一种盲区预警雷达以及盲区预警系统

摘要

本发明实施方式公开了一种盲区预警雷达以及盲区预警系统，盲区预警雷达包括第一探测组件和第二探测组件，第一探测组件用于发射第一电磁波，所述第一电磁波具有第一探测视角，第二探测组件用于发射第二电磁波，所述第二电磁波具有第二探测视角。其中，所述第一电磁波和第二电磁波的相邻两边相交或重合，且所述第一探测视角和第二探测视角叠加后的探测视场角大于或等于180度。通过以上设置，使得所述盲区预警雷达可进行视场角为180度的探测，消除了探测盲区，提高了汽车行驶的安全性。

说明书

技术领域

本发明实施方式涉及移动机器人技术领域，特别是涉及一种盲区预警雷达以及盲区预警系统。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，人们出行更依赖于汽车，但由于汽车左右两侧存在视觉上的盲点区域，汽车在行驶过程中，驾驶员很难准确识别盲区内所有的障碍物，容易导致安全事故的发生。

目前，在汽车盲区预警传感器当中，通常毫米波雷达的探测视场角范围为±60°～±75°，其探测视场角较小，出现较大的探测盲区，存在安全隐患。

发明内容

本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种满足探测视场角范围的盲区预警雷达以及盲区预警系统。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：一方面，提供一种盲区预警雷达，其包括：

第一探测组件，用于发射第一电磁波，所述第一电磁波具有第一探测视角；

第二探测组件，用于发射第二电磁波，所述第二电磁波具有第二探测视角；其中，

所述第一电磁波和第二电磁波的相邻两边相交或重合，且所述第一探测视角和第二探测视角叠加后的探测视场角大于或等于180度。

在一些实施例中，所述第一探测组件包括第一天线板和第一天线，所述第一天线设置于所述第一天线板，所述第一天线用于发射第一电磁波，所述第一电磁波具有所述第一探测视角；

所述第二探测组件包括第二天线板和第二天线，所述第二天线设置于所述第二天线板，所述第二天线用于发射第二电磁波，所述第二电磁波具有所述第二探测视角。

在一些实施例中，还包括：

电源芯片；

所述第一探测组件还包括第一射频芯片，所述第一射频芯片设置于所述第一天线板，且所述第一射频芯片与所述第一天线电性连接；

所述第二探测组件还包括第二射频芯片，所述第二射频芯片设置于所述第二天线板，且所述第二射频芯片与所述第二天线电性连接；其中，

所述电源芯片设置于所述第一天线板或所述第二天线板，且所述电源芯片与所述第一射频芯片和第二射频芯片电性连接，所述第一射频芯片和第二射频芯片电性连接。

在一些实施例中，还包括：

电源芯片和基带板；

所述第一探测组件还包括第一射频芯片，所述第一射频芯片设置于所述基带板，所述第一天线板连接于所述基带板，且所述第一射频芯片与所述第一天线电性连接；

所述第二探测组件还包括第二射频芯片，所述第二射频芯片设置于所述基带板，所述第二天线板连接于所述基带板，且所述第二射频芯片与所述第二天线电性连接；其中，

所述电源芯片设置于所述基带板，且所述电源芯片与所述第一射频芯片和第二射频芯片电性连接，所述第一射频芯片和第二射频芯片电性连接。

在一些实施例中，所述基带板的两端绕第一中心轴朝向彼此弯折所述预设夹角，并形成第一基板和第二基板，所述第一天线板与所述第一基板相对设置，所述第二天线板与所述第二基板相对设置。

在一些实施例中，所述基带板的两端绕第二中心轴朝向彼此弯折所述预设夹角，并形成第一基板和第二基板，所述第一天线板垂直于所述第一基板设置，所述第二天线板垂直于所述第二基板设置。

