CN109367529B - 毫米波雷达组合安装结构及虚拟隧道构建与障碍判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种毫米波雷达组合安装结构及虚拟隧道构建与障碍判断方法，该结构包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，所述毫米波雷达包括第一、第二毫米波雷达，第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并依据障碍判断方法判断出前方是否存在障碍物，同时给出是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动的指令。本发明实现一个三维的立体空间的障碍识别，消除了因为没有垂直方向上的高度识别而可能出现的误判，大大提升了产品的功能。

Description

毫米波雷达组合安装结构及虚拟隧道构建与障碍判断方法

技术领域

本发明属于汽车智能驾驶领域，具体涉及一种毫米波雷达水平安装与垂直安装的组合结构及其虚拟隧道构建与障碍判断方法。

背景技术

毫米波雷达是一种通过发射一定频率的电磁波，并接收其遇目标后返回的电磁波，根据收发之间的时间差、相位差，来测得目标的距离、角度、速度等信号的传感器。毫米波雷达发射的电磁波在水平和垂直方向都有一定的探测角度，形成一个锥形的探测区域。但由于现有技术、成本等原因，目前全球能够商用的毫米波雷达，都仅在其标称的水平方向上有角度的测量功能，也就是可以测量目标的距离和相对于毫米波雷达水平中心线在水平方向的角度，这个方向称为方位角方向；而在垂直方向都没有角度测量功能，只有波束的角度，只要目标在波束的扇形范围之内，都可能发现并测量距离，但是不能测量目标相对于水平方向的垂直角度。

在毫米波雷达用于汽车的FCWS(前向碰撞预警)、AEBS(自动紧急制动)***时，通常都是按照产品的设计要求，将毫米波雷达水平安装在车辆前部(如图1和2)，通过水平方向上的距离、角度的识别，可以做出一个在水平方向上的二维虚拟车道(如图3)，可以识取虚拟车道以内的障碍物作为FCWS、AEBS***的判据。

由于目前的毫米波雷达在垂直方向上也有一定的扫描角度，而又没有垂直方向上的角度识别功能，这样就会把探测到的少数悬置在道路上方，而并不影响、阻碍车辆通行的物体(如：跨线桥、限高杆、路牌等)会被当作前向障碍物来判断(如图4)，容易触发误报警甚至是误制动，极易引发交通事故。从技术上讲，虽然可以通过与其它传感器的结合(如：视频、激光雷达等)，复合判断来减少一些误判。但视频产品受天候影响大，(如：雨雾、黑夜等)使用场景受限；而激光雷达成本太高，不易普及，也易受天气影响(如：雨雾等)。

本发明使用两部毫米波雷达，通过特定的安装和组合方式，将现有的技术进行了组合应用，使原来产品功能得到了有效的扩展，较好的解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种毫米波雷达水平安装与垂直安装的组合结构，实现将两个二维的平面空间识别，组合成了一个三维的立体空间的识别，有效的弥补了目前技术与产品的空缺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种毫米波雷达组合安装结构，包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，所述毫米波雷达包括第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，所述第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并判断出前方是否存在障碍物，同时通过判断的结果来控制显示告警模块是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动。

进一步的，所述刹车执行机构的驱动信号输入端与主控模块的信号输出端连接，所述主控模块判断出前方存在障碍物时，发出控制信号驱动刹车执行机构执行刹车制动。

进一步的，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达的安装方向相差90度，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达安装在汽车前端中线位置的两侧或者一侧或者其中一部或两部毫米波雷达安装在汽车前端中线位置上。

进一步的，所述主控模块的处理器采用STM32F407处理器，设有2个CAN总线接口，毫米波雷达通过CAN总线接口把处理后的目标信息送给处理器。

针对上述方案中的安装结构，本发明提供了以下两种障碍物的判断方法：

判断方法1：一种虚拟隧道构建与障碍判断方法，以每个毫米波雷达的安装位置为极点构建极坐标；然后根据车辆宽度和车辆两侧需要保持的安全距离，设定虚拟通行隧道的宽度为W；根据车辆高度和车辆上方需要保持的安全距离，设虚拟通行隧道的高度为H；对于第一毫米波雷达探测到的一个目标距离设为D1，角度设为θ1；对于第二毫米波雷达探测到的同一个目标距离设为D2，角度设为θ2；第二毫米波雷达安装高度设为H1；

