[发明专利]车辆雷达通信一体化的实现方法、相关设备及系统

说明书

本申请提供了一种车辆雷达通信一体化的实现方法、相关设备及系统。该方法包括：第一车辆的雷达设备获取第一通信消息；将所述第一通信消息调制为第一载波信号，第一载波信号的工作频点处于雷达设备的工作频段；外发送周期性的雷达信号，并在发送当前周期的雷达信号与发送下一周期的雷达信号之间的时间间隙内，向第二车辆发送所述第一载波信号。实施本发明实施例，车辆既能够进行较好的雷达探测，又能与其他车辆进行通信短消息交互，提高通信短消息传递效率、降低通信时延，满足高级辅助驾驶或无人驾驶的要求。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆雷达通信一体化的实现方法、相关设备及系统。

背景技术

车辆在行驶过程中，环境中的目标(如其他机动车辆、非机动车、行人等)相对于车辆来说都是非合作目标，非合作目标通常不主动向车辆提供自身的运动信息(如运动状态、空间位置等)。车辆若能同时获取环境中的目标的运动信息(如进行雷达探测)和实现与其他车辆之间的短消息交互将有利于实现高级辅助驾驶或者无人驾驶对环境的感知、定位和路线规划。本文中可将既能进行雷达探测又能进行通信交互的功能简称为雷达通信一体化。

现有技术提供了从专用短程通信(Dedicated Short Range Communications，DSRC)中衍生出雷达功能来实现雷达通信一体化的方案，比如依靠802.11ad技术衍生雷达功能，在实现通信功能基础上，通过时间同步和频率同步完成环境中的目标的位置、速度检测，进而达到兼备雷达探测和通信的功能。

然而，DSRC衍生雷达功能的方案对环境中目标的位置、速度等探测精度均难超过目前的车载雷达传感器，且通信短消息传递过程效率低、时延较高，难以满足高级辅助驾驶或无人驾驶的要求，如何更好实现车辆的雷达通信一体化功能依然是一件严峻的技术挑战。

发明内容

本发明实施例提供了车辆雷达通信一体化的实现方法、相关设备及系统，实施本发明实施例，车辆既能够进行较好的雷达探测，又能提高车辆与车辆之间的通信短消息传递效率、降低通信时延，从而一定程度上满足高级辅助驾驶或无人驾驶的要求。

第一方面，本发明实施例提供一种车辆雷达通信一体化的实现方法，从第一车辆侧进行描述，该方法包括：第一车辆的雷达设备通过CAN接口获取第一通信消息；所述雷达设备通将所述第一通信消息调制为第一载波信号，所述第一载波信号的工作频点处于所述第一车辆的雷达设备的工作频段；所述雷达设备通过发射天线外发周期性的雷达信号，并在发送当前周期的雷达信号与发送下一周期的雷达信号之间的时间间隙内，向第二车辆发送所述第一载波信号。

可以看到，本发明实施例可利用发送相邻周期的雷达信号之间的时间间隙来发送通信消息(message)，使得车辆既保留雷达对环境目标的探测功能，又可以进行与目标车辆的交互通信，这两个功能可独立进行，保证了雷达探测和通信功能的兼容。可以理解的，雷达信号是周期性的信号，所以每个相邻周期的雷达信号的时间间隙都可用来传递消息，所以消息传输效率高，消息时延性较低，从而一定程度上满足高级辅助驾驶或无人驾驶的要求，提升雷达设备的实用性和用户体验。

具体的，所述雷达设备通过单片微波集成电路MMIC将所述第一载波信号和所述当前周期的雷达信号组合为雷达通信一体化的信号帧；所述雷达通信一体化的信号帧包括交替的雷达信号和所述第一载波信号；所述雷达设备通过所述发射天线向第二车辆发送所述雷达通信一体化的信号帧，本发明实施例中，可将第一载波信号简称为通信消息帧。也就是说，新的信号帧结构包括交替设计的雷达信号帧和通信消息帧，周期为T。实施本发明实施例可根据需要实时变更信号帧结构，这种雷达信号与通信消息帧交替设计的雷达通信一体化的信号帧结构能够更好地保证雷达探测和通信功能的兼容，两者功能独立、减少相互影响。实施本发明实施例提供的雷达通信一体化的信号帧结构，可利用这种交替的帧结构中的任意通信消息帧来传递消息，所以消息传输效率高，消息时延性较低，一定程度上满足高级辅助驾驶或无人驾驶的要求，提升雷达设备的实用性，有助于通过消息交互来避免车辆发生交通事故，提升车辆驾驶的安全性。