CN109466547A - 一种完全基于雷达含自动泊车功能的智能驾驶系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种完全基于毫米波雷达的并包含自动泊车功能和前后角障碍及环境检测功能的智能驾驶系统，包括分别采用短距或中距工作模式的左前毫米波雷达、右前毫米波雷达、左后毫米波雷达和右后毫米波雷达和汽车辅助系统处理单元，汽车辅助系统处理单元与毫米波雷达通信连接，并通过一外围总线与整车外围系统的车辆网关/车辆控制器通信连接。本发明还提供了多种汽车高级驾驶辅助方法。本发明的系统通过创新毫米波雷达的工作模式来替代传统的智能驾驶系统为了实现自动泊车功能而额外设置的超声波雷达，具有性能好、成本低、多功能复用、全天候和高可靠性的优势。

Description

一种完全基于雷达含自动泊车功能的智能驾驶系统及方法

技术领域

本发明涉及一种驾驶辅助系统，具体涉及一种完全基于毫米波雷达的智能驾驶系统及方法。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，汽车工业近年来面临着重大革新，自动驾驶已经成为各大汽车厂商和高校的研究热点。根据自动驾驶技术分级，L1级别的辅助驾驶是目前最为可行技术方案。这其中，汽车高级驾驶辅助系统(即智能驾驶系统)，已经逐渐成为各大汽车品牌在新产品中的标准配置。

现有的汽车高级驾驶辅助系统一般采用毫米波雷达作为车载雷达来实现前角或后角的驾驶辅助功能，比如BSD等。此外，汽车高级驾驶辅助系统还往往需要通过以下几种方式设置除毫米波雷达以外的其他类型的传感器，来实现自动泊车功能。

其一是设置摄像头，并单独基于摄像头来实现自动泊车功能，这种方式受着天气条件的影响比较大，而且摄像头视域相对偏小，无直接目标相对速度的感知能力，对距离的测试精度也不高。

其二是设置超声波雷达，并单独基于超声波雷达来实现自动泊车，但是额外的超声波传感器系统却会增加整个汽车高级驾驶辅助系统(ADAS)或是汽车自动驾驶(AD)系统的成本，超声波雷达也有相对测试视域小，测试距离短、测试周期偏长等缺点。

其三是设置摄像头和超声波雷达，并使两者相互配合，甚至还可以与实现驾驶辅助功能的毫米波雷达等相互配合，来实现全天候、高精度、高分辨率的4D-自动泊车系统，但这样设置的汽车高级驾驶辅助系统较为复杂，成本颇高。

尽管毫米波雷达也有少量在自动泊车系统中与其他传感器，比如激光雷达、摄像头和超声波雷达等相互配合，进行自动泊车的辅助补充功能，但目前尚不存在独立应用毫米波雷达实现自动泊车的方案，来使得汽车高级驾驶辅助系统可以仅仅采用毫米波雷达来同时实现前角或后角的驾驶辅助功能和自动泊车功能，而不需要另外设置超声波雷达。

发明内容

本发明的目的在于提供一种完全基于雷达含自动泊车功能的智能驾驶系统及方法，以解决现有的智能驾驶系统需要另外设置超声波雷达来实现自动泊车功能的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种智能驾驶系统，包括分别位于车辆的前保杠的两端的左前毫米波雷达和右前毫米波雷达，以及分别位于车辆的后保杠的两端的左后毫米波雷达和右后毫米波雷达，所述左前毫米波雷达、右前毫米波雷达、左后毫米波雷达和右后毫米波雷达分别采用短距工作模式或中距工作模式，以及一个汽车辅助系统处理单元，所述汽车辅助系统处理单元与所述左前毫米波雷达、右前毫米波雷达、左后毫米波雷达和右后毫米波雷达通信连接，并通过一外围总线与整车外围系统的车辆网关/车辆控制器通信连接。

所述汽车辅助系统处理单元通过多根雷达总线与所述左前毫米波雷达、右前毫米波雷达、左后毫米波雷达和右后毫米波雷达分别相连，或位于其中一个所述毫米波雷达内部并通过多根雷达总线与其余毫米波雷达分别相连。

所述智能驾驶系统还包括位于车辆的前保杠的正中央位置的前向毫米波雷达和/或位于车辆的后保杠的正中央位置的后向毫米波雷达，所述前向毫米波雷达和/或后向毫米波雷达与所述汽车辅助系统处理单元通信相连，所述前向毫米波雷达采用短距工作模式、中长距工作模式中的一种模式，所述后向毫米波雷达采用短距工作模式。