在水平方向上，如果毫米波雷达安装在汽车前端中心线时，若满足：|D1*SINθ1|≤W/2，则目标在水平方向虚拟安全通行隧道内；如果不满足，则目标在水平方向虚拟安全通行隧道外；如毫米波雷达不是安装在汽车前端中心线时，则以偏向右为正，左为负，偏移为W1，按照偏离值W1做平移补偿，若满足：|D1*SINθ1-W1|≤W/2，则目标在水平方向虚拟安全通行隧道内；如果不满足，则目标在水平方向虚拟安全通行隧道外；D1*COSθ1为目标距离车辆在水平方向上的距离DH1；

在垂直方向上，如果满足：若θ2≥0且D2*SINθ2<H-H1，则目标在垂直方向的虚拟安全通行隧道高度内；若θ2<0且D2*SINθ2≤-H2，可考虑为地面杂波问题和地形起伏的问题，软件上不做处理，H2为设定值，且H2≤H1，H2定义为距离第二毫米波雷达方位角方向水平平面的高度，考虑地形起伏，结合试验数据给出，本专利的一个实施中，H2可设置为 0.4米。D2*COSθ2为目标距离车辆在水平方向上的距离DH2；

主控模块软件按照上述的判据进行判断，首先确定第一毫米波的最近目标，如果满足其在水平方向上处于虚拟安全通行隧道内，则进一步在第二毫米波雷达的目标内，寻找该目标，如果找到该目标，再判断其是否在垂直方向的虚拟安全通行隧道之内，如果只有一部毫米波雷达确定目标在虚拟安全通行隧道内，而另一部雷达确定其不在虚拟安全通行隧道内，则主控模块认为前方没有障碍物，车辆正常行驶，如果目标同时处于两部雷达的虚拟安全通行隧道内，则主控模块判定前方有障碍物，并作出预警。

进一步的，所述主控模块判定前方有障碍物时，主控模块根据事先设置好的报警、制动曲线，发出车辆报警、制动指令，进行紧急停车。如果第一毫米波雷达得到的DH1与第二毫米波雷达得到的DH2的差的绝对值小于设定值时，则认为两部毫米波雷达探测到的是同一个目标，该目标为***的有效判据。通常设定值范围为0.6-3米，优先选择1米。

判断方法2：一种虚拟隧道构建与障碍判断方法，对于第一毫米波雷达探测到的一个目标距离设为D1，角度设为θ1；对于第二毫米波雷达探测到的同一个目标距离设为D2，角度设为θ2；第二毫米波雷达安装高度设为H1；

在水平方向上，以任一毫米波雷达所在位置为原点、雷达探测方向的水平线为X轴、与X轴在原点垂直交叉的直线为Y轴，第一毫米波雷达探测到的任意一个目标点，以 (Xn＝COSθ1*D1、Yn＝SINθ1*D1)在直角坐标里来表示；然后根据雷达安装的位置、车辆的宽度和车辆两侧需要保持的安全距离，取Y轴上一定数值的两个点，一个点在Y轴原点的上部为Y1；一个点在Y轴原点的下部为Y2，过这两个点(X0、Y1，X0、Y2)分别做出两条与X轴平行的直线(Y1、Y2)，将两直线设定为一个二维的虚拟车道，其虚拟车道宽度为：W，且W＝Y1-Y2；

在垂直方向上，以任一毫米波雷达所在位置为原点、雷达探测方向的水平线为X轴、与X轴在原点垂直交叉的直线为Z轴，第二毫米波雷达探测到的任意一个目标点，以 (Xn＝COSθ2*D2、Zn＝SINθ2*D2)在直角坐标里来表示；然后根据雷达在车辆上安装的高度H1、车辆本身的高度和车辆上方需要保持的安全距离，取Z轴上一定数值的两个点，在Z轴原点上部的一个点为Z1，Z轴原点下部的一个点为Z2，过这两个点(X0、Z1；X0、 Z2)做出两条与X轴平行的两条直线(Z1、Z2)，将直线Z1设定为二维虚拟车道的高H，且H＝H1+Z1；将直线Z2设定为二维虚拟车道的底Z2＝-H1；虚拟车道高H等于Z1-Z2；

