車輛雷達系統及控制其的方法

車輛雷達系統及控制其的方法
【專利摘要】本發明提供一種車輛雷達系統，包括：第一傳輸天線，其朝向目標傳輸第一雷達信號；第二傳輸天線，其朝向所述目標，傳輸具有與所述第一雷達信號相同波形的第二雷達信號；以及第一控制模塊，其與所述第一傳輸天線連接。所述第一控制模塊被配置為，基于所述第一雷達信號的傳輸時間和所述第二雷達信號的傳輸時間之間的延遲時間，在所述第一雷達信號的拐點周圍設置具有預定長度的第一消隱時間。
【專利說明】車輛雷達系統及控制其的方法
[0001]相關技術交叉引用
[0002]本申請要求2015年I月30日提交的申請N0.10-2015-0015244的韓國專利申請的優先權，該申請的全部內容以引用的形式結合于此，用于通過該引用的所有目的。
技術領域
[0003]本發明涉及一種車輛雷達系統及控制其的方法，更具體地，涉及一種容易地防止發生在兩個或多個雷達模塊之間的信號干擾的車輛雷達系統。
【背景技術】
[0004]雷達為能發現信息，如目標的距離、速度和角度的設備。
[0005]通過雷達的傳輸天線來發射電磁波信號，以及從目標反射并返回的信號從接收天線接收，并通過利用所接收的信號來發現目標信息。
[0006]雷達技術從軍事和航空領域發展而來，但是在近幾年，雷達技術已經被應用到車輛作為事先警告車輛事故危險和主動地防止并避免該車輛事故危險的技術。在車輛雷達環境中，通過不期望的連續的雜波信號，如隧道、導軌和建筑物，很難發現目標信息。
[0007]近幾年，當使用多個雷達時，用于防止由于多個雷達所接收的信號的相互干擾導致的目標或標記的未檢測或漏檢測的研究在被進行中。

【發明內容】

[0008]本發明致力提供一種容易地防止發生在兩個或多個雷達模塊中的信號干擾的車輛雷達系統。
[0009]本發明的目的并不局限于上述所提及的目的，沒有被以上所提及的其他目的，從以下說明書中將可被本領域的技術人員清楚的理解。
[0010]本發明的一個示意性實施方式提供一種車輛雷達系統，包括:第一傳輸天線，其朝向目標傳輸第一雷達信號；第二傳輸天線，其朝向所述目標，傳輸第二雷達信號，所述第二雷達信號具有與所述第一雷達信號相同的波形；以及第一控制模塊，其與所述第一傳輸天線連接。在這種情況下，所述第一控制模塊可被配置為，基于所述第一雷達信號的傳輸時間和所述第二雷達信號的傳輸時間之間的延遲時間，在所述第一雷達信號的拐點周圍設置具有預定長度的第一消隱時間。
[0011]所述的車輛雷達系統，還可包括:第一接收天線，其接收由所述目標反射的第一雷達信號。
[0012]所述的車輛雷達系統，還可包括:第二接收天線，其接收由所述目標反射的第二雷達信號；以及第二控制模塊，其與所述第二傳輸天線和所述第二接收天線連接。所述第二控制模塊可被配置為控制所述第二傳輸天線和所述第二接收天線。
[0013]所述第二控制模塊可被配置為在所述第二雷達信號的拐點周圍設置第二消隱時間。在這種情況下，所述第二消隱時間可具有與所述第一消隱時間相同的長度。
[0014]所述第一控制模塊可被配置為基于所述車輛雷達系統的最大檢測距離來設置所述延遲時間。
[0015]所述第一消隱時間可比所述延遲時間長兩倍或長更多。
[0016]所述第一消隱時間和所述第二消隱時間可包括所述第一雷達信號和所述第二雷達信號的干擾區域，所述干擾區域可為在所述第一雷達信號和所述第二雷達信號的交叉點的周圍、對應于預定時間長度的區域。
[0017]所述第一控制模塊可忽視在由所述第一接收天線所接收的第一雷達信號中的第一消隱時間和第二消隱時間期間所接收的部分。
[0018]所述第二控制模塊可忽視在由所述第二接收天線所接收的第二雷達信號中的第一消隱時間和第二消隱時間期間所接收的部分。
[0019]所述第一控制模塊和所述第二控制模塊可通過利用標準時間傳輸協議來同步它們的操作時間。