所述短距工作模式的工作频率在76～81GHz，其工作带宽大于1GHz，所述中长距工作模式的工作频率在76～77GHz，其工作带宽小于1GHz。

每个毫米波雷达均包括毫米波雷达传感器。

所述汽车辅助系统处理单元为IECU或域控制器，且与每个所述毫米波雷达的雷达传感器相连。

每个毫米波雷达均包括与所述毫米波雷达传感器相连的微控制单元。

所述汽车辅助系统处理单元为IECU或域控制器，与每个所述毫米波雷达的微控制单元相连；或者所述汽车辅助系统处理单元为其中一个毫米波雷达的微控制单元，并与其他毫米波雷达的微控制单元相连。

所述雷达总线和外围总线均为CAN、CAN-FD或以太网总线。

另一方面，本发明还提供了一种智能驾驶方法，包括：

S1：提供根据上文所述的智能驾驶系统，车辆点火，所有毫米波雷达初始化；

S2：车辆挂档，档位包括D档、R档、P档；

S3：汽车辅助系统处理单元判断档位，若档位判断为D档或R档，则判断泊车按钮是否激活；

S4：泊车按钮判断为未激活，左后毫米波雷达和右后毫米波雷达切换到中距工作模式，左前毫米波雷达和右前毫米波雷达切换到中距工作模式；

S5：左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达和右前毫米波雷达分别进行环境感知；

S6：左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达和右前毫米波雷达各自的微控制单元分别判断是否满足其所对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件，或汽车辅助系统处理单元综合判断是否满足左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达和右前毫米波雷达各自对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件；

S7：汽车辅助系统处理单根据所述步骤S6的判断结果进行决策，并向整车外围系统的车辆网关/车辆控制器发送相应的报警信息/控制命令，以实现步骤S6所述的汽车高级驾驶辅助功能。

其中，若步骤S3中档位判断为D档，则所述左后毫米波雷达和右后毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：盲点检测、换线辅助、后向碰撞前处理、和后向碰撞告警，

左前毫米波雷达和右前毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：低速自适应巡航控制、城区自动紧急刹车、前方横向交通警告、前向碰撞告警、和堵车辅助；

若步骤S3中档位判断为R档，则所述左后毫米波雷达和右后毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：后方横向交通警告；

左前毫米波雷达和右前毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：周围3-D环境感知，和定位与地图构建。

其中，所述毫米波雷达还包括位于车辆的前保杠的正中央位置的前向毫米波雷达，所述步骤S4还包括前向毫米波雷达切换到中长距工作模式，所述步骤S5还包括前向毫米波雷达进行环境感知，且所述步骤S6还包括前向毫米波雷达的微控制单元分别判断是否满足其所对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件，或汽车辅助系统处理单元综合判断是否满足包括前向毫米波雷达对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件。

其中，若步骤S3中档位判断为D档，则所述前向毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：全速范围自适应巡航控制、自动紧急刹车、前方横向交通警告、前向碰撞告警、堵车辅助、周围3-D环境感知，和定位与地图构建；

若步骤S3中档位判断为R档，则所述前向毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：周围3-D环境感知，和定位与地图构建。

另一方面，本发明还提供了一种智能驾驶方法，包括：

S1’：提供根据上文所述的智能驾驶系统，车辆点火，所有毫米波雷达初始化；

S2’：车辆挂档，档位包括D档、R档、P档；

S3’：汽车辅助系统处理单元判断档位，若档位判断为D档或R档，则判断泊车按钮是否激活；

S4’：泊车按钮判断为激活，左后毫米波雷达和右后毫米波雷达切换到短距工作模式，左前毫米波雷达和右前毫米波雷达切换到短距工作模式；

S5’：左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达和右前毫米波雷达分别探测其对应的视场范围内的参考目标，并将信号发送给汽车辅助系统处理单元；

S6’：汽车辅助系统处理单元103、203进行雷达目标的融合匹配。

其中，若档位判断为D档，则还包括步骤S7’：汽车辅助系统处理单元103、203对融合匹配后的结果进行车位检测、路径规划和碰撞检测，将报警信息/控制命令发送给整车外围系统的车辆网关/车辆控制器，以实现APA功能；

若档位判断为R档，则还包括步骤S7”：汽车辅助系统处理单元103、203判断融合匹配后的结果是否满足PDC功能的激活条件；

和步骤S8”：若判断为满足激活条件，汽车辅助系统处理单元103、203将声音和图形报警信息发送给整车外围系统的车辆网关/车辆控制器，以实现PDC功能。

优选地，所述左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达、右前毫米波雷达和前向毫米波雷达均包括微控制单元，且所述步骤S5还包括：左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达、右前毫米波雷达和前向毫米波雷达采用各自的微控制单元对探测到的雷达信号进行处理。

优选地，所述毫米波雷达还包括位于车辆的前保杠的正中央位置的前向毫米波雷达和位于车辆的后保杠的正中央位置的后向毫米波雷达，所述步骤S4还包括：前向毫米波雷达切换到短距工作模式，后向毫米波雷达处于短距工作模式；且所述步骤S5还包括：前向毫米波雷达和后向毫米波雷达分别探测其对应的视场范围内的参考目标，并将信号发送给汽车辅助系统处理单元。