通过第一部毫米波雷达***做出的二维水平的虚拟车道宽W，与通过第二部毫米波雷达***做出的二维垂直的虚拟车道的高H，将虚拟车道宽W与虚拟车道高H两个数据进行融合，就形成了一个宽为W，高为H的三维的虚拟隧道；

如果第一毫米波雷达探测到的目标，在Y轴上满足Y2<Yn<Y1；第二毫米波雷达探测到的目标，在Z轴上满足Z2<Zn<Z1；即两部毫米波雷达同时确认虚拟隧道内有目标，且两部毫米波雷达测得目标在X轴上的差值的绝对值在设定的合理偏差之内，此时认定此为同一目标，应成为FCWS、AEBS的***障碍物的判据，***可根据车辆速度、车辆与目标距离、车辆与目标的速度差，来实施报警与制动；

如果两部毫米波雷达只有一部判定目标在虚拟隧道内，即满足Y2<Yn<Y1或 Z2<Zn<Z1，而另一部判定其不在虚拟隧道内，即不满足Y2<Yn<Y1或Z2<Zn<Z1；或者两部毫米波雷达都判定目标在虚拟隧道内，即满足Y2<Yn<Y1和Z2<Zn<Z1，且两部毫米波雷达测得的目标在X轴上的差值的绝对值大于***设定，则不认定为障碍物，不作为***报警、制动依据；当第二部毫米波雷达探测到的目标Zn≤Z2时，认为为地面的干扰杂波，***不做判据。

进一步的，当两部毫米波雷达安装在同一条水平直线上时，以第二毫米波雷达的安装原点为整个***的原点，第一毫米波雷达通过量取与第二毫米波雷达的水平距离，在水平轴上进行平移补偿，以统一水平安装与垂直安装雷达的直角坐标系的原点；当两部毫米波雷达安装在同一条垂直直线上时，以第一毫米波雷达的安装原点为整个***的原点，第二毫米波雷达通过量取与第一毫米波雷达的垂直距离，在垂直轴上进行平移补偿，以统一垂直安装与水平安装雷达的直角坐标系的原点。

本发明的有益效果是：本结构将两只现有的，只有单向角度分辨功能的毫米波雷达，通过一只按常规的水平安装，另一只旋转90度进行垂直安装的组合应用，实现了将两个二维的平面空间识别，组合成了一个三维的立体空间的识别，有效的弥补了目前技术与产品的空缺，消除了因为没有垂直方向上的高度识别而可能出现的误判，大大提升了产品的功能，为FCWS、AEBS***的全天候使用提供可能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的工作原理框图。

图2是本发明的毫米波雷达的安装结构。

图3是本发明的水平方向极坐标构建示意图。

图4是本发明的垂直方向极坐标构建示意图。

图5是本发明的水平方向直角坐标构建示意图。

图6是本发明的垂直方向直角坐标构建示意图。

图7是两部毫米波雷达安装在同一条水平直线上的直角坐标示意图。

图8是两部毫米波雷达安装在同一条垂直直线上的直角坐标示意图。

图9组合形成的三维立体虚拟隧道示意图。

图中标记为：1-第一毫米波雷达，2-第二毫米波雷达。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例一。

如图1和2所示，一种毫米波雷达组合安装结构，包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，所述毫米波雷达包括第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，所述第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并判断出前方是否存在障碍物，同时通过判断的结果来控制显示告警模块是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动。

本实施例中，所述组合结构还包括刹车执行机构，所述刹车执行机构的驱动信号输入端与主控模块的信号输出端连接，所述主控模块判断出前方存在障碍物时，发出控制信号驱动刹车执行机构执行刹车制动。刹车执行机构采用现有AEBS(自动紧急制动)***中自带执行机构即可。

本实施例中，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达的安装方向相差90度，第一毫米波雷达安装在汽车前端直线行驶方向的中线位置。两部毫米波雷达可以是独立的毫米波雷达，也可以是两部毫米波雷达集成在一体。两部毫米波雷达安装距离一般小于车辆的宽度。毫米波雷达可采用富士通天的两部77G毫米波雷达。

