CN112180372A - 一种基于双角雷达的目标检测方法、装置和雷达系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双角雷达的目标检测方法、装置和雷达系统，所述方法包括：响应于目标探测指令，启动双角雷达，基于时分多输入多输出的探测方式对第一探测区域进行目标探测，所述双角雷达为设置在车辆头部的两端上的雷达；获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期探测数据和第二周期探测数据；基于所述第二周期探测数据和所述第一周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。在所述方法中，通过合成孔径的方式对道路探测目标进行成像可以提高雷达成像的分辨率。

Description

一种基于双角雷达的目标检测方法、装置和雷达系统

技术领域

本发明涉及目标检测领域，尤其涉及一种基于双角雷达的目标检测方法、装置和雷达系统。

背景技术

高级驾驶辅助系统是利用安装在车上的各式各样传感器，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行系统的运算与分析。随着智能驾驶的快速发展，毫米波雷达由于探测距离远、受环境影响小、成本低、技术成熟，成为高级驾驶辅助系统主要的传感器。

在现有技术中，汽车毫米波雷达系统为了覆盖汽车前面和侧面区域，多采用两个前角雷达和一个前视雷达的方案。其中设置前视雷达时需要对车标进行处理，且在进行布线时，需要针对每个雷达进行布线，处理器也需要对每个雷达进行信息传输，在管理上较为复杂，同时也提高了生产雷达的成本。

发明内容

本发明提供了一种基于双角雷达的目标检测方法、装置和雷达系统，可以提高雷达成像的分辨率，并满足不同区域的雷达探测的要求。

一方面，本发明提供了一种基于双角雷达的目标检测方法，所述方法包括：

响应于目标探测指令，启动双角雷达，基于多输入多输出的探测方式对第一探测区域进行目标探测，所述双角雷达为设置在车辆头部的两端上的雷达；

获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期回波数据和第二周期回波数据；

根据所述第一周期回波数据，确定所述第一周期探测数据，所述第一周期探测数据表征在所述第一周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

根据所述第一周期探测数据和所述第二周期回波数据，确定第二周期探测数据，所述第二周期探测数据表征在第二周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

获取至少两个第二周期探测数据；

基于所述至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

另一方面提供了一种基于双角雷达的目标检测装置，所述装置包括：探测指令接收模块、第一区域回波信号获取模块、第一周期探测数据获取模块、第二周期探测数据获取模块、数据筛选模块和雷达点云生成模块；

所述探测指令接收模块用于响应于目标探测指令，启动双角雷达，基于时分多输入多输出的探测方式对第一探测区域进行目标探测，所述双角雷达为设置在车辆头部的两端上的雷达；

所述第一区域回波信号获取模块用于获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期回波信号和第二周期回波信号；

所述第一周期探测数据获取模块用于根据所述第一周期回波信号，确定所述第一周期探测数据，所述第一周期探测数据表征在所述第一周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述第二周期探测数据获取模块用于根据所述第一周期探测数据和所述第二周期回波数据，确定第二周期探测数据，所述第二周期探测数据表征在第二周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述数据筛选模块用于获取至少两个第二周期探测数据；

所述雷达点云生成模块用于基于所述至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

另一方面提供了一种毫米波雷达系统，所述毫米波雷达系统包括：角雷达、单片微波集成电路、中央处理器、存储器、通讯控制器和成像模块；

所述角雷达包括第一角雷达和第二角雷达，所述第一角雷达和第二角雷达均包括发射天线和接收天线；

所述发射天线用于输出第二模式发射信号，以对第二探测区域进行探测，所述发射天线还用于输出第一模式发射信号，以对第一探测区域进行探测；

所述接收天线用于接收回波信号，并将所述回波信号传输到所述集成电路中，所述回波信号为所述第二探测区域对应的第二回波信号或所述第一探测区域对应的第一回波信号；

所述单片微波集成电路和所述中央处理器用于对所述第二回波信号进行数据处理，获取对所述第二探测区域进行探测得到的前向探测数据，所述前向探测数据表征在第一周期内探测到所述第二探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述单片微波集成电路和所述中央处理器还用于对所述第一回波信号进行数据处理，获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期探测数据和第二周期探测数据，所述第一周期探测数据表征在所述第一周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据，所述第二周期探测数据表征在第二周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述存储器用于存储所述前向探测数据、所述第一周期探测数据和所述第二周期探测数据；

