檢測(cè)行車狀況異常的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車載設(shè)備，其公開了一種檢測(cè)行車狀況異常的方法和裝置，所述方法包括：接收前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)；對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻以獲得基帶數(shù)字信號(hào)；對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)以得到接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差；判斷頻率偏差是否達(dá)到設(shè)定的閾值；響應(yīng)于判斷結(jié)果為是，則確定前方行車狀況異常。檢測(cè)行車狀況異常的方法簡(jiǎn)單易行、能夠滿足實(shí)時(shí)性的要求，從而有效地防止車輛追尾。
【專利說明】檢測(cè)行車狀況異常的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車載設(shè)備，特別涉及檢測(cè)行車狀況異常的方法和裝置。
【背景技術(shù)】[0002]目前，車輛追尾的交通事故時(shí)有發(fā)生，追尾事故在整個(gè)交通事故中占很大的比例， 已成為交通事故的“第一殺手”，即使是輕微的碰撞，出事者也需要付出時(shí)間的代價(jià)，而在高速公路上的連環(huán)追尾現(xiàn)象，往往要付出生命的代價(jià)。
[0003]現(xiàn)有的車輛防追尾系統(tǒng)可以歸納為兩種類型:基于雷達(dá)或聲納原理的探測(cè)裝置和基于通信網(wǎng)絡(luò)的防碰撞系統(tǒng)。其中基于雷達(dá)或聲納原理的探測(cè)裝置向一定的方向發(fā)射光波、電磁波或超聲波，這些波遇到障礙物產(chǎn)生反射，反射回來的波可以被探測(cè)裝置檢測(cè)到， 根據(jù)波發(fā)射和接收之間的時(shí)間差，可以計(jì)算障礙物相對(duì)于探測(cè)裝置的距離，通過測(cè)量接收到的反射波的多普勒頻移，可以估算障礙物之于探測(cè)裝置的相對(duì)速度。然而這類裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)成本高，只能探測(cè)到直接暴露在視線(line of sight)范圍內(nèi)的物體,在高速公路的應(yīng)用場(chǎng)景中，只能對(duì)緊鄰的前方車輛進(jìn)行探測(cè)，無法對(duì)間隔著其他車輛的更前方的車輛作出感知。
[0004]基于通信網(wǎng)絡(luò)的防碰撞系統(tǒng)可以進(jìn)一步分為兩個(gè)子類:
[0005]?一類是基于自組無線網(wǎng)絡(luò)(Ad-hoc network)進(jìn)行車間通信的防碰撞系統(tǒng)，在行駛狀態(tài)中一定范圍內(nèi)的車輛通過無線通信組成臨時(shí)的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行信息交互，由于自組無線網(wǎng)本身的網(wǎng)絡(luò)成員和信道訪問的不確定性，在這類網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)車輛碰撞警告這類實(shí)時(shí)性要求很高的應(yīng)用，需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)完善的通信服務(wù)質(zhì)量保證(QoS)機(jī)制，因此實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和成本都很高。
[0006]?另一類是基于固定部署的無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(GPRS，3G，WiFi)的防碰撞系統(tǒng)， 將車輛的即時(shí)信息不斷的收集到控制中心，然后基于控制中心的匯總處理和分析，將相關(guān)的信息向單個(gè)車輛分發(fā)或廣播，這種實(shí)現(xiàn)方式依賴于完善的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，此外，由于通信鏈路經(jīng)過后端的控制中心處理，整個(gè)傳輸過程中有較大的時(shí)延，因此并不適合實(shí)時(shí)性要求很聞的應(yīng)用。
[0007]因此，需要一種實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、滿足實(shí)時(shí)性要求的防止車輛追尾方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]基于上述問題，本發(fā)明提供一種檢測(cè)行車狀況異常的方法和裝置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種檢測(cè)行車狀況異常的方法，所述方法包括:接收前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)；對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻以獲得基帶數(shù)字信號(hào)；對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)以得到接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差；
[0010]判斷頻率偏差是否達(dá)到設(shè)定的閾值；響應(yīng)于判斷結(jié)果為是，則確定前方行車狀況異常。[0011]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種檢測(cè)行車狀況異常的裝置，所述裝置包括:接收 模塊，被配置為接收前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)；下變頻模塊，被配置為對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行 數(shù)字下變頻以獲得基帶數(shù)字信號(hào)；頻偏檢測(cè)模塊，被配置為對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差 檢測(cè)以得到接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差；頻率比較模 塊，被配置為判斷頻率偏差是否達(dá)到設(shè)定的閾值；報(bào)警模塊，被配置為響應(yīng)于判斷結(jié)果為 是，則確定前方行車狀況異常。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)行車狀況異常的方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、能夠滿足實(shí)時(shí)性的要 求，從而有效地防止車輛追尾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]結(jié)合附圖，通過參考下列詳細(xì)的示例性實(shí)施例的描述，將會(huì)更好地理解本發(fā)明本 身、優(yōu)選的實(shí)施方式以及本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0014]圖1示出了適于用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的示例性計(jì)算系統(tǒng)100的框圖；
