CN105842700A - 车辆雷达系统及控制其的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆雷达系统，包括：第一传输天线，其朝向目标传输第一雷达信号；第二传输天线，其朝向所述目标，传输具有与所述第一雷达信号相同波形的第二雷达信号；以及第一控制模块，其与所述第一传输天线连接。所述第一控制模块被配置为，基于所述第一雷达信号的传输时间和所述第二雷达信号的传输时间之间的延迟时间，在所述第一雷达信号的拐点周围设置具有预定长度的第一消隐时间。

Description

车辆雷达系统及控制其的方法
相关技术交叉引用
本申请要求2015年1月30日提交的申请No.10-2015-0015244的韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容以引用的形式结合于此，用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种车辆雷达系统及控制其的方法，更具体地，涉及一种容易地防止发生在两个或多个雷达模块之间的信号干扰的车辆雷达系统。
背景技术
雷达为能发现信息，如目标的距离、速度和角度的设备。
通过雷达的传输天线来发射电磁波信号，以及从目标反射并返回的信号从接收天线接收，并通过利用所接收的信号来发现目标信息。
雷达技术从军事和航空领域发展而来，但是在近几年，雷达技术已经被应用到车辆作为事先警告车辆事故危险和主动地防止并避免该车辆事故危险的技术。在车辆雷达环境中，通过不期望的连续的杂波信号，如隧道、导轨和建筑物，很难发现目标信息。
近几年，当使用多个雷达时，用于防止由于多个雷达所接收的信号的相互干扰导致的目标或标记的未检测或漏检测的研究在被进行中。
发明内容
本发明致力提供一种容易地防止发生在两个或多个雷达模块中的信号干扰的车辆雷达系统。
本发明的目的并不局限于上述所提及的目的，没有被以上所提及的其他目的，从以下说明书中将可被本领域的技术人员清楚的理解。
本发明的一个示意性实施方式提供一种车辆雷达系统，包括：第一传输天线，其朝向目标传输第一雷达信号；第二传输天线，其朝向所述目标，传输第二雷达信号，所述第二雷达信号具有与所述第一雷达信号相同的波形；以及第一控制模块，其与所述第一传输天线连接。在这种情况下，所述第一控制模块可被配置为，基于所述第一雷达信号的传输时间和所述第二雷达信号的传输时间之间的延迟时间，在所述第一雷达信号的拐点周围设置具有预定长度的第一消隐时间。
所述的车辆雷达系统，还可包括：第一接收天线，其接收由所述目标反射的第一雷达信号。
所述的车辆雷达系统，还可包括：第二接收天线，其接收由所述目标反射的第二雷达信号；以及第二控制模块，其与所述第二传输天线和所述第二接收天线连接。所述第二控制模块可被配置为控制所述第二传输天线和所述第二接收天线。
所述第二控制模块可被配置为在所述第二雷达信号的拐点周围设置第二消隐时间。在这种情况下，所述第二消隐时间可具有与所述第一消隐时间相同的长度。
所述第一控制模块可被配置为基于所述车辆雷达系统的最大检测距离来设置所述延迟时间。
所述第一消隐时间可比所述延迟时间长两倍或长更多。
所述第一消隐时间和所述第二消隐时间可包括所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的干扰区域，所述干扰区域可为在所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的交叉点的周围、对应于预定时间长度的区域。
所述第一控制模块可忽视在由所述第一接收天线所接收的第一雷达信号中的第一消隐时间和第二消隐时间期间所接收的部分。
所述第二控制模块可忽视在由所述第二接收天线所接收的第二雷达信号中的第一消隐时间和第二消隐时间期间所接收的部分。
所述第一控制模块和所述第二控制模块可通过利用标准时间传输协议来同步它们的操作时间。
在本发明的一个示意性实施例中，提供一种方法，包括：通过第一传输天线朝向目标传输第一雷达信号；通过第二传输天线朝向所述目标传输第二雷达信号，所述第二雷达信号具有与所述第一雷达信号相同的波形；通过第一控制模块，在所述第一雷达信号的传输时间和所述第二雷达信号的传输时间之间设置延迟时间；以及通过所述第一控制模块，基于所述延迟时间，在所述第一雷达信号的拐点周围设置具有预定长度的第一消隐时间。
所述的方法还可包括：通过第一接收天线接收由所述目标反射的第一雷达信号。
所述的方法还可包括：第二接收天线接收由所述目标反射的第二雷达信号。