所述通讯控制器用于与其他车载系统进行通讯；

所述成像模块用于基于所述至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

本发明提供的一种基于双角雷达的目标检测方法、装置和雷达系统，所述方法包括：对双角雷达进行不同的探测策略，通过多输入多输出的探测方式对横向的第一探测区域进行探测，获取第一周期探测数据和第二周期探测数据，基于第一周期探测数据和第二周期探测数据，通过合成孔径的方式对道路探测目标进行成像。在所述方法中，通过合成孔径的方式对道路探测目标进行成像可以提高雷达成像的分辨率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法的应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的单个角雷达的探测范围示意图；

图4为本发明实施例提供的双角雷达的探测范围示意图；

图5为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法中对第二探测区域进行探测的方法流程图；

图6为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法中对第二探测区域的回波信号进行处理的方法流程图；

图7为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法中对第一探测区域的回波信号进行处理的方法流程图；

图8为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法中信号发射周期的示意图；

图9为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法中获取第一周期探测数据的方法流程图；

图10为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法中获取第二周期探测数据的方法流程图；

图11为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法中选择第二周期探测数据的方法流程图；

图12为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法中生成雷达点云图像的流程图；

图13为本发明实施例提供的合成孔径时的虚拟天线和真实天线构成的天线阵的示意图；

图14为本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测装置的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的一种毫米波雷达系统的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的一种用于实现本发明实施例所提供的方法的天线的结构示意图。

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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等适用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

请参见图1，其显示了本发明实施例提供的一种基于双角雷达的目标检测方法的应用场景示意图，所述应用场景包括道路探测目标110、双角雷达120和处理器130，在双角雷达120启动，开始对道路探测目标110进行探测时，可以通过相控阵的方式将波束收窄，对第二探测区域进行探测，也可以通过时分多输入多输出的方式将波束拓宽，对第一探测区域进行探测。双角雷达120得到的回波信号传输到处理器130中进行处理，处理器130在第二探测区域中识别到道路探测目标110时，输出标识道路探测目标110的位置的单帧探测数据，处理器130在第一探测区域中识别到道路探测目标110时，通过合成孔径的方式增大雷达的角分辨率，生成道路探测目标110的雷达点云数据。

请参见图2，其显示了一种基于双角雷达的目标检测方法，可应用于处理器侧，所述方法包括：

S210.响应于目标探测指令，启动双角雷达，基于时分多输入多输出的探测方式对第一探测区域进行目标探测，所述双角雷达为设置在车辆头部的两端上的雷达；

具体地，请参见图3，如图3所示为角雷达的探测范围覆盖图，在启动双角雷达进行目标探测时，对于单个角雷达而言可以通过相控阵的探测方式，将雷达的波束调整为窄波束，对θ2到θ3之间的角度范围进行探测，也可以通过时分多输入多输出的探测方式，将雷达的波束调整为宽波束，对θ1到θ4之间的角度范围进行探测。请参见图4，如图4所示为双角雷达的探测范围覆盖图。其中，两个角雷达的窄波束覆盖的范围即为第二探测区域，两个角雷达的宽波束覆盖的范围即为第一探测区域。

通过不同的探测策略，使得角雷达可以兼具前向探测和横向探测，能够减少生产成本。

进一步地，请参见图5，所述响应于目标探测指令，启动双角雷达还包括：

S510.基于相控阵的探测方式对第二探测区域进行目标探测；

S520.获取对所述第二探测区域进行探测得到的第二回波信号；

S530.根据所述第二回波信号，确定所述前向探测数据，所述前向探测数据表征在第一周期内探测到所述第二探测区域中道路探测目标的探测数据；

S540.根据所述前向探测数据，获取所述道路探测目标的位置信息。

具体地，第二探测区域指向车辆正前方，探测距离为R，R>150米，在一个具体的实施例中R＝200米。通过控制各天线单元发射的相位，就能合成不同相位波束，将各个发射天线发射的电磁波以干涉原理合成一个接近笔直的雷达主瓣，从而得到正前方向上较远距离的探测结果。

