具有非模糊波束图案的宽间隔雷达节点制造技术

车辆、用于车辆的雷达系统以及驱动车辆的方法。一种雷达阵列，其具有沿车辆布置的多个雷达节点。每个雷达节点包括在节点的第一端处的第一发射机、在节点的第二端处的第二发射机以及在第一发射机和第二发射机之间对齐的多个接收机。节点的孔径长度和节点之间的间距中的至少一个是可变参数。处理器激活雷达阵列的发射机以生成测试脉冲，在雷达阵列的接收机处接收来自目标的该测试脉冲的反射，以及由测试脉冲的该反射确定目标的角度位置。可以利用所确定的目标的角度位置来改变车辆的轨迹。

【技术实现步骤摘要】
具有非模糊波束图案的宽间隔雷达节点引言本公开大体上涉及用于车辆的自主操作的雷达系统，并且具体地，涉及提供用于在自主车辆中使用的高角度分辨率的雷达信号的雷达阵列布置。自主车辆包括一个或多个检测系统，其能够检测车辆的路径中存在目标以便使车辆相对于该目标转向。自主车辆能够避开目标的能力取决于从检测系统获得的各种雷达参数的质量。一种此类检测系统为雷达系统，其向车辆周围的区域发射电磁信号并接收来自目标或障碍物的该电磁信号的反射。对利用合理数量的雷达节点获得高水平角度分辨率的需求导致天线的宽间距。然而，天线元件(比如接收机)之间的宽间距可能导致对目标的角度的测量值中的模糊，从而引起关于目标的实际角度位置的混淆。因此，希望能够提供一种减少反射雷达信号的到达角中模糊度的阵列。
技术实现思路
在一个示范性实施例中，公开了一种用于车辆的雷达系统。该雷达系统包括：雷达阵列，该雷达阵列具有沿车辆的表面布置的多个雷达节点，其中每个雷达节点包括在节点的第一端处的第一发射机和在节点的第二端处的第二发射机，同时多个接收机在第一发射机和第二发射机之间对齐，其中雷达节点的孔径长度和节点之间的间距中的至少一个是可变参数；以及处理器。处理器被配置为：激活雷达阵列的发射机以生成测试脉冲，在雷达阵列的接收机处接收来自目标的该测试脉冲的反射，以及由测试脉冲的该反射确定目标的角度位置。在一个实施例中，雷达节点的孔径长度随着离阵列的中心点的距离而增大。该实施例的相邻雷达节点之间的间距是恒定的或者随着离阵列的中心点的距离而增大。在另一实施例中，每个雷达节点的孔径长度是相同的并且雷达节点之间的间距随着离阵列的中心点的距离而变化，比如随着离阵列的中心点的距离而增大。在其他实施例中，雷达节点的相邻接收机之间的间距是一致的和随机的中的一种。雷达阵列布置在车辆的表面上并且雷达节点的发射机和接收机的对齐方向与多个雷达节点的对齐方向对齐。处理器利用所确定的目标的角度位置来相对于该目标改变车辆的轨迹。在另一示范性实施例中，公开了一种车辆。该车辆包括：雷达阵列，该雷达阵列包括沿车辆的表面布置的多个雷达节点，其中每个雷达节点包括在节点的第一端处的第一发射机和在节点的第二端处的第二发射机，同时多个接收机在第一发射机和第二发射机之间对齐，并且其中雷达节点的孔径长度和节点之间的间距中的至少一个是可变的；以及处理器。处理器被配置为：激活雷达阵列的发射机以生成测试脉冲，在雷达阵列的接收机处接收来自目标的该测试脉冲的反射，以及由测试脉冲的该反射确定目标的角度位置。在一个实施例中，每个雷达节点的孔径长度随着离雷达阵列的中心点的距离而增大。在该实施例中相邻雷达节点之间的间距是恒定的或者随着离阵列的中心点的距离而增大。在另一实施例中，每个雷达节点的孔径长度是相同的并且雷达节点之间的间距随着离雷达阵列的中心点的距离而变化，比如随着离阵列的中心点的距离而增大。在其他实施例中，雷达节点的相邻接收机之间的间距是一致的和随机的中的一种。处理器利用所确定的目标的角度位置来相对于该目标改变车辆的轨迹。在又另一示范性实施例中，公开了一种驱动车辆的方法。该方法包括：从在雷达阵列的节点的一端处的第一发射机和在该节点的另一端处的第二发射机中的至少一个发射测试脉冲，该节点包括在第一发射机和第二发射机之间对齐的多个接收机并限定了孔径长度，雷达阵列包括多个雷达节点，其中雷达节点的孔径长度和节点之间的间距中的至少一个是可变的；在多个节点中一个的接收机处接收来自目标的测试脉冲的反射；由来自目标的测试脉冲的反射确定目标的角度位置；以及利用所确定的目标的角度位置来相对于该目标改变车辆的轨迹。在一个实施例中，雷达节点的孔径长度随着雷达节点离阵列的中心点的距离而增大。在该实施例中相邻雷达节点之间的间距是恒定的间距或者随着雷达节点离阵列的中心点的距离而增大的间距。在另一实施例中，雷达节点的相邻接收机之间的间距是一致的和随机的中的一种。雷达阵列布置在车辆的表面上，使得雷达节点的发射机和接收机的对齐方向与多个雷达节点的对齐方向对齐。当结合附图时通过以下详细描述，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。附图说明在以下详细描述中，其他特征、优点和细节仅通过示例的方式呈现，详细描述参考了附图，其中：图1示出了配置为相对于环境内的目标导航环境的示范性车辆的平面视图；图2A示出了一个实施例中的雷达阵列的示例性雷达节点；图2B示出了另一个实施例中的雷达阵列的示例性雷达节点；图3示出了在一个实例中的呈现出多个雷达节点的选定布置的示例性雷达阵列；图4示出了和图3中所示相比呈现出多个雷达节点的不同布置的示例性雷达阵列；图5示出了在具有本文所公开实施例中一个的雷达阵列处所接收的反射信号的波束成形模拟；以及图6示出了图5的波束成形模拟的扩展区域。具体实施方式以下描述在本质上仅是示范性的且并不旨在限制本公开、其应用或使用。根据示范性实施例，图1示出了配置为相对于环境内的目标120导航环境的示范性车辆100的平面视图。车辆100包括雷达系统，该雷达系统包括具有雷达节点108a、108b和108c的雷达阵列以用于获得关于环境中一个或多个目标120的信息。在一个实施例中，雷达节点108a、108b、108c各自包括向车辆100的环境中发射电磁测试脉冲(比如从雷达节点108a发射的示例性测试脉冲112)的发射机以及接收来自环境中一个或多个目标120的测试脉冲112的一个或多个反射(比如示例性反射114a、114b以及114c)的接收机。电磁测试脉冲可以在频率的无线电频率范围内。车辆100包括用于执行本文所公开的数据获取、数据处理以及车辆导航的各种方法的中央处理器102。中央处理器102控制雷达节点的阵列(例如，雷达节点108a)的操作以在雷达节点(例如，雷达节点108a)处生成测试脉冲112并且处理在雷达节点108a处接收到的来自一个或多个目标120的测试脉冲的反射(例如，反射114a)。应当理解的是，测试脉冲112还引起在雷达节点108b和108c处检测到的反射信号114b和114c。处理器102处理其中在任何一个选定雷达节点处(例如，雷达节点108a)的反射信号对应于从选定的传感器发射的测试脉冲的信号。然而，处理器102也处理其中所发射的测试脉冲从一个雷达节点(例如，雷达节点108a)发射而其对应的反射脉冲在另一雷达节点(例如，雷达节点108b、108c)处接收的信号。处理器102执行各种方法以用于确定一个或多个目标120的雷达参数，比如其距离、相对速度、角度位置等。处理器102进一步与车辆100的各个内部状态传感器110进行通信。内部状态传感器110测量车辆100的各种参数，包括但不限于，车辆100的速度、车辆的位置、指示车辆100的制动系统状态的制动参数、指示车辆100的推进状态的加速度参数、车辆100的转向参数等。处理器102进一步与车辆100的各个致动器装置111进行通信并且可以向致动器装置111中的一个或多个提供控制信号，以便响应于关于环境和/或目标120的各种计算控制车辆100的操作。各个致动器装置111包括但不限于，用于响应于来自处理器102的转向信号使车辆100转向的转向致动装置、用于响应于来自处理器102的加速度信号向车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的雷达系统，包括：雷达阵列，所述雷达阵列具有沿所述车辆的表面布置的多个雷达节点，其中每个雷达节点包括在所述节点的第一端处的第一发射机和在所述节点的第二端处的第二发射机，同时多个接收机在所述第一发射机和所述第二发射机之间对齐，其中所述雷达节点的孔径长度和所述节点之间的间距中的至少一个是可变参数；以及处理器，所述处理器配置为：激活所述雷达阵列的发射机以生成测试脉冲；在所述雷达阵列的接收机处接收来自目标的所述测试脉冲的反射；以及由所述测试脉冲的所述反射确定所述目标的角度位置。

