专利名称：雷达传感器、汽车以及目标方位识别方法
技术领域：
本发明具体涉及一种雷达传感器、包括所述雷达传感器的汽车、以及目标方位识别方法。
背景技术：
随着人们对汽车驾驶过程中的安全性、舒适性的要求不断提高，雷达传感器被广泛地应用在汽车中。雷达传感器在汽车中一般用于测量本车周围其它目标(即其它车辆、行人等障碍物)的方位，以及本车与周围其它目标的相对距离和相对速度，以便在本车与周围其它目标之间存在碰撞危险时，能够及时提醒驾驶员刹车，在驾驶员没有做出反应或者发生不可避免的碰撞情况时及时通知车辆制动系统自动执行刹车，以避免发生碰撞或者减轻 碰撞的程度。传统方式采用多线(或者单线)扫描激光雷达测量汽车周围目标，这种方式具备很高的空间分辨率和较远的测量距离，但由于其成本很高，目前还不能被市场接受。采用单激光器单束激光非扫描的方式又不能实现大空间区域的目标探测，满足不了对汽车周围大范围区域目标探测的要求。另一种方式是采用多激光器非扫描式探测，但这种方式还是会显著增加系统成本。针对上述情况，现有技术提出了一种将单激光器产生的单束激光分光成具有一定发散角的三束激光，并将所述三束激光分别投射在车辆前方左、中、右三个不同的空间区域，以实现对车辆前方大范围区域内目标探测的方案，该方案的成本较多激光器非扫描式雷达传感器低，但是由于该方案将单束激光分成三束激光后，雷达传感器中采用单个光电探测器无法识别目标的方位，因此，雷达传感器需采用三个聚光镜片和分别与之对应的三个光电探测器，且每个聚光镜片用于接收一束激光的目标回光信号并将所述目标回光信号聚焦在与之对应的光电探测器上，以确定目标的方位。这种方案的雷达传感器的成本虽较多激光器非扫描式雷达传感器低，但是增加了雷达传感器的光学接收单元的复杂性和光电探测器的数量，因而增加了系统成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种结构简单、硬件成本低且能够识别车辆前方大范围区域内目标方位的雷达传感器、应用所述雷达传感器的目标方位识别方法以及采用所述雷达传感器的汽车。解决本发明技术问题所采用的技术方案是所述雷达传感器包括光学发射单元和光学接收单元，所述光学发射单元用于发射单束激光并能将其分成三束激光，所述光学接收单元用于接收所述三束激光的投影区域反射的目标回光信号，其中，所述光学接收单元包括两个光学接收模块，每个光学接收模块用于接收所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域反射的目标回光信号。优选的是，所述每个光学接收模块均包括一聚光镜片；每个聚光镜片的视场区域全部覆盖或部分覆盖所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域。进一步优选的是，每个聚光镜片的视场区域部分覆盖所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域具体为所述每个聚光镜片的视场区域的边缘分别与所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域的侧边相切，以使得所述每个聚光镜片的视场区域能够覆盖所述三束激光中的相邻两束激光的大部分投影区域。优选的是，所述每个光学接收模块还包括与其内的聚光镜片对应的一光电探测器，所述聚光镜片用于将其视场区域内相邻两束激光的投影区域反射的目标回光信号传送至与之对应的光电探测器，所述光电探测器用于接收其对应的聚光镜片的视场区域内距离该光电探测器最近的目标的回光信号，并将该目标的回光信号转换为相应的电信号并输出；所述雷达传感器还包括处理单元，其与两个光学接收模块中的两个光电探测器分 别相连，用于接收所述两个光电探测器输出的电信号并对所述电信号进行分析以得到所述三束激光的投影区域内的目标的方位。进一步优选的是，所述处理单元包括判断模块与分析模块，所述三束激光的投影区域分别处于待测区域的三个子区域内，所述判断模块用于根据接收到的电信号判断所述两个光电探测器对应的两个聚光镜片的视场区域内的目标数量，若判断两个视场区域内各存在一个目标，则进一步判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标，再将判断结果发送至分析模块；若判断两个视场区域内只存在一个目标，则将该判断结果发送至分析模块；所述分析模块用于根据所述判断结果来分析目标的方位若判断结果为两个视场区域内的两个目标是同一个目标，则判定所述目标位于两个视场区域的重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内；若判断结果为两个视场区域内的两个目标不是同一个目标，则判定目标为两个，且所述两个目标分别位于两个所述视场区域内的非重叠部分处的两束激光的投影区域所分别对应的两个子区域内；若判断结果为两个视场区域内只存在一个目标，则判定所述目标位于该目标所在的视场区域的非重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内。