本实施例中，所述主控模块的处理器采用STM32F407处理器，设有2个CAN总线接口，毫米波雷达通过CAN总线接口把处理后的目标信息送给处理器。

处理器带有显示，声光报警和制动电机驱动接口，可以在软件控制下完成目标信息显示，声光报警，驱动制动电机，带动车辆的制动***完成制动功能。软件采用C语言编写，主要完成***初始化，***自检，雷达信息设置和初始化，制动信息的设置和初始化，告警信息的设置和初始化。软件设置最大目标数为20，按照专利所载的判定方法2，完成对雷达的信息处理，同时进行显示，如果目标在虚拟隧道内，则按照专利所载方法进行告警或者制动处理。

实施例二。

按照实施例一中的安装方式安装第一毫米波雷达和第二毫米波雷达。

两部毫米波雷达把探测到的目标信号的距离和角度分别送给信号处理器，简单起见我们把毫米波雷达给出的数据简化为目标的距离D和角度θ，其中距离D是一个非负值，单位可为米或厘米；角度θ有正负符号，单位为度，以确定目标在毫米波雷达安装的位置(0)的左右方向或者上下方向，为方便下面的描述，以车辆前进方向作参考，规定左方为正，右方为负，上方为正，下方为负。

假设车辆行驶在水平路面上，对于第一毫米波雷达探测到的一个目标距离为D1，角度为θ1；对于第二毫米波雷达探测到的同一个目标距离为D2，角度为θ2。根据车辆宽度和车辆两侧需要保持的安全距离，设虚拟通行隧道的宽度为W；根据车辆高度和车辆上方需要保持的安全距离，设虚拟通行隧道的高度为H；第一毫米波雷达安装位置与车辆中心线的直线距离为W1，第二毫米波雷达安装高度为H1。

其中，虚拟通行隧道的宽度以能通过所述车辆的宽度加安全余量，如果车辆宽度是2 米，安全余量为1米，则该宽度为3米。虚拟通行隧道的高度以能通过所述车辆的高度加安全余量，如果车辆高度为1.6米，安全余量取0.5米，则该高度为2.1米。

判定方法1：

如图3和4所示，以毫米波雷达安装位置为极点构建极坐标；假设第一毫米波雷达安装在车辆正常直线行驶方向的中线位置，可以按照如下的公式通过软件进行判断目标是否是障碍物，是需要制动还是可以通过。在水平方向如果满足：|D1*SINθ1|≤W/2，(如毫米波雷达不是安装在车辆中心线位置，以偏向右正，左为负，偏移为W1，可按偏离值W1 做平移补偿，平移补偿在数学上比较简单，按照|D1*SINθ1-W1|≤W/2作为判断依据)则目标在水平方向虚拟安全通行隧道内。如果不满足，则目标在水平方向虚拟安全通行隧道外。 D1*COSθ1为目标距离车辆在水平方向上的距离DH1。

在垂直方向上，如果满足：若θ2≥0且D2*SINθ2<H-H1,则目标在垂直方向的虚拟安全通行隧道高度内；若θ2<0且D2*SINθ2≤-H2，可考虑为地面杂波问题和地形起伏的问题，软件上不做处理，H2为设定值，且H2≤H1，H2定义为距离第二毫米波雷达方位角方向水平平面的高度，考虑地形起伏，结合试验数据给出，本专利的一个实施中，H2为0.4米。 D2*COSθ2为目标距离车辆在水平方向上的距离DH2。

主控模块在软件上，判定如果毫米波雷达1得到的DH1，与毫米波雷达2得到的DH2的差的绝对值小于设定值，则认为两部毫米波雷达探测到的是同一个目标，该目标为***的有效判据。设定值为软件可设，在本专利的一个实施中，该设定值为1.0米。

主控模块软件如果按照上述的判据进行判断，首先确定第一毫米波的最近目标，如果满足其在水平方向上处于虚拟安全通行隧道内，则进一步在第二毫米波雷达的目标内，寻找该目标，如果找到该目标，再判断其是否在垂直方向的虚拟安全通行隧道之内，如果满足，处理器软件根据事先设置好的报警、制动曲线，发出车辆报警、制动指令，进行紧急停车；如果只有一部毫米波雷达确定目标在虚拟安全通行隧道内，而另一部雷达确定其不在虚拟安全通行隧道内，则主控模块认为前方没有障碍物，车辆正常行驶。