另一方面，本发明还提供了一种智能驾驶方法，其特征在于，包括：

S1：提供根据上文所述的智能驾驶系统，车辆点火，所有毫米波雷达初始化；

S2：车辆挂档，档位包括D档、R档、P档；

S3：汽车辅助系统处理单元判断档位，若档位判断为P档，则左后毫米波雷达和右后毫米波雷达切换到中距模式；

S4：左后毫米波雷达和右后毫米波雷达分别进行环境感知；

S5：左后毫米波雷达和右后毫米波雷达分别判断是否满足DOW功能的激活条件，或汽车辅助系统处理单元综合判断是否满足DOW功能的激活条件；

S6：汽车辅助系统处理单元根据所述步骤S5的判断结果进行决策，并向整车外围系统的车辆网关/车辆控制器发送相应的报警信息/控制命令，以实现步骤S5所述的DOW功能。

本发明的智能驾驶系统通过将位于汽车的四个角的现有的毫米波雷达设置为具有多个可切换的工作模式的毫米波雷达，在前后角和前向汽车辅助驾驶功能的基础上增加了汽车自动泊车APA和停车距离控制PDC功能，通过创新毫米波雷达的工作模式来替代传统的智能驾驶系统为了实现自动泊车功能而额外设置的超声波雷达，可以节省目前由于增加比如超声波传感器的额外成本，因此具有性能好、成本低、多功能复用、全天候和高可靠性的优势，从而使得多功能驾驶辅助系统完全基于毫米波雷达的并包含自动泊车功能和前后角障碍及环境检测功能，为汽车驾驶员提供了极大的使用方便性和舒适度。本发明利用77GHz/79GHz频带共有5GHz(76GHz～81GHz)频率带宽的毫米波雷达来完成汽车自动泊车功能，从而使得其距离分辨率可以最好达到3厘米，距离检测精度到1厘米；其水平可检测视域范围可以到达150度，就能利用毫米波雷达更优越的性能，达到自动泊车APA和停车距离控制PDC功能对传感器测距精度的要求；其高分辨条件下可检测距离可以达到超过20米，比超声波的作用距离更远，从而更大程度的提高了泊车成功率。此外，在完成汽车自动泊车功能时，单个毫米波雷达还可以完成单超声波无法进行的目标的水平角度和相对速度的检测。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的智能驾驶系统的系统框图。

图2是如图1所示的智能驾驶系统的安装示意图。

图3是根据本发明的另一个实施例的智能驾驶系统系统框图。

图4是如图3所示的智能驾驶系统的安装示意图。

图5是挂挡模式选择示意图。

图6是D挡模式下的高级驾驶辅助方法的流程图。

图7是R挡模式下的高级驾驶辅助方法的流程图。

图8是P挡模式下的高级驾驶辅助方法的流程图。

具体实施方式

如图1-图2所示为根据本发明的第一实施例的智能驾驶系统100，其包括分别位于车辆的前保杠的两端的左前毫米波雷达111和右前毫米波雷达112、分别位于车辆的后保杠的两端的左后毫米波雷达113和右后毫米波雷达114、位于车辆的前保杠的正中央位置的前向毫米波雷达115、位于车辆的后保杠的正中央位置的后向毫米波雷达116，以及通过多根雷达总线1021分别与这六个毫米波雷达111、112、113、114、115、116相连的一个汽车辅助系统处理单元103，由此实现了汽车辅助系统处理单元103与每个毫米波雷达111、112、113、114、115、116的通信连接。该汽车辅助系统处理单元103通过一外围总线1022与整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW通信相连，从整车外围系统获取车辆信息(如车速、偏航角、方向盘转角、档位信息等)，并将报警信息/控制命令(如报警提示信号、转向控制信号、档位控制信号、速度控制信号等)发送给整车外围系统。

汽车辅助系统处理单元103为一个安装在车辆内部的智能电子控制单元(IECU)或域控制器。前向毫米波雷达115和/或后向毫米波雷达116，可以根据系统的探测覆盖范围和探测性能的需要省略。雷达总线1021和外围总线1022均为CAN、CAN-FD或以太网总线。

在本实施例中，每个毫米波雷达111、112、113、114、115、116均可以包含彼此相连的毫米波雷达传感器和微控制单元(MCU)，且汽车辅助系统处理单元103与这些毫米波雷达111、112、113、114、115、116的微控制单元相连，由此，毫米波雷达分别通过毫米波雷达传感器探测其对应的视场范围内的参考目标，并采用微控制单元对探测到的雷达信号进行处理，将经处理的参考目标信息(例如目标距离、速度、方位角、俯仰角度等)发送给汽车辅助系统处理单元103。