[0020]在本發明的一個示意性實施例中，提供一種方法，包括:通過第一傳輸天線朝向目標傳輸第一雷達信號;通過第二傳輸天線朝向所述目標傳輸第二雷達信號，所述第二雷達信號具有與所述第一雷達信號相同的波形;通過第一控制模塊，在所述第一雷達信號的傳輸時間和所述第二雷達信號的傳輸時間之間設置延遲時間；以及通過所述第一控制模塊，基于所述延遲時間，在所述第一雷達信號的拐點周圍設置具有預定長度的第一消隱時間。
[0021]所述的方法還可包括:通過第一接收天線接收由所述目標反射的第一雷達信號。
[0022]所述的方法還可包括:第二接收天線接收由所述目標反射的第二雷達信號。
[0023]所述的方法還可包括:通過第二控制模塊，在所述第二雷達信號的拐點周圍設置第二消隱時間，其中，所述第二消隱時間具有與所述第一消隱時間相同的長度。
[0024]可基于車輛雷達系統的最大檢測距離來設置所述延遲時間。
[0025]所述第一消隱時間可比所述延遲時間長兩倍或長更多。
[0026]所述第一消隱時間和所述第二消隱時間可包括所述第一雷達信號和所述第二雷達信號的干擾區域。在這種情況下，所述干擾區域為在所述第一雷達信號和所述第二雷達信號的交叉點的周圍、對應于預定時間長度的區域。
[0027]所述的方法還可包括:通過所述第一控制模塊，忽視在由所述第一接收天線所接收的第一雷達信號中的第一消隱時間和第二消隱時間期間所接收的部分。
[0028]所述的方法還可包括:通過所述第二控制模塊，忽視在由所述第二接收天線所接收的第二雷達信號中的第一消隱時間和第二消隱時間期間所接收的部分。
[0029]所述第一控制模塊和所述第二控制模塊可通過利用標準時間傳輸協議來同步它們的操作時間。
[0030]根據本發明的示意性實施方式，在使用兩個或多個雷達模塊中，車輛雷達系統，通過兩個或多個雷達模塊中的專用通信線路，通過同步操作時間來在兩個或多個雷達信號中設置合適的傳輸延遲時間，以及基于該傳輸延遲時間來設置消隱時間，以消除或不接收在兩個或多個雷達模塊中的每個中設置的消隱時間所接收的信號，由此通過防止目標的誤檢測和未檢測現象來提高檢測目標的性能。
[0031]本發明的優點不局限于上述所描述的優點，從權利要求書的范疇的描述中，本領域的技術人員將能清楚的理解其他沒有被描述的優點。
【附圖說明】
[0032]圖1為示出本發明的示意性實施方式的車輛雷達系統的控制結構的控制框圖。
[0033]圖2為示出同步本發明的車輛雷達系統的操作時間的一個示例圖。
[0034]圖3和圖4為示出用于本發明的車輛雷達系統的雷達信號的消隱區域的示意圖。
[0035]圖5為示出本發明的車輛雷達系統的裝置構成的示意圖。
【具體實施方式】
[0036]參考下述詳細描述的示意性實施例和附圖，本發明的優勢和特征以及完成該優勢和特征的方法將會變得明顯。但是，本發明并不局限于以下所闡述的實施方式，且可包含各種其他形式。本示意性實施方式被提供以使得本發明的公開完整以及被闡述以將本發明的范疇的完整理解提供給本發明所屬技術領域的技術人員，且本發明將僅由權利要求項的范疇所定義。在整個說明書中，相似的附圖標記表示相似的元件。
[0037]除非另有限定，本說明書中所使用的所有術語(包括技術和科學術語)可作為被本發明所屬領域的技術人員通常所理解的含義。還應該理解的是，普通字典中定義的術語不應該被解釋為具有理想化的或過于形式上的含義，除非明確和特別限定。
[0038]以下，將參考附圖對示意性實施方式進行更詳細的描述。
[0039]圖1為示出本發明的示意性實施方式的車輛雷達系統的控制結構的控制框圖。圖2為示出同步本發明的車輛雷達系統的操作時間的一個示例圖。圖3和圖4為示出用于本發明的車輛雷達系統的雷達信號的消隱區域的示意圖。