在一些实施例中，还包括：

浮动连接器，连接所述第一天线板和基带板，以及连接所述第二天线板和基带板。

在一些实施例中，还包括：

角度调节装置，连接所述第一天线板和第二天线板，所述角度调节装置用于调节所述第一天线板和第二天线板之间的预设夹角大小。

在一些实施例中，所述第一探测视角的值大于或等于120度，且小于或等于150度；

所述第二探测视角的值大于或等于120度，且小于或等于150度；

所述第一探测组件和第二探测组件呈预设夹角设置，所述预设夹角的值大于60度，且小于或等于120度。

在一些实施例中，所述第一探测视角和第二探测视角的大小均为130度，所述预设夹角为120度。

本发明还提供一种盲区预警系统，包括：

盲区预警雷达；以及，

声预警器、光预警器、振动预警器和/或显示屏预警器，所述盲区预警雷达与所述声预警器、光预警器、振动预警器和/或显示屏预警器电性连接。

与现有技术相比，本发明实施例提供一种盲区预警雷达以及盲区预警系统，盲区预警雷达包括第一探测组件和第二探测组件，第一探测组件用于发射第一电磁波，所述第一电磁波具有第一探测视角，第二探测组件用于发射第二电磁波，所述第二电磁波具有第二探测视角。其中，所述第一电磁波和第二电磁波的相邻两边相交或重合，且所述第一探测视角和第二探测视角叠加后的探测视场角大于或等于180度，使得所述盲区预警雷达可进行视场角为180度的探测，消除了探测盲区，提高了汽车行驶的安全性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明其中一实施例提供的一种盲区预警雷达的示意图；

图2是传统盲区预警雷达的示意图；

图3是本发明其中一实施例提供的一种盲区预警雷达的结构立体图；

图4是本发明其中一实施例提供的一种盲区预警雷达的结构立体图；

图5是本发明其中另一实施例提供的一种盲区预警雷达的结构立体图；

图6是图5的盲区预警雷达的另一角度立体图；

图7是本发明其中又一实施例提供的一种盲区预警雷达的结构立体图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供一种盲区预警雷达100，安装于汽车，用于对汽车左右两侧的视觉盲区进行探测，协助驾驶员准确识别盲区内的障碍物，避免车辆在行驶过程中与障碍物发生碰撞。

请参阅图1，图1为本发明其中一实施例提供的盲区预警雷达100的示意图，所述盲区预警雷达100包括第一探测组件10和第二探测组件20。第一探测组件10用于发射第一电磁波101，第一电磁波101具有第一探测视角，第一电磁波101用于探测第一探测视角内的待测目标，第一探测视角为第一电磁波101可探测到的角度范围。第二探测组件20用于发射第二电磁波201，第二电磁波201具有第二探测视角，第二电磁波201用于探测第二探测视角内的待测目标，第二探测视角为第二电磁波201可探测到的角度范围。其中，第一电磁波101和第二电磁波201的相邻两边相交或重合，且第一探测视角和第二探测视角叠加后的探测视场角大于或等于180度，第一探测视角和第二探测视角叠加后的探测视场角即为所述盲区预警雷达100的探测视场角。

在本发明其中一实施例中，第一探测视角和第二探测视角叠加是指，第一电磁波101和第二电磁波201的中心轴位于同一平面内且不相重合，同时，第一电磁波101和第二电磁波201的相邻两边相交或重合时，第一探测视角和第二探测视角的大小的总和。其中，被测目标的物象可通过盲区预警雷达100发射出的电磁波的最大范围的两条边缘构成盲区预警雷达100的探测视场角。应当理解，在本发明其他一些实施例中，第一探测视角和第二探测视角叠加是指，第一电磁波101和第二电磁波201的相邻两边相交或重合时，第一探测视角和第二探测视角的大小的总和。

可以理解的是，第一探测视角和第二探测视角的大小可以根据实际需要选择，同时，第一探测视角和第二探测视角的大小可以相等或不等，只需第一探测视角和第二探测视角叠加后的探测视场角大于或等于180度即可，例如，第一探测视角为和第二探测视角均为140度，或者，第一探测视角为130度，第二探测视角为140度。

如图2所示，图2为传统盲区预警装置200的示意图，传统的盲区预警装置200由于其探测视场角的大小为150度，其小于180度，存在探测盲区，且缺少了安装冗余度。具体地，将盲区预警装置200安装于汽车的左右其中一侧时，盲区预警装置200的探测视场角与汽车之间出现探测盲区，存在一定的安全隐患，且盲区预警装置200的视场角的中心轴需与汽车的中轴线垂直，否则盲区预警装置200的探测方位会出现偏差。因此，在盲区预警装置200安装于汽车的过程中，有较高的安装精度要求，且在安装完成后，还需要在较为苛刻校准环境进行校准，例如，较为空旷的自然环境、直行道路进行行驶动态校准等。

