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CN104569959B - 车辆雷达系统及其运营方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种车辆雷达系统及其运营方法。根据本发明的车辆雷达系统，包括：RF模块，产生信号并把该产生的信号放射到目标，接收所述目标反射的信号；及信号处理模块，以一定周期控制向所述RF模块供应电源，即已设定的供应时间内向所述RF模块供应电源，经过所述供应时间后的已设定的切断时间内，切断向所述RF模块供应的电源。

Description

车辆雷达系统及其运营方法
技术领域
本发明涉及车辆雷达系统，尤其，涉及能够减少超高频模块中消耗的电力消耗的车辆雷达系统及其运营方法。
背景技术
一般地说，电气设备产品需用更少的电力消耗执行相同的运转。减少这种电力消耗的方法有提高电源元件的效率、元件的低电力化及减少演算量或利用时间分配的软件最优化方法等。
尤其，在车辆雷达系统中，提高电源元件的效率及适用低电力元件的方法不会绝对地减少电力，通过软件最优化减少演算量或分配演算时间则需要耗费更多时间。
作为这种通过分析车辆雷达系统内电磁波放射而接收的信号而提供目标信息的装置，负责生成电波、放射电波、接收电波的超高频模块中消耗总消耗电力的70％左右。
图1是用于说明根据传统技术的超高频模块的运转方法的图。
如图1所图示，超高频模块交替执行电波产生及放射区间110和信号处理及目标信息区分区间120。这种超高频模块的运转方式使超高频模块在短时间内反复运转，为部件的稳定化而提供电源130使其长期运转，从而消耗更多电力。
因此，需要能够减少超高频模块中消耗的电力的方案。
发明内容
(要解决的技术问题)
因此，本发明为解决传统技术的问题点而提出，其目的在于，提供一种车辆雷达系统及其运营方法，分别向电波产生及放射区间和信号处理及目标信息区分区间分配已设定的时间，使为超高频模块供应电源的区间按照该分配的时间，以一定周期开/闭运转。
但是，本发明的目的并不限定于所述涉及的事项，未涉及的其他目的可通过以下记载被本领域从业者所明确理解。
(解决问题的手段)
为达成所述目的，根据本发明的一观点的车辆雷达系统，包括：RF模块，产生信号并把该产生的信号放射到目标，接收所述目标反射的信号；及信号处理模块，以一定周期控制向所述RF模块供应电源，即已设定的供应时间内向所述RF模块供应电源，经过所述供应时间后的已设定的切断时间内，切断向所述RF模块供应的电源。
优选地，所述信号处理模块控制向所述RF模块供应电源，供应所述电源后，延迟已设定的稳定化时间，生成用于产生所述信号的控制信号并把生成的所述控制信号提供到所述RF模块。
优选地，所述信号处理模块在所述已设定的供应时间内，从所述RF模块接收到所述目标所反射的信号时，把接收的所述信号降频转换成IF信号或差拍信号，处理降频转换的所述IF信号或所述差拍信号，并为根据该处理的结果区分目标信息而保存到内部存储器。
优选地，所述信号处理模块在所述已设定的切断时间内，处理已保存到所述存储器的信号，并根据该处理的结果区分所述目标信息。
优选地，所述信号处理模块，以向所述RF模块供应电源所需的供应时间和切断供应的电源所需的切断时间为1周期而反复执行控制。
根据本发明的另一观点的一种由信号处理模块、RF模块构成的车辆雷达系统的运营方法，包括：把信号放射到目标，为接收所述目标反射的信号，已设定的供应时间内向所述RF模块供应电源的步骤；及经过所述已设定的供应时间后，切断向所述RF模块供应的电源，已设定的切断时间内处理接收的所述信号而区分目标信息的步骤。
优选地，所述供应的步骤，控制向所述RF模块供应电源，供应所述电源后，延迟已设定的稳定化时间，生成用于产生所述信号的控制信号并把生成的所述控制信号提供到所述RF模块。
