CN105242266A - 带波束调整的车载雷达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及带波束调整的车载雷达。提供方法和***用于控制车辆的雷达***。当车辆正在运行时，从第一传感器接收与车辆环境有关的传感器信息。根据传感器信息由处理器调整雷达***的波束。

Description

带波束调整的车载雷达
技术领域
本发明总体上涉及车辆，并且更详细地涉及用于车辆的方法和雷达***。
背景技术
某些车辆现今采用雷达***。例如，某些车辆采用雷达***来检测其它车辆、行人或车辆行进道路上的其它物体。雷达***可以以这种方式用于例如实施自动刹车***、自适应巡航控制和回避特征连同其它车辆特征。虽然雷达***主要用于这样的车辆特征，但是，在某些情形中，现有雷达***会具有某些局限性。
因此，需要提供用于车辆中的雷达***性能的技术，例如，它们可以适应车辆可能运行的不同环境。还需要提供方法、***和采用这样的技术的车辆。此外，参照附图以及前述的技术领域和背景技术，本发明的其它的合乎需要的特征和特性将通过随后的详细说明和附上的权利要求变得明显。
发明内容
根据一个示范性实施例，提供一种方法用于控制车辆的雷达***。该方法包括通过与车辆运行时的车辆环境有关的传感器接收传感器信息以及根据该传感器信息调整雷达***的波束。
根据一个示范性实施例中，提供一种用于车辆雷达***的控制***。该控制***包括传感器和处理器。该传感器构造成提供与车辆运行时的车辆环境有关的传感器信息。该处理器连接到传感器并且构造成根据该传感器信息调整雷达***的波束。
本发明提供下列技术方案。
技术方案1.一种用于控制车辆雷达***的方法，该方法包括的步骤是：
从传感器接收与车辆运行时的车辆环境有关的传感器信息；和
根据该传感器信息调整雷达***的波束。
技术方案2.如权利要去1所述的方法，其中，根据雷达***传送或接收的雷达信号形成波束，且调整波束的步骤包括：
根据传感器信息调整传送或接收的雷达信号的相位、幅度或这两者。
技术方案3.如技术方案1所述的方法，进一步地包括：
使用传感器信息确定车辆的倾斜，
其中，调整波束包括根据车辆的倾斜调整波束。
技术方案4.如技术方案1所述的方法，进一步地包括：
使用传感器信息识别接近车辆的物体；
其中，调整波束包括根据物体和物体相对于车辆的相对位置、相对移动方向或这两者的识别调整波束。
技术方案5.如技术方案1所述的方法，进一步地包括：
使用传感器信息确定车辆正在行进的道路的特性；
其中，调整波束包括根据道路特性调整波束。
技术方案6.如技术方案5所述的方法，其中：
确定特性包括确定道路的倾斜；和
其中，调整波束包括根据道路倾斜调整波束。
技术方案7.如技术方案5所述的方法，其中：
确定特性包括确定道路的曲率；和
其中，调整波束包括根据道路曲率调整波束。
技术方案8.一种用于车辆雷达***的控制***，该控制***包括：
传感器，其构造成提供与车辆运行时的车辆环境有关的传感器信息；和
处理器，其连接到该传感器并且构造成根据传感器信息调整雷达***的波束。
技术方案9.如技术方案8所述的控制***，其中，根据由雷达***传送或接收的雷达信号形成波束，并且，处理器构造成根据传感器信息调整多个传送或接收的雷达信号的相位、幅度或这两者。
技术方案10.如技术方案8所述的控制***，其中，传感器信息表示车辆的倾斜，且处理器构造成根据车辆的倾斜调整波束。
技术方案11.如技术方案8所述的控制***，其中，传感器信息表示识别的接近车辆的物体，且处理器构造成根据识别的物体和该物体相对于车辆的相对位置、相对移动方向或这两者调整波束。
技术方案12.如技术方案8所述的控制***，其中，传感器信息表示车辆正在行进的道路的特性，且处理器构造成根据道路特性调整波束。
技术方案13.如技术方案12所述的控制***，其中：
特性包括道路的倾斜；和
处理器构造成根据道路倾斜调整波束。
技术方案14.如技术方案12所述的控制***，其中：
特性包括确定道路的曲率；和
处理器构造成根据道路曲率调整波束。
技术方案15.一种用于车辆的雷达***，该雷达***包括：
接口，其构造成获得与车辆运行时的车辆环境有关的传感器信息；
一个或多个传送器和接收器，构造成传送和接收雷达***的雷达信号；和
处理器，其连接到该接口和传送器，并且构造成通过调整传送或接收的雷达信号的相位、幅度或这两者，调整雷达***的波束。
技术方案16.如技术方案15所述的雷达***，其中，传感器信息表示车辆的倾斜，处理器构造成根据车辆的倾斜调整波束。
技术方案17.如技术方案15所述的雷达***，其中，传感器信息表示识别的接近车辆的物体，且处理器构造成根据识别的物体和该物体相对于车辆的相对位置、相对移动方向或这两者调整波束。
技术方案18.如技术方案15所述的雷达***，其中，传感器信息表示车辆正在行进的道路的特性，且处理器构造成根据道路特性调整波束。
技术方案19.如技术方案18所述的雷达***，其中：
特性包括道路的倾斜；和
处理器构造成根据道路倾斜调整波束。
技术方案20.如技术方案18所述的雷达***，其中：
特性包括确定道路的曲率；和
处理器构造成根据道路曲率调整波束。
附图说明