[0015]圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例檢測(cè)行車狀況異常的方法；
[0016]圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)行車狀況異常的車載發(fā)射器的實(shí)現(xiàn)框圖；
[0017]圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)行車狀況異常的車載接收器的實(shí)現(xiàn)框圖；
[0018]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)頻率偏差檢測(cè)的框圖；
[0019]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例實(shí)現(xiàn)頻率偏差檢測(cè)的框圖；
[0020]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例進(jìn)行實(shí)現(xiàn)頻率偏差檢測(cè)的框圖；
[0021]圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車載發(fā)射器的天線增益特性示意圖；以及
[0022]圖9示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例檢測(cè)行車狀況異常的裝置900。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開 的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方 式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_的 范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0024]圖1示出了適于用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的示例性計(jì)算系統(tǒng)200的框圖。如圖1 所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可以包括:CPU (中央處理單元)10URAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)102,ROM (只讀存儲(chǔ)器)103、系統(tǒng)總線104、硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行接口控制器107、并 行接口控制器108、顯示控制器109、硬盤110、鍵盤111、串行外部設(shè)備112、并行外部設(shè)備 113和顯示器114。在這些設(shè)備中，與系統(tǒng)總線104耦合的有CPU IOU RAM 102、ROM 103、 硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行控制器107、并行控制器108和顯示控制器109。硬 盤110與硬盤控制器105耦合，鍵盤111與鍵盤控制器106耦合，串行外部設(shè)備112與串行 接口控制器107耦合，并行外部設(shè)備113與并行接口控制器108耦合，以及顯示器114與顯 示控制器109耦合。應(yīng)當(dāng)理解，圖1所述的結(jié)構(gòu)框圖僅僅是為了示例的目的，而不是對(duì)本發(fā) 明范圍的限制。在某些情況下，可以根據(jù)具體情況增加或減少某些設(shè)備。
[0025]所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員知道，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。 因此，本公開可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即:可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，還可以是硬件和軟件結(jié)合的形式，本文一般稱為“電路”、“模 塊”或“系統(tǒng)”。此外，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì) 中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中包含計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼。
[0026]可以采用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)的任意組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì) 算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以是一但不限 于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計(jì)算 機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便 攜式計(jì)算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲(chǔ) 器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、光存儲(chǔ)器件、磁存儲(chǔ)器件、 或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是任何包含或存儲(chǔ)程 序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。
[0027]計(jì)算機(jī)可讀的信號(hào)介質(zhì)可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)， 其中承載了計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)可以采用多種形式，包括——但 不限于——電磁信號(hào)、光信號(hào)或上述的任意合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀的信號(hào)介質(zhì)還可以是 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)以外的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者 傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。
[0028]計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括一但不限 于一無線、電線、光纜、RF等等，或者上述的任意合適的組合。