优选地，所述供应的步骤，在所述已设定的供应时间内，从所述RF模块接收到所述目标所反射的信号，把接收的所述信号降频转换成IF信号或差拍信号，处理降频转换的所述IF信号或所述差拍信号，并为根据该处理的结果区分目标信息而保存到内部存储器。
优选地，所述供应的步骤，在所述已设定的切断时间内，处理已保存到所述存储器的信号，并根据该处理的结果区分所述目标信息。
优选地，所述信号处理模块，以向所述RF模块供应电源所需的供应时间和切断供应的电源所需的切断时间为1周期而反复执行控制。
(发明的效果)
据此，本发明分别向电波产生及放射区间和信号处理及目标信息区分区间分配已设定的时间，使为超高频模块供应电源的区间按照该分配的时间，以一定周期开/闭运转，从而减少电力消耗量。
并且，本发明使超高频模块按一定周期运转而减少了其运转的时间，从而能够延长部件的预期寿命。
并且，本发明使超高频模块按一定周期运转而能够减少其消耗的电力消耗量，从而能够实现稳定的系统运营。
附图说明
图1是用于说明根据传统技术的超高频模块的运转方法的图。
图2是呈现根据本发明的一实施例的车辆雷达系统的图。
图3是呈现根据本发明的一实施例的波形发生器中产生的FMCW波形的图。
图4呈现根据本发明的一实施例的车辆雷达系统的运营方法的图。
图5是用于说明根据本发明的一实施例的RF模块的运转方法的图。
图6是呈现减少根据本发明的一实施例的消耗电力的结果的图。
符号说明
110：信号处理模块
111：DC-DC转换器
112：CAN
113：处理器
114：存储器
115：ADC
120：RF模块
121：波形生成器
122：电力放大器
123：低噪音放大器
124：混合器
125：IF滤波器
130：传送天线
140：接收天线
具体实施方式
下面参照附图详细说明根据本发明的车辆雷达系统及其运营方法。着重说明有助于理解根据本发明的动作及作用的部分。
并且，说明本发明的构成要素时，具有相同名称的构成要素在不同的附图中具有不同的参照编号，也可在不同的附图中具有相同的参照编号。但是，即使是这种情况，相应的构成要素并不因实施例的不同而具有不同的功能，也不因实施例的不同而具有相同的功能，各个构成要素的功能应基于相应实施例中对各个构成要素的说明而判断。
尤其，本发明提供一种新方案，分别向电波产生及放射区间和信号处理及目标信息区分区间分配已设定的时间，使为超高频模块供应电源的区间按照该分配的时间，以一定周期开/闭运转。
图2是呈现根据本发明的一实施例的车辆雷达系统的图。
如图2所图示，根据本发明的车辆雷达系统包括：信号处理模块210及超高频模块或RF(Radio Frequency，无线电频率)模块220、Tx天线或传送天线230、Rx天线或接收天线240等。
这里，信号处理模块210包括DC-DC转换器211、CAN(Controller Area Network，控制器区域网络)212、处理器213、存储器214、ADC(Analog Digital Converter，模拟数字转换器)215等，RF模块220包括波形生成器(wave form generator)221、电力放大器(poweramplifier)222、低噪音放大器(low noise amplifier)223、混合器(mixer)224、IF(intermediate Frequency，中频)滤波器225等。
下面简要说明具有上述结构的车辆雷达系统的运转。
若向车辆用雷达供应电源，信号处理模块210内的DC-DC转换器211把其变换成部件的运转所需的电源，使所有部件处于能够运转的状态。
处理器213向RF模块220内的波形发生器221施加用于产生传送波形的控制信号，波形生成器221根据控制信号而产生传送波形。
尤其，处理器213能够控制向RF模块220供应或切断电源。即，在处理器212生成电波而放射的时间，向RF模块220供应电源；在处理接收信号而区分目标信息的时间，切断向RF模块220供应的电源。
图3是呈现根据本发明的一实施例的波形发生器中产生的FMCW波形的图。
