[發明專利]具有頻率依賴的波束控制的雷達傳感器

在審

• 申請號: 202110973250.3
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN113740835A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: A·迪瓦爾德
• 申請（專利權）人: IEE國際電子工程股份公司
• 主分類號: G01S13/42
• 分類號: G01S13/42;G01S13/88;G01S13/56;G01S13/04;G01S7/41;H01Q3/22;H01Q1/32;H01Q21/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝

說明了一種具有頻率掃描波束控制的雷達系統，其用于安全帶提醒功能(SBR)和安全氣囊抑制的車內乘員檢測和分類。系統包括天線系統，其主波瓣方向(方位角o)通常隨頻率線性地改變；RF電子收發器電子器件，其具有至少一個發送信道以及一個或多個接收信道，每個信道都具有兩個輸出(I/Q)。由微控制器系統來進行數據采集和信號處理/解釋。

本申請為分案申請，其原申請是2016年6月8日進入中國國家階段、國際申請日為2014年11月28日的國際專利申請PCT/EP2014/075978，該原申請的中國國家申請號是201480067209.8，發明名稱為“具有頻率依賴的波束控制的雷達傳感器”。

技術領域

本發明總體上涉及例如在車輛中的用于乘用檢測的雷達傳感器的技術領域，具體而言，涉及用于乘用檢測(OD)或乘用分類(OC)或安全帶提醒(SBR)功能的具有頻率依賴的波束控制(beam steering)的雷達傳感器。

背景技術

用于乘員分類和檢測的現有技術是基于箔的壓力傳感器系統，其被集成在每一個座位中。箔傳感器在每一個個體座位中的集成導致相對高的集成成本。而且，基于箔的壓力傳感器的布線尤其在可動車輛座位的情況下會引起問題。最終，傳統的基于箔的系統僅可以檢測人們是否直接坐在座位上。不能檢測不在適當位置的情況(如坐在兩個座位之間或者睡在后排長椅上)。

由于高成本，在市場上還沒有建立基于雷達的車載系統。通常，每一個座位都需要單獨的雷達傳感器。

另一方面，雷達技術相比于其它乘用檢測和分類方法提供了一些優勢。它是不接觸且不可見的測量系統，其可以容易地被集成在塑料覆蓋物和織物后面。雷達系統可以測量微米范圍內的最小運動。現有技術的解決方案使用傳統單頻多普勒雷達作為運動傳感器。這不足以得到與乘用狀態以及人在車內還是車外有關的可靠聲明。

發明內容

技術問題

本發明的目的在于提供一種用于乘用檢測的改進的雷達傳感器。通過如權利要求1中所要求保護的本發明來實現該目的。

發明概述

在本發明的可能的實施例中，一種車輛乘用檢測和/或分類系統，包括雷達系統，其具有頻率掃描波束控制。車輛乘用檢測和/或分類系統例如可以用于安全帶提醒功能(SBR)和/或用于諸如安全氣囊之類的輔助約束系統的控制中。雷達系統可以包括天線系統，其主波瓣方向(方位角)隨頻率而改變，最優選地是線性地隨頻率而改變；RF電子收發器電子器件，其具有至少一個發送信道以及一個或多個接收信道，每個信道具有兩個輸出(I/Q)。由微控制器系統來進行數據采集和信號處理/解釋。

雷達系統可以使用具有頻率依賴的輻射方向的天線(例如，一種漏泄波天線或者超材料天線)，以使得天線可以在不同方向進行感測。通過觀測純連續波(CW)信號中的運動，可以確定運動角度的最大值。通過使用先進的自動校準方法，可以提取運動并對其進行分類。這允許區分具有任意運動(由于駕駛狀況)的對象和固有地存在胸部的呼吸運動的人/動物。通過對人/動物的表面進行掃描并解釋反射的運動信號，可以估計人的大小，其進一步允許乘員的分類。

這個系統通過確定乘員的位置可以檢測并分離汽車中的多個乘員。傳統基于到達角度的系統不能分離彼此靠近的對象(例如，并肩坐的乘員)。實際的基于雷達的乘員分類系統針對每一個座位使用單獨的雷達系統(通過天線波瓣、MIMO/MISO雷達而進行空間分離)，這由于多信道電子器件而產生高集成成本和材料成本。

將意識到，提出的雷達傳感器的主要優點如下：

·單個雷達傳感器(具有I/Q輸出的一個單個RF信道)可以用于針對車輛的整個后排長椅對乘用進行檢測和/或分類；

·與集成成本和材料成本相關的杰出的成本效率(同樣相比于傳統雷達系統)；

·作為附加功能的免費的生命體征監測。