[發明專利]對象檢測系統和方法

無效

• 申請號: 201210075770.3
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102680967A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 米克爾·泰斯塔
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G01S13/58
• 分類號: G01S13/58
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李曉冬

技術領域

本發明涉及一種通過發送調頻連續波(FMCW)發射信號和接收來自目標對象的發射信號的發射信號反射作為接收信號(特別是對于較高頻率的信號)來確定目標對象的距離和速度的對象檢測系統和方法。本發明還涉及用于實現該方法的計算機程序和計算機可讀非瞬時介質。

背景技術

用于確定目標對象的距離和速度的對象檢測系統也已知為雷達系統(無線電檢測和測距)。調頻連續波(FMCW)對象檢測或雷達系統使用具有線性遞增頻率的發射信號。FMCW系統允許同時獲得目標對象的距離和速度。可通過檢測發射信號和接收信號之間的頻移來獲得距離。可通過檢測多普勒頻移獲得速度。當使用較高頻率的信號時，多普勒頻移增加，但是最大的明確可檢測速度(速率)也減少了。

US?6606052B1公開了通過提供距離和相對速度信息的自動FMCW雷達進行多對象檢測的方法和裝置。利用了具有較小的斜率差異的兩個啁啾(chirp)頻率掃描，并且因為差異較小，可通過自動消除多普勒頻移來獲得距離信息。

US?2010/0289692A1公開了使用具有包括若干連續斜面的周期的電磁波。周期中的第一斜面經由頻帶的第一部分被發送，并且周期中的第二斜面經由不同于第一部分的頻帶的第二部分被發送。第二斜面相對于第一斜面的偏移量為頻移。

發明內容

本發明的一個目的是提供最大可檢測的明確速度(速率)增加而不會降低檢測更新率(刷新率)的對象檢測系統和方法。本發明的另一個目的是提供用于實現該方法的計算機程序和計算機可讀非瞬時介質。

根據本發明的一個方面，提供了一種通過發送調頻連續波(FMCW)發射信號和接收來自目標對象的發射信號的發射信號反射作為接收信號來確定目標對象的距離和速度的對象檢測系統。系統包括用于生成FMCW發射信號的信號生成器。發射信號具有多個連續調制塊。每一個調制塊包括若干個第一類型啁啾和若干個第二類型啁啾，每個第一類型啁啾具有第一斜率，每個第二類型啁啾具有不同于第一斜率的第二斜率。相同類型的兩個連續的啁啾具有頻率偏移。系統還包括信號處理單元，該信號處理單元基于發射信號和接收信號并且使用第一類型啁啾和第二類型啁啾來處理混合信號，以便確定目標對象的距離和速度。

根據本發明的另一個方面，提供了一種通過發送調頻連續波(FMCW)發射信號和接收來自目標對象的發射信號的發射信號反射作為接收信號來確定目標對象的距離和速度的對象檢測方法。方法包括生成FMCW發射信號的步驟。發射信號具有多個連續相同的調制塊。每一個調制塊包括若干個第一類型啁啾和若干個第二類型啁啾，每個第一類型啁啾具有第一斜率，每個第二類型啁啾具有不同于第一斜率的第二斜率。相同類型的兩個連續的啁啾具有頻率偏移。方法還包括步驟：基于發射信號和接收信號并且使用第一類型啁啾和第二類型啁啾來處理混合信號，以便確定目標對象的距離和速度。

根據另一個方面，提供了一種計算機程序，計算機程序包括用于使得計算機執行根據本發明所述的方法步驟的程序裝置(當所述計算機程序在計算機上被執行時)，以及上面存儲有指令的計算機可讀非瞬時介質，所述指令當在計算機上被執行時，使得計算機執行根據本發明所述的方法步驟。

在從屬權利要求中定義了本發明的優選實施例。將會理解，所要求的方法、所要求的計算機程序和所要求的計算機可讀介質具有與所要求的系統類似和/或相同的并且如在從屬權利要求中所定義的優選實施例。

一方面，本發明基于組合啁啾斜率差異的思想，這意味著使用具有不同斜率的不同類型的啁啾，并且另一方面，本發明基于組合部分頻移的思想，這意味著存在相同類型的啁啾之間的頻率偏移。兩種類型的啁啾被用于信號處理。因此，一方面，實現了增加最大的明確可檢測速度(速率)。這尤其允許更好地明確區分相同距離上的兩個對象，特別是當使用較高頻率的信號時，例如在短或中距離雷達系統中。另一方面，減少了測量時間，特別是，減少了一個調制塊所需的時間。因此，增加了檢測更新率。

附圖說明

根據以下所述實施例，本發明的這些和其它方面將是明顯的，并且下面參考以下所述實施例對其進行更詳細的說明。在附圖中

圖1根據實施例示出了對象檢測系統的示意圖；

圖2根據第一實施例示出了FMCW發射信號的圖形；

圖3示出了示出使用圖2的FMCW發射信號檢測具有增加速度的目標對象的圖形；

圖4示出了示出使用圖2的FMCW發射信號多次檢測具有隨機速度的目標對象的圖形；

圖5根據第二實施例示出了FMCW發射信號的圖形；