CN113884987A - 一种雷达组件、控制方法和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种雷达组件、控制方法和车辆，涉及雷达探测的技术领域，雷达组件包括发射机、发射天线、主接收机和接收天线，所述发射机与所述发射天线、所述主接收机均相连，所述接收天线与所述主接收机相连，还包括：至少一个接收机，其灵敏度高于所述主接收机，且所述接收机与所述发射机相连；控制开关，其设于所述接收机与所述接收天线之间，被配置为根据所述接收天线接收到的信号强度使得所述接收机与所述接收天线连通或隔断。本申请解决了现阶段雷达由于探测目标的反射信号太弱导致无法有效探测的问题。

Description

一种雷达组件、控制方法和车辆

技术领域

本申请涉及雷达探测的技术领域，特别涉及一种雷达组件及其控制方法。

背景技术

在汽车驾驶辅助中，毫米波雷达作为重要的传感器，其探测性能的要求逐渐提高。若自动驾驶中雷达的探测能力越高，那么也就能够更好地降低危险发生的隐患。

一般来说，在探测距离扩大一倍的时候，雷达接收功率缩小为原先的1/16,。就相同的探测目标而言，若距离增加，探测目标的反射信号会减弱。比如，道路的隔离带或护栏等周围环境对雷达的回波信号产生较强噪声干扰，进而导致发射强度较弱的探测目标被淹没掉。

发明内容

本申请实施例提供一种雷达组件、控制方法和车辆，以解决相关技术中发射反射强度较弱的探测目标易在雷达测距时被淹没掉的技术问题。

第一方面，提供了一种雷达组件，包括发射机、发射天线、主接收机和接收天线，所述发射机与所述发射天线、所述主接收机均相连，所述接收天线与所述主接收机相连，还包括：

至少一个接收机，其灵敏度高于所述主接收机，且所述接收机与所述发射机相连；

控制开关，其设于所述接收机与所述接收天线之间，被配置为根据所述接收天线接收到的信号强度使得所述接收机与所述接收天线连通或隔断。

一些实施例中，所述控制开关具体被配置为：

若所述控制开关处于断开状态，则所述控制开关在所述信号强度低于设定的工作阈值时闭合；

若所述控制开关处于闭合状态，则所述控制开关在所述信号强度超过设定的安全阈值时断开，或者在所述信号强度介于所述工作阈值与所述安全阈值间且持续时间超过设定的时长时断开；

其中，所述安全阈值大于所述工作阈值，且该安全阈值和该工作阈值均依据所述接收机的灵敏度确定。

一些实施例中，所述发射机包括依次相连的压控振荡器、震源模块、信号拆分模块和第五放大器；其中，所述信号差分模块被配置为输出多路调制信号，一路可供所述第五放大器传输至所述发射天线，一路传输至所述主接收机，其余路传输至所有的所述接收机，且一个所述接收机接收一路所述调制信号。

一些实施例中，所述主接收机包括第一放大器、第一混频器、第一低通滤波器和第二放大器；其中，所述第一放大器与所述接收天线相连，所述第一混频器还与所述信号拆分模块相连。

一些实施例中，所述接收机包括第三放大器、第二混频器、第二低通滤波器和第四放大器；其中，所述第三放大器与所述接收天线相连，所述第二混频器还与所述信号拆分模块相连。

一些实施例中，还包括：

模数转换器，其与所述第二放大器、所述第四放大器均相连，并被配置为根据接收到的模拟信号输出数字信号。

一些实施例中，所述控制开关安装在所述主接收机上；或者，

所述控制开关的一端与所述第一放大器的输出端相连，另一端与所述第三放大器的输入端相连。

一些实施例中，若所述接收机的数量为多个，则所有所述接收机灵敏度不同且均用于与所述控制开关相连。

一些实施例中，若灵敏度较高的接收机与所述控制开关相连，则灵敏度较低的接收机也与所述控制开关相连。

第二方面，还提供了一种如上述的雷达组件的控制方法，包括以下步骤：

确定控制开关的状态；

若所述控制开关处于断开状态，则所述控制开关在所述信号强度低于设定的工作阈值时闭合；

若所述控制开关处于闭合状态，则所述控制开关在所述信号强度超过设定的安全阈值时断开，或者在所述信号强度介于所述工作阈值与所述安全阈值间且持续时间超过设定的时长时断开；