所述的方法还可包括：通过第二控制模块，在所述第二雷达信号的拐点周围设置第二消隐时间，其中，所述第二消隐时间具有与所述第一消隐时间相同的长度。
可基于车辆雷达系统的最大检测距离来设置所述延迟时间。
所述第一消隐时间可比所述延迟时间长两倍或长更多。
所述第一消隐时间和所述第二消隐时间可包括所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的干扰区域。在这种情况下，所述干扰区域为在所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的交叉点的周围、对应于预定时间长度的区域。
所述的方法还可包括：通过所述第一控制模块，忽视在由所述第一接收天线所接收的第一雷达信号中的第一消隐时间和第二消隐时间期间所接收的部分。
所述的方法还可包括：通过所述第二控制模块，忽视在由所述第二接收天线所接收的第二雷达信号中的第一消隐时间和第二消隐时间期间所接收的部分。
所述第一控制模块和所述第二控制模块可通过利用标准时间传输协议来同步它们的操作时间。
根据本发明的示意性实施方式，在使用两个或多个雷达模块中，车辆雷达系统，通过两个或多个雷达模块中的专用通信线路，通过同步操作时间来在两个或多个雷达信号中设置合适的传输延迟时间，以及基于该传输延迟时间来设置消隐时间，以消除或不接收在两个或多个雷达模块中的每个中设置的消隐时间所接收的信号，由此通过防止目标的误检测和未检测现象来提高检测目标的性能。
本发明的优点不局限于上述所描述的优点，从权利要求书的范畴的描述中，本领域的技术人员将能清楚的理解其他没有被描述的优点。
附图说明
图1为示出本发明的示意性实施方式的车辆雷达系统的控制结构的控制框图。
图2为示出同步本发明的车辆雷达系统的操作时间的一个示例图。
图3和图4为示出用于本发明的车辆雷达系统的雷达信号的消隐区域的示意图。
图5为示出本发明的车辆雷达系统的装置构成的示意图。
具体实施方式
参考下述详细描述的示意性实施例和附图，本发明的优势和特征以及完成该优势和特征的方法将会变得明显。但是，本发明并不局限于以下所阐述的实施方式，且可包含各种其他形式。本示意性实施方式被提供以使得本发明的公开完整以及被阐述以将本发明的范畴的完整理解提供给本发明所属技术领域的技术人员，且本发明将仅由权利要求项的范畴所定义。在整个说明书中，相似的附图标记表示相似的元件。
除非另有限定，本说明书中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)可作为被本发明所属领域的技术人员通常所理解的含义。还应该理解的是，普通字典中定义的术语不应该被解释为具有理想化的或过于形式上的含义，除非明确和特别限定。
以下，将参考附图对示意性实施方式进行更详细的描述。
图1为示出本发明的示意性实施方式的车辆雷达系统的控制结构的控制框图。图2为示出同步本发明的车辆雷达系统的操作时间的一个示例图。图3和图4为示出用于本发明的车辆雷达系统的雷达信号的消隐区域的示意图。
参考图1至图4，车辆雷达系统可包括在不同操作时间传输雷达信号的第一雷达模块110和第二雷达模块120。
在该示意性实施方式中，所描述的车辆雷达系统包括两个雷达模块，即，第一雷达模块110和第二雷达模块120，但是雷达模块的数量并没有被限制，车辆雷达系统可包括更多的雷达模块。
本文中，第一雷达模块110可包括：第一传输天线112，其朝向车辆周围的目标传输第一雷达信号；第一接收天线114，在传输第一雷达信号之后，接收从预定目标处反射的第一雷达信号；以及第一控制模块116，其控制第一传输天线112传输第一雷达信号并基于由第一接收天线114所接收的第一雷达信号来检测目标。第一控制模块116可与第一传输天线112和第一接收天线114连接。第一控制模块116可包括第一DAC(DC到AC转换器)、第一ADC(AC到DC转换器)和第一数字信号处理器。第一数字信号处理器可与第一控制模块116中的第一DAC和第一ADC连接。
第一数字信号处理器可通过利用第一DAC来生成模拟信号，并控制第一传输天线112来传输对应于该模拟信号的第一雷达信号。
第一数字信号处理器可控制第一接收天线114来接收所反射的第一雷达信号，并通过利用第一ADC来将所反射的第一雷达信号转换为对应的数字信号。
第一数字信号处理器可基于从第一ADC处提供的信号来识别所述目标。