左前毫米波雷达111、右前毫米波雷达112、左后毫米波雷达113和右后毫米波雷达114的水平视域为±75度，均具有两种工作模式，即可以采用短距工作模式和中距工作模式。其中，短距工作模式的工作频率在76～81GHz，工作带宽大于1GHz，其探测距离短，最大检测距离可达45米，分辨率优于10厘米，且精度优于3厘米；中距工作模式的工作频率在76～77GHz，其工作带宽小于1GHz，探测距离中等，最大检测距离可达120米，分辨率优于30厘米，精度优于10厘米。

左前毫米波雷达111、右前毫米波雷达112、左后毫米波雷达113和右后毫米波雷达114的微控制单元(MCU)中安装有含其所对应的汽车高级驾驶辅助功能、并能根据汽车司机的前向行驶、倒车、泊车等指令进行工作模式之间的自动切换的软件，进而能够实现各种汽车高级驾驶辅助功能间的自动切换。

左后毫米波雷达113和右后毫米波雷达114所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：

a)盲点检测BSD、换线辅助LCA、后向碰撞前处理RPC、和后向碰撞告警RCW；

b)后方横向交通警告RCTA；

c)开门警告DOW；

d)自动泊车系统的APA功能(包括车位扫描、路径规划、和控制算法)、和停车距离控制PDC功能。

左前毫米波雷达111和右前毫米波雷达112所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：

a)低速自适应巡航控制ACC-City、城区自动紧急刹车AEB-Urban、前方横向交通警告FCTA、前向碰撞告警FCW、和堵车辅助TJA；

b)周围3-D环境感知，和定位与地图构建SLAM；

c)自动泊车系统的APA功能(包括车位扫描、路径规划、和控制算法)、和停车距离控制PDC功能。

前向毫米波雷达115具有两种工作模式，即可以采用短距工作模式、中长距工作模式，并可以在这两种模式间切换。其中，短距工作模式与上文所述的一致，而中长距工作模式的工作频率在76～81GHz，其工作带宽小于1GHz，其最大检测距离可达250米，分辨率优于1m，精度优于0.3m。

前向毫米波雷达115的微控制单元(MCU)中安装有含其所对应的汽车高级驾驶辅助功能、并能根据汽车司机的前向行驶、倒车、泊车等指令进行工作模式之间的自动切换的软件，进而能够实现各种汽车高级驾驶辅助功能间的自动切换。

前向毫米波雷达115所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：

a)全速范围自适应巡航控制Full Speed Range ACC和自动紧急刹车AEB；

b)刹车和重启Stop&Go，前方横向交通警告FCTA、前向碰撞告警FCW、和堵车辅助TJA；

c)周围3-D环境感知，和定位与地图构建SLAM；

d)自动泊车系统的APA功能(包括车位扫描、路径规划、和控制算法)、和停车距离控制PDC功能。

后向毫米波雷达116为超短距雷达，其水平视域约为150度，其采用为如上文所述的短距工作模式，最大检测距离可达45米，分辨率优于10厘米，且精度优于3厘米。

后向毫米波雷达116的微控制单元(MCU)中安装有自动泊车系统的APA功能(包括车位扫描、路径规划、和控制算法)、和停车距离控制PDC功能的软件，从而在泊车模式下能够实现自动泊车。

此外，汽车辅助系统处理单元103(即IECU或域控制器)内安装有6个雷达目标的融合与通信/控制决策软件，由此，汽车辅助系统处理单元103进行雷达目标的融合匹配，随后对融合匹配后的结果做出控制决策，将报警信息/控制命令发送给整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW，以实现各种汽车高级驾驶辅助功能。

再请参见图1-图2，在第二实施例中，智能驾驶系统100的结构与上文的实施例完全一致，包括分别位于车辆的前保杠的两端的左前毫米波雷达111和右前毫米波雷达112、分别位于车辆的后保杠的两端的左后毫米波雷达113和右后毫米波雷达114、位于车辆的前保杠的正中央位置的前向毫米波雷达115、位于车辆的后保杠的正中央位置的后向毫米波雷达116，以及通过多根雷达总线1021分别与这六个毫米波雷达111、112、113、114、115、116相连的一个汽车辅助系统处理单元103，由此实现了汽车辅助系统处理单元103与每个毫米波雷达111、112、113、114、115、116的通信连接。该汽车辅助系统处理单元103通过一外围总线1022与整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW通信相连。

区别仅在于，每个毫米波雷达111、112、113、114、115、116仅仅实现各自雷达对环境目标的检测，由汽车辅助系统处理单元103与这些毫米波雷达111、112、113、114、115、116的雷达传感器相连，进行目标的融合，由此，毫米波雷达探测完对应的视场范围内的参考目标，直接将未经处理的雷达信号发送给汽车辅助系统处理单元103。