主控模块软件按照上述方法进行次近目标的处理，依次类推，直至完成软件设定的所有目标的处理。

判定方法2：

如图5和6所示，***也可以将水平安装的第一毫米波雷达提供的距离D1、角度θ1这样的极坐标信息，转换成一个二维的平面直角坐标信息。即：以毫米波雷达所在位置为原点、雷达探测方向的水平线为X轴、与X轴在原点垂直交叉的直线为Y轴。可以把被毫米波雷达探测到的任意一个目标点，以(Xn＝COSθ1*D1、Yn＝SINθ1*D1)在直角坐标里来表示。根据雷达安装的位置、车辆的宽度和车辆两侧需要保持的安全距离，取Y轴上一定数值的两个点(一个点在Y轴原点的上部为Y1；一个点在Y轴原点的下部为Y2。)，过这两个点(X0、Y1，X0、Y2)分别做出两条与X轴平行的直线(Y1、Y2)，将两直线设定为一个二维的虚拟车道。其虚拟车道宽度为：W；(W＝Y1-Y2)。

按上述方法，也可以将垂直安装的第二毫米波雷达提供的距离D2、角度θ2这样的极坐标信息，转换成另一个二维的平面直角坐标信息。即：以毫米波雷达所在位置为原点、雷达探测方向的水平线为X轴、与X轴在原点垂直交叉的直线为Z轴。可以把被毫米波雷达探测到的任意一个目标点，以(Xn＝COSθ2*D2、Zn＝SINθ2*D2)在直角坐标里来表示。根据雷达在车辆上安装的高度(H1)、车辆本身的高度和车辆上方需要保持的安全距离，取Z轴上一定数值的两个点，在Z轴原点上部的一个点为Z1，Z轴原点下部的一个点为 Z2。过这两个点(X0、Z1；X0、Z2)做出两条与X轴平行的两条直线(Z1、Z2)，将直线Z1设定为二维虚拟车道的高H(H＝H1+Z1)；将直线Z2设定为二维虚拟车道的底 (Z2＝-H1)。虚拟车道高H也就等于Z1-Z2。

通过第一部毫米波雷达***做出的二维水平的虚拟车道宽(W)，与通过第二部毫米波雷达***做出的二维垂直的虚拟车道的高(H)，将虚拟车道宽(W)与虚拟车道高(H) 两个数据进行融合，就形成了一个宽为W，高为H的三维的虚拟隧道。

在实际应用中，如果毫米波雷达1探测到的目标,在Y轴上满足Y2<Yn<Y1；毫米波雷达2探测到的目标,在Z轴上满足Z2<Zn<Z1。那么两部毫米波雷达就能够同时确认虚拟隧道内有目标，且两部毫米波雷达测得目标在X轴上的差值的绝对值在设定的合理偏差之内，(偏差值可软件设置，在本专利的一个实施中，该值设定为1.0米。)即认定此为同一目标，应成为FCWS、AEBS的***障碍物的判据，***可根据车辆速度、车辆与目标距离、车辆与目标的速度差，来实施报警与制动。

如果两部毫米波雷达只有一部判定目标在虚拟隧道内(满足Y2<Yn<Y1或 Z2<Zn<Z1)，而另一部判定其不在虚拟隧道内(不满足Y2<Yn<Y1或Z2<Zn<Z1)；或者两部毫米波雷达都判定目标在虚拟隧道内(满足Y2<Yn<Y1和Z2<Zn<Z1)，但两部毫米波雷达测得的目标在X轴上的差值的绝对值大于***设定，都不能认定为障碍物，不能作为***报警、制动依据。当第二部毫米波雷达探测到的目标Zn≤Z2时，可以认为是地面的干扰杂波，***不做判据。

如图7和8所示，第一毫米波雷达与第二毫米波雷达尽可能居中、靠近、在同一条水平线或同一条垂直线上安装。

当两部毫米波雷达安装在同一条水平直线上时，可以第二毫米波雷达的原点(02)为整个***的原点(0A)，第一毫米波雷达可以通过量取与第二毫米波雷达的水平距离，在水平轴上进行平移补偿(DA)，以统一水平安装与垂直安装雷达的直角坐标系的原点(0A)；如图7。

当两部毫米波雷达安装在同一条垂直直线上时，可以第一毫米波雷达的原点(01)为整个***的原点(0B)，第二毫米波雷达可以通过量取与第一毫米波雷达的垂直距离，在垂直轴上进行平移补偿，以统一垂直安装与水平安装雷达的直角坐标系的原点(0B)；如图8。