下文将连同下列图形一起描述本发明，其中，相同的数字代表相同的元件，并且其中：
图1是根据一种示范性实施例的具有控制***的车辆的原理框图，该控制***包括雷达***；
图2是根据一种示范性实施例的图1的车辆的控制***的原理框图，该控制***包括雷达***；
图3是根据一种示范性实施例的图1和2所示雷达***的传送通道和接收通道的原理框图；
图4是根据一种示范性实施例的用于控制雷达***的方法的流程图，其能够连同图1的车辆、图1和2的控制***以及图1-3的雷达***一起使用；
图5（包括组成图5A和5B）提供根据一种示范性实施例的与图4的过程步骤有关的图示，即，根据车辆的倾斜调整雷达***的波束的步骤（具体地，根据示范性实施例，图5B提供波束已调整的图示，与此相比较，图5A提供没有被调整的波束的图示）；
图6提供根据一种示范性实施例的图4的过程步骤的图示，即，根据车辆行进的道路的倾斜调整雷达***的波束的步骤；
图7提供根据一种示范性实施例的图4的过程步骤的图示，即，根据车辆行进的道路的曲率调整雷达***的波束的步骤；
图8提供根据一种示范性实施例的图4的过程步骤的图示，即，根据识别到的接近车辆的物体调整雷达***的波束的步骤；和
图9提供根据一种示范性实施例的流体图，对应于结合图1-3的控制***实施图4的过程。
具体实施方式
下列详细说明本质上仅仅是示范性的并且不意图限制本发明或其应用和使用。此外，不意图受到上述背景技术或下列详细说明中出现的任何理论的限制。本文使用的术语"模块"指的是任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，单独的或任何组合的，包括但不限于：专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享的、专用的或成组的）和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适的部件。
图1提供根据一种示范性实施例的车辆10的原理框图。如下面更详细描述的，车辆10包括雷达控制***12，其具有雷达***103和控制器104，控制器104根据车辆10运行时的环境例如根据车辆10的倾斜（图5）、车辆10正在行进的道路的倾斜（图6）、道路的曲率（图7）和/或识别到的接近车辆10的物体（图8）调整雷达***103的波束。
在所描述的实施例中，车辆10还包括底盘112、车身114、四个车轮116、电子控制***118、转向***150和制动***160。车身114布置在底盘112上并且实质上包围车辆10的其它部件。车身114和底盘112可以一起形成车架。每个车轮116都在车身114的相应角部附近旋转地连接到底盘112。在不同的实施例中，车辆10可以不同于图1所描述的。例如在某些实施例中，车轮116的数量可以变化。通过更多例子的方式，在不同的实施例中，车辆10可以不必具有转向***，例如，可以由差动制动连同其他各种可能的差动来转向。
在图1所示的示范性实施例中，车辆10包括致动器组件120。致动器组件120包括安装在底盘112上的至少一个推进***129，其驱动车轮116。在所描述的实施例中，致动器组件120包括发动机130。在一个实施例中，发动机130包括燃烧发动机。在其它实施例中，致动器组件120可以包括一个或多个其它类型的发动机和/或电机，例如电动机/发电机，代替或附加于燃烧发动机。
仍然参照图1，发动机130通过一个或多个传动轴134连接到至少一些车轮116。在一些实施例中，发动机130还机械地连接到变速器。在其它实施例中，发动机130可以作为替代地连接到用于向机械连接到变速器的电动机提供能量的发电机。在某些其它实施例（例如电动车辆）中，发动机和/或变速器可以不必是必需的。
转向***150安装在底盘112上，并且控制车轮116的转向。转向***150包括方向盘和转向柱（未示出）。方向盘接收来自车辆10的驾驶员的输入。根据来自驾驶员的输入，转向柱通过传动轴134产生车轮116的期望转向角。类似于上面对于车辆10的可能变化有关的论述，在某些实施例中，车辆10可以不必包括方向盘和/或转向柱。另外，在某些实施例中，自动驾驶车辆可以采用由计算机生成的转向指令，不包含来自驾驶员的。
制动***160安装在底盘112上，并且提供车辆10的制动。制动***160通过制动踏板（未示出）接收来自驾驶员的输入，并且通过制动单元（同样未示出）提供适当的制动。驾驶员还通过加速踏板（未示出）提供关于车辆10的期望速度或加速度的输入以及对不同的车辆装置和/或***的各种其它输入，例如一个或多个车辆无线电、其它娱乐或信息***、环境控制***、照明***、导航***等等（图1中未示出）。类似于上面对车辆10的可能变化有关的论述，在某些实施例中，转向、制动和/或加速能够由计算机控制，而不是由驾驶员（在一个这样的***中，车辆的计算机可以使用来自雷达***的输入来转向、制动和/或加速车辆）。
雷达控制***12安装在底盘112上。如上面提及的，雷达控制***12根据车辆10运行时的环境例如根据车辆10的倾斜、车辆10正在行进的道路的倾斜、道路的曲率和/或识别到的接近车辆10的其他物体调整雷达***103的波束（例如，下面连同图5-8进一步描述的）。在一个例子中，雷达控制***12提供按照方法400的这些功能，下文连同图4进一步描述。
