一种多工作模式雷达组件及控制方法与流程

1.本发明涉及驾驶控制领域，更具体地，涉及一种多工作模式雷达组件及控制方法。


背景技术：

2.毫米波雷达是智能驾驶领域重要的环境感知传感器。目前常用的毫米波雷达分为长距雷达和短距雷达两种类型，且雷达的俯仰角及水平角都是固定的，无法根据不同场景切换不同的工作模式，达到雷达的性能最优化。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种多工作模式雷达组件及控制方法。
4.根据本发明的第一方面，提供了一种多工作模式雷达组件，包括环境监测模块、场景识别模块和切换控制模块；
5.所述环境监测模块，用于监测车辆周边的环境感知数据；
6.所述场景识别模块，用于根据监测的车辆周边的环境感知数据以及自车行驶状态信息，识别车辆当前行驶场景；
7.所述切换控制模块，用于根据车辆当前行驶场景，切换适配车辆当前行驶场景的收发天线，并切换到对应的工作模式。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。
9.可选的，所述雷达组件上安装有多个发射天线和一个接收天线，其中一个发射天线为监测天线，所述监测天线和所述接收天线配合作为所述环境监测模块，另外的发射天线作为不同场景发射天线，所述车辆当前行驶场景为隧道场景或高速场景或拥堵场景或普通场景。
10.可选的，每一个发射天线以及所述接收天线均为天线阵列，其阵列的数量以及每一个阵列的阵元的数量根据需求确定。
11.根据本发明的第二方面，提供一种多工作模式雷达组件的控制方法，所述雷达组件上安装有多个不同场景天线阵列，所述控制方法包括：
12.对车辆周边的环境感知数据进行检测；
13.基于车辆周边的环境感知数据和自车行驶状态信息，识别车辆当前行驶场景；
14.根据车辆当前行驶场景，切换适配车辆当前行驶场景的收发天线，并切换到对应的工作模式。
15.可选的，所述自车行驶状态信息包括车速和车身姿态数据，所述基于车辆周边的环境感知数据和自车行驶状态信息，识别车辆当前行驶场景，包括：
16.若监测区域内静止目标个数≥n1，且回波噪点数≥m1，则判定车辆当前行驶场景为隧道场景；
17.相应的，所述根据车辆当前行驶场景，切换适配车辆当前行驶场景的收发天线，并
切换到对应的工作模式，包括：
18.控制开关切换隧道场景天线，进入隧道场景工作模式。
19.可选的，所述基于车辆周边的环境感知数据和自车行驶状态信息，识别车辆当前行驶场景，包括：
20.在监测区域内静止目标个数＜n1，且回波噪点数＜m1时，若车辆车速≥v1，且监测区域内高速运动目标个数≥n2或有连续的护栏特征，则判定车辆当前行驶场景为高速场景；
21.相应的，所述根据车辆当前行驶场景，切换适配车辆当前行驶场景的收发天线，并切换到对应的工作模式，包括：
22.控制开关切换高速场景天线，进入高速场景工作模式。
23.可选的，所述基于车辆周边的环境感知数据和自车行驶状态信息，识别车辆当前行驶场景，包括：
24.在监测区域内静止目标个数＜n1，且回波噪点数＜m1时，若车辆车速≥v1，且监测区域内高速运动目标个数＜n2且没有护栏特征，则判定车辆当前行驶场景为普通场景；
25.相应的，所述根据车辆当前行驶场景，切换适配车辆当前行驶场景的收发天线，并切换到对应的工作模式，包括：
26.控制开关切换三种场景天线轮流工作，进入普通场景工作模式，所述三种场景天线包括隧道场景天线、高速场景天线和拥堵场景天线。
27.可选的，所述基于车辆周边的环境感知数据和自车行驶状态信息，识别车辆当前行驶场景，包括：
28.在监测区域内静止目标个数＜n1，且回波噪点数＜m1时，若车辆车速＜v1，且监测区域内低速运动目标个数≥n3，则判定车辆当前行驶场景为拥堵场景；
29.相应的，所述根据车辆当前行驶场景，切换适配车辆当前行驶场景的收发天线，并切换到对应的工作模式，包括：
30.控制开关切换拥堵场景天线，进入拥堵场景工作模式。
31.可选的，所述基于车辆周边的环境感知数据和自车行驶状态信息，识别车辆当前行驶场景，包括：
32.在监测区域内静止目标个数＜n1，且回波噪点数＜m1时，若车辆车速＜v1，且监测区域内低速运动目标个数＜n3，则判定车辆当前行驶场景为普通场景；
33.相应的，所述根据车辆当前行驶场景，切换适配车辆当前行驶场景的收发天线，并切换到对应的工作模式，包括：
34.控制开关切换三种场景天线轮流工作，进入普通场景工作模式，所述三种场景天线包括隧道场景天线、高速场景天线和拥堵场景天线。
35.本发明提供的一种多工作模式雷达组件及控制方法，可以识别不同的行驶场景并根据不同的行驶场景切换不同的工作模式，确保雷达的感知范围适配当前而定行驶环境，从而使雷达探测性能达到最优。
附图说明
36.图1为本发明提供的一种多工作模式雷达组件的结构框图；
37.图2为多工作模式雷达组件的硬件框架结构图；
38.图3为天线结构示意图；
39.图4为本发明提供的一种多工作模式雷达组件的控制方法流程图；
40.图5为车辆当前行驶场景识别流程图。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