主控模块软件按照上述方法，由近到远对探测到的目标进行逐一处理，直至完成对所有目标的判定。

综合上述结构和方法，本发明通过两部毫米波雷达的组合，通过特定的安装方式和雷达目标信号的处理方式，完成对目标在水平方向的距离、角度坐标和垂直方向的距离、角度识别。由这些信息构成一个可以判别车辆是否安全通行的三维立体的虚拟安全通行隧道，使现有产品的功能得到了很大提升。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种虚拟隧道构建与障碍判断方法，其特征在于，包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，所述毫米波雷达包括第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达的安装方向相差90度，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达安装在汽车前端中线位置的两侧或者一侧或者其中一部或两部毫米波雷达安装在汽车前端中线位置上；所述第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并判断出前方是否存在障碍物，同时通过判断的结果来控制显示告警模块是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动；具体判断方法如下：

以每个毫米波雷达的安装位置为极点构建极坐标；然后根据车辆宽度和车辆两侧需要保持的安全距离，设定虚拟通行隧道的宽度为W；根据车辆高度和车辆上方需要保持的安全距离，设虚拟通行隧道的高度为H；对于第一毫米波雷达探测到的一个目标距离设为D1，角度设为θ1；对于第二毫米波雷达探测到的同一个目标距离设为D2，角度设为θ2；第二毫米波雷达安装高度设为H1；

在水平方向上，如果毫米波雷达安装在汽车前端中心线时，若满足：|D1*SINθ1|≤W/2，则目标在水平方向虚拟安全通行隧道内；如果不满足，则目标在水平方向虚拟安全通行隧道外；如毫米波雷达不是安装在汽车前端中心线时，则以偏向右为正，左为负，偏移为W1，按照偏离值W1做平移补偿，若满足：|D1*SINθ1-W1|≤W/2，则目标在水平方向虚拟安全通行隧道内；如果不满足，则目标在水平方向虚拟安全通行隧道外；D1*COSθ1为目标距离车辆在水平方向上的距离DH1；

在垂直方向上，如果满足：若θ2≥0且D2*SINθ2<H-H1，则目标在垂直方向的虚拟安全通行隧道高度内；若θ2<0且D2*SINθ2≤-H2，可考虑为地面杂波问题和地形起伏的问题，不做处理，其中H2为设定值，且H2≤H1，H2定义为距离第二毫米波雷达方位角方向水平平面的高度； D2*COSθ2为目标距离车辆在水平方向上的距离DH2；

主控模块软件按照上述的判据进行判断，首先确定第一毫米波的最近目标，如果满足其在水平方向上处于虚拟安全通行隧道内，则进一步在第二毫米波雷达的目标内，寻找该目标，如果找到该目标，再判断其是否在垂直方向的虚拟安全通行隧道之内，如果只有一部毫米波雷达确定目标在虚拟安全通行隧道内，而另一部雷达确定其不在虚拟安全通行隧道内，则主控模块认为前方没有障碍物，车辆正常行驶，如果目标同时处于两部雷达的虚拟安全通行隧道内，则主控模块判定前方有障碍物，并作出预警。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟隧道构建与障碍判断方法，其特征在于，所述主控模块判定前方有障碍物时，主控模块根据事先设置好的报警、制动曲线，发出车辆报警、制动指令，进行紧急停车。

3.根据权利要求1所述的一种虚拟隧道构建与障碍判断方法，其特征在于，如果第一毫米波雷达得到的DH1与第二毫米波雷达得到的DH2的差的绝对值小于设定值，则认为两部毫米波雷达探测到的是同一个目标，该目标为***的有效判据。

4.根据权利要求3所述的一种虚拟隧道构建与障碍判断方法，其特征在于，所述设定值为0.6-3米。

5.一种虚拟隧道构建与障碍判断方法，其特征在于，包括安装在汽车前端的毫米波雷达，以及主控模块、显示告警模块和刹车执行机构，所述毫米波雷达包括第一毫米波雷达和第二毫米波雷达，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达的安装方向相差90度，所述第一毫米波雷达与第二毫米波雷达安装在汽车前端中线位置的两侧或者一侧或者其中一部或两部毫米波雷达安装在汽车前端中线位置上；所述第一毫米波雷达水平安装，第二毫米波雷达垂直安装，且两部毫米波雷达分别与主控模块信号输入端连接，主控模块信号输出端分别连接显示告警模块和刹车执行机构，所述主控模块接收两部毫米波雷达的探测信号，并判断出前方是否存在障碍物，同时通过判断的结果来控制显示告警模块是否告警以及刹车执行机构是否执行刹车制动；具体判断方法如下：