虽然雷达控制***12、雷达***103和控制器104被描述成属于同一***，但是，将意识到，在某些实施例中，这些特征件可以包括两个或更多***。另外，在不同的实施例中，雷达控制***12可以包括所有或部分，和/或可以连接到不同的其它车辆装置和***，例如，特别是致动器组件120和/或电子控制***118。
参照图2，提供根据示范性实施例的图1的雷达控制***12的原理框图。如上所述，雷达控制***12包括图1的雷达***103和控制器104。
如图2中所示，雷达***103包括一个或多个传送器220、一个或多个接收器222、接口224、存储器225和处理单元226。在一个实施中，雷达***103包括多输入多输出（MIMO）雷达***，具有多个传送器（本文也称作传送通道）220和多个接收器（本文也称作接收通道）222。在其它实施例中，雷达***103可以包括许多不同类型的雷达***，包括尤其是非MIMO雷达***，其具有单个传送器和/或使用标准波束，形成有多个接收天线。
传送器220传送雷达***103的雷达信号。传送的雷达信号共同形成波束，雷达***103传送该波束用于检测物体（例如，其它车辆、行人、树木、石头、碎片、道路特征等等）。如下文进一步更详细描述的，通过根据车辆10运行时的环境（例如车辆10的倾斜、车辆10的地理位置、车辆10正在行进的道路的倾斜、车辆10正在行进的道路的曲率和/或识别到的接近车辆10的物体）调整传送和/或接收的雷达信号的相位和/或幅度，由处理器（例如下文进一步描述的处理单元226和/或处理器224）来调整波束。在传送的雷达信号接触车辆10正在行进的道路上或附近的一个或多个物体并且被反射/改变方向朝着雷达***103时，改变方向的雷达信号由雷达***103的接收器222接收以进行处理。
参照图3，根据示范性实施例，描述一个典型的传送通道220，连同图3的雷达***的相应的收通道222。如图3中描绘的，每个传送通道220包括信号发生器302、滤波器304、放大器306和天线308。如图3中描绘的，每个接收通道222包括信号天线310、放大器312、混频器314和采样器/数字转换器316。在某些实施例中，天线308、310可以包括单个天线，而在其它实施例中，天线308、310可以包括分开的天线。类似地，在某些实施例中，放大器306、312可以包括单个放大器，而在其它实施例中，放大器306、312可以包括分开的放大器。另外，在某些实施例中，多个传送通道220可以共用信号发生器302、滤波器304、放大器306和/或天线308中的一个或多个。同样地，在某些实施例，多个接收通道222可以共用天线310、放大器312、混频器314和/或采样器/数字转换器316中的一个或多个。
雷达***103通过信号发生器信号发生器302生成传送的雷达信号。传送的雷达信号由滤波器304滤波，由放大器306放大，通过天线308从雷达***103（因此从雷达***103所属的车辆10，本文也称作"主车辆"）传送。传送的雷达信号随后接触主车辆10正在行进的道路上或近旁的其它车辆和/或其它物体。在接触其它车辆和/或其它物体之后，雷达信号被反射，从其它车辆和/或其它物体沿着不同的方向行进，包括返回至主车辆10的一些信号。回到主车辆10的雷达信号（本文也称作接收的雷达信号）由天线310接收，由放大器312放大，由混频器314混频并且由采样器/数字转换器316数字化。
回到图2，雷达***103还包括连同其它可能的特征，接口224、存储器225和处理单元226。接口224（例如一个或多个通信无线电收发机）从一个或多个传感器（例如下文进一步描述的图2的传感器阵列230）接收关于车辆运行期间的车辆10的环境的信息（例如车辆10的倾斜、车辆10的地理位置、车辆10正在行进的道路的倾斜、车辆10正在行进的道路的曲率和/或识别到的接近车辆10的物体）。同样如下文进一步描述的，在某些实施例中，一个或多个传感器可以是雷达***103的一部分。在某些实施例中，上述功能可以完全或部分地由计算机***232的接口244来执行（下文进一步描述）。存储器225储存由接口224和/或接口244收到的信息（例如从传感器阵列230收到的），连同与来自通过接收器222接收的雷达信号的数据有关的信息。在某些实施例中，这一的功能可以完全或部分地由计算机***232的存储器242来执行（下文进一步描述）。
处理单元226处理接口224（和/或接口244）获得的与车辆10的环境有关的信息，并且提供用于雷达***103的波束的调整，通过对传送和/或接收的雷达信号的相位和/或幅度的调整，根据车辆10运行时的环境(例如车辆10的倾斜、车辆10的地理位置、车辆10正在行进的道路的倾斜、车辆10正在行进的道路的曲率和/或识别到的接近车辆10的物体）。所示实施例的处理单元226能够执行一个或多个程序（即运行软件）以执行程序中编码的各个任务指令。处理单元226可以包括一个或多个微处理器、微控制器、专用集成电路（ASICs）或本领域技术人员认识的其它合适的装置，例如，举例来说，电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，单独地或任意组合的，包括但不限于：专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享的、专用的或成组的）和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适的部件。