[0040]參考圖1至圖4，車輛雷達系統可包括在不同操作時間傳輸雷達信號的第一雷達模塊110和第二雷達模塊120。
[0041]在該示意性實施方式中，所描述的車輛雷達系統包括兩個雷達模塊，S卩，第一雷達模塊110和第二雷達模塊120，但是雷達模塊的數量并沒有被限制，車輛雷達系統可包括更多的雷達模塊。
[0042]本文中，第一雷達模塊110可包括:第一傳輸天線112，其朝向車輛周圍的目標傳輸第一雷達信號；第一接收天線114，在傳輸第一雷達信號之后，接收從預定目標處反射的第一雷達信號；以及第一控制模塊116，其控制第一傳輸天線112傳輸第一雷達信號并基于由第一接收天線114所接收的第一雷達信號來檢測目標。第一控制模塊116可與第一傳輸天線112和第一接收天線114連接。第一控制模塊116可包括第一 DAC(DC到AC轉換器)、第一 ADC(AC到DC轉換器)和第一數字信號處理器。第一數字信號處理器可與第一控制模塊116中的第一 DAC和第一 ADC連接。
[0043]第一數字信號處理器可通過利用第一DAC來生成模擬信號，并控制第一傳輸天線112來傳輸對應于該模擬信號的第一雷達信號。
[0044]第一數字信號處理器可控制第一接收天線114來接收所反射的第一雷達信號，并通過利用第一 ADC來將所反射的第一雷達信號轉換為對應的數字信號。
[0045]第一數字信號處理器可基于從第一ADC處提供的信號來識別所述目標。
[0046]第二雷達模塊120可包括:第二傳輸天線122，其朝向車輛周圍的目標傳輸第二雷達信號;第二接收天線124，在傳輸第二雷達信號之后，接收從預定目標處反射的第二雷達信號；以及第二控制模塊126，其控制第二傳輸天線122傳輸第二雷達信號并基于由第二接收天線124所接收的第二雷達信號來檢測目標。第二控制模塊126可與第二傳輸天線122和第二接收天線124連接。第二控制模塊126可包括第二 DAC(DC到AC轉換器)、第二 ADC(AC到DC轉換器)和第二數字信號處理器。第二數字信號處理器可與第二控制模塊126中的第二 DAC和第二 ADC連接。
[0047]第二數字信號處理器可通過利用第二DAC來生成模擬信號，并控制第二傳輸天線122來傳輸對應于該模擬信號的第二雷達信號。
[0048]第二數字信號處理器可控制第二接收天線124來接收所反射的第二雷達信號，并通過利用第二 ADC來將所反射的第二雷達信號轉換為對應的數字信號。
[0049]第二數字信號處理器可基于從第二ADC處提供的信號來識別所述目標。
[0050]在這種情況下，第一雷達信號和第二雷達信號可具有相同的波形。第一控制模塊116和第二控制模塊126通過有線/無線方式來彼此連接，以彼此交換數據，由此傳輸具有相同波形的第一雷達信號和第二雷達信號。
[0051]本文中，第一控制模塊116和第二控制模塊126可通過有線/無線通信，來彼此同步用于傳輸第一雷達信號和第二雷達信號的操作時間。例如，第一控制模塊116和第二控制模塊126可通過利用為標準時間傳輸協議的精密時間協議(PTP)來將數據傳輸給彼此和從彼此接收數據。例如，第一控制模塊116和第二控制模塊126可通過專用控制器區域網絡(PCAN)來彼此連接。
[0052]如圖2所示出的，第一控制模塊116傳輸同步消息(Syncmessage)和存儲第一時間標記tl的跟蹤消息(Follow_up message)，以便將操作時間同步到第二控制模塊126。
[0053]在此情況下，在接收同步消息之后，第二控制模塊126立即生成第二時間標記t2。
[0054]之后，當第二控制模塊126接收跟蹤消息時，第二控制模塊126存儲在跟蹤消息中存儲的第一時間標記tl。
[0055]第二控制模塊126將延遲請求消息(Delay_Reqmessage)傳輸給第一控制模塊116，之后，生成并存儲第三時間標記t3。
