CN105301565B - 车辆用雷达的对准控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆用雷达的对准控制装置及方法，其为了进行垂直方向的对准，能够自动检测目标的垂直角度。所述对准控制装置可以包括：基板；发射天线单元，配置在所述基板的一侧；接收天线单元，配置在所述基板的另一侧；垂直角度检测单元，通过从所述接收天线单元接收的信号，检测目标的垂直角度，其中，所述接收天线单元可以包括：多个第一天线，相对于所述基板的表面，沿着行方向排列；多个第二天线，相对于所述基板的表面，沿着列方向排列。

Description

车辆用雷达的对准控制装置及方法

技术领域

本发明涉及一种车辆用雷达，更具体地，涉及为了进行垂直方向的对准，能够自动检测目标的垂直角度的车辆用雷达的对准控制装置及方法。

背景技术

一般情况下，车辆的自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control；ACC)***是一种根据由安装在车辆前端的雷达检测到的前方车辆的位置和距离，自动控制车辆的节流阀、制动器以及变速器等，并适当加速和减速，由此使驾驶的车辆与前方车辆保持适当的距离的***。

车辆的自适应巡航控制***，雷达安装在车辆的前端模块(front end module)，检测前方车辆的位置和距离，因此在自适应巡航控制***中雷达的对于方向性的对准和对于分析坐标值的分析(analysis)可以是重要的因素。

然而，对于安装在车辆的雷达的方向性，当相对于地面沿着垂直方向出现雷达的错位(misalignment)现象时，为了调节垂直对准，以往使用了马达或者调节安装在支架的螺丝的方法等手动的方法。

例如，操作人员启动马达来对准雷达的天线波束的垂直光度角，或者操作人员通过调节安装在支架的螺丝来对准雷达的天线波束的垂直波束角。

然而，上述的手动的方法，在费用以及批量处理的方面，都存在效率不高的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一个实施例，其目的在于提供一种车辆用雷达的对准控制装置，将多个天线沿着水平方向排列的同时沿着垂直方向垂直排列，并自动检测目标的垂直角度，从而能够自动进行垂直对准。

(二)技术方案

本发明的一个实施例的车辆用雷达的对准控制装置，可以包括：基板；发射天线单元，配置在所述基板的一侧；接收天线单元，配置在所述基板的另一侧；垂直角度检测单元，通过从所述接收天线单元接收的信号，检测目标的垂直角度，其中，所述接收天线单元包括：多个第一天线，相对于所述基板的表面，沿着行方向排列；多个第二天线，相对于所述基板的表面，沿着列方向排列。

在此，所述第一天线可以具有第一间距，并沿着所述行方向并排排列；所述第二天线可以具有第二间距，并沿着所述列方向并排排列。

并且，所述垂直角度检测单元可以包括：相位值计算单元，将从所述接收天线单元接收的信号按照各行分别计算信号的相位值；相位差计算单元，将从所述相位值计算单元计算的各行的信号的相位值进行比较，由此计算各行的相位差；检测单元，基于从所述相位差计算单元计算的所述各行的相位差，检测所述目标的垂直角度。

根据不同的情况，所述垂直角度检测单元可以包括：信号强度计算单元，将从所述接收天线单元接收的信号按照各行分别计算信号强度；第一检测单元，将从所述信号强度计算单元计算的各行的信号强度进行比较，并检测信号强度最大的行；第二检测单元，基于从所述第一检测单元检测的行，检测所述目标的垂直角度。

本发明的一个实施例的车辆用雷达的对准控制方法，可以包括以下步骤：接收从目标反射的信号；计算各行的所述接收天线所接收的信号的相位值；将所述计算的各行的信号的相位值进行比较，并计算各行的相位差；基于所述计算的相位差，检测所述目标的垂直角度，从而进行垂直对准。

并且，本发明的一个实施例的车辆用雷达的对准控制方法，可以包括以下步骤：接收从目标反射的信号；计算各行的所述接收天线所接收的信号强度；将所述计算的各行的信号强度进行比较，并检测信号强度最大的行；基于所述检测的信号强度最大的行，检测所述目标的垂直角度，从而进行对准。

(三)有益效果

根据本发明的一个实施例，将多个天线沿着水平方向排列的同时沿着垂直方向垂直排列，并自动检测目标的垂直角度，因此在没有马达或操作人员的手动操作的情况下，能够自动进行垂直对准，从而能够提供准确的行驶信息，且能够使车辆安全地行驶。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施例的车辆用雷达的对准控制装置的俯视图。

