使用具有本地参考信号的车辆雷达元件的目标角度确定制造技术

用于确定目标的到达角度的方法和系统，包括一个或多个发射器、一个或多个接收器，以及一个本地振荡器，所述本地振荡器用于在两个或更多个收发器节点的每一个中提供本地参考信号。系统还包括控制器，所述控制器用于针对两个或更多个收发器节点中的每一个确定所获得的相位差。所获得的相位差中的每一个位于由一个或多个发射器中的一者所发射的和由两个或更多个收发器节点中的同一者的一个或多个接收器中的一者所接收的信号之间。控制器基于针对两个或更多个收发器节点而确定的所获得的相位差来估计目标的到达角度。

【技术实现步骤摘要】
使用具有本地参考信号的车辆雷达元件的目标角度确定引言本专利技术涉及使用具有本地参考信号的车辆雷达元件的目标角度确定。在车辆(例如汽车、卡车、建筑设备、农场设备、自动化工厂设备)中，多种传感器系统可用于自动化或增强车辆操作，诸如转向、制动等。车辆可以使用具有高角分辨率的雷达系统，以便于目标检测和跟踪，进而方便车辆操作所需的自动化或强化。通常，通过比较接收信号(即由雷达系统发射并由目标反射的信号)在两个或更多个天线元件上的相位与公共参考信号的相位，来确定到目标的角度。在每个元件处的接收信号相位和参考信号相位之间的这个相位差是接收信号的到达角度的函数。在每个元件处使用公共参考信号需要元件的精确同步，从而可以使用多个相位差来估计到目标的角度。然而，车辆雷达系统中通常使用的载波频率可以在77千兆赫兹(GHz)的量级。路径长度对衰减的影响随着频率的增加而增加，使得在77GHz的量级上的公共参考信号在车辆雷达系统所需的距离上的分布是不切实际的。因此，期望使用具有本地参考信号而不是公共参考信号的车辆雷达元件来提供目标角度确定。
技术实现思路
在一个示例性实施例中，用于确定目标的到达角度的系统包括一个或多个发射器、一个或多个接收器，以及一个本地振荡器，本地振荡器用于在两个或更多个收发器节点的每一个中提供本地参考信号。该系统还包括控制器，用于针对两个或更多个收发器节点中的每一个而确定所获得的相位差。所获得的相位差中的每一个位于由一个或多个发射器中的一者所发射和由两个或更多个收发器节点中的同一者的一个或多个接收器中的一者所接收的信号之间。控制器基于针对两个或更多个收发器节点而确定的所获得的相位差来估计目标的到达角度。除了在此描述的一个或多个特征之外，控制器存储矩阵A。矩阵A的每一列与不同的目标位置相关联，矩阵A的每一行与两个或更多个收发器节点的一个或多个接收器中的不同的一者相关联。除了在此描述的一个或多个特征之外，矩阵A的每一列由目标位置ui的矢量a(ui)组成：其中T表示转置，当目标处于目标位置ui时，每个φ对应于两个或更多个收发器节点中的同一个的发射信号和接收信号之间的实际相位差，指数0到R表示两个或更多个收发器节点中的总共R个接收器。除了在此描述的一个或多个特征之外，控制器基于所获得的相位差获得矢量y。除了在此描述的一个或多个特征之外，控制器使用矢量w来估计目标的到达角度，矢量w基于：w＝|AHy|，其中H表示厄密转置。除了在此描述的一个或多个特征之外，矢量w的每个元素对应于目标的不同位置的到达角度。除了在此描述的一个或多个特征之外，控制器基于矢量w的具有最大值的元素来确定目标的到达角度。除了在此描述的一个或多个特征之外，系统位于车辆中。除了在此描述的一个或多个特征之外，控制器联接到车辆系统，车辆系统使用目标的到达角度来进行自主驾驶、碰撞避免，或自适应巡航控制。在另一个示例性实施例中，用于确定目标的到达角度的方法包括，从两个或更多个收发器节点的每一个的一个或多个发射器中的每一个发射信号。从两个或更多个收发器节点的每一个发射的信号基于不同的本地参考信号而生成。该方法还包括在一个或多个接收器中的每一个处接收所产生的反射信号。接收所产生的反射信号基于来自两个或更多个收发器节点中的同一个的发射。针对两个或更多个收发器节点的每一个而确定所获得的相位差。所获得的相位差中的每一个位于由一个或多个发射器中的一者所发射和由两个或更多个收发器节点中的同一者的一个或多个接收器中的一者所接收的信号之间。基于针对两个或更多个收发器节点而确定的所获得的相位差来确定目标的到达角度。除了在此描述的一个或多个特征之外，存储矩阵A。矩阵A的每一列与不同的目标位置相关联，矩阵A的每一行与两个或更多个收发器节点的一个或多个接收器中的不同的一者相关联。除了在此描述的一个或多个特征之外，存储矩阵A包括，矩阵A的每一列包括与目标位置ui相关联的矢量a(ui)：其中T表示转置，当目标处于目标位置ui时，每个φ对应于两个或更多个收发器节点中的同一个的发射信号和接收信号之间的实际相位差，指数0到R表示两个或更多个收发器节点中的总共R个接收器。除了在此描述的一个或多个特征之外，基于所获得的相位差获得矢量y。除了在此描述的一个或多个特征之外，估计目标的到达角度包括使用矢量w，矢量w基于：w＝|AHy|，其中H表示厄密转置。除了在此描述的一个或多个特征之外，使用矢量w来估计到达角度包括，矢量w的每个元素对应于目标的不同位置的到达角度。除了在此描述的一个或多个特征之外，基于矢量w的具有最大值的元素来确定目标的到达角度。除了在此描述的一个或多个特征之外，将目标的到达角度提供给车辆系统，该车辆系统使用目标的到达角度来进行自主驾驶、碰撞避免，或自适应巡航控制。除了在此描述的一个或多个特征之外，以77千兆赫兹的频率来发射信号。在另一个示例性实施例中，制造用于确定目标的到达角度的系统的方法包括，组装两个或更多个收发器节点，使得每个收发器节点包括一个或多个发射器、一个或多个接收器，以及一个本地振荡器，本地振荡器用于产生本地参考信号。该方法还包括，将控制器联接到两个或更多个收发器节点，用于基于针对两个或更多个收发器节点中的每一个确定所获得的相位差而确定目标的到达角度。所获得的相位差中的每一个位于由一个或多个发射器中的一者所发射和由两个或更多个收发器节点中的同一者的一个或多个接收器中的一者所接收的信号之间。除了在此描述的一个或多个特征之外，系统联接到车辆中的车辆系统。车辆系统使用目标的到达角度来进行自主驾驶、碰撞避免，或自适应巡航控制。当结合附图时，根据以下的详细描述，本专利技术的以上特征和优点以及其他特征和优点将变得非常清楚。附图说明在下面的详细描述中，其他特征、优点和细节仅作为示例而出现，详细描述将参考附图，其中：图1是使用具有本地参考信号的车辆雷达元件来确定目标角度的系统的框图；图2是根据一个或多个实施例的使用本地参考信号来确定到达角度的方法的处理流程；图3示出了根据一个或多个实施例的确定其位置的示例性目标；以及图4示出了根据一个或多个实施例的目标角度估计的改进。具体实施方式以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本专利技术、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如先前所提到的，使用用于车辆雷达系统的每个元件的公共参考信号需要由每个接收器天线元件所确定的相位差的精确同步。公共参考信号表示雷达系统的每个发射器获得和处理来自同一射频(RF)载波频率振荡器的信号。在这种情况下，通常使用在所有接收器处所接收的信号之间的相位差来确定目标的角度。然而，针对载波信号所需的高频率(例如77GHz)，使用跨越车辆尺寸的公共参考信号是不可行的，因为在所涉及的距离上具有高度衰减。本文所详细描述的系统和方法的实施例涉及使用具有本地参考信号的车辆雷达元件来确定目标角度。该雷达系统包括两个或更多个节点，每个节点具有一个或多个发射天线元件和一个或多个接收天线元件。每个节点使用从不同的本地振荡器所获得的不同的本地参考信号。结果，不同节点的接收器所接收到的信号之间的相位差不能用于准确的目标到达角度的确定。相反地，根据实施例，如此处所详细描述，基于每个节点中的接收信号来确定目标到车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定目标的到达角度的系统，包括：一个或多个发射器、一个或多个接收器，以及一个本地振荡器，所述本地振荡器配置为在两个或更多个收发器节点的每一个中提供本地参考信号；以及控制器，所述控制器配置为针对两个或更多个收发器节点中的每一个确定所获得的相位差，其中所获得的相位差中的每一个位于由一个或多个发射器中的一者所发射的和由两个或更多个收发器节点中的同一者的一个或多个接收器中的一者所接收的信号之间，所述控制器还配置为基于针对两个或更多个收发器节点而确定的所获得的相位差来估计目标的到达角度。