进一步地，请参见图6，所述基于相控阵的探测方式对第二探测区域进行目标探测包括：

S610.根据所述第二探测区域的探测角度范围，调整所述双角雷达的发射天线之间的相位差，得到第二模式发射信号；

S620.通过所述双角雷达的接收天线接收所述第二模式发射信号对应的第二回波信号；

所述根据所述第二回波信号，确定所述前向探测数据包括：

S630.获取所述第二回波信号中与所述道路探测目标对应的前向探测回波峰值信息；

S640.将所述前向探测回波峰值信息作为所述前向探测数据。

具体地，对第二探测区域进行探测时，可以通过调整双角雷达的发射天线之间的相位差，通过相控阵的探测方式，使得双角雷达的波束变为窄波束，对前方进行探测。该窄波束即为第二模式发射信号。

若获得与回波信号第二模式发射信号对应的第二回波信号，即说明道路探测目标在第二探测区域中，则可以通过快速傅里叶变换的信号处理方式对第二回波信号进行处理，获取第二回波信号中的与道路探测目标对应的前向探测回波峰值信息，对道路探测目标的位置、距离、速度和角度进行确定。将前向探测回波峰值信息作为前向探测数据存储，前向探测数据为单帧的探测数据。

根据前向探测回波峰值信息，可以确定前方存在的道路探测目标的位置，可以通过语音播报或者显示屏显示图像的方式，提醒驾驶员该道路探测目标的位置。

通过不同的探测策略，使得角雷达可以兼具前向探测和横向探测，能够减少生产成本。

S220.获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期回波数据和第二周期回波数据；

S230.根据所述第一周期回波数据，确定所述第一周期探测数据，所述第一周期探测数据表征在所述第一周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

S240.根据所述第一周期探测数据和所述第二周期回波数据，确定第二周期探测数据，所述第二周期探测数据表征在第二周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

进一步地，请参见图7，所述基于多输入多输出的探测方式对第一探测区域进行目标探测包括：

S710.根据所述第一探测区域的探测角度范围，调整所述双角雷达的各个发射天线均进行信号发射，得到第一模式发射信号；

S720.通过所述双角雷达的各个接收天线接收所述第一模式发射信号对应的第一回波信号；

所述获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期回波信号和第二周期回波信号包括；

S730.根据所述第一周期和所述第二周期，确定所述第一回波信号中的所述第一周期对应的第一周期回波信号和所述第二周期对应的第二周期回波信号。

具体地，请参见图8，如图8所示为周期性的发射信号，其中，调整发射天线的相位，使得所有发射天线集中在相对较窄的探测区域进行探测，为对第二探测区域进行的探测，幅值为所有发射天线单独发射的幅值之和。对第二探测区域进行探测时的时间为第一周期，第一周期的持续时间小于第二周期的持续时间，对第二探测区域进行探测的发射信号持续发射第一周期的时间后中断，在下一个第二周期到来后再进行发射，持续时间仍为第一周期的持续时间。调整发射天线的探测模式为多输入多输出的模式，对第一探测区域进行探测的时间为第二周期，所述第二周期为刷新周期，实际上对第一探测区域进行探测的发射信号是持续发射的。

如图所示以三个发射天线为例，分别为tx1、tx2和tx3。第一周期的持续时间可以为25ms，为每个第二周期的前25ms，第二周期的持续时间则可以为50ms。

当对第二区域进行探测时，对第二探测区域进行探测的发射信号持续发射25ms后中断，在下一个第二周期到来后再持续发射25ms。当对第一探测区域进行探测时，对第一探测区域进行探测的发射信号持续发射50ms，在后续计算时，先通过前25ms，即第一周期对应的第一周期探测数据得到道路探测目标对应的第一回波峰值信息，再根据第一回波峰值信息，确定整个50ms的周期中，即第二周期中与道路探测目标相关的第二回波峰值信息，将第二回波峰值信息作为第二周期探测数据。

通过多输入多输出(multiple-in multiple-out，MIMO)的方式，在发送端和接收端通过多根天线，构成多个信道的天线系统，发送第一模式发射信号，并接收对应的第一回波信号。在一个具体的实施例中，多输入多输出的方式可以通过时分、码分或者频分的方式实现。

当得到第一回波信号时，则可以确定道路探测目标位于第一探测区域中。根据第一周期的回波信号，确定道路探测目标的位置、速度、角度等信息，并在第二周期的回波信号中确定与道路探测目标对应的探测数据，根据实时的车速和前进方向，通过合成孔径的方式，得到更精细的点云图像。在第一探测区域进行探测后存储的探测数据为多帧探测数据，包括第二周期内的全部探测数据。其中角度信息可以通过设置发射天线和接收天线的长短，增加对道路探测目标的俯仰角的检测，从而得到角度信息。