第二雷达模块120可包括：第二传输天线122，其朝向车辆周围的目标传输第二雷达信号；第二接收天线124，在传输第二雷达信号之后，接收从预定目标处反射的第二雷达信号；以及第二控制模块126，其控制第二传输天线122传输第二雷达信号并基于由第二接收天线124所接收的第二雷达信号来检测目标。第二控制模块126可与第二传输天线122和第二接收天线124连接。第二控制模块126可包括第二DAC(DC到AC转换器)、第二ADC(AC到DC转换器)和第二数字信号处理器。第二数字信号处理器可与第二控制模块126中的第二DAC和第二ADC连接。
第二数字信号处理器可通过利用第二DAC来生成模拟信号，并控制第二传输天线122来传输对应于该模拟信号的第二雷达信号。
第二数字信号处理器可控制第二接收天线124来接收所反射的第二雷达信号，并通过利用第二ADC来将所反射的第二雷达信号转换为对应的数字信号。
第二数字信号处理器可基于从第二ADC处提供的信号来识别所述目标。
在这种情况下，第一雷达信号和第二雷达信号可具有相同的波形。第一控制模块116和第二控制模块126通过有线/无线方式来彼此连接，以彼此交换数据，由此传输具有相同波形的第一雷达信号和第二雷达信号。
本文中，第一控制模块116和第二控制模块126可通过有线/无线通信，来彼此同步用于传输第一雷达信号和第二雷达信号的操作时间。例如，第一控制模块116和第二控制模块126可通过利用为标准时间传输协议的精密时间协议(PTP)来将数据传输给彼此和从彼此接收数据。例如，第一控制模块116和第二控制模块126可通过专用控制器区域网络(PCAN)来彼此连接。
如图2所示出的，第一控制模块116传输同步消息(Sync message)和存储第一时间标记t1的跟踪消息(Follow_up message)，以便将操作时间同步到第二控制模块126。
在此情况下，在接收同步消息之后，第二控制模块126立即生成第二时间标记t2。
之后，当第二控制模块126接收跟踪消息时，第二控制模块126存储在跟踪消息中存储的第一时间标记t1。
第二控制模块126将延迟请求消息(Delay_Req message)传输给第一控制模块116，之后，生成并存储第三时间标记t3。
在从第二控制模块126接收延迟请求消息之后，第一控制模块116立即生成第四时间标记t4。
之后，第一控制模块116将通过第四时间标记t4存储的延迟请求消息传输给第二控制模块126。
第二控制模块126接收延迟请求消息，并存储在延迟请求消息中存储的第四时间标记t4。
同样地，第二控制模块126可通过利用第一时间标记t1至第四时间标记t4来确定第一控制模块116和第二控制模块126的操作时间之间的时间偏移量。
在此情况下，第二控制模块126可计算第一控制模块116和第二控制模块126之间的第一延迟时间t-ms以及第二控制模块126和第一控制模块116之间的第二延迟时间t-sm。
即，可通过第二时间标记t2减去第一时间标记t1来计算第一延迟时间t-ms，以及通过第四时间标记t4减去第三时间标记t3来计算第二延迟时间t-sm。
之后，第二控制模块126可通过第一延迟时间t-ms和第二延迟时间t-sm来计算时间偏移量，并将所计算的时间偏移量反映到第二控制模块126的操作时间，以同步第二控制模块126的操作时间和第一控制模块116的操作时间。
第一控制模块116和第二控制模块126之间的时间偏移量可通过第一延迟时间t-ms减去第二延迟时间t-sm，之后减去结果除以2来获得。
如图2所示出的，第一控制模块116和第二控制模块126之间的时间偏移量被校正为与偏移量一样大，以计算第二控制模块的操作时间，由此同步传输时间以传输第一和第二雷达信号。
之后，如图3和4所示出的，在同步第一和第二雷达信号的传输时间的同时，第一控制模块116可在第一雷达信号的传输时间和第二雷达信号的传输时间之间设置传输延迟时间(以下，称作‘延迟时间’)。此外，第一控制模块116可基于该延迟时间来设置包括第一和第二雷达信号的干扰区域的第一消隐时间。例如，第一消隐时间可比延迟时间大两倍或大更多。
第二控制模块126可在第一雷达信号的传输时间和第二雷达信号的传输时间之间设置延迟时间。第二控制模块126可设置包括第一和第二雷达信号的干扰区域的第二消隐时间。例如，第二消隐时间可比延迟时间大两倍或大更多。此外，第二消隐时间的长度可等于第一消隐时间的长度。
本文中，作为第一和第二雷达信号的传输时间之间的时间长度的延迟时间可被设置为等于或大于通过如下方式所获得的值：乘以本发明的车辆雷达系统的最大检测距离，之后，将乘法值除以光速(3×108m/s)。这里，最大检测距离可被预先设定。
另外，干扰区域包括第一和第二雷达信号的交叉点，并具有等于或小于延迟时间的长度的时间宽度。交叉点可为当第一雷达信号和第二雷达信号具有相同频率时的时间。