【技术特征摘要】
2017.08.18 US 15/6803291.一种用于车辆的雷达系统，包括：雷达阵列，所述雷达阵列具有沿所述车辆的表面布置的多个雷达节点，其中每个雷达节点包括在所述节点的第一端处的第一发射机和在所述节点的第二端处的第二发射机，同时多个接收机在所述第一发射机和所述第二发射机之间对齐，其中所述雷达节点的孔径长度和所述节点之间的间距中的至少一个是可变参数；以及处理器，所述处理器配置为：激活所述雷达阵列的发射机以生成测试脉冲；在所述雷达阵列的接收机处接收来自目标的所述测试脉冲的反射；以及由所述测试脉冲的所述反射确定所述目标的角度位置。2.根据权利要求1所述的雷达系统，其中雷达节点的所述孔径长度随着离所述阵列的中心点的距离而增大并且相邻雷达节点之间的所述间距是以下中的一个：(i)常数；以及(ii)随着离所述阵列的所述中心点的距离而增大。3.根据权利要求1所述的雷达系统，其中每个雷达节点的所述孔径长度是相同的并且雷达节点之间的间距随着离所述阵列的中心点的距离而增大。4.根据权利要求1所述的雷达系统，其中雷达节点的相邻接收机之间的间距是一致的和随机的中的一种。5.根据权利要求1所述的雷达系统，其中所述雷达阵列布置在所述车辆的表面上，并且所述雷达...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·比尔勒，A·乔纳斯，T·蒂瑞德，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US