优选的是，该雷达传感器中还包括有测量单元，当所述处理单元中的判断模块判断两个视场区域内各存在一个目标时，所述判断模块还用于发送测量信号至测量单元；所述测量单元用于接收判断模块发送的测量信号，并根据该测量信号分别同时测量两个视场区域内的两个目标与所述测量单元之间的相对距离，以及分别同时测量两个视场区域内的两个目标与所述测量单元之间的相对速度，再将测量得到的测量结果发送至所述判断模块；所述判断模块还用于对所述得到的测量结果分别进行比较，并根据比较结果来判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标若比较结果为两个目标与测量单元之间的相对距离和相对速度分别相等，则判断所述两个目标是同一个目标；若比较结果为两个目标与测量单元之间的相对距离不相等和/或相对速度不相等，则判断所述两个目标不是同一个目标。
优选的是，所述光学发射单元包括激光器和分光模块；所述激光器用于发射单束激光至分光模块，所述分光模块用于将激光器发射的单束激光分成三束激光；所述三束激光的投影区域在空间上互不重叠，且所述三束激光的投影区域呈品字形分布。优选的是，所述聚光镜片采用单光学镜片；所述光电探测器的感光范围覆盖光学发射单元发射的激光的波长。本发明同时提供一种汽车，包括雷达传感器，所述雷达传感器采用上述雷达传感器。本发明同时还提供一种目标方位识别方法，包括如下步骤I)将待测区域分成三个子区域，向所述三个子区域分别发射一束激光以形成三个投影区域；2)分别将所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域作为一个视场区域，以形成 两个部分重叠的视场区域；3)根据所述两个视场区域内目标出现的情况来判断目标在待测区域中的具体方位。优选的是，所述步骤3)包括如下步骤31)若所述两个视场区域内各存在一个目标，则判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标如是同一个目标，则判定所述目标位于所述两个视场区域的重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内；如不是同一个目标，则判定所述目标为两个，且所述两个目标分别位于所述两个视场区域内的非重叠部分处的两束激光的投影区域所分别对应的两个子区域内；32)若所述两个视场区域内只存在一个目标，则判定所述目标位于该目标所在的视场区域的非重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内。优选的是，所述步骤31)中，判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标的方法为分别同时测量所述两个视场区域内的两个目标与测量本体之间的相对距离，以及分别同时测量所述两个视场区域内的两个目标与测量本体之间的相对速度，并判断所述两个视场区域内的两个目标与所述测量本体之间的相对距离和相对速度是否分别相等，若分别相等，则判定所述两个视场区域内的两个目标是同一个目标；若两个目标与测量单元之间的相对距离不相等和/或相对速度不相等，则判定所述两个视场区域内的两个目标不是同一个目标。优选的是，判断两个目标与所述测量本体之间的相对距离是否相等的方法为设定两个目标与所述测量本体之间的相对距离分别为dl与d2，如果|dl_d2|〈b，则判断dl=d2 ;如果I dl-d2 I彡b，则判断dl关d2，其中b为相对距离误差；判断两个目标与所述测量本体之间的相对速度是否相等的方法为设定两个目标与所述测量本体之间的相对速度分别为vl与v2,如果I vl_v2 I <a,则判断vl = v2 ;如果
vl-v2彡a,则判断vl v2，其中，a为相对速度误差。有益效果I)本发明所述雷达传感器只需采用两个光学接收模块，即采用两个光电探测器和两个聚光镜片就可实现对车辆前方左、中、右三个空间区域内目标方位的识别，因而与现有技术中需采用与激光的数量相同的三个聚光镜片和分别与三个聚光镜片对应的三个光电探测器来探测车辆前方左、中、右三个空间区域内目标方位的方案相比，节省了光电探测器和聚光镜片的数量，因而降低了雷达传感器的硬件成本；2)本发明所述雷达传感器采用纯光学的方式就可实现对车辆前方大范围区域内的目标方位的识别，与扫描式激光传感器相比具有结构简单和成本低等优点；3)本发明目标方位识别方法简单可靠、易于实现及推广应用。