在本实施例中，每个毫米波雷达111、112、113、114、115、116的水平视域与工作模式均与上文所述的完全一致。区别仅在于，由于毫米波雷达111、112、113、114、115、116不包含融合算法，而汽车辅助系统处理单元103(即IECU或域控制器)内安装有含以下汽车高级驾驶辅助功能、并能根据汽车司机的前向行驶、倒车、泊车等指令对毫米波雷达111、112、113、114、115、116的工作模式分别进行自动切换的软件，进而能够实现各种汽车高级驾驶辅助功能间的自动切换，并且对所有毫米波雷达探测的目标进行融合处理。

a)盲点检测BSD、换线辅助LCA、后向碰撞前处理RPC、和后向碰撞告警RCW；

b)后方横向交通警告RCTA；

c)开门警告DOW；

d)低速自适应巡航控制ACC-City、城区自动紧急刹车AEB-Urban、前方横向交通警告FCTA、前向碰撞告警FCW、和堵车辅助TJA；

e)周围3-D环境感知，和定位与地图构建SLAM；

f)全速范围自适应巡航控制Full Speed Range ACC和自动紧急刹车AEB；

g)刹车和重启Stop&Go；

h)自动泊车系统的APA功能(包括车位扫描、路径规划、和控制算法)、和停车距离控制PDC功能。

此外，汽车辅助系统处理单元103(即IECU或域控制器)内安装有6个雷达目标的融合与通信/控制决策软件，由此，汽车辅助系统处理单元103进行雷达目标的融合匹配，随后对融合匹配后的结果做出控制决策，将报警信息/控制命令发送给整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW，以实现上述各种汽车高级驾驶辅助功能。

如图3-图4所示为根据本发明的第三实施例的汽车辅助驾驶系统200，其分别位于车辆的前保杠的两端的左前毫米波雷达211和右前毫米波雷达212、分别位于车辆的后保杠的两端的左后毫米波雷达213和右后毫米波雷达214、位于车辆的前保杠的正中央位置的前向毫米波雷达215、位于车辆的后保杠的正中央位置的后向毫米波雷达216，以及位于左后毫米波雷达213内部并通过多根雷达总线2021与其他五个毫米波雷达211、212、214、215、216相连的一个汽车辅助系统处理单元203，由此实现了汽车辅助系统处理单元103与每个毫米波雷达111、112、113、114、115、116的通信连接。左后毫米波雷达213通过一外围总线2022与整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW通信，从整车外围系统获取车辆信息(如车速、偏航角、方向盘转角、档位信息等)，并将报警信息/控制命令(如报警提示信号、转向控制信号、档位控制信号、速度控制信号等)发送给整车外围系统。

其中，前向毫米波雷达215和/或后向毫米波雷达216可以根据系统的探测覆盖范围和探测性能的需要省略。雷达总线202为CAN、CAN-FD或以太网总线。

每个毫米波雷达211、212、213、214、215、216均包含毫米波雷达传感器和微控制单元(MCU)，且上文所述的汽车辅助系统处理单元203为其中的左后毫米波雷达213的微控制单元，并与其他五个毫米波雷达211、212、214、215、216的微控制单元相连。毫米波雷达211、212、213、214、215、216分别通过毫米波雷达传感器探测其对应的视场范围内的参考目标，并对探测到的雷达信号进行处理，将经微控制单元处理后的参考目标信息(例如目标距离、速度、方位角、俯仰角度等)发送给汽车辅助系统处理单元103来进行雷达目标的融合匹配。

在本实施例中，每个毫米波雷达211、212、213、214、215、216的水平视域、工作模式、以及其上安装的软件分别与上文的第一实施例中的毫米波雷达111、112、113、114、115、116完全一致，其区别仅在于，由于汽车辅助系统处理单元203为左后毫米波雷达213的微控制单元，因此，汽车辅助系统处理单元203(即左后毫米波雷达213的微控制单元)内安装有5+1个雷达目标的融合与通信/控制决策软件，由此，汽车辅助系统处理单元203进行雷达目标的融合匹配，随后对融合匹配后的结果做出控制决策，将报警信息/控制命令发送给整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW，以实现各种汽车高级驾驶辅助功能。

由于上述三个实施例的智能驾驶系统100只对有参考目标的车位适用，对于需要进行对停车位标线进行扫描的场景，智能驾驶系统100还可以额外配备环视摄像头系统，以增强该智能驾驶系统100的性能和可靠性。雷达检测目标与环视系统的检测目标的融合将在雷达内部的MCU、或是环视摄像头系统内部的MCU、或是IECU或域控制器中实现。

下面结合附图5-图8具体说明根据上文所述的本发明的智能驾驶系统100的智能驾驶方法。

该智能驾驶方法的第一实施例，如图6所示，具体包括以下步骤：

S1：提供根据上文所述的智能驾驶系统100、200，车辆点火，所有毫米波雷达111、112、113、114、115、116、211、212、213、214、215、216初始化；