第一控制模块116或第二控制模块126可设置延迟时间以具有等于或大于干扰区域的时间长度的长度。即，干扰区域可为对应于第一雷达信号的拐点和第二雷达信号的拐点之间的至少部分时间间隔的时间区域。例如，如图3所示出的，当第一雷达信号和第二雷达信号为三角形形状周期性重复的三角波时，每次第一雷达信号具有最高频率时，可为第一雷达信号的拐点，以及每次第二雷达信号具有最高频率时，可为第二雷达信号的拐点。彼此邻近的第一雷达信号的拐点和第二雷达信号的拐点之间的时间差可等于延迟时间。
第一消隐时间可基于第一雷达信号的拐点来设置，且可为特别是至少包括干扰区域的时间区域，以及第二消隐时间可基于第二雷达信号的拐点来设置，且可为特别是至少包括干扰区域的时间区域。
当由目标反射的、且在第一雷达信号被传输之后接收到的第一雷达信号和第二雷达信号被消除时，第一消隐时间可为一时间间隔，当由目标反射的、且在第二雷达信号被传输之后接收到的第一雷达信号和第二雷达信号被消除时，第二消隐时间可为一时间间隔。
例如，第一控制模块116可忽视在通过第一接收天线114所接收的第一雷达信号中的第一和第二消隐时间的至少一个时间间隔期间所接收到的部分，以及第二控制模块126可忽视在通过第二接收天线124所接收的第二雷达信号中的第一和第二消隐时间的至少一个时间间隔期间所接收到的部分。结果，由于干扰区域包括在第一和第二消隐时间中，所以当相互干扰现象发生在第一和第二雷达信号中时，由在为时间间隔的干扰区域中所接收的信号导致的不良影响可被消除。
参考图5，本发明的示意性实施方式的车辆雷达系统可包括雷达单元100、信号控制单元200、信号处理单元300和输出单元400。
雷达单元100包括：由第一传输天线112、第一接收天线114和第一控制模块116构成的第一雷达模块110，以及由第二传输天线122、第二接收天线124和第二控制模块126构成的第二雷达模块120。
第一传输天线112和第二传输天线122可传输具有相同波形或不同波形的雷达信号。第一接收天线114和第二接收天线124可分别地接收从预定目标处所反射的雷达信号。
第一控制模块116和第二控制模块126可分别地控制第一传输天线112和第二传输天线122来传输具有预定延迟时间的不同雷达信号。此外，第一控制模块116和第二控制模块126可以使用由第一接收天线114和第二接收天线124所接收的雷达信号来检测目标。
信号控制单元200可同步第一控制模块116和第二控制模块126的操作时间，并在第一和第二雷达信号的传输时间之间设置考虑了最大检测距离的延迟时间。信号控制单元200可在所接收的第一雷达信号的预定部分中设置消隐时间，以及在所接收的第二雷达信号的预定部分中设置消隐时间。
信号处理单元300可基于分别由第一接收天线114和第二接收天线124所接收的雷达信号来检测位于车辆周围的至少一个目标，并获取关于所检测的目标的目标信息。作为一个示例，目标信息可包括目标长度、目标宽度、目标高度、车辆和目标之间的距离等。
信号处理单元300分析所述目标信息，以确定该目标是否是危险目标。例如，当所检测的目标和车辆之间的距离小于预定距离时，信号处理单元300可确定该目标为危险目标。此外，当所检测的目标为危险目标时，信号处理单元300可输出用于制动车辆的信号。
输出单元400可将由信号处理单元300所确定的目标信息提供给驾驶员。为此，输出单元400可包括个声音输出装置、视频输出装置和振动输出装置中的至少一个。例如，输出单元400可将目标信息输出为视觉反馈、听觉反馈和触觉反馈中的至少一种类型。此外，当所检测的目标被确定为危险目标时，输出单元400可输出警告信息。
除非有相反的明确描述，由于以上所公开的词“包含(include)”、“包括(comprise)”或“具有”隐含包括所陈述的元件，所以应当分析的是，词“包含(include)”、“包括(comprise)”或“具有”意味着不是排除任何其他元件，而是还包含任何其他元件。
以上已经说明和描述了本发明的优选示意性实施方式，但是本发明并不局限于上述描述的具体实施方式，显而易见，在不脱离权利要求书所要求的本发明的要旨的情况下，本发明所属技术领域的技术人员可做出各种修改，并且这种修改的实施方式不应当与本发明的技术精神或前景分离来理解。

Claims (20)

1.一种车辆雷达系统，包括：
第一传输天线，其朝向目标传输第一雷达信号；
第二传输天线，其朝向所述目标，传输第二雷达信号，所述第二雷达信号具有与所述第一雷达信号相同的波形；以及
第一控制模块，其与所述第一传输天线连接，