[0056]在從第二控制模塊126接收延遲請求消息之后，第一控制模塊116立即生成第四時間標記t4。
[0057]之后，第一控制模塊116將通過第四時間標記t4存儲的延遲請求消息傳輸給第二控制模塊126。
[0058]第二控制模塊126接收延遲請求消息，并存儲在延遲請求消息中存儲的第四時間標記t4。
[0059]同樣地，第二控制模塊126可通過利用第一時間標記tl至第四時間標記t4來確定第一控制模塊116和第二控制模塊126的操作時間之間的時間偏移量。
[0060]在此情況下，第二控制模塊126可計算第一控制模塊116和第二控制模塊126之間的第一延遲時間t-ms以及第二控制模塊126和第一控制模塊116之間的第二延遲時間t-sm。
[0061]S卩，可通過第二時間標記t2減去第一時間標記tl來計算第一延遲時間t-ms，以及通過第四時間標記t4減去第三時間標記t3來計算第二延遲時間t-sm。
[0062]之后，第二控制模塊126可通過第一延遲時間t-ms和第二延遲時間t-sm來計算時間偏移量，并將所計算的時間偏移量反映到第二控制模塊126的操作時間，以同步第二控制模塊126的操作時間和第一控制模塊116的操作時間。
[0063]第一控制模塊116和第二控制模塊126之間的時間偏移量可通過第一延遲時間t-ms減去第二延遲時間t_sm，之后減去結果除以2來獲得。
[0064]如圖2所示出的，第一控制模塊116和第二控制模塊126之間的時間偏移量被校正為與偏移量一樣大，以計算第二控制模塊的操作時間，由此同步傳輸時間以傳輸第一和第二雷達信號。
[0065]之后，如圖3和4所示出的，在同步第一和第二雷達信號的傳輸時間的同時，第一控制模塊116可在第一雷達信號的傳輸時間和第二雷達信號的傳輸時間之間設置傳輸延遲時間(以下，稱作‘延遲時間’)。此外，第一控制模塊116可基于該延遲時間來設置包括第一和第二雷達信號的干擾區域的第一消隱時間。例如，第一消隱時間可比延遲時間大兩倍或大更多。
[0066]第二控制模塊126可在第一雷達信號的傳輸時間和第二雷達信號的傳輸時間之間設置延遲時間。第二控制模塊126可設置包括第一和第二雷達信號的干擾區域的第二消隱時間。例如，第二消隱時間可比延遲時間大兩倍或大更多。此外，第二消隱時間的長度可等于第一消隱時間的長度。
[0067]本文中，作為第一和第二雷達信號的傳輸時間之間的時間長度的延遲時間可被設置為等于或大于通過如下方式所獲得的值:乘以本發明的車輛雷達系統的最大檢測距離，之后，將乘法值除以光速(3 X 108m/s)。這里，最大檢測距離可被預先設定。
[0068]另外，干擾區域包括第一和第二雷達信號的交叉點，并具有等于或小于延遲時間的長度的時間寬度。交叉點可為當第一雷達信號和第二雷達信號具有相同頻率時的時間。
[0069]第一控制模塊116或第二控制模塊126可設置延遲時間以具有等于或大于干擾區域的時間長度的長度。即，干擾區域可為對應于第一雷達信號的拐點和第二雷達信號的拐點之間的至少部分時間間隔的時間區域。例如，如圖3所示出的，當第一雷達信號和第二雷達信號為三角形形狀周期性重復的三角波時，每次第一雷達信號具有最高頻率時，可為第一雷達信號的拐點，以及每次第二雷達信號具有最高頻率時，可為第二雷達信號的拐點。彼此鄰近的第一雷達信號的拐點和第二雷達信號的拐點之間的時間差可等于延遲時間。
[0070]第一消隱時間可基于第一雷達信號的拐點來設置，且可為特別是至少包括干擾區域的時間區域，以及第二消隱時間可基于第二雷達信號的拐點來設置，且可為特別是至少包括干擾區域的時間區域。
[0071]當由目標反射的、且在第一雷達信號被傳輸之后接收到的第一雷達信號和第二雷達信號被消除時，第一消隱時間可為一時間間隔，當由目標反射的、且在第二雷達信號被傳輸之后接收到的第一雷達信號和第二雷達信號被消除時，第二消隱時間可為一時間間隔。
