[發明專利]一種天線陣列的波束指向控制方法及系統

有效

• 申請號: 201310751711.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103762422B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 黃樂;劉波
• 申請（專利權）人: 上海科世達-華陽汽車電器有限公司
• 主分類號: H01Q3/08
• 分類號: H01Q3/08;G05D3/00
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理事務所(普通合伙)11304
• 代理人: 趙百令,劉大玲

1.一種天線陣列的波束指向控制方法，其特征在于，包括：

通過天線陣列的主瓣波束在0°到360°范圍內掃描，檢測是否存在需要與車輛建立連接的外部設備，在需要與車輛建立連接的外部設備建立連接失敗的情況下，主瓣波束不再指向該外部設備，重新開始在0°到360°范圍內掃描，檢測是否存在需要與車輛建立連接的外部設備；

在檢測到存在需要與車輛建立連接的外部設備時，建立車輛與該外部設備的連接；

接收該外部設備在與車輛建立連接后的GPS信息和時間信息；

根據該外部設備的GPS信息和時間信息及車輛在與該外部設備建立連接后的GPS信息和時間信息，計算該外部設備當前的相對位置和相對運動速度；

根據該外部設備當前的相對位置和相對運動速度，計算該外部設備在下一時間點的相對位置，并生成表征該外部設備在下一時間點的相對位置的控制信號；

通過所述控制信號，控制所述主瓣波束在下一時間點，指向相應的位置。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過天線陣列的主瓣波束在0°到360°范圍內掃描，檢測是否存在需要與車輛建立連接的外部設備的過程，包括：

通過相控陣天線陣列的主瓣波束在0°到360°范圍內掃描，檢測是否存在需要與車輛建立連接的外部設備。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，計算該外部設備當前的相對位置和相對運動速度的過程，包括：

將車輛在當前時間點對應的GPS信息減去該外部設備當前時間點對應的GPS信息，得到該外部設備當前的相對位置；

將在當前時間點之前的上一時間點對應的GPS信息減去該外部設備在所述上一時間點對應的GPS信息，得到該外部設備在所述上一時間點的相對位置；

將所述當前時間點減去所述上一時間點，得到相對時間差；

將該外部設備當前的相對位置減去在所述上一時間點的相對位置得到的差值，除以所述相對時間差，得到該外部設備當前的相對運動速度。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據該外部設備當前的相對位置和相對運動速度，計算該外部設備在下一時間點的相對位置的過程，包括：

將所述下一時間點減去所述當前時間點，得到時間差；

對所述相對運動速度和所述時間差進行相乘運算，相乘運算后的結果加上該外部設備當前的相對位置，得到該外部設備在下一時間點的相對位置。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述控制信號，控制所述主瓣波束在下一時間點，指向相應的位置的過程，包括：

將所述控制信號轉換為直流控制電壓，通過所述直流控制電壓控制所述主瓣波束在下一時間點，指向相應的位置。

6.一種天線陣列的波束指向控制系統，其特征在于，包括：

天線陣列，用于主瓣波束在0°到360°范圍內掃描，檢測是否存在需要與車輛建立連接的外部設備，在需要與車輛建立連接的外部設備建立連接失敗的情況下，主瓣波束不再指向該外部設備，重新開始在0°到360°范圍內掃描，檢測是否存在需要與車輛建立連接的外部設備；

中央控制單元，用于在檢測到存在需要與車輛建立連接的外部設備時，建立車輛與該外部設備的連接，接收該外部設備在與車輛建立連接后的GPS信息和時間信息；

數據處理單元，用于根據該外部設備的GPS信息和時間信息及車輛在與該外部設備建立連接后的GPS信息和時間信息，計算該外部設備當前的相對位置和相對運動速度，及根據該外部設備當前的相對位置和相對運動速度，計算該外部設備在下一時間點的相對位置，并生成表征該外部設備在下一時間點的相對位置的控制信號；

無線通信單元，用于通過所述控制信號，控制所述主瓣波束在下一時間點，指向相應的位置；

衛星定位接收模塊，用于獲取車輛在與該外部設備建立連接后的GPS信息和時間信息。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述天線陣列包括：

相控陣天線陣列。