其中，所述安全阈值大于所述工作阈值，且该安全阈值和该工作阈值均依据所述接收机的灵敏度确定。

第三方面，本申请实施例还提供了一种具有如上述的雷达组件的车辆。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

解决了现阶段雷达由于探测目标的反射信号太弱导致无法有效探测的问题，本申请实施例能够有效探测反射强度小的目标，也能够使得雷达探测到更远的距离，兼顾弱强度信号和远距离的探测；同时，还能够在探测目标的反射信号过强时切断灵敏度更高的接收机与接收天线的导通以避免接收机中的芯片受损，提高雷达组件的探测可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种雷达组件的第一种结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种雷达组件的第二种结构框图；

图中：1、发射机；11、压控振荡器；12、震源模块；13、信号拆分模块；14、第五放大器；2、发射天线；3、主接收机；31、第一放大器；32、第一混频器；33、第一低通滤波器；34、第二放大器；4、接收天线；5、接收机；51、第三放大器；52、第二混频器；53、第二低通滤波器；54、第四放大器；6、控制开关；7、模数转换器；8、数模转换器。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本申请实施例提供了一种雷达组件，解决了现阶段雷达由于探测目标的反射信号太弱导致无法有效探测的问题，本申请实施例能够有效探测反射强度小的目标，也能够使得雷达探测到更远的距离，兼顾弱强度信号和远距离的探测。

同时，还能够在探测目标的反射信号过强时切断灵敏度更高的接收机与接收天线的导通以避免接收机中的芯片受损，提高雷达组件的探测可靠性。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，本申请实施例提供了一种雷达组件，包括发射机1、发射天线2、主接收机3和接收天线4，所述发射机1与所述发射天线2、所述主接收机3均相连，所述接收天线4与所述主接收机3相连。

常规情况下，发射机1通过发射天线2发出电磁波到空中以进行目标探测，主接收机3通过接收天线4接收由目标反射回的电磁波，完成目标的探测。

所述雷达组件还包括：

至少一个接收机5，其灵敏度高于所述主接收机3，且所述接收机5与所述发射机1相连；

控制开关6，其设于所述接收机5与所述接收天线4之间，被配置为根据所述接收天线4接收到的信号强度使得所述接收机5与所述接收天线4连通或隔断。

在本实施例中，所述发射机1与主接收机3、接收机5都相连，以向主接收机3、接收机5输出电信号；所述接收天线4在控制开关6闭合的时候与主接收机3、接收机5都相连，若接收机5与接收天线4的线路在控制开关6的作用下隔断，主接收机3仍然与接收天线4相连。

本申请实施例提供的雷达组件的工作原理为：

根据所述接收天线4接收到的信号强度，若控制开关6隔断所述接收机5与所述接收天线4，雷达组件的探测过程由灵敏度较低的主接收机3和发射机1完成；若控制开关6连通所述接收机5与所述接收天线4，雷达组件中的主接收机3和接收机5均处理由接收天线4接收到的电磁波/毫米波，而灵敏度较高的接收机5能够探测到近距离反射强度很小的目标，比如猫、狗等小动物；同时，灵敏度较高的接收机5也能够探测到更远距离的范围，实现远距离探测。

所述控制开关6具体被配置为：

若所述控制开关6处于断开状态，则所述控制开关6在所述信号强度低于设定的工作阈值时闭合；

若所述控制开关6处于闭合状态，则所述控制开关6在所述信号强度超过设定的安全阈值时断开，或者在所述信号强度介于所述工作阈值与所述安全阈值间且持续时间超过设定的时长时断开；