42.实施例一
43.一种多工作模式雷达组件，参见图1，该多工作模式雷达组件包括环境监测模块、场景识别模块和切换控制模块。其中，环境监测模块，用于监测车辆周边的环境感知数据；场景识别模块，用于根据监测的车辆周边的环境感知数据以及自车行驶状态信息，识别车辆当前行驶场景；切换控制模块，用于根据车辆当前行驶场景，切换适配车辆当前行驶场景的收发天线，并切换到对应的工作模式。
44.其中，可参见图2，雷达组件上安装有多个发射天线和一个接收天线，其中一个发射天线为监测天线，监测天线和接收天线配合作为所述环境监测模块，另外的发射天线作为不同场景发射天线，车辆当前行驶场景为隧道场景或高速场景或拥堵场景或普通场景。
45.可以理解的是，参见图2，数字发射信号经过数模转换后，得到模拟发射信号，经过压控振荡器进行振荡处理后，进入信号拆分模块，信号拆分模块将发射信号拆分为三个通道，其中一个通道通过放大器后通过其中一个发射天线(监测天线)发射出去，用来监测车辆周边的环境感知数据。另一通道的发射信号通过控制开关作为另几路发射天线的发射信号，第三通道的发射信号和接收天线接收到的雷达回波信号经过混频器和低通滤波器处理，识别车辆当前行驶场景。
46.作为实施例，每一个发射天线以及所述接收天线均为天线阵列，其阵列的数量以及每一个阵列的阵元的数量根据需求确定。
47.参见图3，发射芯片用来控制多路发射天线，发射天线包括监测天线和多路不同场景天线，接收芯片用来控制接收天线。其中，每一路发射天线和接收天线均为阵列天线。如图3中，监测天线为1阵列，包括10阵元；拥堵场景天线包括2阵列，每一阵列为10阵元；高速场景天线包括10阵列，每一阵列为10阵元；隧道场景天线为3阵列，每一个阵列为9阵元；接收天线包括2阵列，每一阵列为10阵元。
48.实施例二
49.一种多工作模式雷达组件的控制方法，参见图4，所述雷达组件上安装有多个不同场景天线阵列，所述控制方法主要包括：
50.s1，对车辆周边的环境感知数据进行检测。
51.可以理解是，基于上述实施例一的多工作模式雷达组件对车辆周边的环境感知数据进行监测，其中，如图2所示，监测天线和接收天线配合监测车辆周边的环境感知数据，比如，车辆周边的目标数据。
52.s2，基于车辆周边的环境感知数据和自车行驶状态信息，识别车辆当前行驶场景。
53.s3，根据车辆当前行驶场景，切换适配车辆当前行驶场景的收发天线，并切换到对
应的工作模式。
54.可以理解的是，参见图5，为车辆当前行驶场景的识别流程图，主要包括以下识别步骤：
55.步骤1：雷达组件基于监测天线获取车辆周边的环境感知数据。
56.步骤2：雷达从外部获取车辆行驶状态数据，主要包括车速和车身姿态数据。
57.步骤3：判定雷达监测区域内的静止目标个数是否≥n1，且回波噪点数是否≥m1。如果满足条件，则判定为车辆当前行驶场景为隧道场景，控制开关切换隧道场景天线，进入隧道场景工作模式。
58.步骤4：如果不满足条件，则判定车速是否≥v1。若满足车速要求，则判定检测区域内是高速运动目标是否≥n2，或是否监测到连续的护栏特征。若满足要求，则判定车辆当前行驶场景为高速场景，控制开关切换为高速场景天线，进入高速场景工作模式；若不满足要求，则判定车辆当前行驶场景普通场景，进入发射天线轮流切换模式。
59.步骤5：如果不满足车速要求，则判定监测区域内低速运动目标个数是否≥n3。若满足条件，则判定车辆当前行驶场景是拥堵场景，控制开关切换为拥堵场景天线，进入拥堵场景工作模式；若果不满足要求，则判定车辆当前行驶场景普通场景，进入发射天线轮流切换模式，也就是隧道场景天线、高速场景天线和拥堵场景天线轮流切换工作。
60.本发明实施例提供的一种多工作模式雷达组件和控制方法，设计了多天线、多工作模式的雷达组件，雷达组件中拥有一个监测车辆行驶环境的收发天线以及其他不同模式下的收发天线。根据雷达监测天线的回波，结合自车车速、行驶姿态等数据，依据特定的识别逻辑，识别出车辆当前行驶场景。在判定车辆当前行驶场景后，雷达通过控制开关切换适配当前场景的收发天线，并切换工作模式，实现雷达组件的多工作模式。
61.需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
62.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
63.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
64.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
65.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计
算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
66.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
67.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。