其中，所述第一控制模块被配置为，基于所述第一雷达信号的传输时间和所述第二雷达信号的传输时间之间的延迟时间，在所述第一雷达信号的拐点周围设置具有预定长度的第一消隐时间。
2.根据权利要求1所述的车辆雷达系统，还包括：
第一接收天线，其接收由所述目标反射的第一雷达信号。
3.根据权利要求1所述的车辆雷达系统，还包括：
第二接收天线，其接收由所述目标反射的第二雷达信号；以及
第二控制模块，其与所述第二传输天线和所述第二接收天线连接，
其中，所述第二控制模块被配置为控制所述第二传输天线和所述第二接收天线。
4.根据权利要求3所述的车辆雷达系统，其中，所述第二控制模块被配置为在所述第二雷达信号的拐点周围设置第二消隐时间，所述第二消隐时间具有与所述第一消隐时间相同的长度。
5.根据权利要求1所述的车辆雷达系统，其中，所述第一控制模块被配置为基于所述车辆雷达系统的最大检测距离来设置所述延迟时间。
6.根据权利要求1所述的车辆雷达系统，其中，所述第一消隐时间比所述延迟时间长两倍或长更多。
7.根据权利要求4所述的车辆雷达系统，其中，所述第一消隐时间和所述第二消隐时间包括所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的干扰区域，
所述干扰区域为在所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的交叉点的周围、对应于预定时间长度的区域。
8.根据权利要求4所述的车辆雷达系统，其中，所述第一控制模块忽视在由所述第一接收天线所接收的第一雷达信号中的第一消隐时间和第二消隐时间期间所接收的部分。
9.根据权利要求4所述的车辆雷达系统，其中，所述第二控制模块忽视在由所述第二接收天线所接收的第二雷达信号中的第一消隐时间和第二消隐时间期间所接收的部分。
10.根据权利要求4所述的车辆雷达系统，其中，所述第一控制模块和所述第二控制模块通过利用标准时间传输协议来同步它们的操作时间。
11.一种方法，包括：
通过第一传输天线朝向目标传输第一雷达信号；
通过第二传输天线朝向所述目标传输第二雷达信号，所述第二雷达信号具有与所述第一雷达信号相同的波形；
通过第一控制模块，在所述第一雷达信号的传输时间和所述第二雷达信号的传输时间之间设置延迟时间；以及
通过所述第一控制模块，基于所述延迟时间，在所述第一雷达信号的拐点周围设置具有预定长度的第一消隐时间。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
通过第一接收天线接收由所述目标反射的第一雷达信号。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
第二接收天线接收由所述目标反射的第二雷达信号。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
通过第二控制模块，在所述第二雷达信号的拐点周围设置具有预定长度的第二消隐时间，其中，所述第二消隐时间具有与所述第一消隐时间相同的长度。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，基于车辆雷达系统的最大检测距离来设置所述延迟时间。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一消隐时间比所述延迟时间长两倍或长更多。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一消隐时间和所述第二消隐时间包括所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的干扰区域，
所述干扰区域为在所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的交叉点的周围、对应于预定时间长度的区域。
18.根据权利要求14所述的方法，还包括：通过所述第一控制模块，忽视在由所述第一接收天线所接收的第一雷达信号中的第一消隐时间和第二消隐时间期间所接收的部分。
19.根据权利要求14所述的方法，还包括：通过所述第二控制模块，忽视在由所述第二接收天线所接收的第二雷达信号中的第一消隐时间和第二消隐时间期间所接收的部分。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一控制模块和所述第二控制模块通过利用标准时间传输协议来同步它们的操作时间。
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