图2是示出图1的垂直角度检测单元的框结构图。

图3是用于说明图1的垂直角度检测单元的垂直角度检测原理的图。

图4是示出本发明的第二实施例的车辆用雷达的对准控制装置的俯视图。

图5是示出图4的垂直角度检测单元的框结构图。

图6是用于说明本发明的第一实施例的车辆用雷达的对准控制方法的流程图。

图7是用于说明本发明的第二实施例的车辆用雷达的对准控制方法的流程图。

附图说明标记

100：基板 200：发射天线单元

300：接收天线单元 400：垂直角度检测单元

410：相位值计算单元 420：相位差计算单元

430：检测单元 450：信号强度计算单元

460：第一检测单元 470：第二检测单元

具体实施方式

下面，参照附图对本发明进行更加详细的说明。

在下面的说明中使用的关于结构组件的后缀“模块”和“单元”只是为了便于说明而赋予的，所述“模块”和“单元”可以混用。

并且，下面参照附图和在附图中记载的内容，对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明并不限定于所述实施例。

在考虑本发明的功能的基础上，在说明书中使用的术语尽量选择了目前广泛使用的普通的术语，这些术语可以根据本领域的技术人员的意图或者习惯或者新技术的出现等而改变。并且，在特定的情况下使用了申请人任意选定的术语，在这种情况下相关发明的说明书部分对其含义进行说明。因此，在说明书中使用的术语不能只以单纯的术语本身的含义来解释，而是应当解释为这些术语在本发明中所具有的实质含义和基于整个说明书中的内容的基础上进行解释。

图1是示出本发明的第一实施例的车辆用雷达的对准控制装置的俯视图。

如图1所示，本发明可以包括基板100、发射天线单元200、接收天线单元300以及垂直角度检测单元400。

在此，发射天线单元200可以配置在基板100的一侧，接收天线单元300可以配置在基板100的另一侧。

并且，垂直角度检测单元400可以通过从接收天线单元300接收的信号检测目标的垂直角度，并进行垂直对准。

接着，接收天线单元300可以包括多个第一天线310和多个第二天线320，所述第一天线相对于基板100的表面沿着行方向排列，所述第二天线相对于基板100的表面沿着列方向排列。

在此，第一天线310之间可以具有第一间距dH，并沿着行方向并排排列。

此时，第一间距dH可以表示彼此相邻的第一天线的中心轴之间的距离。

并且，第二天线320可以具有第二间距dV，并沿着列方向并排排列。

此时，第二间距dV可以表示彼此相邻的第二天线的一侧端部之间的距离。

根据不同的天线放射模式的形成方法，各第一天线310之间的第一间距dH和各第二天线之间的第二间距dV可以不同，作为一个例子，第一天线310之间的第一间距dH可以小于第二天线320之间的第二间距dV。

另一种情况为，第一天线310之间的第一间距dH与第二天线320之间的第二间距dV可以相同。

并且，每行排列的第一天线310的数量可以相同。

例如，第一行的第一天线310的数量为M时，其余行的第一天线310的数量也可以是M。

然而，根据不同的天线放射模式形成方法，第一行的第一天线310的数量为M时，其余行的第一天线310的数量可以多于M或者少于M。

并且，每列排列的第二天线320的数量可以相同。

例如，第一列的第二天线320的数量为L时，其余列的第二天线320的数量也可以是L。

然而，根据不同的天线放射模式的形成方法，第一列的第二天线320的数量为L时，其余列的第二天线320的数量可以多于L或者少于L。

另一方面，发射天线单元200可以相对于基板100表面沿着行方向排列多个发射天线210。

在此，包括在发射天线单元200的天线的长度可以长于接收天线单元300的第一天线310和第二天线320的长度。

并且，垂直角度检测单元400将从接收天线单元300接收的信号的相位值按照各行分别进行计算，并求出各行的相位差，根据所述相位差检测目标的垂直角度，由此能够进行对准。