与传统的盲区预警装置200相比，本发明实施例提供的盲区预警雷达100整体的探测视场角大于或等于180度，一方面，使得盲区预警雷达100安装于汽车的一侧后，可对该侧进行视场角为180度的探测，消除了传统的盲区预警装置200的探测盲区，提高了汽车行驶的安全性；一方面，盲区预警雷达100的安装水平角度方向具有较大的冗余度，使得盲区预警雷达100可在水平方向±x度的冗余度范围内进行安装，在满足探测视场角的情况下，降低了安装精度要求，提高了安装速度；另一方面，在完成安装后，可在静止环境内，对盲区预警雷达100进行校准，无需在较为苛刻校准环境进行校准。

其中，x值的大小取决于盲区预警雷达100的探测视场角，例如，当盲区预警雷达100的探测视场角为190度时，x值为5，当盲区预警雷达100的探测视场角为200度时，x值为10。

请参阅图1和图3，图3为本发明其中一实施例提供的一种盲区预警雷达100的结构立体图，第一探测组件10包括第一天线板11和第一天线12，第一天线12设置于第一天线板11，第一天线12用于发射上述的第一电磁波101，第一电磁波101具有第一探测视角，第一电磁波101的中心轴垂直于第一天线板11，第一探测视角是以第一天线12的发射位置为起始位置，以被测目标的物象可通过第一电磁波101的最大范围的两条边缘构成的夹角。第一电磁波101为锥状波束的毫米波，波长为1～10mm，第一电磁波101可对第一探测视角范围内的待测目标进行障碍物有无、测距、测速和/或方位测量。

其中，第一天线12包括多个第一微带贴片天线121，多个第一微带贴片天线121相互平行地设置于第一天线板11的一面。相邻两个第一微带贴片天线121之间的间距决定了第一探测视场角大小，间距越大，则第一探测视场角越大。

第二探测组件20包括第二天线板21和第二天线22，第二天线22设置于第二天线板21，第二天线22用于发射上述的第二电磁波201，第二电磁波201具有上述的第二探测视角，第二电磁波201的中心轴垂直于第二天线板21，第二探测视角是以第二天线22的发射位置为起始位置，以被测目标的物象可通过第二电磁波201的最大范围的两条边缘构成的夹角。第二电磁波201为锥状波束的毫米波，波长为1～10mm，第二电磁波201可对第二探测视角范围内的待测目标进行障碍物有无、测距、测速和/或方位测量。

其中，第二天线22包括多个第二微带贴片天线221，多个第二微带贴片天线221相互平行地设置于第二天线板21的一面。相邻两个第二微带贴片天线221之间的间距决定了第二探测视场角大小，间距越大，则第二探测视场角越大。

在一些其他实施例中，所述第一电磁波101和第二电磁波201也可以通过其他结构实现发射，例如，通过两个激光器分别发射第一激光束和第二激光束，所述第一激光束和第二激光束即为所述第一电磁波101和第二电磁波201。

在一些其他实施例中，第一探测组件10和第二探测组件20也可以分别通过其他形式，以第一探测视角和第二探测视角对待测目标进行探测，例如，超声波等。

请复参图1，图1示出了第一电磁波101和第二电磁波201的相邻两边相交的情况。应当理解，在一些其他实施例中，可通过分别设置调整第一电磁波101和第二电磁波201的中心轴的夹角大小，以及第一电磁波101和第二电磁波201出射的起始位置的距离，使得第一电磁波101和第二电磁波201的相邻两边重合。

在本发明实施例中，第一天线板11和第二天线板21对称设置，且第一天线板11和第二天线板21呈预设夹角设置，第一电磁波101和第二电磁波201的相邻两边相交，且第一探测视角和第二探测视角叠加后的探测视场角大于或等于180度。其中，第一电磁波101和第二电磁波201的相交处，出现重合部分A以及错开部分B，重合部分A为第一电磁波101和第二电磁波201的共同的探测区域，错开部分B为第一电磁波101和第二电磁波201的探测盲区。