如图3所图示，根据本发明的波形生成器221根据控制信号而产生雷达传送波形，从而产生FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave，频率调制连续波)波形。
传送路径上的电力放大器222能够放大波形发生器221中产生的传送波形，该放大的信号可通过传送天线230向外部放射。
这样向外部放射的信号被目标，例如车辆、外部建筑物、行人、自行车、摩托车等反射而输入到RF模块220内的接收天线240。
低噪音放大器223能够放大输入的信号，被放大的信号在混合器240中与波形发生器221生成的信号结合，只输出降频转换的两个信号的差异，这种信号被称为IF信号或差拍(beat)信号。
这时，两个信号的差异根据由传送天线130放射的信号被目标反射而输入到接收天线140为止的时间延迟而生成。
IF滤波器225能够过滤及放大IF信号或差拍信号，该放大的信号通过信号处理模块210内的ADC214而输入到处理器213。
处理器213通过分析输入信号而确认目标的信息或状态。
如此运转的车辆雷达系统内信号处理模块210因负责雷达运转所需的控制及接收信号的处理，常时施加电源。
RF模块220由产生电波并放大的传送路径、放大已接收的电波并过滤的接收路径构成，从而放射电波并把接收的信号变换成能够保存的形态，能够在不使用的区间中实现电源的管束。
传送天线230及接收天线240与是否施加电源无关，能够手动运转。
因此，本发明中根据放射电波并保存接收信号的区间和信号处理及区分目标信息的区间，管束施加到RF模块120的电源。
图4呈现根据本发明的一实施例的车辆雷达系统的运营方法的图。
如图4所图示，根据本发明的信号处理模块，确认是否接收到驱动雷达所需的运转命令(S410)，其确认的结果为接收到运转命令时，向RF模块供应电源(S420)。
其次，信号处理模块在向RF模块供应电源后，延迟到已设定的稳定化时间(S430)，然后生成用于产生电波的控制信号，把生成的控制信号提供给RF模块(S440)。
其次，RF模块接收到控制信号后产生电波并通过传送天线放射该产生的电波(S450)。
这时，稳定化时间是指，为进行正常运转而向RF模块内所有部件供应电源并不产生电波而等待的已设定的时间。
其次，RF模块使放射的电波被目标反射而通过接收天线接收(S460)。
其次，信号处理模块把接收的信号降频转换成IF信号或差拍信号，并为以后的信号处理而把IF信号或差拍信号保存到存储器(S470)。
其次，信号处理模块确认是否已经过获得信号处理所需的信号的已设定的供应时间(S480)，若其确认的结果为未经过，生成持续产生电波所需的控制信号并把生成的控制信号提供到RF模块(S440)。
相反，信号处理模块确认的结果为经过，则切断供应到RF模块的电源并处理存储器中保存的信号，并根据该处理的结果检出或区分目标信息(S500)。
其次，信号处理模块确认是否经过已设定的切断时间(S510)，若其确认的结果为经过，再向RF模块供应电源。即，信号处理模块切断已设定的切断时间内供应到RF模块的电源。
相反，信号处理模块确认的结果为未经过，持续处理信号而区分目标信息，并确认是否经过已设定的切断时间。
如所述，本发明中把用于供应电源的供应时间及用于切断电源的切断时间为1周期而反复执行，从而减少电力消耗。
图5是用于说明根据本发明的一实施例的RF模块的运转方法的图。
如图5所图示，RF模块交替执行电子发生及放射区间510和信号处理及目标信息区分区间520，只在电子发生及放射区间供应电源。
即，使对RF模块的电源供应以一定周期开/闭运转(530)。这时，为正常的运转，考虑到部件稳定化时间t而在RF模块的运转之前，施加电源。
图6是呈现减少根据本发明的一实施例的消耗电力的结果的图。
如图6所图示，根据本发明的车辆雷达系统使RF模块以一定周期开/闭运转，开(on)区间具有6.61W的平均消耗电力，闭(off)区间具有2.73W的平均消耗电力。
以1周期为基准，平均消耗电力为4.09W，相比适用本发明之前的1周期基准平均消耗电力6.7W，大概能够减少39％的电力消耗。