图2是示出图1的垂直角度检测单元的框结构图。

如图2所示，垂直角度检测单元400可以包括相位值计算单元410、相位差计算单元420以及检测单元430。

在此，相位值计算单元410可以将从接收天线单元300接收的信号，按照各行分别计算信号的相位值。

并且，相位差计算单元420将相位值计算单元410计算的各行的信号的相位值进行比较，由此可以计算各行的相位差。

接着，检测单元430基于相位差计算单元420计算的行列相位差，可以检测目标的垂直角度。

图1的垂直角度检测单元如果接收从目标反射的信号，则计算接收天线的各行所接收的信号的相位值。

并且，将计算的各行的信号的相位值进行比较，并计算各行的相位差，然后基于计算的相位差，可以容易检测目标的垂直角度，从而能够自动进行垂直对准。

图3是用于说明图1的垂直角度检测单元的垂直角度检测原理的图。

如图3所示，接收天线单元接收从规定的目标反射的信号。

接着，接收天线单元通过各行排列的接收天线计算各行的接收信号的相位值，并将计算的各行的信号的相位值进行比较，由此可以计算各行的相位差。

如图3所示，各行的电波接收距离差可以为d*cosθ，……(N-2)d*cosθ，(N-1)d*cosθ。并且，可根据各行的电波接收距离差计算各行的相位差。

因此，基于所求出的相位差，能够容易检测目标的垂直角度，从而能够自动进行垂直对准。

如上所述，在本发明中将接收天线单元的天线沿着水平方向和垂直方向排列，因此在水平方向和垂直方向都产生相位延迟，从而能够求出目标的垂直角度。

图4是示出本发明的第二实施例的车辆用雷达的对准控制装置的俯视图。

如图4所示，本发明可以包括基板100、发射天线单元200、接收天线单元300以及垂直角度检测单元400。

在此，发射天线单元200可以配置在基板100的一侧，接收天线单元300可以配置在基板100的另一侧。

并且，垂直角度检测单元400可以通过从接收天线单元300接收的信号检测目标的垂直角度，并进行垂直对准。

接着，接收天线单元300可以包括多个第一天线310和多个第二天线320，所述第一天线相对于基板100的表面沿着行方向排列，所述第二天线相对于基板100的表面沿着列方向排列。

在此，第一天线310之间可以具有第一间距dH，并沿着行方向并排排列。

此时，第一间距dH可以意味着彼此相邻的第一天线的中心轴之间的距离。

并且，第二天线320可以具有第二间距dV，并沿着列方向并排排列。

此时，第二间距dV可以意味着彼此相邻的第二天线的一侧端部之间的距离。

根据不同的天线放射模式的形成方法，各第一天线310之间的第一间距dH和各第二天线320之间的第二间距dV可以相互不同，作为一个例子，第一天线310之间的第一间距dH可以小于第二天线320之间的第二间距dV。

另一种情况为，第一天线310之间的第一间距dH与第二天线320之间的第二间距dV可以相同。

并且，每行排列的第一天线310的数量可以相同。

例如，第一行的第一天线310的数量为M时，其余行的第一天线310的数量也可以是M。

然而，根据不同的天线放射模式的形成方法，第一行的第一天线310的数量为M时，其余行的第一天线310的数量可以多于M或者少于M。

并且，每列排列的第二天线320的数量可以相同。

例如，第一列的第二天线320的数量为L时，其余列的第二天线320的数量也可以是L。

然而，根据不同的天线放射模式的形成方法，第一列的第二天线320的数量为L时，其余列的第二天线320的数量可以多于L或者少于L。

另一方面，发射天线单元200相对于基板100表面可以沿着行方向排列多个发射天线210。

在此，包括在发射天线单元200的天线的长度可以长于接收天线单元300的第一天线310和第二天线320的长度。

并且，垂直角度检测单元400将从接收天线单元300接收的信号强度按照各行分别进行计算，并检测信号强度最大的行，从所检测的行检测目标的垂直角度，由此进行对准。

图5是示出图4的垂直角度检测单元的框结构图。

如图5所示，垂直角度检测单元400可以包括信号强度计算单元450、第一检测单元460以及第二检测单元470。

在此，信号强度计算单元450可以将从接收天线单元300接收的信号按照各行分别计算信号强度。

并且，第一检测单元460可以对信号强度计算单元450计算的各行的信号强度进行比较，并检测信号强度最大的行。

接着，第二检测单元470基于所检测的行，可以检测目标的垂直角度。

图4的垂直角度检测单元如果接收从目标反射的信号，则计算接收天线的各行所接收的信号强度。

并且，将计算的各行的信号强度进行比较，并计算信号强度最大的行，然后基于所检测的行，可以检测目标的垂直角度，从而能够自动进行垂直对准。

如上所述，在本发明中将接收天线单元的天线沿着水平方向和垂直方向排列，因此在水平方向和垂直方向都产生相位延迟，从而能够求出目标的垂直角度。

图6是用于说明本发明的第一实施例的车辆用雷达的对准控制方法的流程图。

如图6所示，接收天线单元接收从目标反射的信号(S11)。

并且，垂直角度检测单元计算各行的接收天线所接收的信号的相位值(S13)。

接着，垂直角度检测单元将计算的各行的信号的相位值进行比较，并计算各行的相位差(S15)。

接着，垂直角度检测单元基于所计算的相位差，检测目标的垂直角度，从而可以进行垂直对准(S17)。

本发明的第一实施例的垂直角度检测单元将从接收天线单元接收的信号的相位值按照各行分别进行计算，并求出各行的相位差，根据所述相位差检测目标的垂直角度，从而可以进行对准。