需要说明的是，在实际应用中，所述错开部分B的探测盲区较为靠近车身，且错开部分B的探测盲区位于第一电磁波101和第二电磁波201之间，面积较小，在汽车行驶的过程中，第一电磁波101和第二电磁波201便可对车身一侧进行180度视场角的探测，一般地，障碍物不会突然出现在错开部分B的探测盲区，当汽车于安装盲区预警雷达100的一侧出现障碍物时，障碍物便由第一电磁波101和第二电磁波201探测出，因此，错开部分B的探测盲区为非必要探测区域。

在本发明实施例中，第一探测视角的值大于或等于120度，且小于或等于150度；第二探测视角的值大于或等于120度，且小于或等于150度；第一探测组件10和第二探测组件20呈预设夹角设置，所述预设夹角的值大于60度，且小于或等于120度。其中，第一探测视角、第二探测视角和/或预设夹角越大，则错开部分B的探测盲区面积越小。需要说明的是，第一探测视角和第二探测视角的大小越大，在需要保证第一探测组件10和第二探测组件20的探测精度的前提下，则盲区预警雷达100的开发难度越大。

进一步地，第一探测视角和第二探测视角的值均大于120度。通过以上设置，使得了盲区预警雷达100可进行视场角大于180度的探测，且保证了盲区预警雷达100的安装冗余度，可使得盲区预警雷达100可在水平方向一定角度范围内进行安装，在满足探测视场角的情况下，降低了对盲区预警雷达100的安装精度要求，提高了安装速度。其中，由于车身的一侧实际需要探测的角度范围为180度，故，盲区预警雷达100超出180度的部分直接投射于车身，在安装完成后，可通过算法进行静止环境校准。

更进一步地，如图1所示，第一探测视角和第二探测视角的大小均为130度，预设夹角为120度。通过以上设置，保证了第一探测组件10和第二探测组件20的探测精度，在探测精度和开发难度中取得平衡点，减少错开部分B的探测盲区面积。其中，第一电磁波101和第二电磁波201出射的起始位置位于同一水平线上，第一探测视角和第二探测视角叠加后的探测视场角等于190度，其中，盲区预警雷达100的有效探测市场角度为180度，超出180度部分为盲区预警雷达100的安装冗余度，盲区预警雷达100可在水平方向±5度的冗余度范围内进行安装。

请结合图3和图4，图4为本发明其中一实施例提供的一种盲区预警雷达100的结构立体图，在本发明其中一实施例中，盲区预警雷达100还包括电源芯片30，第一探测组件10还包括第一射频芯片13，第一射频芯片13设置于第一天线板11，且第一射频芯片13与第一天线12电性连接，第二探测组件20还包括第二射频芯片23，第二射频芯片23设置于第二天线板21，且第二射频芯片23与第二天线22电性连接。电源芯片30设置于第一天线板11或第二天线板21，且电源芯片30与第一射频芯片13和第二射频芯片23电性连接，第一射频芯片13和第二射频芯片23电性连接，电源芯片30用于为第一射频芯片13和第二射频芯片23供电，第一射频芯片13用于将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，并通过第一天线12谐振发送出去，第二射频芯片23用于将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，并通过第二天线22谐振发送出去。

在具体实施过程中，第一天线板11和第二天线板21可通过BTB(board to board，板对板连接器)接口进行连接，或者FPC(Flexible Printed Circuit board，柔性印刷电路板)接口进行连接，以实现第一天线板11和第二天线板21之间的SPI(Serial PeripheralInterface，串行外设接口)、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)通信，第一天线板11和第二天线板21采用主从模式，通过一个CAN或CANFD接口对外进行检测信号输出。

请参阅图5和图6，图5为本发明其中另一实施例提供的一种盲区预警雷达100的结构立体图，图6为图5的盲区预警雷达100的另一角度立体图，盲区预警雷达100还包括电源芯片30和基带板40a，第一探测组件10还包括第一射频芯片13，第一射频芯片13设置于基带板40a，第一天线板11连接于基带板40a，且第一射频芯片13与第一天线12电性连接，第二探测组件20还包括第二射频芯片23，第二射频芯片23设置于基带板40a，第二天线板21连接于基带板40a，且第二射频芯片23与第二天线22电性连接。电源芯片30设置于基带板40a，且电源芯片30与第一射频芯片13和第二射频芯片23电性连接，第一射频芯片13和第二射频芯片23电性连接，电源芯片30用于为第一射频芯片13和第二射频芯片23供电，第一射频芯片13用于将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，并通过第一天线12谐振发送出去，第二射频芯片23用于将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，并通过第二天线22谐振发送出去。