图I为本发明实施例I中雷达传感器的结构示意图；图2 Ca)为本发明实施例I中雷达传感器的光学接收单元的工作原理示意图，图
2(b)为图2 (a)中第一聚光镜片的视场区域和第二聚光镜片的视场区域与三束激光的投 影区域的对应关系示意图；图3为本发明实施例I中目标方位识别方法的流程图；图4为本发明实施例I中目标方位识别方法的具体过程示意图。图中1 一第一激光的投影区域；2 —第二激光的投影区域；3 —第三激光的投影区域；4 一第一聚光镜片的视场区域；5 —第二聚光镜片的视场区域；6 —第一聚光镜片；7 一第二聚光镜片；8 —第一光电探测器；9 一第二光电探测器。
具体实施例方式为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和
具体实施方式
对本发明雷达传感器、采用所述雷达传感器的汽车、以及目标方位识别方法以及作进一步详细描述。所述雷达传感器包括光学发射单元和光学接收单元，所述光学发射单元用于发射单束激光并能将其分成三束激光，所述光学接收单元用于接收所述三束激光的投影区域反射的目标回光信号，其中，所述光学接收单元包括两个光学接收模块，每个光学接收模块用于接收所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域反射的目标回光信号。一种汽车，所述汽车包括上述雷达传感器。所述目标方位识别方法包括如下步骤I)将待测区域分成三个子区域，向所述三个子区域分别发射一束激光以形成三个投影区域；2)分别将所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域作为一个视场区域，以形成两个部分重叠的视场区域；3)根据所述两个视场区域内目标出现的情况来判断目标在待测区域中的具体方位。实施例I :如图I所示，本实施例中，所述雷达传感器包括光学发射单元、光学接收单元和处
理单元。其中，所述光学发射单元用于发射单束激光并能将其分成三束激光，本实施例中，所述三束激光的投影区域依次排列；所述光学接收单元用于接收所述三束激光的投影区域反射的目标回光信号，并将接收到的目标回光信号转换为相应的电信号；所述处理单元与光学接收单元相连，用于接收所述电信号并对其进行分析以得到所述三束激光的投影区域内的目标的方位。优选所述三束激光的投影区域在空间上不重叠，且所述三束激光的投影区域呈品字形分布(如图2(b)所示)。本实施例中，优选所述光学发射单元包括激光器(LD )和分光模块。所述激光器用于发射单束激光至分光模块，所述激光器可采用现有的红外半导体脉冲激光器；所述分光模块用于将激光器发射的单束激光分成三束激光，所述分光模块可采用现有的衍射分光镜片。优选所述光学接收单元包括两个光学接收模块，每个光学接收模块用于接收所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域反射的目标回光信号。
本实施例中，所述每个光学接收模块包括一聚光镜片和与所述聚光镜片对应的一光电探测器，且每个聚光镜片的视场区域部分覆盖所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域。优选所述每个聚光镜片的视场区域的边缘分别与所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域的侧边相切，以使得所述每个聚光镜片的视场区域能够覆盖所述三束激光中的相邻两束激光的大部分投影区域。优选所述聚光镜片采用单光学镜片。所述聚光镜片用于将其视场区域内相邻两束激光的投影区域反射的目标回光信号传送至与之对应的光电探测器，所述光电探测器用于接收其对应的聚光镜片的视场区域内距离该光电探测器最近的目标的回光信号，并将该目标的回光信号转换为相应的电信号并输出。优选所述光电探测器的感光范围(或者说光谱响应曲线)覆盖光学发射单元中的激光器发射的激光的波长。所述处理单元与两个光学接收模块中的两个光电探测器分别相连，用于接收所述两个光电探测器输出的电信号并对其进行分析以得到所述三束激光的投影区域内的目标的方位。优选所述处理单元包括判断模块与分析模块，所述三束激光的投影区域分别处于待测区域的三个子区域内。所述判断模块用于根据接收到的电信号判断所述两个光电探测器对应的两个聚光镜片的视场区域内的目标数量，具体的，若所述光电探测器能够接收到目标回光信号，则判断模块判断该光电探测器对应的聚光镜片的视场区域内存在目标。