通过不同的探测策略，使得角雷达可以兼具前向探测和横向探测，能够减少生产成本。

进一步地，请参见图9，所述根据所述第一周期回波信号，确定第一周期探测数据包括：

S910.获取所述第一周期回波信号中与所述道路探测目标对应的第一回波峰值信息；

S920.将在所述第一回波峰值信息作为所述第一周期探测数据。

具体地，对第一周期的回波信号做快速傅里叶变换，获取第一周期的回波信号中的第一回波峰值信息，对道路探测目标的位置、距离、速度和角度进行确定，得到第一周期探测数据。

进一步地，请参见图10，所述根据所述第二周期回波信号和所述第一周期探测数据，确定所述第二周期探测数据包括：

S1010.根据所述第一周期探测数据，在所述第二周期回波信号中确定与所述道路探测目标对应的第二回波峰值信息；

S1020.将在所述第二回波峰值信息作为所述第二周期探测数据。

具体地，根据第一周期的回波信号中确定的第一回波峰值信息，在第二周期的回波信号中找到与所述道路探测目标的距离和速度接近的第二回波峰值信息，对第二回波峰值信息进行滤波，去除噪声。并存储第二回波峰值信息的位置和幅相值，得到第二周期探测数据。

通过对多帧探测数据进行处理并存储，可以得到更多的回波峰值信息，从而得到更加准确的探测数据，可以提高雷达的分辨率。

S250.获取至少两个第二周期探测数据；

进一步地，请参见图11，所述获取至少两个第二周期探测数据包括：

S1110.根据预设的采集时间间隔，获取车速信息和前进方向信息；

S1120.根据所述车速信息和所述前进方向信息，得到车速信息列表；

S1130.获取车辆的行驶距离与预设的天线孔径匹配时的车辆行驶时间；

S1140.获取车辆在所述车辆行驶时间中的行驶状态信息；

S1150.根据所述车辆行驶时间和所述行驶状态信息，从所述车速信息列表选取至少一个车速信息；

S1160.根据所述至少一个车速信息对应的取值时间间隔，获取至少两个第二周期探测数据。

具体地，获取车速信息，所述车速为每隔一定预设的采集时间间隔进行更新的信息，所述预设时间小于第一周期，例如，可以每10ms更新一次车速信息，更新后的车速信息存储到车速信息列表中。

根据车速信息可以确定对第二周期探测数据的取值时间间隔。当车辆行驶的距离与预设的天线孔径匹配时，确定车辆行驶的距离对应的车辆行驶时间，例如预设的天线孔径为1m，则获取车辆行驶了1m时的车辆行驶时间。当车速信息较慢时，车辆行驶时间也较长，对应的取值时间间隔较大，当车速信息较快时，车辆行驶时间也较短，对应的取值时间间隔较小。

根据不同的行驶状态信息，对车速信息的选取方式也不相同。行驶状态可以包括匀速、加速或减速等不同状态。若车速信息保持相对平稳，则可以从车速信息列表中选取一个车速信息，确定对应的取值时间间隔。若车辆处于减速或加速中，则需要从车速信息列表中选取多个车速信息，这些车速信息之间存在些许不同，确定这些车速信息分别对应的取值时间间隔，获取对应的第二周期探测数据。第二周期探测数据至少为两个。

根据车辆行驶时间和行驶状态信息，确定选取的第二周期探测数据的数目，可以在不同的行驶状态下均得到可以合成到预设的天线孔径的第二周期探测数据，使得通过第二周期探测数据得到的等效天线孔径能够保持一致，从而保持一致的角分辨率。

S260.基于所述至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

进一步地，请参见图12，所述第二周期大于所述第一周期，所述基于所述至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像包括：