[0029]可以以一種或多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言或其組合來編寫用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計(jì)算機(jī) 程序代碼，所述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言一諸如Java、Smalltalk、C++， 還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言一諸如”C”語(yǔ)言或類似的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。程序代碼可以 完全地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部 分在用戶計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在 涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過任意種類的網(wǎng)絡(luò)一包括局域網(wǎng)(LAN)或 廣域網(wǎng)(WAN)—連接到用戶計(jì)算機(jī)，或者，可以連接到外部計(jì)算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提 供商來通過因特網(wǎng)連接)。
[0030]下面將參照本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或 框圖描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，流程圖和/或框圖的每個(gè)方框以及流程圖和/或框圖中各方 框的組合，都可以由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專 用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機(jī)器，這些計(jì)算機(jī)程序指 令通過計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行，產(chǎn)生了實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中 規(guī)定的功能/操作的裝置。
[0031]也可以把這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲(chǔ)在能使得計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置 以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，這樣，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令就產(chǎn)生出一 個(gè)包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的指令裝置(instruction means)的制造品(manufacture)。
[0032]也可以把計(jì)算機(jī)程序指令加載到計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備 上，使得在計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計(jì) 算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過程，從而使得在計(jì)算機(jī)或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令能夠提供實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的過程。
[0033]圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例檢測(cè)行車狀況異常的方法，該方法包括:在步驟S201， 接收前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)；在步驟S202，對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻以獲得基帶 數(shù)字信號(hào)；在步驟S203，對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)以得到接收到的射頻信號(hào)與前 方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差；在步驟S204，判斷頻率偏差是否達(dá)到設(shè)定的閾 值；在步驟S205，響應(yīng)于判斷結(jié)果為是，則確定前方行車狀況異常。
[0034]在步驟S201，接收前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，位于前方車輛 的發(fā)射器通過定向天線不斷地向后方發(fā)射射頻信號(hào)，發(fā)射器和接收器預(yù)先約定在一個(gè)固定 的射頻載波頻率fc和基帶數(shù)字信號(hào)的參考調(diào)制頻率fs，其中(fc>>fs)，圖3示出根據(jù)本發(fā) 明實(shí)施例的檢測(cè)行車狀況異常的車載發(fā)射器的實(shí)現(xiàn)框圖，其中SI是調(diào)制在頻率fs上的數(shù) 字基帶信號(hào)，SI可以是偽隨機(jī)序列或者復(fù)單一信號(hào)。在發(fā)射器端，本地振蕩器(L0)304產(chǎn) 生載波頻率fc_local，不同收發(fā)機(jī)的載波頻率分別來自各自的本地振蕩器，同參考載波頻 率fc之間都存在一定的頻率偏差，因此需要根據(jù)GPS接收機(jī)提供參考時(shí)鐘信號(hào)，用數(shù)字鎖 相環(huán)(DPLL)來糾正這種頻率偏差，保證來自不同發(fā)射器的空口信號(hào)都承載在準(zhǔn)確的載波 頻率fc上。數(shù)字鎖相環(huán)302根據(jù)來自本地振蕩器304的參考時(shí)鐘和來GPS接收機(jī)303的 標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘，得到頻率偏差fc-fc_l0cal，即該發(fā)射器相對(duì)約定的載波頻率fc的頻率誤 差。該頻率偏差做為數(shù)控振蕩器(NCO) 301的輸入，對(duì)需要發(fā)射的基帶數(shù)字信號(hào)SI進(jìn)行數(shù) 字頻率校正，校正后的基帶參考信號(hào)S2被調(diào)制在頻率fs+fc-fc_l0cal，然后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換 器305轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)S3，作為模擬射頻前端306的輸入。射頻前端的載波頻率為根據(jù)本 振參考頻率產(chǎn)生的fc_local，模擬信號(hào)S3通過射頻前端產(chǎn)生的空口射頻信號(hào)S4被調(diào)制在 fc_local+ (fs+fc-fc_local) =fs+fc,從而保證來自不同發(fā)射機(jī)的基帶參考信號(hào)都被準(zhǔn)確 地在載波fc上發(fā)射出去。