即使以上说明的构成本发明的实施例的所有构成要素结合为一体或结合而运转，本发明并不限定于这种实施例。即，只要是在本发明的目的范围之内，所有构成要素都可以一个以上选择性地结合而运转。并且，所有构成要素分别体现为一个独立的硬件，但各构成要素的部分或全部被选择性地组合，体现为具有执行一个或多个硬件组合的部分或全部功能的程序模组的计算机程序。并且，这种计算机程序被保存到USB存储器、CD磁盘、闪存等计算机可读的记录媒介(Computer Readable Media)，可被计算机读取并执行，从而体现本发明的实施例。计算机程序的记录媒介有磁记录媒介、光记录媒介、载波记录媒介等。
上述说明只是例示性地说明了本发明，在本发明所属技术领域具有一般知识的人，能够在不脱离本发明本质特性的范围内，可进行多种修改、变更及替换。因此，本发明公开的实施例及附图并不在于限定本发明的技术思想，而是为了说明，本发明的技术思想的范围并不受这种实施例及附图的限定，本发明的保护范围应根据所述的权利要求范围所解释，与其同等范围内的所有技术思想都包括在本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种车辆雷达系统，其特征在于，包括：
RF模块，产生信号并把该产生的信号放射到目标，接收所述目标反射的信号；及
信号处理模块，以一定周期控制向所述RF模块供应电源，即已设定的供应时间内向所述RF模块供应电源，经过所述供应时间后的已设定的切断时间内，切断向所述RF模块供应的电源；
所述信号处理模块，控制向所述RF模块供应电源，供应所述电源后，延迟已设定的稳定化时间，生成用于产生所述信号的控制信号并把生成的所述控制信号提供到所述RF模块。
2.根据权利要求1所述的车辆雷达系统，其特征在于，
所述信号处理模块，
在所述已设定的供应时间内，从所述RF模块接收到所述目标所反射的信号时，把接收的所述信号降频转换成IF信号或差拍信号，处理降频转换的所述IF信号或所述差拍信号，并为根据该处理的结果区分目标信息而保存到内部存储器。
3.根据权利要求2所述的车辆雷达系统，其特征在于，
所述信号处理模块，
在所述已设定的切断时间内，处理已保存到所述内部存储器的信号，并根据该处理的结果区分所述目标信息。
4.根据权利要求1所述的车辆雷达系统，其特征在于，
所述信号处理模块，
以向所述RF模块供应电源所需的供应时间和切断供应的电源所需的切断时间为1周期而反复执行控制。
5.一种车辆雷达系统的运营方法，所述车辆雷达系统由信号处理模块、RF模块构成，其特征在于，包括：
把信号放射到目标，为接收所述目标反射的信号，已设定的供应时间内向所述RF模块供应电源的步骤；及
经过所述已设定的供应时间后，切断向所述RF模块供应的电源，已设定的切断时间内处理接收的所述信号而区分目标信息的步骤。
6.根据权利要求5所述的车辆雷达系统的运营方法，其特征在于，
所述供应的步骤，
控制向所述RF模块供应电源，供应所述电源后，延迟已设定的稳定化时间，生成用于产生所述信号的控制信号并把生成的所述控制信号提供到所述RF模块。
7.根据权利要求5所述的车辆雷达系统的运营方法，其特征在于，
所述供应的步骤，
在所述已设定的供应时间内，从所述RF模块接收到所述目标所反射的信号，把接收的所述信号降频转换成IF信号或差拍信号，处理降频转换的所述IF信号或所述差拍信号，并为根据该处理的结果区分目标信息而保存到内部存储器。
8.根据权利要求7所述的车辆雷达系统的运营方法，其特征在于，
所述供应的步骤，
在所述已设定的切断时间内，处理已保存到所述内部存储器的信号，并根据该处理的结果区分所述目标信息。
9.根据权利要求5所述的车辆雷达系统的运营方法，其特征在于，
所述信号处理模块，
以向所述RF模块供应电源所需的供应时间和切断供应的电源所需的切断时间为1周期而反复执行控制。
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