对于第一毫米波雷达探测到的一个目标距离设为D1，角度设为θ1；对于第二毫米波雷达探测到的同一个目标距离设为D2，角度设为θ2；第二毫米波雷达安装高度设为H1；

在水平方向上，以任一毫米波雷达所在位置为原点、雷达探测方向的水平线为X轴、与X轴在原点垂直交叉的直线为Y轴，第一毫米波雷达探测到的任意一个目标点，以（Xn=COSθ1*D1、Yn=SINθ1*D1）在直角坐标里来表示；然后根据雷达安装的位置、车辆的宽度和车辆两侧需要保持的安全距离，取Y轴上一定数值的两个点，一个点在Y轴原点的上部为Y1；一个点在Y轴原点的下部为Y2，过这两个点（X0、Y1，X0、Y2）分别做出两条与X轴平行的直线（Y1、Y2），将两直线设定为一个二维的虚拟车道，其虚拟车道宽度为：W，且W=Y1-Y2；

在垂直方向上，以任一毫米波雷达所在位置为原点、雷达探测方向的水平线为X轴、与X轴在原点垂直交叉的直线为Z轴，第二毫米波雷达探测到的任意一个目标点，以（Xn=COSθ2*D2、Zn=SINθ2*D2）在直角坐标里来表示；然后根据雷达在车辆上安装的高度H1、车辆本身的高度和车辆上方需要保持的安全距离，取Z轴上一定数值的两个点，在Z轴原点上部的一个点为Z1，Z轴原点下部的一个点为Z2，过这两个点（X0、Z1；X0、Z2）做出两条与X轴平行的两条直线（Z1、Z2），将直线Z1设定为二维虚拟车道的高H，且H=H1+Z1；将直线Z2设定为二维虚拟车道的底Z2=-H1；虚拟车道高H等于Z1-Z2；

通过第一部毫米波雷达***做出的二维水平的虚拟车道宽W，与通过第二部毫米波雷达***做出的二维垂直的虚拟车道的高H，将虚拟车道宽W与虚拟车道高H两个数据进行融合，就形成了一个宽为W，高为H的三维的虚拟隧道；

如果第一毫米波雷达探测到的目标，在Y轴上满足Y2<Yn<Y1；第二毫米波雷达探测到的目标，在Z轴上满足Z2<Zn<Z1；即两部毫米波雷达同时确认虚拟隧道内有目标，且两部毫米波雷达测得目标在X轴上的差值的绝对值在设定的合理偏差之内，此时认定此为同一目标，应成为FCWS、AEBS的***障碍物的判据，***可根据车辆速度、车辆与目标距离、车辆与目标的速度差，来实施报警与制动；

如果两部毫米波雷达只有一部判定目标在虚拟隧道内，即满足Y2<Yn<Y1或Z2<Zn<Z1，而另一部判定其不在虚拟隧道内，即不满足Y2<Yn<Y1或Z2<Zn<Z1；或者两部毫米波雷达都判定目标在虚拟隧道内，即满足Y2<Yn<Y1和Z2<Zn<Z1，且两部毫米波雷达测得的目标在X轴上的差值的绝对值大于***设定，则不认定为障碍物，不作为***报警、制动依据；当第二部毫米波雷达探测到的目标Zn≤Z2时，认为为地面的干扰杂波，***不做判据。

6.根据权利要求5所述的一种虚拟隧道构建与障碍判断方法，其特征在于，当两部毫米波雷达安装在同一条水平直线上时，以第二毫米波雷达的安装原点为整个***的原点，第一毫米波雷达通过量取与第二毫米波雷达的水平距离，在水平轴上进行平移补偿，以统一水平安装与垂直安装雷达的直角坐标系的原点；当两部毫米波雷达安装在同一条垂直直线上时，以第一毫米波雷达的安装原点为整个***的原点，第二毫米波雷达通过量取与第一毫米波雷达的垂直距离，在垂直轴上进行平移补偿，以统一垂直安装与水平安装雷达的直角坐标系的原点。