[0072]例如，第一控制模塊116可忽視在通過第一接收天線114所接收的第一雷達信號中的第一和第二消隱時間的至少一個時間間隔期間所接收到的部分，以及第二控制模塊126可忽視在通過第二接收天線124所接收的第二雷達信號中的第一和第二消隱時間的至少一個時間間隔期間所接收到的部分。結果，由于干擾區域包括在第一和第二消隱時間中，所以當相互干擾現象發生在第一和第二雷達信號中時，由在為時間間隔的干擾區域中所接收的信號導致的不良影響可被消除。
[0073]參考圖5，本發明的示意性實施方式的車輛雷達系統可包括雷達單元100、信號控制單元200、信號處理單元300和輸出單元400。
[0074]雷達單元100包括:由第一傳輸天線112、第一接收天線114和第一控制模塊116構成的第一雷達模塊110，以及由第二傳輸天線122、第二接收天線124和第二控制模塊126構成的第二雷達模塊120。
[0075]第一傳輸天線112和第二傳輸天線122可傳輸具有相同波形或不同波形的雷達信號。第一接收天線114和第二接收天線124可分別地接收從預定目標處所反射的雷達信號。
[0076]第一控制模塊116和第二控制模塊126可分別地控制第一傳輸天線112和第二傳輸天線122來傳輸具有預定延遲時間的不同雷達信號。此外，第一控制模塊116和第二控制模塊126可以使用由第一接收天線114和第二接收天線124所接收的雷達信號來檢測目標。
[0077]信號控制單元200可同步第一控制模塊116和第二控制模塊126的操作時間，并在第一和第二雷達信號的傳輸時間之間設置考慮了最大檢測距離的延遲時間。信號控制單元200可在所接收的第一雷達信號的預定部分中設置消隱時間，以及在所接收的第二雷達信號的預定部分中設置消隱時間。
[0078]信號處理單元300可基于分別由第一接收天線114和第二接收天線124所接收的雷達信號來檢測位于車輛周圍的至少一個目標，并獲取關于所檢測的目標的目標信息。作為一個示例，目標信息可包括目標長度、目標寬度、目標高度、車輛和目標之間的距離等。
[0079]信號處理單元300分析所述目標信息，以確定該目標是否是危險目標。例如，當所檢測的目標和車輛之間的距離小于預定距離時，信號處理單元300可確定該目標為危險目標。此外，當所檢測的目標為危險目標時，信號處理單元300可輸出用于制動車輛的信號。
[0080]輸出單元400可將由信號處理單元300所確定的目標信息提供給駕駛員。為此，輸出單元400可包括個聲音輸出裝置、視頻輸出裝置和振動輸出裝置中的至少一個。例如，輸出單元400可將目標信息輸出為視覺反饋、聽覺反饋和觸覺反饋中的至少一種類型。此外，當所檢測的目標被確定為危險目標時，輸出單元400可輸出警告信息。
[0081]除非有相反的明確描述，由于以上所公開的詞“包含(include)”、“包括(comprise)”或“具有”隱含包括所陳述的元件，所以應當分析的是，詞“包含(include)”、“包括(comprise)”或“具有”意味著不是排除任何其他元件，而是還包含任何其他元件。
[0082]以上已經說明和描述了本發明的優選示意性實施方式，但是本發明并不局限于上述描述的【具體實施方式】，顯而易見，在不脫離權利要求書所要求的本發明的要旨的情況下，本發明所屬技術領域的技術人員可做出各種修改，并且這種修改的實施方式不應當與本發明的技術精神或前景分離來理解。
【主權項】