在一个实施例中，处理单元226包括三个功能模块，即（i）景物分析模块227，其评估来自传感器阵列230和/或接收器222的信息来做出有关车辆10行驶时的环境的识别和判断；（ii）波束操纵模块228，其根据该环境确定对雷达***波束的适当调整并且为这样的波束调整提供指令；和（iii）雷达中央处理器（CPU）模块229，其实施来自波束操纵模块的指令并且控制雷达***103的总体操作（包括雷达信号的传送）。在不同的实施例中，这些功能可以由处理单元226的一个处理器或多个处理器执行。另外，在某些实施例中，上述功能可以完全或部分地由计算机***232的处理器240来执行（下文进一步描述）。
在某些实施例中，雷达***103可以包括多个接口224、存储器225和/或处理单元226，它们一起或分开工作，这也是本领域技术人员认识到的。另外，注意到，在某些实施例中，接口224、存储器225和/或处理单元226的功能可以全部或部分地由布置在雷达***103外部的一个或多个其它处理器、接口和/或处理器执行，例如控制器104的存储器242、接口244和处理器240，下文进一步描述。
如图2所绘，控制器104连接到雷达***103。类似于上面的论述，在某些实施例中，控制器104可以完全或部分地布置在雷达***103的内部或为其一部分。另外，在某些实施例，控制器104也连接到一个或多个其它车辆***（例如图1的电子控制***118）。控制器104接收并处理从雷达***103检测或确定的信息，提供对物体的检测、分类和追踪，并且根据该信息实施适当的车辆动作。根据下文结合图4-9进一步论述的方法400，控制器104大致执行这些功能。
如图2所绘，控制器104包括传感器阵列230和计算机***232。在某些实施例中，控制器104还可以包括雷达***103、一个或多个其部件和/或一个或多个其它***。另外，将意识到，控制器104可以另外不同于图2所绘实施例。例如，控制器104可以连接到或以其它方式采用一个或多个远程计算机***和/或其它控制***，例如图1的电子控制***118。
在所绘实施例中，传感器阵列230包括惯性测量单元（IMU）234、地理传感器单元236以及一个或多个检测单元238，如下所述。在一个实施例中，传感器阵列230的每个传感器230都装在图1的车辆10的车身114内。如图2所绘，在某些实施例中，传感器阵列230可以全部或部分地布置成与雷达***103分离。在其它实施例中，传感器阵列230可以完全或部分地布置在雷达***103的内部或为其一部分。
IMU234测量车辆的倾斜。在一个例子中，车辆的倾斜包括车辆10面对车辆10的前方的路面的角度（前到后）。车辆10可能经历倾斜，例如在制动期间。在某些实施例中，IMU234还确定车辆10的倾斜率。还在某些实施例中，IMU234包括一个或多个加速计和/或陀螺仪。在不同的实施例中，来自IMU234的车辆倾斜信息存储在雷达***103的存储器225（和/或计算机***232的存储器242，下文进一步描述）中，并且由雷达***103的处理单元226（和/或计算机***232的处理器240，下文进一步描述）使用，用于调整传送和/或接收的雷达信号的相位和/或幅度，由此调整雷达***103的波束。将意识到，这能够在其中使用多个天线的许多雷达***配置中执行。
地理传感器单元236提供关于车辆10和/或车辆10正在行进的道路的地理位置的信息。在一个实施例中，地理传感器单元236包括全球定位***（GPS）和/或一个或多个其部件。在某些实施例中，地理传感器单元236可以是导航和/或信息/娱乐***的一部分。另外，在一个实施例中，地理传感器单元236接收和/或提供关于路面（例如，包括关于车辆10不久将遇到的路面的即将出现的节段的倾斜和曲率的信息）的地图信息。在不同的实施例中，来自地理传感器单元236的地理信息存储在雷达***103的存储器225（和/或计算机***232的存储器242，下文进一步描述）中，并且由雷达***103的处理单元226（和/或计算机***232的处理器240，下文进一步描述）使用，用于调整传送和/或接收的雷达信号的相位和/或幅度，由此调整雷达***103的波束。
检测单元238检测接近于车辆10的物体（例如其它车辆、行人、树木、石头、碎片、道路特性等等）。在某些实施例中，检测单元238还检测车辆10正在行进的道路的特征（例如，道路中的倾斜和/或道路中的曲率）。还在某些实施例中，检测单元238包括一个或多个摄像头、光探测及测距（LIDAR）单元和/或其它雷达***（例如，除了图2的雷达***103）。在不同的实施例中，来自检测单元238的信息存储在雷达***103的存储器225（和/或计算机***232的存储器242，下文进一步描述）中，并且由雷达***103的处理单元226（和/或计算机***232的处理器240，下文进一步描述）使用，用于调整传送或接收的雷达信号的相位和幅度，由此调整雷达***103的波束。