其中，所述安全阈值大于所述工作阈值，且该安全阈值和该工作阈值均依据所述接收机5的灵敏度确定。

在本实施例中，科学设置控制开关6动作的策略。如接收天线4在接收到较弱的信号强度时，闭合控制开关6使得接收天线4和接收机5导通，由灵敏度较高的接收机5接收处理；而当接收到较强的信号强度时，为了避免高灵敏度的接收机5的芯片烧毁，断开控制开关6使得接收天线4和接收机5隔断。在所述信号强度介于所述工作阈值与所述安全阈值间且持续时间超过设定的时长时断开，在雷达探测受到微弱干扰时，接收天线4接收到的信号强度略微增强，不会立即退出高灵敏度模式，以及维持一定的时间确保雷达组件处于低回波信号强度的环境中，在保证接收机5安全工作的情况下，提高了雷达探测的抗干扰能力。

本实施例的雷达组件还能够在探测目标的反射信号过强时切断灵敏度更高的接收机与接收天线的导通以避免接收机中的芯片受损，提高雷达组件的探测可靠性。

进一步地，所述发射机1包括依次相连的压控振荡器11、震源模块12、信号拆分模块13和第五放大器14；其中，所述信号差分模块13被配置为输出多路调制信号，一路可供所述第五放大器14传输至所述发射天线2，一路传输至所述主接收机3，其余路传输至所有的所述接收机5，且一个所述接收机5接收一路所述调制信号。

更进一步地，所述主接收机3包括第一放大器31、第一混频器32、第一低通滤波器33和第二放大器34；其中，所述第一放大器31与所述接收天线4相连，所述第一混频器32还与所述信号拆分模块13相连。

再进一步地，所述接收机5包括第三放大器51、第二混频器52、第二低通滤波器53和第四放大器54；其中，所述第三放大器51与所述接收天线4相连，所述第二混频器52还与所述信号拆分模块13相连。

进一步地，还包括：

模数转换器7，其与所述第二放大器34、所述第四放大器54均相连，并被配置为根据接收到的模拟信号输出数字信号。

在本实施例中，所述发射机1的输入端连接数模转换器8，所有所述接收机的输出端均连接模数转换器7，以实现电磁波和电信号的转换。

如图2所示，更进一步地，所述控制开关6安装在所述主接收机3上；或者，所述控制开关6的一端与所述第一放大器31的输出端相连，另一端与所述第三放大器51的输入端相连。

在本实施例中，所述控制开关6集成于主接收机3上，所述控制开关6可以包含电子元件如场效应管，无需额外占据空间，不改变雷达的体积。

在一个实施例中，所述接收机5的输入端通过控制开关6连接在所述主接收机3中的第一放大器31和第一混频器32之间，这是由于接收机5用以接收信号强度更弱的探测目标反射的信号，若信号强度非常弱，接收天线4在接收到电磁波信号后，经过第一放大器31的放大后，能够更好地被接收机5接收到，提高探测能力的可靠性。

优选地，若所述接收机5的数量为多个，则所有所述接收机5灵敏度不同且均用于与所述控制开关6相连。

进一步地，若灵敏度较高的接收机5与所述控制开关6相连，则灵敏度较低的接收机5也与所述控制开关6相连。

在本实施例中，多个接收机5的灵敏度都不同，假设第一接收机、第二接收机、第三接收机的灵敏度依次递增。若第三接收机与接收天线4通过控制开关6导通，则第二接收机、第一接收机均导通；若第三接收机与接收天线4通过控制开关6隔断，第二接收机与接收天线4通过控制开关6导通，则第一接收机与接收天线4通过控制开关6也导通；若第一接收机与接收天线4隔断，则第二接收机、第三接收机均与接收天线4隔断。

也就是说，若一灵敏度X的接收机导通，低于该灵敏度X的所有接收机都导通；若一灵敏度Y的接收机隔断，高于高灵敏度Y的所有接收机都隔断。从而实现不同信号强度的阶梯式探测。

本申请实施例还提供了一种如上述的雷达组件的控制方法，包括以下步骤：

确定控制开关6的状态；

若所述控制开关6处于断开状态，则所述控制开关6在所述信号强度低于设定的工作阈值时闭合；

若所述控制开关6处于闭合状态，则所述控制开关6在所述信号强度超过设定的安全阈值时断开，或者在所述信号强度介于所述工作阈值与所述安全阈值间且持续时间超过设定的时长时断开；