【技术特征摘要】
2017.08.17 US 15/6795341.一种用于确定目标的到达角度的系统，包括：一个或多个发射器、一个或多个接收器，以及一个本地振荡器，所述本地振荡器配置为在两个或更多个收发器节点的每一个中提供本地参考信号；以及控制器，所述控制器配置为针对两个或更多个收发器节点中的每一个确定所获得的相位差，其中所获得的相位差中的每一个位于由一个或多个发射器中的一者所发射的和由两个或更多个收发器节点中的同一者的一个或多个接收器中的一者所接收的信号之间，所述控制器还配置为基于针对两个或更多个收发器节点而确定的所获得的相位差来估计目标的到达角度。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还配置为存储矩阵A，矩阵A的每一列与不同的目标位置相关联，矩阵A的每一行与两个或更多个收发器节点的一个或多个接收器中的不同的一者相关联。3.根据权利要求2所述的系统，其中，矩阵A的每一列由目标位置ui的矢量a(ui)组成：其中T表示转置，当目标处于目标位置ui时，每个φ对应于两个或更多个收发器节点中的同一个的发射信号和接收信号之间的实际相位差，指数0到R表示两个或更多个收发器节点中的总共R个接收器。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器还配置为，基于所获得的相位差获得矢量y，并且使用矢量w来估计目标的到达角度，矢量w基于：w＝|AHy|，其中H表示厄密转置，矢量w的每个元素对应于目标的不同位置的到达角度，控制器还配置为基于矢量w的具有最大值的元素来确定目标的到达角度。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统位于车辆中，所述控制器联接到车辆系统，所述车辆系统使用目标的到达角度来进行自主驾驶、碰撞避免，或自适应巡航控制。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·比尔勒，
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