若判断两个视场区域内各存在一个目标，则进一步判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标，再将判断结果发送至分析模块；若判断两个视场区域内只存在一个目标，则将该判断结果发送至分析模块。所述分析模块用于根据所述判断结果来分析目标的方位若判断结果为两个视场区域内的两个目标是同一个目标，则判定所述目标位于两个视场区域的重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内；若判断结果为两个视场区域内的两个目标不是同一个目标，则判定目标为两个，且所述两个目标分别位于两个所述视场区域内的非重叠部分处的两束激光的投影区域所分别对应的两个子区域内；若判断结果为两个视场区域内只存在一个目标，则判定所述目标位于该目标所在的视场区域的非重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内。所述雷达传感器中还可包括有测量单元，当所述处理单元中的判断模块判断两个视场区域内各存在一个目标时，所述判断模块还用于发送测量信号至测量单元；所述测量单元用于接收判断模块发送的测量信号，并根据该测量信号分别同时测量两个视场区域内的两个目标与所述测量单元之间的相对距离，以及分别同时测量两个视场区域内的两个目标与所述测量单元之间的相对速度，再将测量得到的测量结果发送至所述判断模块；所述判断模块还用于对所述得到的测量结果分别进行比较，并根据比较结果来判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标若比较结果为两个目标与测量单元之间的相对距离和相对速度分别相等，则判断所述两个目标是同一个目标；若比较结果为两个目标与测量单元之间的相对距离不相等和/或相对速度不相等，则判断所述两个目标不是同一个目标。所述雷达传感器中还可包括有显示单元，所述显示单元与处理单元中的分析模块相连，用于接收并显示分析模块中输出的分析结果。如图2所不,本实施例中，所述三束激光分别为第一激光、第二激光和第三激光，且第一激光的投影区域、第二激光的投影区域和第三激光的投影区域依次相邻。所述光学接收单元中，两个光学接收模块的两个聚光镜片分别为第一聚光镜片6和第二聚光镜片7，两个光电探测器分别为第一光电探测器8和第二光电探测器9。所述第一聚光镜片的视场区域4覆盖第一激光的投影区域I和第二激光的投影区域2，所述第二聚光镜片的视场区域5覆盖第一激光的投影区域I和第三激光的投影区域3。所述第一聚光镜片6对应第一光电探测器8,所述第二聚光镜片7对应第二光电探测器9,即每个聚光镜片均对应一个光电探测器。第一聚光镜片6用于将第一聚光镜片的视场区域4内的第一激光的投影区域I与第二激光的投影区域2反射的目标回光信号传送至第一光电探测器8(即聚焦在第一光电探测器8上)，所述第一光电探测器8用于将接收到的目标回光信号转换为相应的电信号并传送至处理单元中的判断模块；第二聚光镜片7用于将第二聚光镜片的视场区域5内的第一激光的投影区域I与第三激光的投影区域3反射的目标回光信号传送至第二光电探测器9 (即聚焦在第二光电探测器9上)，所述第二光电探测器9用于将接收到的目标回光信号转换为相应的电信号并传送至处理单元中的判断模块。并且，位于第一聚光镜片的视场区域4之外反射光不能聚焦在第一光电探测器8上，位于第二聚光镜片的视场区域5之外反射光不能聚焦在第二光电探测器9上。如图2所示，第一聚光镜片的视场区域4只覆盖第一激光的投影区域I及第二激光的投影区域2，第二聚光镜片的视场区域5只覆盖第一激光的投影区域I及第三激光的投影区域3，也就是说，第一激光的投影区域I既位于第一聚光镜片的视场区域4内，又位于第 二聚光镜片的视场区域5内，即第一激光的投影区域I位于第一聚光镜片的视场区域4和第二聚光镜片的视场区域5的重叠部分处，第二激光的投影区域2位于第一聚光镜片的视场区域4的非重叠部分处，第三激光的投影区域3位于第二聚光镜片的视场区域5的非重叠部分处。本实施例中，第一聚光镜片的视场区域4的边缘分别与第一激光的投影区域I的侧边及第二激光的投影区域2的侧边相切，以使得第一聚光镜片的视场区域4能够覆盖第一激光的投影区域I及第二激光的投影区域2的大部分；第二聚光镜片的视场区域5的边缘分别与第一激光的投影区域I的侧边及第三激光的投影区域3的侧边相切，以使得第二聚光镜片的视场区域5能够覆盖第一激光的投影区域I及第三激光的投影区域3的大部分。也就是说，第一激光的投影区域I和第二激光的投影区域2中只有位于第一聚光镜片的视场区域4内的那部分区域反射的目标回光信号才能被第一光电探测器8接收，第一激光的投影区域I和第三激光的投影区域3中只有位于第二聚光镜片的视场区域5内的那部分区域反射的目标回光信号才能被第二光电探测器9接收。本实施例还提供一种汽车，其包括上述的雷达传感器。