其中，所述安全阈值大于所述工作阈值，且该安全阈值和该工作阈值均依据所述接收机5的灵敏度确定。

本申请实施例还提供了一种具有如上述的雷达组件的车辆。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种雷达组件，包括发射机（1）、发射天线（2）、主接收机（3）和接收天线（4），所述发射机（1）与所述发射天线（2）、所述主接收机（3）均相连，所述接收天线（4）与所述主接收机（3）相连，其特征在于，还包括：

至少一个接收机（5），其灵敏度高于所述主接收机（3），且所述接收机（5）与所述发射机（1）相连；

控制开关（6），其设于所述接收机（5）与所述接收天线（4）之间，被配置为根据所述接收天线（4）接收到的信号强度使得所述接收机（5）与所述接收天线（4）连通或隔断。

2.如权利要求1所述的雷达组件，其特征在于，所述控制开关（6）具体被配置为：

若所述控制开关（6）处于断开状态，则所述控制开关（6）在所述信号强度低于设定的工作阈值时闭合；

若所述控制开关（6）处于闭合状态，则所述控制开关（6）在所述信号强度超过设定的安全阈值时断开，或者在所述信号强度介于所述工作阈值与所述安全阈值间且持续时间超过设定的时长时断开；

其中，所述安全阈值大于所述工作阈值，且该安全阈值和该工作阈值均依据所述接收机（5）的灵敏度确定。

3.如权利要求1所述的雷达组件，其特征在于，所述发射机（1）包括依次相连的压控振荡器（11）、震源模块（12）、信号拆分模块（13）和第五放大器（14）；其中，所述信号差分模块（13）被配置为输出多路调制信号，一路可供所述第五放大器（14）传输至所述发射天线（2），一路传输至所述主接收机（3），其余路传输至所有的所述接收机（5），且一个所述接收机（5）接收一路所述调制信号。

4.如权利要求3所述的雷达组件，其特征在于，所述主接收机（3）包括第一放大器（31）、第一混频器（32）、第一低通滤波器（33）和第二放大器（34）；其中，所述第一放大器（31）与所述接收天线（4）相连，所述第一混频器（32）还与所述信号拆分模块（13）相连。

5.如权利要求4所述的雷达组件，其特征在于，所述接收机（5）包括第三放大器（51）、第二混频器（52）、第二低通滤波器（53）和第四放大器（54）；其中，所述第三放大器（51）与所述接收天线（4）相连，所述第二混频器（52）还与所述信号拆分模块（13）相连。

6.如权利要求5所述的雷达组件，其特征在于，还包括：

模数转换器（7），其与所述第二放大器（34）、所述第四放大器（54）均相连，并被配置为根据接收到的模拟信号输出数字信号。

7.如权利要求5所述的雷达组件，其特征在于，所述控制开关（6）安装在所述主接收机（3）上；或者，

所述控制开关（6）的一端与所述第一放大器（31）的输出端相连，另一端与所述第三放大器（51）的输入端相连。

8.如权利要求1所述的雷达组件，其特征在于，若所述接收机（5）的数量为多个，则所有所述接收机（5）灵敏度不同且均用于与所述控制开关（6）相连。

9.一种如权利要求2所述的雷达组件的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定控制开关（6）的状态；

若所述控制开关（6）处于断开状态，则所述控制开关（6）在所述信号强度低于设定的工作阈值时闭合；

若所述控制开关（6）处于闭合状态，则所述控制开关（6）在所述信号强度超过设定的安全阈值时断开，或者在所述信号强度介于所述工作阈值与所述安全阈值间且持续时间超过设定的时长时断开；

其中，所述安全阈值大于所述工作阈值，且该安全阈值和该工作阈值均依据所述接收机（5）的灵敏度确定。

10.一种具有如权利要求1~8任意一项所述的雷达组件的车辆。

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