一种基于77GHz毫米波雷达的平地机障碍物感测系统

摘要

本发明公开一种基于77GHz毫米波雷达的平地机障碍物感测系统，包括平地机车身、安装在平地机车身上的整车控制系统，还包括CANBus通讯系统、车载显控系统和安装在平地机车身上的雷达感测系统；雷达感测系统、整车控制系统和车载显控系统分别与CANBus通讯系统连接；雷达感测系统用于通过复合计算检测距离整车最远50m范围内的障碍物，并通过CANBus通讯系统输出数据信息；CANBus通讯系统以CAN总线为载体，接收发送信息数据流；车载显控系统通过接收雷达信息将数据进行可视化显示，并根据实际情况输出报警信号进行整机控制。本发明具有良好的人机工程，可以极大降低事故发生概率，保证平地机作业过程中的安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于77GHz毫米波雷达的平地机障碍物感测系统，属于平地机领域。

背景技术

平地机作为路面和矿区施工重要的辅助机械，随着国内外经济建设的发展，使用范围更加普遍，使用场景也更加危险复杂，对于施工过程中的安全重视程度也更高。由于车身过长，体积较大，在作业过程中平地机械的驾驶人员会有感知盲区，遇到过往的行人、车辆或大型障碍物时易造成事故与伤亡。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于77GHz毫米波雷达的平地机障碍物感测系统，有效减小因视野盲区导致的事故伤害。

为了实现上述目的，本发明采用的一种基于77GHz毫米波雷达的平地机障碍物感测系统，包括平地机车身、安装在平地机车身上的整车控制系统，还包括CANBus通讯系统、车载显控系统和安装在平地机车身上的雷达感测系统；

所述雷达感测系统、整车控制系统和车载显控系统分别与CANBus通讯系统连接；

所述雷达感测系统用于通过复合计算检测距离整车最远50m范围内的障碍物，并通过CANBus通讯系统输出数据信息；所述CANBus通讯系统以CAN总线为载体，接收发送信息数据流；所述车载显控系统通过接收雷达信息将数据进行可视化显示，并根据实际情况输出报警信号进行整机控制。

作为改进，所述雷达感测系统包括若干毫米波雷达、安装在平地机车身前后端的雷达安装支架，所述毫米波雷达固定在雷达安装支架上。

作为改进，所述毫米波雷达包括M0雷达、M1雷达、M3雷达、S1雷达和S3雷达。

作为改进，所述CANBus通讯系统包括CAN总线和CAN接收设备，CAN总线的波特率为250kBit/s。

作为改进，所述车载显控系统包括显示器和车载控制器，显示器和车载控制器配合对雷达传输数据进行复合计算。

作为改进，所述显示器采用JCP200-050A显示器。

作为改进，所述车载控制器为EPEC3610型。

与现有技术相比，本发明的平地机障碍物感测系统，具有良好的人机工程，可以极大降低因驾驶人员视野盲区导致的事故发生概率，保证平地机作业过程中的安全性；本发明具有自主设计的UI界面，可以将雷达探测情况实时显示并结合平地机车身部件提供障碍物报警功能；系统可以对驾驶人员所需要探测的距离进行标定，选择最合适的范围以及屏幕障碍物分辨率，进一步提高系统兼容性与可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的原理结构示意图；

图3为本发明中雷达自身障碍物位置信息描述直角坐标系；图中(A)为M0、M1、M3雷达的坐标系，(B)为S1、S3雷达的坐标系；

图4为经过复合计算并整合的雷达障碍物位置信息的新直角坐标系；

图5为本发明实施例中雷达显示界面简图。

图中：1、平地机车身，2、毫米波雷达。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语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，本文中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，不是旨在于限制本发明。

如图1、图2所示，一种基于77GHz毫米波雷达的平地机障碍物感测系统，包括平地机车身1、安装在平地机车身1上的整车控制系统，还包括CANBus通讯系统、车载显控系统和安装在平地机车身1上的雷达感测系统；

所述雷达感测系统、整车控制系统和车载显控系统分别与CANBus通讯系统连接；

所述雷达感测系统用于通过复合计算检测距离整车最远50m范围内的障碍物，并通过CANBus通讯系统输出数据信息；所述CANBus通讯系统以CAN总线为载体，接收发送信息数据流；所述车载显控系统通过接收雷达信息将数据进行可视化显示，并根据实际情况输出报警信号进行整机控制。

作为实施例的改进，如图1所示，所述雷达感测系统包括若干毫米波雷达2、安装在平地机车身1前后端的雷达安装支架，所述毫米波雷达2固定在雷达安装支架上。所述雷达感测系统包括五颗77GHz毫米波雷达，分别为M0、M1、M3、S1、S3雷达，在线束连接完善、电源供电正常情况下，实时探测车身周围障碍物情况。不同位置的雷达所传输的CAN报文不同，但是均是以雷达自身为原点对障碍物位置坐标的描述，坐标解析如图3所示。

所述CANBus通讯系统包括CAN总线与CAN接收设备，CAN总线波特率选用250kBit/s，对于系统中的数据信息进行可靠传输；

所述车载显控系统由显示器与车载控制器组成。显示器选用JCP200-050A五寸屏，该显示器显控一体，支持用户拥有12Mbytes的Nor Flash(存储用户代码)、1Mbytes的SDRAM(存储用户数据)。车载控制器为EPEC3610型，显示器与车载控制器配合对雷达传输的数据进行复合计算。

本发明的平地机障碍物感测系统，通过77GHz毫米波雷达感测车身周围的障碍物情况，并将信息以CAN报文为载体发送到CAN总线上。由显控一体的显示器接收信息进行复合计算并将结果显示在屏幕上，效果简图如图5所示，同时将运算结果以及控制策略传送到车载控制器进行相应平地机动作控制。

通过复合计算将多颗雷达探测到的位置信息整合以新的直角坐标系的方式进行显示。所建立的新的直角坐标系是以车身为原点，以障碍物作为坐标系中移动的其他点，如图4所示。通过显示器程序运算编辑，将新的直角坐标系显示于自主设计的UI界面，以使驾驶人员很清晰的获取视野盲区的障碍物情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。