【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆环境感知探测，具体涉及一种车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法。
技术介绍
1、目前常见的毫米波雷达系统通过多组天线同步发射出电磁波在环境中进行较长距离的障碍物探测。在雷达进行普通探测模式时，具备较大的fov面(探测角)，参见图1，以目前量产且多年前已大批量投放的某车型装备的毫米波雷达为例，其正常扫描探测时，低速时fov面可达52°；在识别到目标需要跟踪探测时，切换为波束相对集中的跟踪模式，保证目标识别和跟踪的稳定性。现在有的毫米波雷达系统，经过长距离的空间探测需要集中大功率，参见图2，天线波束在发射过程中波束越发集中，侧方外泄越大。
2、侧方外泄越对远距离目标探测的影响可以忽略，但对近距离目标探测影响较大，导致一系列难以根本解决的问题：包括1)对近距离探测不准，2)对车辆正方侧面目标容易进行误识别，3)干扰别的雷达天线的探测。
3、现有的自动驾驶或驾驶辅助系统，面对上述问题时，一般采用毫米波雷达和摄像头的融合方案进行系统设计，使用雷达和摄像头融合目标，利用视觉信息对近距离探测时的优异表现提高稳定性，但增加了成本；或者自动驾驶或驾驶辅助系统在车辆低速时(如30km/h以下)限制车辆驾驶辅助系统功能的使用，保证前方目标车的安全距离，但降低了系统的适用范围。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，以保证车载毫米波雷达处于波束集中的跟踪探测模式下的探测准确度。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提
3、将车载的毫米波雷达中用于探测的主收发天线组件中的发射天线作为主发射天线；另选一辅助收发天线组件，其中的发射天线作为辅助发射天线；探测时主发射天线和辅助发射天线均发射电磁波；
4、根据主收发组件和辅助收发组件的发射频率、发射振幅和干扰系数得到主收发组件和辅助收发组件各自的计算常数，将主收发组件和辅助收发组件的计算常数进行加权相加得到融合计算常数；其中干扰系数通过比对收发组件的发射电磁波和接收电磁波得到；
5、根据主收发组件和辅助收发组件的计算常数，以及融合计算常数，得到用于评价毫米波雷达侧方外泄消除效果的第一评估系数和第二评估系数；
6、根据第一评估系数和第二评估系数设置辅助收发组件的干扰系数、发射频率、发射振幅、发射相位，而后主收发组件进行探测获得主探测数据；
7、根据主探测数据获得跟踪探测模式的探测结果。
8、按上述方案，主收发组件的计算常数为n0，辅助收发组件的计算常数为n1，融合计算常数nr为：
9、nr＝n0+ω1n1
10、其中，ω1为根据辅助发射天线所发射的电磁波在主发射天线的发射处的等效结果得到的加权系数。
11、按上述方案，第一评估系数w10为：
12、
13、上式中n1*为n1的共轭复数；
14、第二评估系数cg为：
15、
16、w10的值越趋近于0则表明侧方外泄消除地越彻底，cg的值越大则侧方外泄消除后的跟踪探测结果越稳定。
17、按上述方案，定义参考值ρs为：
18、
19、进而第二评估系数cg表示为：
20、
21、按上述方案，辅助收发组件的干扰系数设置方式具体为：定义主收发组件干扰系数为ε0，辅助收发组件的干扰系数为ε1；定义使用n号收发组件作为辅助收发组件时的第二评估系数为(cg)n，完全消除侧方外泄时的第二评估系数为(cg)0，辅助发射天线不工作时的第二评估系数为(cg0)，则有：
22、
23、因此使ε1满足ε1≥ε0，且ε1＞＞1，此时有：
24、
25、按上述方案，辅助收发组件的发射频率设置方式具体为：
26、确定参考值ρs与辅助收发组件的发射频率的关系为：
27、
28、上式中，f为时间变量，j为虚数单位，τ为因辅助发射天线与主发射天线之间距离产生的波程差，h0(f)为主发射天线的发射频率，h1(f)为辅助发射天线的发射频率在若干个信号周期下的期望值，为h1(f)的共轭复数；
29、通过动态调整h1(f)的值，使|ρs|2的值趋近于1，进而使第二评估系数cg满足一定要求。
30、按上述方案，辅助收发组件的发射振幅设置方式具体为：
31、确定参考值ρs与辅助收发组件的发射振幅的关系为：
32、
33、上式中，α是辅助收发组件的最大发射振幅，c为光速，b为发射天线和辅助发射天线的信号带宽，τ为因辅助发射天线与主发射天线之间距离产生的波程差；
34、通过调整α的值，使|ρs|2的值趋近于1，进而使第二评估系数cg满足一定要求，并且限定α的值小于一设定阈值。
35、按上述方案，辅助收发组件的发射相位设置方式具体为：
36、由于主收发组件的发射相位与辅助收发组件的发射相位之间的相位差表示为：
37、
38、其中，为主收发组件的发射相位，为辅助收发组件的发射相位，b0为辅助收发组件的发射相位调节常数；
39、参考值ρs与辅助收发组件的发射相位调节常数b0的关系表示为：
40、ρs＝sin c(πbτ+b0)
41、上式中，τ为因辅助发射天线与主发射天线之间距离产生的波程差；
42、通过调节b0的值，使|ρs|2的值趋近于1，进而使第二评估系数cg满足一定要求。