S2：车辆挂档，档位包括D档(正常行驶和泊车模式)、R档(倒车模式)、P档(驻车模式)；

S3：汽车辅助系统处理单元103、203判断档位，若档位判断为D档，则判断泊车按钮是否激活；

S4：泊车按钮判断为未激活，左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214切换到中距工作模式，左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212切换到中距工作模式，前向毫米波雷达115、215切换到中长距工作模式；

S5：左后毫米波雷达113、213、右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211、右前毫米波雷达112、212和前向毫米波雷达115、215分别进行环境感知；

S6：左后毫米波雷达113、213、右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212和前向毫米波雷达115、215各自的微控制单元分别判断是否满足其所对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件，或汽车辅助系统处理单元103综合判断是否满足左后毫米波雷达113、213、右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211、右前毫米波雷达112、212和前向毫米波雷达115、215各自对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件；

其中，左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：盲点检测BSD、换线辅助LCA、后向碰撞前处理RPC、和后向碰撞告警RCW；

左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：低速自适应巡航控制ACC-City、城区自动紧急刹车AEB-Urban、前方横向交通警告FCTA、前向碰撞告警FCW、和堵车辅助TJA；

前向毫米波雷达115、215所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：全速范围自适应巡航控制Full Speed Range ACC、自动紧急刹车AEB前方横向交通警告FCTA、前向碰撞告警FCW、和堵车辅助TJA、周围3-D环境感知，和定位与地图构建SLAM。

S7：汽车辅助系统处理单元103、203根据所述步骤S6的判断结果进行决策，并向整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW发送相应的报警信息/控制命令，以实现步骤S6所述的汽车高级驾驶辅助功能。

该智能驾驶方法的第二实施例，如图6所示，其步骤S1’-S3’与智能驾驶方法的第一实施例的步骤S1-S3一致，此外，还包括以下步骤：

S4’：泊车按钮判断为激活，左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214切换到短距工作模式，左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212切换到短距工作模式，前向毫米波雷达115、215切换到短距工作模式，后向毫米波雷达116处于短距工作模式；

S5’：左后毫米波雷达113、213、右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211、右前毫米波雷达112、212、前向毫米波雷达115、215和后向毫米波雷达116分别探测其对应的视场范围内的参考目标，并将信号发送给汽车辅助系统处理单元103、203；

其中，步骤S5还可以包括：左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212、前向毫米波雷达115、215、后向毫米波雷达116采用各自的微控制单元对探测到的雷达信号进行处理。

S6’：汽车辅助系统处理单元103、203进行雷达目标的融合匹配；

S7’：汽车辅助系统处理单元103、203对融合匹配后的结果进行车位检测、路径规划和碰撞检测，将报警信息/控制命令发送给整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW，以实现APA功能。

该智能驾驶方法的第三实施例，如图7所示，其步骤S1-S7均与上文第一实施例中的步骤S1-S7一致，区别仅在于步骤S3中档位判断为R档，且所有毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能与第一实施例中的不一致，具体包括以下步骤：

S1：提供根据上文所述的智能驾驶系统100，车辆点火，所有毫米波雷达111、112、113、114、115、116、211、212、213、214、215、216初始化；

S2：车辆挂档，档位包括D档、R档、P档；

S3：汽车辅助系统处理单元103、203判断档位，若档位判断为R档，则判断泊车按钮是否激活；

S4：泊车按钮判断为未激活，左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214切换到中距工作模式，左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212切换到中距工作模式，前向毫米波雷达115、215切换到中长距工作模式；

S5：左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212和前向毫米波雷达115、215分别进行环境感知；

S6：左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212和前向毫米波雷达115、215各自的微控制单元3分别判断是否满足其所对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件，或汽车辅助系统处理单元103综合判断是否满足左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212和前向毫米波雷达115、215各自对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件；

其中，左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：后方横向交通警告RCTA；

左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：周围3-D环境感知，和定位与地图构建SLAM；

前向毫米波雷达115、215所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：周围3-D环境感知，和定位与地图构建SLAM；

S7：汽车辅助系统处理单元103、203根据所述步骤S6的判断结果进行决策，并向整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW发送相应的报警信息/控制命令，以实现步骤S6所述的汽车高级驾驶辅助功能。

该智能驾驶方法的第四实施例，如图7所示，其步骤S1”-S3”与智能驾驶方法的第三实施例的步骤S1-S3一致，此外，还包括以下步骤：

S4”：泊车按钮判断为激活，左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214切换到短距工作模式，左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212切换到短距工作模式，前向毫米波雷达115、215切换到短距工作模式，后向毫米波雷达116处于短距工作模式；