如图2所绘，计算机***232包括处理器240、存储器242、接口244、存储装置246和母线248。处理器240执行控制器104的计算和控制功能，并且可以包括任何类型的处理器或多个处理器、单集成电路例如微处理器或任何合适数量的集成电路装置和/或电路板，协同工作以完成处理单元的功能。在一个实施例中，根据如基于从传感器阵列230接收到的信息以及从通过雷达***103的接收器222接收到的雷达信号而确定的车辆10的环境，处理器240调整传送的信号的波形，由此调整雷达***103的波束。在另一实施例中，通过应用微分相移和调幅，处理器240对接收的数据执行波束形成算法以由此调节雷达***103的波束。在操作期间，处理器240执行包含在存储器242内的一个或多个程序250，并因此控制着控制器104和计算机***232的总操作，主要是执行本文描述的过程，例如下文参照图4-9进一步描述的方法400的那些。
存储器242能够是任何类型的合适存储器。这个可包括各种类型的动态随机存取存储器（DRAM），例如SDRAM，各种类型的静态随机存取存储器（SRAM）和各种类型的非易失性存储器（PROM、EPROM和闪寸）。在某些例子中，存储器242位于与处理器240相同和/或共同位于计算机芯片上。在所绘实施例中，存储器242存储上述引用程序250，连同一个或多个存储值252（例如，举例来说，从传感器阵列230获得的信息，以及关于返回的用于雷达***103的雷达信号的信息以及用作调整雷达***103的波束的标准的各种阈值）以供在进行确定时使用。
总线248用来在计算机***232的各个部件之间传送程序、数据、状态及其它信息或信号。接口244允许通信到计算机***232，例如，从***驱动器和/或另一计算机***，并且能够使用任何合适的方法和设备来实施。在一个实施例中，接口244从传感器阵列230的各个传感器接收关于车辆10正在运行时的车辆10的环境的信息。接口244能够包括一个或多个网络接口以与其它***或部件通信。在一个实施例中，接口244包括无线电收发机。接口244还可以包括一个或多个网络接口以与技术员通信，和/或一个或多个存储装置接口以与存储装置例如存储装置246连接。
存储装置246能够是任何合适类型的存储装置，包括直接存取存储装置，例如硬盘驱动器、闪存***、软盘驱动器和光盘驱动器。在一个示范性实施例中，存储装置246包括程序产品，存储器242从其能够接收程序250，执行本发明的一个或多个过程的一个或多个实施例，例如下文结合图4-9进一步描述的方法400（以及其任何子过程）。在另一示范性实施例中，程序产品可以直接存储在和/或以其它方式被存储器242和/或盘（例如盘254）访问，例如下文引用的。
总线248能够是连接计算机***和部件的任何合适的物理或逻辑装置。这个包括但不限于直接硬接线连接、光纤、红外线和无线总线技术。在操作期间，程序250存储在存储器242中并且由处理器240执行。
将意识到，虽然在全功能计算机***的环境下描述这个示范性实施例，但是本领域技术人员将认识到，本发明的机构能够被分配成程序产品，带有一个或多个类型的非暂时性计算机可读信号承载介质，用于存储程序及其指令并且执行其分配，例如非暂时性计算机可读介质，承载着程序并且包括存储在其中的计算机指令，用于促使计算机处理器（例如处理器240）实施和执行程序。这样的程序产品可以采取各种各样的形式，本发明同样地可应用而不管用于执行分配的计算机可读信号承载介质的特定类型。信号承载介质的例子包括：可记录的介质，例如软盘、硬盘、存储卡和光盘，以及传送介质，例如数字和模拟通信连接。同样将意识到，计算机***232还可以在其它方面不同于图2所绘实施例，例如，计算机***232可以连接到或可以以其它方式采用一个或多个远程计算机***和/或其它控制***。
图4是根据示范性实施例的方法400的流程图，用于实施车辆的雷达***。根据示范性实施例，方法400能够与图1的车辆10和图1-3的雷达控制***12结合实施。下面结合图5-9描述方法400，其提供方法400的各个步骤的示意例子（图5-8）以及方法400的示范性结构流程图（图9）。
如图4中所绘，在402处获得关于车辆10的倾斜的信息。在一个例子中，402的信息包括车辆10面对车辆10前方的路面的角度（前到后）。参照图5，在一个例子中，车辆10的倾斜用车辆10与车辆10正在行进的道路506之间形成的角度508表示。在一个实施例中，车辆倾斜随着时间的变化率也可以获得。在一个实施例中，车辆倾斜和/或车辆倾斜的变化率由图2的IMU234测量。在某些实施例中，车辆倾斜和/或其变化率可以由处理器（例如图2的处理单元226和/或处理器240）基于IMU234提供的信息来确定。
在404获得地理数据。在一个例子中，404的信息包括关于车辆10正在行进的道路的一个或多个特性。在一个实施例中，404的特性包括道路的倾斜（例如，即将出现的路段中的道路的垂直面，相对于局部地平线向上或向下）。参照图6，在一个例子中，车辆10的倾斜用在即将出现的路段（即，车辆10的前方）与局部地平线之间的角度602表示。
另外，在一个实施例中，404的特性包括道路的曲率（即，即将出现的路段的曲率或角度）。参照图7，在一个例子中，曲率代表车辆10正在行进的道路506的即将出现的路段714（即，车辆10的前方）和当前路段712（即，车辆10当前所位于的）的曲线702。