S1210.确定与所述至少两个第二周期探测数据对应的虚拟天线单元构成的虚拟天线阵；

S1220.对所述至少两个第二周期探测数据对应的虚拟天线单元的孔径进行合成孔径，得到所述虚拟天线阵的等效天线孔径；

S1230.根据所述至少两个第二周期探测数据对应的第二回波峰值信息，确定与所述等效天线孔径对应的等效回波峰值信息；

S1240.根据所述等效回波峰值信息，生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

具体地，请参见图13所示的天线阵，在如图所示的前进方向上，将如图所示的虚拟天线构成的虚拟天线阵进行合成孔径，得到等效雷达的孔径。

将得到的至少两个第二周期探测数据对应的天线位置确定为虚拟天线单元，根据当前前进方向，将虚拟天线单元排列为虚拟天线阵，增加天线的长度。计算得到的虚拟天线阵的孔径即为等效天线孔径。该等效天线孔径与预设的天线孔径相匹配。

在获取第二周期探测数据时，不同时间接收到的回波信息需要存储对应的时延引起的相位差，再将所有的回波信息进行矢量相加，通过至少两个第二回波峰值信息，得到等效回波峰值信息，根据等效回波峰值信息，生成对应的道路探测目标的雷达点云图像。

通过合成孔径的方式，使得角雷达能够得到更精确的图像，增加雷达成像的分辨率。

本发明实施例提出了一种基于双角雷达的目标检测方法，所述方法包括：对双角雷达进行不同的探测策略，通过相控阵的探测方式对前向的第二探测区域进行探测，通过多输入多输出的探测方式对横向的第一探测区域进行探测，分别获取前向探测数据，以及第一周期探测数据和第二周期探测数据，基于第一周期探测数据和第二周期探测数据，通过合成孔径的方式对道路探测目标进行成像。在所述方法中，通过合成孔径的方式对道路探测目标进行成像可以提高雷达成像的分辨率，同时通过对不同区域设置不同的探测策略，使得雷达能够满足不同区域的探测要求，从而可以节约生产成本，提高用户体验。

本发明实施例还提供了一种基于双角雷达的目标检测装置，请参见图14，所述装置包括：所述装置包括：探测指令接收模块1410、第一区域回波信号获取模块1420、第一周期探测数据获取模块1430、第二周期探测数据获取模块1440、数据筛选模块1450和雷达点云生成模块1460；

所述探测指令接收模块1410用于响应于目标探测指令，启动双角雷达，基于时分多输入多输出的探测方式对第一探测区域进行目标探测，所述双角雷达为设置在车辆头部的两端上的雷达；

所述第一区域回波信号获取模块1420用于获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期回波信号和第二周期回波信号；

所述第一周期探测数据获取模块1430用于根据所述第一周期回波信号，确定所述第一周期探测数据，所述第一周期探测数据表征在所述第一周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述第二周期探测数据获取模块1440用于根据所述第一周期探测数据和所述第二周期回波数据，确定第二周期探测数据，所述第二周期探测数据表征在第二周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述车速获取模块1450用于获取至少两个第二周期探测数据；

所述雷达点云生成模块1460用于基于所述至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

进一步地，所述装置还包括：第二区域回波信号获取模块、前向探测数据获取模块和位置信息获取模块；

所述探测指令接收模块还用于基于相控阵的探测方式对第二探测区域进行目标探测；

所述第二区域回波信号获取模块用于获取对所述第二探测区域进行探测得到的第二回波信号；

所述前向探测数据获取模块用于根据所述第二回波信号，确定所述前向探测数据，所述前向探测数据表征在第一周期内探测到所述第二探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述位置信息获取模块用于根据所述前向探测数据，获取所述道路探测目标的位置信息。

