统处理告警信息的方法及装置（专利号201010229331.4），但因超声波和激光受天气状况影响较大而不能大量使用，同时多套传感器探测成本大大增加；

第二，采用微波、毫米波单波束探测，波束窄、分辨率高是其优点，例如中国专利毫米波汽车防撞雷达装置（专利号01211040.X）、全数字智能型汽车防撞雷达（专利号200820213509.4），但因为只是单波束探测，大大限制了汽车防撞雷达的探测范围，其弥补的办法是使用多套雷达探测系统放置在不同角度同时进行探测，终因成本大大增加而使方案变得不可行；

第三，采用微波、毫米波频率相控阵实现多波束的扫描，波束因频率的不同指向发生变化，例如微波汽车防撞驾驶雷达装置（专利号200320120396.0），但工作频带较窄是其先天不足，直接限制了波束扫描的探测范围。

综上所述，目前汽车防撞雷达技术普遍存在受环境影响大、成本高、探测范围窄、稳定性差等缺陷，不能保障汽车在驶过程中的安全性。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种探测范围大、重量轻、体积小、工作可靠、分辨率高、适应性好的汽车主动防撞雷达装置，该装置可以用来测距、测速还可以确定目标方位。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种汽车主动防撞雷达装置，天线阵、Butler矩阵多波束馈电分配/合成器、毫米波收发组件、波形发生器、中频放大电路、信号处理电路、显示告警模块和电源模块，其中波形发生器、中频放大电路均与毫米波收发组件连接，同时毫米波收发组件还通过Butler矩阵多波束馈电分配/合成器与天线阵连接，中频放大电路通过信号处理电路接入显示告警模块，所述电源模块分别与Butler矩阵多波束馈电分配/合成器、毫米波收发组件、波形发生器、中频放大电路、信号处理电路、显示告警模块的电源输入端连接。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：（1）采用了Butler矩阵作为馈电网络，实现了多波束赋形，使发射为平顶（宽）波束增加动态探测范围，接收为窄（单）波束定向接收；（2）大大减少了中频通道数量，探测精度更高、探测方向动态范围更大；（3）通过计算多普勒频移得到探测目标的距离和相对速度，对运动目标和静止目标都具有很好的检测性能；（4）在Butler矩阵电路的具体实现方面，采用了较为先进轻巧的基片集成波导（SIW）工艺技术设计完成，节省了系统装置所占空间。

附图说明

图1为本实用新型汽车主动防撞雷达装置的总体结构示意图。

图2为本实用新型汽车主动防撞雷达装置的波形发生器结构示意图。

图3为本实用新型汽车主动防撞雷达装置的毫米波收发组件结构示意图。

图4为本实用新型汽车主动防撞雷达装置的Butler矩阵多波束馈电分配/合成器结构示意图。

图5本实用新型汽车主动防撞雷达装置的Butler矩阵电路结构示意图。

图6为本实用新型汽车主动防撞雷达装置的多波束发射示意图。

图7为本实用新型汽车主动防撞雷达装置的中频放大电路结构示意图。

图8为本实用新型汽车主动防撞雷达装置的信号处理电路结构示意图。

具体实施方式  

下面结合附图和实施例对本实用新型做出进一步详细说明。