[發明專利]用于確定遠離的對象的間距和相對速度的方法

有效

• 申請號: 201480029547.2
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN105556334B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: R·蒙德;F·基里施
• 申請（專利權）人: S·M·S·斯瑪特微波傳感器有限公司
• 主分類號: G01S13/58
• 分類號: G01S13/58;G01S13/34
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 曾立

技術領域

本發明涉及一種用于確定至少一個遠離觀察點的對象的間距和相對速度的方法，所述方法包括以下方法步驟：

-從觀察點連續發射各一個信號周期(T_Chirp)的至少一個第一和第二電磁信號；

-所述信號由具有恒定的頻率和預給定的相同的持續時間的信號區段(Bursts：突發)構成，其中信號的信號區段借助頻率步掃過預給定的調制范圍；

-通過以下方式相互交錯地發送所述信號：使不同信號的信號區段在時間上彼此連接，其中在不同信號的彼此連接的信號區段之間存在頻率跳變；

-接收由對象作為回波信號反射的信號并且與發射信號進行混頻操作，以便將接收信號變換到一個共同的模擬通道中的基頻帶中；

-進行模數轉換并且采樣所接收的回波信號的信號區段并且對于每一個信號區段提取至少一個采樣值；

-借助傅立葉變換級分開地分析處理所發射的不同信號的不同回波信號的采樣值并且確定相應于信號區段的峰的頻率并且確定所發射的信號的回波信號之間的相位差。

背景技術

所述方法尤其可以用于檢測道路交通中的交通參與者。在此，觀察點可以是地點固定的，例如如果在繁忙的道路、交叉路口或其它交通焦點上檢測交通流量。所述方法的另一應用領域是駕駛員輔助系統。所述駕駛員輔助系統基于：檢測并且分析處理相對于可能運動的車輛的交通，從而必要時可以識別導致警告信號的觸發的或者必要時在緊急情況下干預車輛的引導的危急情況。這種類型的已知的系統能夠調節與前方行駛的車輛的間距、識別車道變換時的碰撞危險以及必要時在與障礙物的碰撞危險時觸發緊急制動。

對于所述系統而言本質是，能夠可靠識別多個對象并且也能夠給所述對象分配正確的相對速度。

本發明涉及連續發射的電磁信號、尤其雷達信號。對于交通應用而言，76與77GHz以及24與24.25GHz之間的頻率帶尤其重要。在這些高的頻率時，由于短的波長4mm或12.5mm，所以能夠實現具有非常小的結構大小的天線，從而用于雷達傳感器的空間需求是小的并且能夠將所述雷達傳感器不顯著地安裝在車輛上。

原則上，可以借助以恒定頻率發射的、由運動對象反射的信號來確定運動對象的相對速度，其方式是，確定由多普勒效應引起的頻率移位。為了能夠求取所發射、所反射并且再次接收的信號的渡越時間(Laufzeit)(由此得出間距確定)，已知的是周期性地改變、例如線性地增大或線性地減小所發射的信號的頻率。所發射和在此所接收的信號之間的頻率差包含關于間距的信息，然而僅僅當對象相對于觀察點不運動時才以唯一的方式。否則，由于間距測量和多普勒效應的重疊產生多義性。通過所發射的信號或信號周期的適合構造，能夠至少部分地排除多義性。因此例如的已知是，發射多個不同的信號周期(T_Chirp)，以便通過各個T_Chirp以及整個信號的分析處理來計算唯一的測量值。其不利在于通過多個T_Chirp的使用增大的測量時間，所述測量時間不僅對于警告應用而言而且對于在緊急情況中對車輛的引導的干預而言是緊要的。

因此為了縮短測量時間已知的是，使多個發射信號相互交錯，其方式是，對于例如兩個信號構成信號區段并且交替地發射第一信號的信號區段、第二信號的信號區段等。在此，相互交錯的信號的數量原則上沒有限制。

在通過EP 1 325 350 B1已知的在開始時所述類型的方法中，發射具有恒定頻率的信號區段。信號的信號區段在信號周期(T_Chirp)期間通過相關信號的信號區段的頻率的階梯狀突然跳變掃過預給定的調制范圍(f_Sweep)。通過在一個信號區段內使用恒定的頻率，能夠進行快速且穩定的分析處理。分析處理原理基于：由于所進行的頻率確定和相位確定，在距離速度坐標系中存在各一個多義性直線。然而可以求取兩個直線的交點，所述交點能夠唯一地實現對象的地點和相對速度的期望分配。對于無錯誤的分析處理而言有意義的是，如此構造兩個多義性直線，使得它們盡可能或幾乎相互垂直。可以通過調制范圍的選擇在其斜率方面來調節由頻率測量得出的直線，而對于由相位確定得出的直線的傾斜而言，兩個相互交錯地發射的信號之間的頻率移位是重要的。因此，兩個相互交錯的信號的信號區段之間的頻率差表示以下參數：借助所述參數可以影響用于分析處理的信噪比。