进一步地，探测指令接收模块1410包括：第二模式发射信号获取单元和第二回波信号接收单元；

所述第二模式发射信号获取单元用于根据所述第二探测区域的探测角度范围，调整所述双角雷达的发射天线之间的相位差，得到第二模式发射信号；

所述第二回波信号接收单元用于通过所述双角雷达的接收天线接收所述第二模式发射信号对应的第二回波信号；

进一步地，前向探测数据获取模块包括：前向探测回波峰值信息获取单元；

前向探测回波峰值信息获取单元用于获取所述第二回波信号中与所述道路探测目标对应的前向探测回波峰值信息；将所述前向探测回波峰值信息作为所述前向探测数据。

进一步地，探测指令接收模块1410还包括：第一模式发射信号获取单元和第一回波信号接收单元；

所述第一模式发射信号获取单元用于根据所述第一探测区域的探测角度范围，调整所述双角雷达的各个发射天线均进行信号发射，得到第一模式发射信号；

所述第一回波信号接收单元用于通过所述双角雷达的各个接收天线接收所述第一模式发射信号对应的第一回波信号；

进一步地，第一区域回波信号获取模块1420包括：第一周期回波信号获取单元和第二周期回波信号获取单元；

第一周期回波信号获取单元用于根据所述第一周期，确定所述第一回波信号中的所述第一周期对应的第一周期回波信号；

第二周期回波信号获取单元用于根据所述第二周期，确定所述第二周期对应的第二周期回波信号。

进一步地，第一周期探测数据获取模块1430包括：第一回波峰值信息获取单元；

所述第一回波峰值信息获取单元用于获取所述第一周期回波信号中与所述道路探测目标对应的第一回波峰值信息；将在所述第一回波峰值信息作为所述第一周期探测数据。

进一步地，第二周期探测数据获取模块1440包括：第二回波峰值信息获取单元；

所述第二回波峰值信息获取单元用于根据所述第一周期探测数据，在所述第二周期回波信号中确定与所述道路探测目标对应的第二回波峰值信息；将在所述第二回波峰值信息作为所述第二周期探测数据。

进一步地，数据筛选模块1450包括：车速信息获取单元、车速信息列表生成单元、车辆行驶时间获取单元、行驶状态信息获取单元、车速信息选择单元和第二周期探测数据选择单元；

所述车速信息获取单元用于根据预设的采集时间间隔，获取车速信息和前进方向信息；

所述车速信息列表生成单元用于根据所述车速信息和所述前进方向信息，生成车速信息列表；

所述车辆行驶时间获取单元用于获取车辆的行驶距离与预设的天线孔径匹配时的车辆行驶时间；

所述行驶状态信息获取单元用于获取车辆在所述车辆行驶时间中的行驶状态信息；

所述车速信息选择单元用于根据所述车辆行驶时间和所述行驶状态信息，从所述车速信息列表选取至少一个车速信息；

所述第二周期探测数据选择单元用于根据所述至少一个车速信息对应的取值时间间隔，获取至少两个第二周期探测数据。

进一步地，雷达点云生成模块1460包括：虚拟天线阵确定单元、等效天线孔径获取单元、等效回波峰值信息获取单元和雷达点云图像生成单元；

所述方向信息获取单元用于获取车辆的当前前进方向信息；

所述虚拟天线阵确定单元用于确定与所述至少两个第二周期探测数据对应的虚拟天线单元构成的虚拟天线阵；

所述等效天线孔径获取单元用于对所述至少两个第二周期探测数据对应的虚拟天线单元的孔径进行合成孔径，得到所述虚拟天线阵的等效天线孔径；

所述等效回波峰值信息获取单元用于根据所述至少两个第二周期探测数据对应的第二回波峰值信息，确定与所述等效天线孔径对应的等效回波峰值信息；

所述雷达点云图像生成单元用于根据所述等效回波峰值信息，生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

上述实施例中提供的装置可执行本发明任意实施例所提供方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的一种基于双角雷达的目标检测方法。

本发明实施例还提供了一种毫米波雷达系统，请参见图14，所述毫米波雷达系统包括：角雷达、单片微波集成电路、中央处理器、存储器、通讯控制器和成像模块；

所述角雷达包括第一角雷达和第二角雷达，所述第一角雷达和第二角雷达均包括发射天线和接收天线；

所述发射天线用于输出发射信号，以对第二探测区域或第一探测区域进行探测；

所述接收天线用于接收回波信号，并将所述回波信号传输到所述集成电路中，所述回波信号为所述第二探测区域的回波信号或所述第一探测区域的回波信号；

所述单片微波集成电路用于生成所述发射信号，并对所述回波信号进行变频和采样，得到所述第二探测区域的中频采样信号或所述第一探测区域的中频采样信号；

所述中央处理器用于对所述第二探测区域的中频采样信号进行信号处理，并获取对所述第二探测区域进行探测得到的前向探测数据，所述前向探测数据表征在第一周期内探测到所述第二探测区域中道路探测目标的单帧探测数据；

所述中央处理器还用于对所述第一探测区域的中频采样信号进行信号处理，并获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期探测数据和第二周期探测数据，所述第一周期探测数据表征在所述第一周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的单帧探测数据，所述第二周期探测数据表征在第二周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的多帧探测数据；