也就是说，优选所述雷达传感器为车载雷达传感器。优选所述雷达传感器安装在车辆内前挡风玻璃中上方，如此设置使得光学发射单元发射的三束激光分别投射在车辆前方左、中、右三个不同的空间区域内，以便使得雷达传感器能够识别位于车辆前方左、中、右三个空间区域内的目标的方位，以及获取所述目标与本车的相对距离及相对速度等信息。本实施例同时还提供一种目标方位识别方法，如图3所示，该方法包括如下步骤 slOl.将待测区域分成三个子区域，向所述三个子区域分别发射一束激光以形成三个投影区域；sl02.分别将所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域作为一个视场区域，以形成两个部分重叠的视场区域；sl03.根据所述两个视场区域内目标出现的情况来判断目标在待测区域中的具体方位。所述步骤sl03具体包括如下步骤S103-1若所述两个视场区域内各存在一个目标，则判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标如是同一个目标，则判定所述目标位于所述两个视场区域的重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内；如不是同一个目标，则判定所述目标为两个，且所述两个目标分别位于所述两个视场区域内的非重叠部分处的两束激光的投影区域所分别对应的两个子区域内。需要说明的是，若所述两个视场区域内各存在多个目标，则每个视场区域中只选择距测量本体最近的一个目标。具体的，判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标的方法为分别同时测量所述两个视场区域内的两个目标与测量本体之间的相对距离，以及分别同时测量所述两个视场区域内的两个目标与测量本体之间的相对速度，并判断所述两个视场区域内的两个目标与所述测量本体之间的相对距离和相对速度是否分别相等，若分别相等，则判定所述两个视场区域内的两个目标是同一个目标；若两个目标与测量单元之间的相对距离不相等和/或相对速度不相等，则判定所述两个视场区域内的两个目标不是同一个目标。其中，判断两个目标与所述测量本体之间的相对距离是否相等的方法为设定两个目标与所述测量本体之间的相对距离分别为dl与d2，如果|dl_d2|〈b，则判断dl=d2 ;如果I dl-d2 I彡b，则判断dl关d2，其中b为相对距离误差；判断两个目标与所述测量本体之间的相对速度是否相等的方法为设定两个目标与所述测量本体之间的相对速度分别为vl与v2,如果I vl_v2 I <a,则判断vl=v2 ;如果
vl-v2彡a,则判断vl v2，其中，a为相对速度误差。其中，a与b的取值范围分别取决于所述相对速度测量精度与所述相对距离测量精度。例如，若所述相对速度测量精度为±2km/h，所述相对距离测量精度为±0. lm，则a ( 4km/h, b彡0. 2m。也就是说，a与b的取值范围可由本领域技术人员根据实际情况自行设定，这是本领域技术人员所熟知的，这里不再赘述。S103-2若所述两个视场区域内只存在一个目标，则判定所述目标位于该目标所在的视场区域的非重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内。当然，若所述两个视场区域内均不存在目标，则说明待测区域内不存在目标。如图4所示，所述目标方位识别方法可以应用于雷达传感器中并用于识别位于车辆前方左、中、右三个空间区域(即三个子区域)内的目标方位，并规定若目标位于第二激光的投影区域2对应的子区域内，说明目标位于车辆左前方；若目标位于第一激 光的投影区域I对应的子区域内，说明目标位于车辆正前方；若目标位于第三激光的投影区域3对应的子区域内，说明目标位于车辆右前方。所述目标方位识别方法的具体实现过程如下为便于描述该具体过程，预先设定zl、z2等变量，以及相对速度误差a、相对距离误差b等常量。s201.判断第一聚光镜片的视场区域4内是否存在目标，如有，执行步骤s202 ;如无，执行步骤s203。s202.实时测量第一聚光镜片的视场区域4内的目标与雷达传感器之间的相对距离dl和相对速度Vl ;令21 = I。s203.令 vl=0, dl= zl=0。s204.判断第二聚光镜片的视场区域5内是否存在目标，如有，执行步骤s205 ;如无，执行步骤s206。s205.实时测量第二聚光镜片的视场区域5内的目标与雷达传感器之间的相对距离d2和相对速度v2 ;令z2=l。s206.令 v2=0, d2= 00, z2=0。s207.判断是否zl=z2=0，如是，执行步骤s208 ;如否，执行步骤s209。s208.车辆前方无目标。s209.