43、按上述方案，当设置的辅助收发组件的干扰系数、发射频率、发射振幅、发射相位，使得第一评估系数w10小于一定阈值且第二评估阈值cg大于一定阈值时，认为设置的辅助收发组件的干扰系数、发射频率、发射振幅、发射相位满足毫米波雷达侧方外泄消除效果要求。
44、按上述方案，跟踪探测模式的探测结果的获取方式替换如下：
45、当根据第一评估系数和第二评估系数完成辅助收发组件的干扰系数、发射频率、发射振幅、发射相位的设置后，定义此时的主收发组件的设置参数为第一参数组，辅助收发组件的设置参数为第二参数组，此时主收发组件的探测数据为主探测数据；
46、将主收发组件的设置参数替换为第二参数组，辅助收发组件的设置参数替换为第一参数组，并通过辅助收发组件接收探测数据，作为辅助探测数据；
47、根据主探测数据和辅助探测数据获得跟踪探测模式的探测结果。
48、本专利技术的有益效果是：通过引入辅助发射天线发射探测波束，并控制辅助发射天线的发射参数以调节辅助发射天线的波束与主发射天线波束的融合结果，消除了跟踪探测模式下毫米波雷达的侧方外泄造成的影响。相较于现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：该方法在毫米波雷达进行跟踪探测模式时启用，所采用的毫米波雷达包括若干收发天线组，每个收发天线组包括发射天线及接收天线；该方法包括如下步骤，
2.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：主收发组件的计算常数为n0，辅助收发组件的计算常数为n1，融合计算常数nr为：
3.根据权利要求2所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：第一评估系数W10为：
4.根据权利要求3所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：定义参考值ρs为：
5.根据权利要求4所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：辅助收发组件的干扰系数设置方式具体为：定义主收发组件干扰系数为ε0，辅助收发组件的干扰系数为ε1；定义使用n号收发组件作为辅助收发组件时的第二评估系数为(CG)n，完全消除侧方外泄时的第二评估系数为(CG)0，辅助发射天线不工作时的第二评估系数为(CG0)，则有：
6.根据权利要求4所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：
7.根据权利要求4所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：辅助收发组件的发射振幅设置方式具体为：
8.根据权利要求4所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：辅助收发组件的发射相位设置方式具体为：
9.根据权利要求3所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：当设置的辅助收发组件的干扰系数、发射频率、发射振幅、发射相位，使得第一评估系数W10小于一定阈值且第二评估阈值CG大于一定阈值时，认为设置的辅助收发组件的干扰系数、发射频率、发射振幅、发射相位满足毫米波雷达侧方外泄消除效果要求。
10.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：跟踪探测模式的探测结果的获取方式替换如下：
...【技术特征摘要】
1.一种车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：该方法在毫米波雷达进行跟踪探测模式时启用，所采用的毫米波雷达包括若干收发天线组，每个收发天线组包括发射天线及接收天线；该方法包括如下步骤，
2.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：主收发组件的计算常数为n0，辅助收发组件的计算常数为n1，融合计算常数nr为：
3.根据权利要求2所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：第一评估系数w10为：
4.根据权利要求3所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：定义参考值ρs为：
5.根据权利要求4所述的车载毫米波雷达的侧方外泄消除方法，其特征在于：辅助收发组件的干扰系数设置方式具体为：定义主收发组件干扰系数为ε0，辅助收发组件的干扰系数为ε1；定义使用n号收发组件作为辅助收发组件时的第二评估系数为(cg)n，完全消除侧方外泄时的第二评估系数为(cg)0，辅...
【专利技术属性】
技术研发人员：文翊，方强，沈骏，李红林，张宇探，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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