所述中央处理器还用于通过所述前向探测数据，获取所述第二探测区域中道路探测目标的位置信息；

所述存储器用于存储所述前向探测数据、所述第一周期探测数据和所述第二周期探测数据；

所述通讯控制器用于与其他车载系统进行通讯；

所述成像模块用于通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

进一步地，所述发射天线包括第一发射天线、第二发射天线和第三发射天线，其中，至少两个发射天线的高度不相等；

所述接收天线包括第一接收天线、第二接收天线、第三接收天线和第四接收天线，其中，至少两个接收天线的高度不相等。

具体地，在三发射天线和四接收天线的结构中，至少有两个发射天线的高度不相等，包括两个发射天线的高度相等或三个发射天线的高度均不相等。至少有两个接收天线的高度不相等，包括两个接收天线的高度相等，三个接收天线的高度相等和四个接收天线的高度均不相等。

在一个具体的实施例中，请参见图15，所述发射天线包括第一发射天线tx1、第二发射天线tx2和第三发射天线tx3，其中，所述第二发射天线tx2的高度大于所述第一发射天线tx1的高度和所述第三发射天线tx3的高度；

所述接收天线包括第一接收天线rx1、第二接收天线rx2、第三接收天线rx3和第四接收天线rx4，其中，所述第四接收天线rx4的高度小于所述第一接收天线rx1的高度、所述第二接收天线rx2的高度和所述第三接收天线rx3的高度。

通过对接收天线和发射天线的高度的设置，可以测量道路探测目标的俯仰角度，从而得到更加精确的道路探测目标的信息。

本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本说明书所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种基于双角雷达的目标检测方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于目标探测指令，启动双角雷达，基于多输入多输出的探测方式对第一探测区域进行目标探测，所述双角雷达为设置在车辆头部的两端上的雷达；

获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期回波数据和第二周期回波数据；

根据所述第一周期回波数据，确定所述第一周期探测数据，所述第一周期探测数据表征在所述第一周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

根据所述第一周期探测数据和所述第二周期回波数据，确定第二周期探测数据，所述第二周期探测数据表征在第二周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

获取至少两个第二周期探测数据；

基于所述至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于双角雷达的目标检测方法，其特征在于，所述响应于目标探测指令，启动双角雷达还包括：

基于相控阵的探测方式对第二探测区域进行目标探测；

获取对所述第二探测区域进行探测得到的第二回波信号；

根据所述第二回波信号，确定所述前向探测数据，所述前向探测数据表征在第一周期内探测到所述第二探测区域中道路探测目标的探测数据；

根据所述前向探测数据，获取所述道路探测目标的位置信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于双角雷达的目标检测方法，其特征在于，所述基于相控阵的探测方式对第二探测区域进行目标探测包括：

根据所述第二探测区域的探测角度范围，调整所述双角雷达的发射天线之间的相位差，得到第二模式发射信号；

通过所述双角雷达的接收天线接收所述第二模式发射信号对应的第二回波信号；

所述根据所述第二回波信号，确定所述前向探测数据包括：

获取所述第二回波信号中与所述道路探测目标对应的前向探测回波峰值信息；

将所述前向探测回波峰值信息作为所述前向探测数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于双角雷达的目标检测方法，其特征在于，所述基于多输入多输出的探测方式对第一探测区域进行目标探测包括：

根据所述第一探测区域的探测角度范围，调整所述双角雷达的各个发射天线均进行信号发射，得到第一模式发射信号；

通过所述双角雷达的各个接收天线接收所述第一模式发射信号对应的第一回波信号；

所述获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期回波信号和第二周期回波信号包括；

根据所述第一周期和所述第二周期，确定所述第一回波信号中的所述第一周期对应的第一周期回波信号和所述第二周期对应的第二周期回波信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于双角雷达的目标检测方法，其特征在于，所述根据所述第一周期回波信号，确定第一周期探测数据包括：