在不同的实施例中，地理数据和相关道路特性（例如道路的倾斜和/或曲率）可以通过图2的地理传感器单元236（例如，通过GPS装置）获得。地理数据和相关特性还可以通过图2的一个或多个检测单元238获得，例如，通过车载的摄像头和/或LIDAR单元。另外，在某些实施例中，处理器（例如图2的处理单元226和/或处理器240）可以根据地理传感器单元236和/或检测单元238提供的数据确定道路特性（例如，道路的倾斜和/或曲率）。
在406，获得关于接近于车辆10和/或车辆10正在行进的道路布置的一个或多个物体（例如，其它车辆、行人、树木、石头、碎片、道路特性等等）。车辆10在文中也称作主车辆。在一个例子中，406的信息包括这样的检测物体的识别，连同物体与主车辆10之间的相对位置和/或相对位置矢量。参照图8，在一个例子中，物体802相对于在物体802与主车辆10的纵向轴线之间的角度804被识别。虽然在图8中，物体802被描绘成车辆，但是将意识到，在不同的实施例中，物体802可以采取不同的形式（例如，举例来说，行人、自行车、动物、树木、大石头、碎片等等）。另外，虽然物体802被描绘成在相比于主车辆10的车道806不同的车道808中，但是将意识到，在不同的实施例中，物体802能够在与主车辆10相同的车道中。在一个实施例中，406的信息可以由图2的检测单元238获得。同时，在某些实施例中，406的信息可以根据雷达***103自身的返回信号（即，通过图2的接收器222）获得。另外，在某些实施例中，处理器（例如图2的处理单元226和/或处理器240）可以根据检测单元238和/或雷达***103提供的数据识别物体和/或作出有关物体的确定。
在某些实施例中，在408执行402-406的数据的进一步分析。例如，在某些实施例中，作出有关402的车辆倾斜的幅度和/或变化率、关于车轮的404的道路特性的范围和接近度（例如，道路的倾斜和/或曲率）和/或在406检测到的物体的特性（例如尺寸、形状、移动和/或关于车辆的接近度）的确定。在一个实施例中，由处理器例如图2的处理单元226和/或处理器240执行408的分析。
在410做出关于402和/或408的车辆倾斜是否大于预定阈值的确定。参照图5，在一个实施例中，在410处确定角度508是否大于预定阈值。在一个替代实施例中，410的确定是关于车辆倾斜的变化率是否大于预定阈值。在一个实施例中，由处理器例如图2的处理单元226和/或处理器240做出这个确定，使用存储在图2的存储器225和/或存储器242中的预定阈值（例如作为存储值252）。在一个实施例中，车辆倾斜被连续测量和监控，雷达波束方向连续变化以便将其保持在期望视野内，在该视野中预计在高度和方位方向两者上的可能的障碍。
如果车辆倾斜（或者，在某些实施例中，车辆倾斜的变化率）大于预定阈值，那么，就在412调整雷达***103的波束。在不同的实施例中，通过利用处理器（例如图2的处理单元226和/或处理器240）提供的指令调整传送的雷达信号、接收的雷达信号或者雷达***103的这两者的幅度和/或相位来调整波束，使得波束形成为平行于车辆10正在行进的道路的即将出现的路段。
整个申请中使用的"波束的调整"指的是通过波束方向的调整来操纵波束。同时，在一个实施例中，幅度和/或相位的变化关于多个雷达元件（例如，多个传送器和/或多个接收器）以微分方式实施，由此，总地调整波束的方向。例如，在一个实施例中，雷达信号的幅度和/或相位对于不同的雷达元件（例如，多个传送器和/或多个接收器）进行不同量的修正，由此获得波束方向的期望改变（即"调整"）。
参照图5（包括图5A和图5B的组成），提供两个示范性图示。第一图示502示出波束510的方向，在典型的雷达***下没有412的调整（即，在第一图示502中，波束510的大部分被传送到道路506的地面）。第二图示504示出波束510的方向，有412的调整。具体地说，在图5的第二图示504的例子中，波束510被调整在相对于车辆10的当前定位的角度512（前到后），引起波束510平行于道路506的即将出现的路段。因此，第二图示504的波束510的方向能够可能地提供对道路506的即将出现的路段及接近于其的物体的改善的检测、分类和追踪。
在一个实施例中，参照图4，一旦波束在412被调整，过程前进到414（下文进一步描述），进行波束的进一步可能调整。在另一实施例中，一旦波束在412被调整，替代地，过程以新的迭代前进到402（如图4中虚线所绘）。在任一情况下，如果410中的确定是车辆倾斜（或者，在某些实施例中，车辆倾斜的变化率）小于或等于预定阈值，412的调整没有执行，代替地，过程直接前进到414，下面直接描述。
在414做出关于404和/或408的道路倾斜是否大于预定阈值的确定。在一个实施例中，每当道路倾斜的绝对值大于预定阈值时，满足414的条件（即，因此，这个条件适用于足够幅度的上坡下坡的倾斜）。参照图6，在一个实施例，在414确定道路506的即将出现的路段614的角度602是否大于预定阈值。在一个实施例中，由处理器例如图2的处理单元226和/或处理器240做出这个确定，使用存储在图2的存储器225和/或存储器242中的预定阈值（例如作为存储值252）。在一个实施例中，角度602被连续测量和监控，雷达波束方向连续变化以便将其保持在期望视野内，在这个视野内预计在高度和方位方向两者上可能的障碍。