判断是否zl=z2=l，如是，执行步骤s210 ;如否，执行步骤s211。s210.判断是否|vl_v2|〈a且dl_d2 | <b，如是，执行步骤s214 ;如否，执行步骤s2150s211.判断是否zl=l，如是，执行步骤s212;如否，执行步骤s213。s212.车辆左前方存在一目标。s213.车辆右前方存在一目标。s214.车辆正前方存在一目标。s215.车辆左前方与右前方各存在一目标。实施例2 本实施例与实施例I的区别在于所述雷达传感器的光学接收单元中，第一聚光镜片的视场区域4将第一激光的投影区域I和第二激光的投影区域2全部覆盖，第二聚光镜片的视场区域5将第一激光的投影区域I和第三激光的投影区域3全部覆盖。即每个聚光镜片的视场区域能够全部覆盖所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域。本实施例中的其他方法、结构以及作用都与实施例I相同，这里不再赘述。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精 神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种雷达传感器，包括光学发射单元和光学接收单元，所述光学发射单元用于发射单束激光并能将其分成三束激光，所述光学接收单元用于接收所述三束激光的投影区域反射的目标回光信号，其特征在于，所述光学接收单元包括两个光学接收模块，每个光学接收模块用于接收所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域反射的目标回光信号。
2.根据权利要求I所述的雷达传感器，其特征在于，所述每个光学接收模块均包括一聚光镜片；每个聚光镜片的视场区域全部覆盖或部分覆盖所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域。
3.根据权利要求2所述的雷达传感器，其特征在于， 每个聚光镜片的视场区域部分覆盖所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域具体为 所述每个聚光镜片的视场区域的边缘分别与所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域的侧边相切，以使得所述每个聚光镜片的视场区域能够覆盖所述三束激光中的相邻两束激光的大部分投影区域。
4.根据权利要求2所述的雷达传感器，其特征在于， 所述每个光学接收模块还包括与其内的聚光镜片对应的一光电探测器，所述聚光镜片用于将其视场区域内相邻两束激光的投影区域反射的目标回光信号传送至与之对应的光电探测器，所述光电探测器用于接收其对应的聚光镜片的视场区域内距离该光电探测器最近的目标的回光信号，并将该目标的回光信号转换为相应的电信号并输出； 所述雷达传感器还包括处理单元，其与两个光学接收模块中的两个光电探测器分别相连，用于接收所述两个光电探测器输出的电信号并对所述电信号进行分析以得到所述三束激光的投影区域内的目标的方位。
5.根据权利要求4所述的雷达传感器，其特征在于，所述处理单元包括判断模块与分析模块，所述三束激光的投影区域分别处于待测区域的三个子区域内， 所述判断模块用于根据接收到的电信号判断所述两个光电探测器对应的两个聚光镜片的视场区域内的目标数量，若判断两个视场区域内各存在一个目标，则进一步判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标，再将判断结果发送至分析模块；若判断两个视场区域内只存在一个目标，则将该判断结果发送至分析模块； 所述分析模块用于根据所述判断结果来分析目标的方位若判断结果为两个视场区域内的两个目标是同一个目标，则判定所述目标位于两个视场区域的重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内；若判断结果为两个视场区域内的两个目标不是同一个目标，则判定目标为两个，且所述两个目标分别位于两个所述视场区域内的非重叠部分处的两束激光的投影区域所分别对应的两个子区域内；若判断结果为两个视场区域内只存在一个目标，则判定所述目标位于该目标所在的视场区域的非重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内。