S5”：左后毫米波雷达113、213、右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212、前向毫米波雷达115、215、后向毫米波雷达116分别探测其对应的视场范围内的参考目标，并将信号发送给汽车辅助系统处理单元103、203；

其中，步骤S5还可以包括：左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214、左前毫米波雷达111、211和右前毫米波雷达112、212、前向毫米波雷达115、215、后向毫米波雷达116采用各自的微控制单元对探测到的雷达信号进行处理。

S6”：汽车辅助系统处理单元103、203进行雷达目标的融合匹配；

S7”：汽车辅助系统处理单元103、203判断融合匹配后的结果是否满足PDC功能的激活条件；

S8”：若判断为满足激活条件，汽车辅助系统处理单元103、203将声音和图形报警信息发送给整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW，以实现PDC功能。

该智能驾驶方法的第五实施例，如图8所示，具体包括以下步骤：

S1：提供根据上文所述的智能驾驶系统100，车辆点火，所有毫米波雷达111、112、113、114、115、116、211、212、213、214、215、216初始化；

S2：车辆挂档，档位包括D档、R档、P档；

S3：汽车辅助系统处理单元103、203判断档位，若档位判断为P档，则

左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214切换到中距模式；

S4：左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214分别进行环境感知；

S5：左后毫米波雷达113、213和右后毫米波雷达114、214分别判断是否满足开门警告DOW功能的激活条件，或汽车辅助系统处理单元103综合判断是否满足开门警告DOW功能的激活条件；

S6：汽车辅助系统处理单元103、203根据所述步骤S5的判断结果进行决策，并向整车外围系统的车辆网关/车辆控制器GW发送相应的报警信息/控制命令，以实现步骤S5所述的开门警告DOW功能。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (15)

1.一种完全基于雷达含自动泊车功能的智能驾驶系统，其特征在于，包括分别位于车辆的前保杠的两端的左前毫米波雷达和右前毫米波雷达，以及分别位于车辆的后保杠的两端的左后毫米波雷达和右后毫米波雷达，所述左前毫米波雷达、右前毫米波雷达、左后毫米波雷达和右后毫米波雷达分别采用短距工作模式或中距工作模式，

以及一个汽车辅助系统处理单元，所述汽车辅助系统处理单元与所述左前毫米波雷达、右前毫米波雷达、左后毫米波雷达和右后毫米波雷达通信连接，并通过一外围总线与整车外围系统的车辆网关/车辆控制器通信连接。

2.根据权利要求1所述的智能驾驶系统，其特征在于，所述汽车辅助系统处理单元通过多根雷达总线与所述左前毫米波雷达、右前毫米波雷达、左后毫米波雷达和右后毫米波雷达分别相连，或位于其中一个所述毫米波雷达内部并通过多根雷达总线与其余毫米波雷达分别相连。

3.根据权利要求2所述的智能驾驶系统，其特征在于，所述汽车辅助系统处理单元为IECU或域控制器，与每个所述毫米波雷达相连；或者所述汽车辅助系统处理单元为其中一个毫米波雷达的微控制单元，并与其他毫米波雷达的微控制单元相连。

4.根据权利要求1所述的智能驾驶系统，其特征在于，还包括位于车辆的前保杠的正中央位置的前向毫米波雷达和/或位于车辆的后保杠的正中央位置的后向毫米波雷达，所述前向毫米波雷达和/或后向毫米波雷达与所述汽车辅助系统处理单元通信相连，所述前向毫米波雷达采用短距工作模式、中长距工作模式中的一种模式，所述后向毫米波雷达采用短距工作模式。

5.根据权利要求4所述的智能驾驶系统，其特征在于，所述短距工作模式的工作频率在76～81GHz，其工作带宽大于1GHz，所述中距工作模式的工作频率在76～77GHz，其工作带宽小于1GHz，所述中长距工作模式的工作频率在76～81GHz，其工作带宽小于1GHz。

6.根据权利要求1所述的智能驾驶系统，其特征在于，所述雷达总线和外围总线均为CAN、CAN-FD或以太网总线。

7.根据权利要求1所述的智能驾驶系统，其特征在于，所述智能驾驶系统还包括摄像头系统。

8.一种智能驾驶方法，其特征在于，包括：

S1：提供根据权利要求1-7之一所述的智能驾驶系统，车辆点火，所有毫米波雷达初始化；

S2：车辆挂档，档位包括D档、R档、P档；

S3：汽车辅助系统处理单元判断档位，若档位判断为D档或R档，则判断泊车按钮是否激活；

S4：泊车按钮判断为未激活，左后毫米波雷达和右后毫米波雷达切换到中距工作模式，左前毫米波雷达和右前毫米波雷达切换到中距工作模式；

S5：左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达和右前毫米波雷达分别进行环境感知；

S6：左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达和右前毫米波雷达各自的微控制单元分别判断是否满足其所对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件，或汽车辅助系统处理单元综合判断是否满足左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达和右前毫米波雷达各自对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件；