如果道路倾斜大于预定阈值，则在416调整雷达***103的波束。在一个实施例中，通过利用处理器（例如图2的处理单元226和/或处理器240）提供的指令调整雷达***103的传送的和/或接手的雷达信号的幅度和/或相位来调整波束，使得波束形成在一致于（并且，在一个实施例中，平行于）车辆10正在行进的道路的即将出现的路段的倾斜角度的方向中。在图6的例子中，波束510相对于车辆10的当前行进方向被调整在向上的角度604（例如，相对于车辆的纵向轴线），此时道路506的倾斜是正的（即，上坡）。类似地，如果道路506的倾斜是负的（即下坡），角度604将是向下604（例如，相对于车辆的纵向轴线）。实施波束510的调整的方式是，把波束510集中在前方的倾斜道路路段的大体方向，用于对道路506的即将出现的路段及接近于其的物体的增强的检测、分类和追踪。在一个实施例中，角度604等于图6的角度602（即，波束510相对于车辆10的行进方向的角度等于道路506的倾斜角度）。
在一个实施例中，一旦波束在416被调整，过程前进到418（下文进一步描述），进行波束的进一步可能调整。在另一实施例中，一旦波束在416被调整，替代地，过程以新的迭代前进到402（如图4中虚线所绘）。在任一情况下，如果414中的确定是道路倾斜小于或等于预定阈值，416的调整没有执行，代替地，过程前进到418，下面直接描述。
在418，根据406和/或408的道路曲率，做出关于波束的任何调整的分析。在一个实施例中，从车辆动态连续估计和监控道路曲率，雷达波束方向连续变化以便将其保持在期望视野内，在该视野内预计在高度和方位方向两者上的可能的障碍。参照图7，在一个实施例中，分析关于道路506的即将出现的路段714的曲率702的测量。在一个实施例中，由处理器例如图2的处理单元226和/或处理器240执行分析。
在420根据道路曲率并结合418的分析来调整雷达***103的波束。在一个实施例中，通过利用处理器（例如图2的处理单元226和/或处理器240）提供的指令调整雷达***103的传送的和/或接收的雷达信号的幅度和/或相位来调整波束，使得波束形成在一致于（且优选为平行于）车辆10正在行进的道路的即将出现的路段的曲率的角度的方向中。在一个实施例中，调整是连续的并结合有道路曲率的连续测量。在图7的例子中，波束510被调整相对于车辆10的当前行进方向在向上的角度704、604（例如，相对于车辆的纵向轴线）。实施波束510的调整的方式是，把波束510集中在前方的弯曲道路路段的总方向，用于对道路506的即将出现的路段及接近于其的物体的增强的检测、分类和追踪。
在一个实施例中，一旦波束在420被调整，过程前进到422（下文进一步描述），进行波束的进一步可能调整。在另一实施例中，一旦波束在420被调整，替代地，过程以新的迭代前进到402（如图4中虚线所绘）。在任一情况下，如果418中的确定是道路曲率小于或等于预定阈值，则420的调整没有执行，代替地，过程前进到422，下面直接描述。
在422做出关于是否已经检测到接近车辆10的物体的确定。在一个实施例中，422的确定是，406和/或408已经检测、识别和/或分类的主车辆10与物体之间的接近的测量是否小于预定阈值。参照图7，在一个实施例中，420的确定是，主车辆10与物体802之间的距离是否小于预定距离阈值。在另一实施例中，420的确定是，主车辆10与物体802之间的可能撞击的估计时间（考虑其位置和移动）是否小于预定时间阈值。在一个实施例中，由处理器例如图2的处理单元226和/或处理器240做出这个确定，使用存储在图2的存储器225和/或存储器242中的预定阈值（例如作为存储值252）。在一个实施例中，物体检测和相关确定被连续测量和监控，雷达波束方向连续变化以便将被检测物体保持在期望视野内，在高度和方位方向两者上。
如果检测到接近车辆10的物体，那么，在424调整雷达***103的波束。在一个实施例中，通过利用处理器（例如图2的处理单元226和/或处理器240）提供的指令调整雷达***103的传送的雷达信号的幅度和/或相位来调整波束，使得波束形成在朝着所检测到的物体的方向上。在图8的例子中，波束510被调整成朝着物体802的角度804。通过调整波束510在物体802的总方向，可以获得物体802的增强的检测、分类和追踪。在某些实施例中，波束的集中也可以取决于物体的尺寸（例如，在某些实施例中，仅仅在物体尺寸大于特定尺寸阈值的进一步条件下，例如，其表明物体是行人、其它车辆和/或特定重要性的其它类型的物体，波束可以集中朝向物体）。另外，在检测多个目标物的某些实施例中，根据目标物的威胁级别（例如，根据物体与车辆之间接触的接近性或时间），波束510适合于一次集中在一个目标物上，并且，然后波束根据威胁级别在目标物之间转换。一旦在在424调整波束，过程以新的迭代前进到402。
相反地，如果在422确定没有检测到物体接近车辆，那么，在426使用标准波束集中。具体地说，在一个实施例中，在426，根据处理器提供的指令（例如图2的处理单元226和/或处理器240），没有提供对雷达***波束的调整（相反地，雷达***波束会以标准、默认或最近前一设定进行引导）。因此，如果在410、414、418或422没有要求调整，那么，传送和接收的雷达信号的幅度和相位包括它们的标准、默认或最近前一设定，没有任何调整。然后，过程以新的迭代前进到402。在一个实施例中，方法400的步骤重复，只要车辆10在驾驶中，在此之后方法400结束。