请继续参阅图6，基带板40a的两端绕第一中心轴S1朝向彼此弯折上述的预设夹角，并形成第一基板41a和第二基板42a，第一天线板11与第一基板41a相对设置，第二天线板21与第二基板42a相对设置，且第一天线板11和第二天线板21呈预设夹角设置。

请参阅图7，图7为本发明其中又一实施例提供的一种盲区预警雷达100的结构立体图，基带板40b的两端绕第二中心轴S2朝向彼此弯折上述的预设夹角，并形成第一基板41b和第二基板42b，第一天线板11垂直于第一基板41b设置，第二天线板21垂直于第二基板42b设置，且第一天线板11和第二天线板21呈预设夹角设置。

进一步地，盲区预警雷达100还包括浮动连接器50，浮动连接器50连接第一天线板11和基带板(40a，40b)，以及连接第二天线板21和基带板(40a，40b)。具体地，一个浮动连接器50连接第一天线板11和第一基带板(41a，41b)，一个浮动连接器50连接第二天线板21和第二基带板(42a，42b)。

在具体实施过程中，第一天线板11和第二天线板21分别通过两个浮动连接器50，与第一基带板(41a，41b)和第二基带板(42a，42b)进行连接，以实现第一天线板11和第二天线板21之间的SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)、UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)通信，第一天线板11和第二天线板21采用主从模式，通过一个CAN或CAN FD接口对外进行检测信号输出。

在本发明一些实施例中，盲区预警雷达100还包括角度调节装置，角度调节装置连接第一天线板11和第二天线板21，角度调节装置用于调节第一天线板11和第二天线板21之间的预设夹角大小。

具体地，角度调节装置包括弹性装置、记忆合金以及驱动装置，弹性装置的两端分别连接第一天线板11和第二天线板21，弹性装置弹性压缩于第一天线板11和第二天线板21之间，记忆合金的两端分别连接第一天线板11和第二天线板21，驱动装置连接记忆合金，弹性装置用于提供弹性力，以使得第一天线板11和第二天线板21具有朝向远离彼此的方向转动，记忆合金用于通电收缩，以驱动第一天线板11和第二天线板21朝向靠近彼此的方向转动，从而改变第一天线板11和第二天线板21之间的预设夹角大小，驱动装置用于为记忆合金供电。其中，弹性装置和记忆合金均位于第一天线板11和第二天线板21的同一侧面，弹性装置可以是压簧，弹片，或扭簧等。

在一些其他实施例中，角度调节装置包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机分别连接第一天线板11和第二天线板21，第一天线板11和第二天线板21远离彼此的一端，或第一天线板11和第二天线板21靠近彼此的一端设置有齿轮部，第一电机和第二电机分别连接第一天线板11和第二天线板21的齿轮部，以分别驱动第一天线板11和第二天线板21转动，从而改变第一天线板11和第二天线板21之间的预设夹角大小。

本发明实施例还提供一种盲区预警系统，盲区预警系统包括声预警器、光预警器、振动预警器和/或显示屏预警器，以及如上所述的盲区预警雷达。盲区预警雷达100与声预警器、光预警器、振动预警器和/或显示屏预警器电性连接，盲区预警雷达100用于对待测目标进行障碍物有无、测距、测速和/或方位测量，声预警器用于盲区预警雷达100检测到障碍目标和车身之间的距离小于预设值时发出警报声，光预警器用于盲区预警雷达100检测到障碍目标和车身之间的距离小于预设值时发出闪烁的警告灯，振动预警器用于盲区预警雷达100检测到障碍目标和车身之间的距离小于预设值时产生振动，显示屏预警器用于盲区预警雷达100检测到障碍目标和车身之间的距离小于预设值时显示警告界面，其中，为保证驾驶员可快速察觉到障碍目标的出现，振动预警器安装于汽车的方向盘。其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。