获取所述第一周期回波信号中与所述道路探测目标对应的第一回波峰值信息；

将在所述第一回波峰值信息作为所述第一周期探测数据。

6.根据权利要求1所述的一种基于双角雷达的目标检测方法，其特征在于，所述根据所述第一周期探测数据，确定第二周期探测数据包括：

根据所述第一周期探测数据，在所述第二周期回波信号中确定与所述道路探测目标对应的第二回波峰值信息；

将在所述第二回波峰值信息作为所述第二周期探测数据。

7.根据权利要求1所述的一种基于双角雷达的目标检测方法，其特征在于，所述获取至少两个第二周期探测数据包括：

根据预设的采集时间间隔，获取车速信息和前进方向信息；

根据所述车速信息和所述前进方向信息，得到车速信息列表；

获取车辆的行驶距离与预设的天线孔径匹配时的车辆行驶时间；

获取车辆在所述车辆行驶时间中的行驶状态信息；

根据所述车辆行驶时间和所述行驶状态信息，从所述车速信息列表选取至少一个车速信息；

根据所述至少一个车速信息对应的取值时间间隔，获取至少两个第二周期探测数据。

8.根据权利要求1所述的一种基于双角雷达的目标检测方法，其特征在于，所述第二周期大于所述第一周期，所述基于所述至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像包括：

确定与所述至少两个第二周期探测数据对应的虚拟天线单元构成的虚拟天线阵；

对所述至少两个第二周期探测数据对应的虚拟天线单元的孔径进行合成孔径，得到所述虚拟天线阵的等效天线孔径；

根据所述至少两个第二周期探测数据对应的第二回波峰值信息，确定与所述等效天线孔径对应的等效回波峰值信息；

根据所述等效回波峰值信息，生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

9.一种基于双角雷达的目标检测装置，其特征在于，所述装置包括：探测指令接收模块、第一区域回波信号获取模块、第一周期探测数据获取模块、第二周期探测数据获取模块、数据筛选模块和雷达点云生成模块；

所述探测指令接收模块用于响应于目标探测指令，启动双角雷达，基于时分多输入多输出的探测方式对第一探测区域进行目标探测，所述双角雷达为设置在车辆头部的两端上的雷达；

所述第一区域回波信号获取模块用于获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期回波信号和第二周期回波信号；

所述第一周期探测数据获取模块用于根据所述第一周期回波信号，确定所述第一周期探测数据，所述第一周期探测数据表征在所述第一周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述第二周期探测数据获取模块用于根据所述第一周期探测数据和所述第二周期回波数据，确定第二周期探测数据，所述第二周期探测数据表征在第二周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述数据筛选模块用于获取至少两个第二周期探测数据；

所述雷达点云生成模块用于基于所述至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

10.一种毫米波雷达系统，其特征在于，所述毫米波雷达系统包括：角雷达、单片微波集成电路、中央处理器、存储器、通讯控制器和成像模块；

所述角雷达包括第一角雷达和第二角雷达，所述第一角雷达和第二角雷达均包括发射天线和接收天线；

所述发射天线用于输出第二模式发射信号，以对第二探测区域进行探测，所述发射天线还用于输出第一模式发射信号，以对第一探测区域进行探测；

所述接收天线用于接收回波信号，并将所述回波信号传输到所述集成电路中，所述回波信号为所述第二探测区域对应的第二回波信号或所述第一探测区域对应的第一回波信号；

所述单片微波集成电路和所述中央处理器用于对所述第二回波信号进行数据处理，获取对所述第二探测区域进行探测得到的前向探测数据，所述前向探测数据表征在第一周期内探测到所述第二探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述单片微波集成电路和所述中央处理器还用于对所述第一回波信号进行数据处理，获取对所述第一探测区域进行探测得到的第一周期探测数据和第二周期探测数据，所述第一周期探测数据表征在所述第一周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据，所述第二周期探测数据表征在第二周期内探测到所述第一探测区域中道路探测目标的探测数据；

所述中央处理器还用于通过所述前向探测数据，获取所述第二探测区域中道路探测目标的位置信息；

所述存储器用于存储所述前向探测数据、所述第一周期探测数据和所述第二周期探测数据；

所述通讯控制器用于与其他车载系统进行通讯；

所述成像模块用于基于至少两个第二周期探测数据，通过合成孔径的成像方式生成所述道路探测目标的雷达点云图像。

11.根据权利要求10所述的一种毫米波雷达系统，其特征在于，所述发射天线包括第一发射天线、第二发射天线和第三发射天线，其中，至少两个发射天线高度不相等；

所述接收天线包括第一接收天线、第二接收天线、第三接收天线和第四接收天线，其中，至少两个接收天线的高度不相等。

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