参照图9，提供根据示范性实施例的流程图900，对应于图4的过程400的实施，与图1-3的控制***12有关。在图9的例子中，图2的处理单元226的波束操纵模块228从IMU234接收关于车辆倾斜的信息（例如，对应于图4的处理器400的402和/或408）。波束操纵模块228从地理传感器单元236并且在一些实施例中从检测单元238例如从摄像头和/或LIDAR接收关于道路特性的信息（例如，车辆10正在行进的道路的倾斜和曲率），在通过景物分析模块227对这些信息（例如，对应于图4的过程400的404和/或408）进行了处理之后。另外，通过由图1-3的雷达***103的接收器222接收的和/或来自检测单元238例如来自摄像头和/或LIDAR的雷达信号，波束操纵模块228接收关于接近主车辆10的检测到的物体（例如，其它车辆、行人、树、碎片等等）的信息，在通过景物分析模块227对这些信息进行了处理（例如，对应于图4的过程400的406和/或408）之后。
波束操纵模块228确定对由图1-3的雷达***传送和/或接收的雷达信号的幅度和/或相位的适当调整，由此根据车辆10正以当前车辆驾驶或点火循环时运行的车辆10的环境（例如，关于车辆倾斜、道路倾斜、道路曲率和检测到的物体），调整雷达***103的波束。根据波束操纵模块228提供的指令，雷达信号的幅度和/或相位的调整由雷达CPU模块229实施，以完成雷达***103的波束的全部期望调整。虽然图9描述了流程图900的示范性实施例，但是将意识到，流程图900可以在其它实施例中变化，例如，这些步骤可以以其它方式由一个或多个处理器实施，例如图2的处理单元226和/或处理器240。
提供方法和***用于控制车辆的雷达***。所公开的方法和***根据车辆的环境（例如车辆的倾斜、道路的倾斜、车辆正在行进的道路的曲率和识别的接近车辆的物体）提供对雷达***的波束的调整。通过以这种方式调整波束，能够易于对车辆10正在行进的道路和接近于其的物体的更集中追踪。
将意识到，所公开的方法、***和车辆可以不同于图中描绘和本文描述的那些。例如，车辆10、雷达控制***12、雷达***103、控制器104和/或其不同部件可以不同于图1-3所绘和与它们相关的描述。另外，将意识到，方法400的某些步骤可以不同于图4-9所绘和/或与它们相关描述。类似地，将意识到，上面所述方法的某些步骤可以同时发生或不同于图4-9所绘和/或与它们相关描述的顺序。
虽然在前面的详细说明中已经给出了至少一个示范性实施例，但应当意识到存在大量的变形。还应当意识到，示范性实施例仅仅是例子，并且不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或构型。相反地，前面的详细说明将给本领域技术人员提供实施示范性实施例的便利途径。应当理解，在不脱离所附权利要求及其法定等同物的范围的情况下，可以对功能和元件布置做出多种变化。

Claims (10)

1.一种用于控制车辆雷达***的方法，该方法包括的步骤是：
从传感器接收与车辆运行时的车辆环境有关的传感器信息；和
根据该传感器信息调整雷达***的波束。
2.如权利要去1所述的方法，其中，根据雷达***传送或接收的雷达信号形成波束，且调整波束的步骤包括：
根据传感器信息调整传送或接收的雷达信号的相位、幅度或这两者。
3.如权利要求1所述的方法，进一步地包括：
使用传感器信息确定车辆的倾斜，
其中，调整波束包括根据车辆的倾斜调整波束。
4.如权利要求1所述的方法，进一步地包括：
使用传感器信息识别接近车辆的物体；
其中，调整波束包括根据物体和物体相对于车辆的相对位置、相对移动方向或这两者的识别调整波束。
5.如权利要求1所述的方法，进一步地包括：
使用传感器信息确定车辆正在行进的道路的特性；
其中，调整波束包括根据道路特性调整波束。
6.如权利要求5所述的方法，其中：
确定特性包括确定道路的倾斜；和
其中，调整波束包括根据道路倾斜调整波束。
7.如权利要求5所述的方法，其中：
确定特性包括确定道路的曲率；和
其中，调整波束包括根据道路曲率调整波束。
8.一种用于车辆雷达***的控制***，该控制***包括：
传感器，其构造成提供与车辆运行时的车辆环境有关的传感器信息；和
处理器，其连接到该传感器并且构造成根据传感器信息调整雷达***的波束。
9.如权利要求8所述的控制***，其中，根据由雷达***传送或接收的雷达信号形成波束，并且，处理器构造成根据传感器信息调整多个传送或接收的雷达信号的相位、幅度或这两者。
10.一种用于车辆的雷达***，该雷达***包括：
接口，其构造成获得与车辆运行时的车辆环境有关的传感器信息；
一个或多个传送器和接收器，构造成传送和接收雷达***的雷达信号；和
处理器，其连接到该接口和传送器，并且构造成通过调整传送或接收的雷达信号的相位、幅度或这两者，调整雷达***的波束。
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