[0035]在步驟S202，對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻以獲得基帶數(shù)字信號(hào)，圖4示出根 據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)行車狀況異常的車載接收器的實(shí)現(xiàn)框圖，其中本地振蕩器、數(shù)字鎖 相環(huán)和數(shù)控振蕩器的功能同圖3中發(fā)射器的對(duì)應(yīng)部件相同，在此不一一贅述。接收器的射 頻前端401接收到多路混合信號(hào)SI’，其中每路信號(hào)的頻率為fs+fc+A fi，(l<=i<=N)，A f i表示當(dāng)前車輛接收N輛前車發(fā)射的射頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的多普勒頻移。fs+fc+Af i在射頻前 端的混頻器中與來自本地振蕩器402的本振頻率fc_local進(jìn)行混頻后，輸出信號(hào)S2’的頻 率變?yōu)閒s+fc+ A f1-fc_local0信號(hào)S2’經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器405轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)S3’，數(shù)字鎖相 環(huán)403根據(jù)來自本地振蕩器402的參考時(shí)鐘和來GPS接收機(jī)404的標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘，得到頻率 偏差fc-fc_local。數(shù)控振蕩器(NCO) 406基于數(shù)字信號(hào)S3’和該頻率偏差fc-fc_local，將 數(shù)字信號(hào)S3’從fc載波上卸載下來，使輸出的數(shù)字基帶信號(hào)S4，的頻率變?yōu)?fs+fc+ A f 1-fc_local)-(fc-fc_local)=fs+ A fi, (l〈=i〈=N)。
[0036]進(jìn)一步，將該基帶數(shù)字信號(hào)S4，輸入到頻偏檢測(cè)器407，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施 例，在將基帶數(shù)字信號(hào)S4’輸入到頻偏檢測(cè)器407之前，可以先經(jīng)過低通濾波器去除干擾雜 波，從而得到干凈的基帶數(shù)字信號(hào)S5。
[0037]在頻偏檢測(cè)器407中實(shí)現(xiàn)步驟S203，對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)以得到接 收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差。位于當(dāng)前車輛的接收器接收 到來自前方N輛車的發(fā)射器發(fā)射的射頻信號(hào)，由于每輛車同當(dāng)前車的相對(duì)速度各不相同，產(chǎn)生的頻率偏差A(yù)f?也不各不相同。在此利用多普勒效應(yīng)(Doppler effect)計(jì)算頻率偏差，多普勒效應(yīng)的原理是當(dāng)發(fā)射源與接收體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收體接收的發(fā)射源發(fā)射信息的頻率與發(fā)射源發(fā)射信息頻率不相同，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)，接收頻率與發(fā)射頻率之差稱為多普勒頻移(Doppler shift)。波的傳播也存在多普勒效應(yīng)，當(dāng)波源與接收體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收體接收的波頻率f'與波源頻率f存在多普勒頻移A f，即:
[0038]Af = f' -f,
[0039]當(dāng)接收體與波源相互靠近時(shí)，接收頻率f'大于發(fā)射頻率f，即:Af > O。
[0040]當(dāng)接收體與波源相互遠(yuǎn)離時(shí)，接收頻率f'小于發(fā)射頻f，即:Af<0。
[0041]可以證明若接收體與波源相互靠近或相互遠(yuǎn)離的速度為V，波速為c(c>>v)，則接收體接收波的多普勒頻移為:
[0042]kf=f -f=f ? v/c,
[0043]其中v為接收體與波源的相對(duì)速度，兩者相互靠近時(shí)該速度取正，相互遠(yuǎn)離時(shí)該速度取負(fù)。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可以在時(shí)域中實(shí)現(xiàn)對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)， 該方法包括:獲取基帶數(shù)字信號(hào)相鄰的第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)；將第一采樣點(diǎn)表示為第一復(fù)向量；將第二采樣點(diǎn)表示為第二復(fù)向量；計(jì)算第一復(fù)向量和第二復(fù)向量的相位差；根據(jù)所述相位差計(jì)算出接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)在時(shí)域中對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)，該方法包括:獲取基帶數(shù)字信號(hào)的連續(xù)多個(gè)采樣點(diǎn)；將所述連續(xù)多個(gè)采樣點(diǎn)表示為復(fù)向量；計(jì)算連續(xù)多個(gè)采樣點(diǎn)中相鄰采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)向量之間的相位差；對(duì)所述相位差進(jìn)行加權(quán)平均以獲得平均相位差；根據(jù)所述平均相位差計(jì)算出接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差。
[0046]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)頻率偏差檢測(cè)的框圖，發(fā)射器NCO輸入的數(shù)字基帶信號(hào)SI以數(shù)字復(fù)單一信號(hào)為例，數(shù)字復(fù)單一信號(hào)是對(duì)連續(xù)復(fù)單一信號(hào)進(jìn)行采樣而產(chǎn)生的離散信號(hào)。連續(xù)復(fù)單一信號(hào)x(t)的頻率為fs，x(t)表示為:
[0047]X (t) =cos (2 fst) +jsin (2 n fst) ； (I)
[0048]數(shù)字采樣的頻率為fk，(fk≤2fs),產(chǎn)生的數(shù)字復(fù)單一信號(hào)為:
【權(quán)利要求】