图7是用于说明本发明的第二实施例的车辆用雷达的对准控制方法的流程图。

如图7所示，接收天线单元接收从目标反射的信号(S21)。

并且，垂直角度检测单元计算各行的垂直天线所接收的信号强度(S23)。

接着，垂直角度检测单元将所计算的各行的信号强度进行比较，并检测信号强度最大的行(S25)。

接着，垂直角度检测单元基于所检测的行，检测目标的垂直角度，从而可以进行对准(S27)。

本发明的第二实施例的垂直角度检测单元将从接收天线单元接收的信号的信号强度按照各行分别进行计算，并检测信号强度最大的行，然后根据所检测的行检测目标的垂直角度，从而可以进行对准。

如上所述，在本发明中，将接收天线单元的天线沿着水平方向和垂直方向排列，因此在水平方向和垂直方向都产生相位延迟，从而能够求出目标的垂直角度，且对行间的信号大小进行比较，从而能够求出目标的垂直角度。

因此，本发明能够自动检测目标的垂直角度，在没有马达或操作人员的手动操作的情况下，能够自动进行垂直对准，因此能够提供准确的行驶信息，并能够使车辆安全地行驶。

以上说明了本发明的优选实施例，但本发明并不限定于上述的特定实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员在没有超出权利要求书中要求的本发明的主旨的情况下，能够进行各种变形，而且这样的变形不能从本发明的技术思想或者前景分开来理解。

Claims (12)

1.一种车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，包括：

基板；

发射天线单元，配置在所述基板的一侧；

接收天线单元，配置在所述基板的另一侧；以及

垂直角度检测单元，通过从所述接收天线单元接收的信号，检测目标的垂直角度，

其中，所述接收天线单元包括：

多个第一天线，相对于所述基板的表面，沿着行方向排列；

多个第二天线，相对于所述基板的表面，沿着列方向排列；

其中，所述垂直角度检测单元将从所述接收天线单元接收的信号强度按照各行分别进行计算，并检测所述信号强度最大的行，通过所述检测的行检测所述目标的垂直角度。

2.根据权利要求1所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，所述第一天线具有第一间距，并沿着所述行方向并排排列；所述第二天线具有第二间距，并沿着所述列方向并排排列。

3.根据权利要求2所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，所述第一间距和所述第二间距不同。

4.根据权利要求1所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，每行排列的所述第一天线的数量相同，每列排列的所述第二天线的数量相同。

5.根据权利要求1所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，所述垂直角度检测单元将从所述接收天线单元接收的信号的相位值按照各行分别进行计算，并求出各行的相位差，根据所述相位差检测所述目标的垂直角度。

6.根据权利要求5所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，所述垂直角度检测单元包括：

相位值计算单元，将从所述接收天线单元接收的信号按照各行分别计算信号的相位值；

相位差计算单元，将从所述相位值计算单元计算的各行的信号的相位值进行比较，由此计算各行的相位差；以及

检测单元，基于所述相位差计算单元计算的所述各行的相位差，检测所述目标的垂直角度。

7.根据权利要求1所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，所述垂直角度检测单元包括：

信号强度计算单元，将从所述接收天线单元接收的信号按照各行分别计算信号强度；

第一检测单元，将从所述信号强度计算单元计算的各行的信号强度进行比较，并检测信号强度最大的行；以及

第二检测单元，基于从所述第一检测单元检测的行，检测所述目标的垂直角度。

8.根据权利要求1所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，所述发射天线单元相对于所述基板的表面，沿着行方向排列多个天线。

9.根据权利要求1所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，包括在所述发射天线单元的天线的长度长于所述接收天线单元的第一天线和第二天线的长度。

10.根据权利要求1所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，所述垂直角度检测单元同时检测水平角度和垂直角度。

11.根据权利要求1所述的车辆用雷达的对准控制装置，其特征在于，所述垂直角度检测单元同时检测各行的相位差和各行的信号强度，并检测水平角度和垂直角度中的至少一个。

12.一种车辆用雷达的对准控制方法，所述车辆用雷达包括多个接收天线沿着行方向和列方向排列的接收天线单元，所述车辆用雷达的对准控制方法包括以下步骤：

接收从目标反射的信号；

计算各行的所述接收天线所接收的信号的相位值；

将所述计算的各行的信号的相位值进行比较，并计算各行的相位差；以及

基于所述计算的相位差，检测所述目标的垂直角度，从而进行垂直对准；

其中，所述方法还包括：

计算各行的所述接收天线所接收的信号强度；

将所述计算的各行的信号强度进行比较以检测信号强度最大的行；以及

基于所述检测的信号强度最大的行，检测所述目标的垂直角度，从而进行对准。