S7：汽车辅助系统处理单根据所述步骤S6的判断结果进行决策，并向整车外围系统的车辆网关/车辆控制器发送相应的报警信息/控制命令，以实现步骤S6所述的汽车高级驾驶辅助功能。

9.根据权利要求8所述的智能驾驶方法，其特征在于，若步骤S3中档位判断为D档，则所述左后毫米波雷达和右后毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：盲点检测、换线辅助、后向碰撞前处理、和后向碰撞告警，

左前毫米波雷达和右前毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：低速自适应巡航控制、城区自动紧急刹车、前方横向交通警告、前向碰撞告警、和堵车辅助；

若步骤S3中档位判断为R档，则所述左后毫米波雷达和右后毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：后方横向交通警告；

左前毫米波雷达和右前毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：周围3-D环境感知，和定位与地图构建。

10.根据权利要求8所述的智能驾驶方法，其特征在于，所述毫米波雷达还包括位于车辆的前保杠的正中央位置的前向毫米波雷达，所述步骤S4还包括前向毫米波雷达实时切换中长距工作模式，所述步骤S5还包括前向毫米波雷达进行环境感知，且所述步骤S6还包括前向毫米波雷达的微控制单元分别判断是否满足其所对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件，或汽车辅助系统处理单元综合判断是否满足包括前向毫米波雷达对应的汽车高级驾驶辅助功能的激活条件。

11.根据权利要求10所述的智能驾驶方法，其特征在于，若步骤S3中档位判断为D档，则所述前向毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：全速范围自适应巡航控制、自动紧急刹车、前方横向交通警告、前向碰撞告警、堵车辅助、周围3-D环境感知，和定位与地图构建；

若步骤S3中档位判断为R档，则所述前向毫米波雷达所对应的汽车高级驾驶辅助功能包括：周围3-D环境感知，和定位与地图构建。

12.一种智能驾驶方法，其特征在于，包括：

S1’：提供根据权利要求1-7之一所述的智能驾驶系统，车辆点火，所有毫米波雷达初始化；

S2’：车辆挂档，档位包括D档、R档、P档；

S3’：汽车辅助系统处理单元判断档位，若档位判断为D档或R档，则判断泊车按钮是否激活；

S4’：泊车按钮判断为激活，左后毫米波雷达和右后毫米波雷达切换到短距工作模式，左前毫米波雷达和右前毫米波雷达切换到短距工作模式；

S5’：左后毫米波雷达、右后毫米波雷达、左前毫米波雷达和右前毫米波雷达分别探测其对应的视场范围内的参考目标，并将信号发送给汽车辅助系统处理单元；

S6’：汽车辅助系统处理单元103、203进行雷达目标的融合匹配。

13.根据权利要求12所述的智能驾驶方法，其特征在于，若档位判断为D档，则还包括步骤S7’：汽车辅助系统处理单元103、203对融合匹配后的结果进行车位检测、路径规划和碰撞检测，将报警信息/控制命令发送给整车外围系统的车辆网关/车辆控制器，以实现APA功能；

若档位判断为R档，则还包括步骤S7”：汽车辅助系统处理单元103、203判断融合匹配后的结果是否满足PDC功能的激活条件；

和步骤S8”：若判断为满足激活条件，汽车辅助系统处理单元103、203将声音和图形报警信息发送给整车外围系统的车辆网关/车辆控制器，以实现PDC功能。

14.根据权利要求12所述的智能驾驶方法，其特征在于，所述毫米波雷达还包括位于车辆的前保杠的正中央位置的前向毫米波雷达和位于车辆的后保杠的正中央位置的后向毫米波雷达，所述步骤S4还包括：前向毫米波雷达切换到短距工作模式，后向毫米波雷达处于短距工作模式；且所述步骤S5还包括：前向毫米波雷达和后向毫米波雷达分别探测其对应的视场范围内的参考目标，并将信号发送给汽车辅助系统处理单元。

15.一种智能驾驶方法，其特征在于，包括：

S1：提供根据权利要求1-7之一所述的智能驾驶系统，车辆点火，所有毫米波雷达初始化；

S2：车辆挂档，档位包括D档、R档、P档；

S3：汽车辅助系统处理单元判断档位，若档位判断为P档，则左后毫米波雷达和右后毫米波雷达切换到中距模式；

S4：左后毫米波雷达和右后毫米波雷达分别进行环境感知；

S5：左后毫米波雷达和右后毫米波雷达分别判断是否满足DOW功能的激活条件，或汽车辅助系统处理单元综合判断是否满足DOW功能的激活条件；

S6：汽车辅助系统处理单元根据所述步骤S5的判断结果进行决策，并向整车外围系统的车辆网关/车辆控制器发送相应的报警信息/控制命令，以实现步骤S5所述的DOW功能。