1.一種檢測(cè)行車狀況異常的方法，所述方法包括:接收前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)；對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻以獲得基帶數(shù)字信號(hào)；對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)以得到接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差；判斷頻率偏差是否達(dá)到設(shè)定的閾值；響應(yīng)于判斷結(jié)果為是，則確定前方行車狀況異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)以得到接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差包括:獲取基帶數(shù)字信號(hào)相鄰的第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)；將所述第一米樣點(diǎn)表不為第一復(fù)向量；將所述第二采樣點(diǎn)表示為第二復(fù)向量；計(jì)算所述第一復(fù)向量和第二復(fù)向量的相位差；根據(jù)所述相位差計(jì)算出接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏 差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)以得到接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差包括:獲取基帶數(shù)字信號(hào)的連續(xù)多個(gè)采樣點(diǎn)；將所述連續(xù)多個(gè)采樣點(diǎn)表示為復(fù)向量；計(jì)算連續(xù)多個(gè)采樣點(diǎn)中相鄰采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)向量之間的相位差；對(duì)所述相位差進(jìn)行加權(quán)平均以獲得平均相位差；根據(jù)所述平均相位差計(jì)算出接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)以得到接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差包括:獲取基帶數(shù)字信號(hào)的采樣點(diǎn)，對(duì)所述基帶數(shù)字信號(hào)的采樣點(diǎn)進(jìn)行時(shí)頻變換，以獲得與一組頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組幅值； 將所述幅值與預(yù)先設(shè)定的有效幅值進(jìn)行比較；過濾出大于所述有效幅值的幅值對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)；根據(jù)過濾出的頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率和基帶數(shù)字信號(hào)的參考調(diào)制頻率計(jì)算出過濾出的頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率差值；選取最大的頻率差值作為接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中在對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)之前還包括對(duì)所述基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括通過定向天線向后方車輛發(fā)射射頻信號(hào)。
7.—種檢測(cè)行車狀況異常的裝置，所述裝置包括:接收模塊，被配置為接收前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)；下變頻模塊，被配置為對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻以獲得基帶數(shù)字信號(hào)；頻偏檢測(cè)模塊，被配置為對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)以得到接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差；頻率比較模塊，被配置為判斷頻率偏差是否達(dá)到設(shè)定的閾值；確定模塊，被配置為響應(yīng)于判斷結(jié)果為是，則確定前方行車狀況異常。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述頻偏檢測(cè)模塊包括:采樣點(diǎn)獲取模塊，被配置為獲取基帶數(shù)字信號(hào)相鄰的第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)；復(fù)向量表示模塊，被配置為將所述第一采樣點(diǎn)表示為第一復(fù)向量，將所述第二采樣點(diǎn)表示為第二復(fù)向量；相位差計(jì)算模塊，被配置計(jì)算所述第一復(fù)向量和第二復(fù)向量的相位差；頻率偏差計(jì)算模塊，被配置為根據(jù)所述相位差計(jì)算接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述頻偏檢測(cè)模塊包括:采樣點(diǎn)獲取模塊，被配置為獲取基帶數(shù)字信號(hào)的連續(xù)多個(gè)采樣點(diǎn)； 述連續(xù)多個(gè)采樣點(diǎn)表示為復(fù)向量；相位差計(jì)算模塊，被配置為計(jì)算連續(xù)多個(gè)采樣點(diǎn)中相鄰采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)向量之間的相位差；平均相位差獲得模塊，被配置為對(duì)所述相位差進(jìn)行加權(quán)平均以獲得平均相位差；頻率偏差計(jì)算模塊，被配置為根據(jù)所述平均相位差計(jì)算接收到的射頻信號(hào)與前方車輛發(fā)射的射頻信號(hào)之間的頻率偏差。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述頻偏檢測(cè)模塊包括:采樣點(diǎn)獲取模塊，被配置為獲取基帶數(shù)字信號(hào)的采樣點(diǎn)；時(shí)頻變換模塊，被配置為對(duì)所述基帶數(shù)字信號(hào)的采樣點(diǎn)進(jìn)行時(shí)頻變換，以獲得與一組頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組幅值；幅值比較模塊，被配置為將所述幅值與預(yù)先設(shè)定的有效幅值進(jìn)行比較；頻率點(diǎn)過濾模塊，被配置為過濾出大于所述有效幅值的幅值對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)；頻率偏差計(jì)算模塊，被配置為根據(jù)過濾出的頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率和基帶數(shù)字信號(hào)的參考調(diào)制頻率計(jì)算出過濾出的頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率差值，以及選取最大的頻率差值作為所述頻率偏差。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括低通濾波模塊，被配置為在對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率偏差檢測(cè)之前對(duì)所述基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括發(fā)射模塊，被配置為通過定向天線向后方車輛發(fā)射射頻信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01S13/93GK103576140SQ201210270010
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】胡國(guó)強(qiáng), 梅立軍, 袁昱, 楊博, 程鑫豪 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司