6.根据权利要求5所述的雷达传感器，其特征在于，该雷达传感器中还包括有测量单元， 当所述处理单元中的判断模块判断两个视场区域内各存在一个目标时，所述判断模块还用于发送测量信号至测量单元； 所述测量单元用于接收判断模块发送的测量信号，并根据该测量信号分别同时测量两个视场区域内的两个目标与所述测量单元之间的相对距离，以及分别同时测量两个视场区域内的两个目标与所述测量单元之间的相对速度，再将测量得到的测量结果发送至所述判断模块； 所述判断模块还用于对所述得到的测量结果分别进行比较，并根据比较结果来判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标若比较结果为两个目标与测量单元之间的相对距离和相对速度分别相等，则判断所述两个目标是同一个目标；若比较结果为两个目标与测量单元之间的相对距离不相等和/或相对速度不相等，则判断所述两个目标不是同一个目标。
7.根据权利要求1-6中任一所述的雷达传感器，其特征在于，所述光学发射单元包括激光器和分光模块；所述激光器用于发射单束激光至分光模块，所述分光模块用于将激光器发射的单束激光分成三束激光；所述三束激光的投影区域在空间上互不重叠，且所述三束激光的投影区域呈品字形分布。
8.根据权利要求4-6中任一所述的雷达传感器，其特征在于，所述聚光镜片采用单光学镜片；所述光电探测器的感光范围覆盖光学发射单元发射的激光的波长。
9.一种汽车，包括雷达传感器，其特征在于，所述雷达传感器采用权利要求1-8中任一所述的雷达传感器。
10.一种目标方位识别方法，其特征在于，包括如下步骤 1)将待测区域分成三个子区域，向所述三个子区域分别发射一束激光以形成三个投影区域； 2)分别将所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域作为一个视场区域，以形成两个部分重叠的视场区域； 3)根据所述两个视场区域内目标出现的情况来判断目标在待测区域中的具体方位。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤3)包括如下步骤 31)若所述两个视场区域内各存在一个目标，则判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标如是同一个目标，则判定所述目标位于所述两个视场区域的重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内；如不是同一个目标，则判定所述目标为两个，且所述两个目标分别位于所述两个视场区域内的非重叠部分处的两束激光的投影区域所分别对应的两个子区域内； 32)若所述两个视场区域内只存在一个目标，则判定所述目标位于该目标所在的视场区域的非重叠部分处的激光的投影区域所对应的子区域内。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤31)中，判断所述两个视场区域内的两个目标是否是同一个目标的方法为 分别同时测量所述两个视场区域内的两个目标与测量本体之间的相对距离，以及分别同时测量所述两个视场区域内的两个目标与测量本体之间的相对速度，并判断所述两个视场区域内的两个目标与所述测量本体之间的相对距离和相对速度是否分别相等，若分别相等，则判定所述两个视场区域内的两个目标是同一个目标；若两个目标与测量单元之间的相对距离不相等和/或相对速度不相等，则判定所述两个视场区域内的两个目标不是同一个目标。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，判断两个目标与所述测量本体之间的相对距离是否相等的方法为设定两个目标与所述测量本体之间的相对距离分别为dl与d2，如果dl-d2|〈b，则判断dl=d2 ;如果dl-d2彡b，则判断dl关d2，其中b为相对距离误差; 判断两个目标与所述测量本体之间的相对速度是否相等的方法为设定两个目标与所述测量本体之间的相对速度分别为vl与v2,如果I vl_v2 I <a,则判断vl=v2 ;如果vl-v2彡a,则判断vl v2，其中，a为相对速度误差。
全文摘要
本发明提供一种雷达传感器，包括光学发射单元和光学接收单元，所述光学发射单元用于发射单束激光并能将其分成三束激光，所述光学接收单元用于接收所述三束激光的投影区域反射的目标回光信号，其中，所述光学接收单元包括两个光学接收模块，每个光学接收模块用于接收所述三束激光中的相邻两束激光的投影区域反射的目标回光信号。相应地，还提供一种应用所述雷达传感器的目标方位识别方法以及包括所述雷达传感器的汽车。本发明所述雷达传感器与现有技术相比结构简单、硬件成本低，并且能够识别车辆前方大范围区域内的目标。
文档编号G01S17/06GK102749626SQ201210247859
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者刘翔宇, 徐海峰 申请人:奇瑞汽车股份有限公司