1.一種車輛雷達系統，包括: 第一傳輸天線，其朝向目標傳輸第一雷達信號； 第二傳輸天線，其朝向所述目標，傳輸第二雷達信號，所述第二雷達信號具有與所述第一雷達信號相同的波形；以及 第一控制模塊，其與所述第一傳輸天線連接， 其中，所述第一控制模塊被配置為，基于所述第一雷達信號的傳輸時間和所述第二雷達信號的傳輸時間之間的延遲時間，在所述第一雷達信號的拐點周圍設置具有預定長度的第一消隱時間。2.根據權利要求1所述的車輛雷達系統，還包括: 第一接收天線，其接收由所述目標反射的第一雷達信號。3.根據權利要求1所述的車輛雷達系統，還包括: 第二接收天線，其接收由所述目標反射的第二雷達信號；以及 第二控制模塊，其與所述第二傳輸天線和所述第二接收天線連接， 其中，所述第二控制模塊被配置為控制所述第二傳輸天線和所述第二接收天線。4.根據權利要求3所述的車輛雷達系統，其中，所述第二控制模塊被配置為在所述第二雷達信號的拐點周圍設置第二消隱時間，所述第二消隱時間具有與所述第一消隱時間相同的長度。5.根據權利要求1所述的車輛雷達系統，其中，所述第一控制模塊被配置為基于所述車輛雷達系統的最大檢測距離來設置所述延遲時間。6.根據權利要求1所述的車輛雷達系統，其中，所述第一消隱時間比所述延遲時間長兩倍或長更多。7.根據權利要求4所述的車輛雷達系統，其中，所述第一消隱時間和所述第二消隱時間包括所述第一雷達信號和所述第二雷達信號的干擾區域， 所述干擾區域為在所述第一雷達信號和所述第二雷達信號的交叉點的周圍、對應于預定時間長度的區域。8.根據權利要求4所述的車輛雷達系統，其中，所述第一控制模塊忽視在由所述第一接收天線所接收的第一雷達信號中的第一消隱時間和第二消隱時間期間所接收的部分。9.根據權利要求4所述的車輛雷達系統，其中，所述第二控制模塊忽視在由所述第二接收天線所接收的第二雷達信號中的第一消隱時間和第二消隱時間期間所接收的部分。10.根據權利要求4所述的車輛雷達系統，其中，所述第一控制模塊和所述第二控制模塊通過利用標準時間傳輸協議來同步它們的操作時間。11.一種方法，包括: 通過第一傳輸天線朝向目標傳輸第一雷達信號； 通過第二傳輸天線朝向所述目標傳輸第二雷達信號，所述第二雷達信號具有與所述第一雷達信號相同的波形； 通過第一控制模塊，在所述第一雷達信號的傳輸時間和所述第二雷達信號的傳輸時間之間設置延遲時間；以及 通過所述第一控制模塊，基于所述延遲時間，在所述第一雷達信號的拐點周圍設置具有預定長度的第一消隱時間。12.根據權利要求11所述的方法，還包括: 通過第一接收天線接收由所述目標反射的第一雷達信號。13.根據權利要求11所述的方法，還包括: 第二接收天線接收由所述目標反射的第二雷達信號。14.根據權利要求13所述的方法，還包括: 通過第二控制模塊，在所述第二雷達信號的拐點周圍設置具有預定長度的第二消隱時間，其中，所述第二消隱時間具有與所述第一消隱時間相同的長度。15.根據權利要求11所述的方法，其中，基于車輛雷達系統的最大檢測距離來設置所述延遲時間。16.根據權利要求11所述的方法，其中，所述第一消隱時間比所述延遲時間長兩倍或長更多。17.根據權利要求14所述的方法，其中，所述第一消隱時間和所述第二消隱時間包括所述第一雷達信號和所述第二雷達信號的干擾區域， 所述干擾區域為在所述第一雷達信號和所述第二雷達信號的交叉點的周圍、對應于預定時間長度的區域。18.根據權利要求14所述的方法，還包括:通過所述第一控制模塊，忽視在由所述第一接收天線所接收的第一雷達信號中的第一消隱時間和第二消隱時間期間所接收的部分。19.根據權利要求14所述的方法，還包括:通過所述第二控制模塊，忽視在由所述第二接收天線所接收的第二雷達信號中的第一消隱時間和第二消隱時間期間所接收的部分。20.根據權利要求14所述的方法，其中，所述第一控制模塊和所述第二控制模塊通過利用標準時間傳輸協議來同步它們的操作時間。
【文檔編號】G01S13/93GK105842700SQ201610064138
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】金相亨
【申請人】現代摩比斯株式會社