用于确定远离的对象的间距和相对速度的方法技术

一种用于确定至少一个远离观察点的对象的间距(R)和相对速度(v)的方法，所述方法包括以下方法步骤：-从所述观察点连续发射各一信号周期(TChirp)的至少一个第一和第二电磁信号；-所述信号由具有恒定的频率和预给定的相同的持续时间的信号区段(突发)组成，其中信号的信号区段借助频率步扫过预给定的调制范围；-通过以下方式相互交错地发射所述信号：使得不同信号的信号区段在时间上相互连接，其中在不同信号的相互连接的信号区段之间存在频率跳变；-接收由对象作为回波信号反射的信号并且进行与发射信号的混频操作，用于将接收信号变换到同一个模拟信道中的基频带中；-进行模数转换并且采样所接收的回波信号的信号区段并且对于每一个信号区段提取至少一个采样值；-借助傅立叶变换级分开地分析处理所发射的不同信号的不同回波信号的采样值并且确定相应于所述信号区段的峰的频率并且确定所发射的信号的回波信号之间的相位差，其特征在于，以与所述第一信号(A)的相应信号区段的频率相同的频率发射所述第二信号(B)的信号区段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定至少一个远离观察点的对象的间距和相对速度的方法， 所述方法包括以下方法步骤： -从观察点连续发射各一个信号周期(Tchirp)的至少一个第一和第二电磁信号； -所述信号由具有恒定的频率和预给定的相同的持续时间的信号区段(Bursts:突 发)构成，其中信号的信号区段借助频率步扫过预给定的调制范围； -通过以下方式相互交错地发送所述信号：使不同信号的信号区段在时间上彼此 连接，其中在不同信号的彼此连接的信号区段之间存在频率跳变； -接收由对象作为回波信号反射的信号并且与发射信号进行混频操作，以便将接 收信号变换到一个共同的模拟通道中的基频带中； -进行模数转换并且采样所接收的回波信号的信号区段并且对于每一个信号区段 提取至少一个采样值； -借助傅立叶变换级分开地分析处理所发射的不同信号的不同回波信号的采样值 并且确定相应于信号区段的峰的频率并且确定所发射的信号的回波信号之间的相位差。
技术介绍
所述方法尤其可以用于检测道路交通中的交通参与者。在此，观察点可以是地点 固定的，例如如果在繁忙的道路、交叉路口或其它交通焦点上检测交通流量。所述方法的另 一应用领域是驾驶员辅助系统。所述驾驶员辅助系统基于:检测并且分析处理相对于可能 运动的车辆的交通，从而必要时可以识别导致警告信号的触发的或者必要时在紧急情况下 干预车辆的引导的危急情况。这种类型的已知的系统能够调节与前方行驶的车辆的间距、 识别车道变换时的碰撞危险以及必要时在与障碍物的碰撞危险时触发紧急制动。 对于所述系统而言本质是，能够可靠识别多个对象并且也能够给所述对象分配正 确的相对速度。本专利技术涉及连续发射的电磁信号、尤其雷达信号。对于交通应用而言，76与77GHz 以及24与24.25GHz之间的频率带尤其重要。在这些高的频率时，由于短的波长4mm或 12.5mm，所以能够实现具有非常小的结构大小的天线，从而用于雷达传感器的空间需求是 小的并且能够将所述雷达传感器不显著地安装在车辆上。原则上，可以借助以恒定频率发射的、由运动对象反射的信号来确定运动对象的 相对速度，其方式是，确定由多普勒效应引起的频率移位。为了能够求取所发射、所反射并 且再次接收的信号的渡越时间（Laufzeit)(由此得出间距确定），已知的是周期性地改变、 例如线性地增大或线性地减小所发射的信号的频率。所发射和在此所接收的信号之间的频 率差包含关于间距的信息，然而仅仅当对象相对于观察点不运动时才以唯一的方式。否则， 由于间距测量和多普勒效应的重叠产生多义性。通过所发射的信号或信号周期的适合构 造，能够至少部分地排除多义性。因此例如的已知是，发射多个不同的信号周期(T chirp)，以 便通过各个Tchirp以及整个信号的分析处理来计算唯一的测量值。其不利在于通过多个 TOnrj^使用增大的测量时间，所述测量时间不仅对于警告应用而言而且对于在紧急情况中 对车辆的引导的干预而言是紧要的。因此为了缩短测量时间已知的是，使多个发射信号相互交错，其方式是，对于例如 两个信号构成信号区段并且交替地发射第一信号的信号区段、第二信号的信号区段等。在 此，相互交错的信号的数量原则上没有限制。 在通过EP 1 325 350 B1已知的在开始时所述类型的方法中，发射具有恒定频率 的信号区段。信号的信号区段在信号周期(TChirp)期间通过相关信号的信号区段的频率的阶 梯状突然跳变扫过预给定的调制范围（f Sw_)。通过在一个信号区段内使用恒定的频率，能 够进行快速且稳定的分析处理。分析处理原理基于：由于所进行的频率确定和相位确定，在 距离速度坐标系中存在各一个多义性直线。然而可以求取两个直线的交点，所述交点能够 唯一地实现对象的地点和相对速度的期望分配。对于无错误的分析处理而言有意义的是， 如此构造两个多义性直线，使得它们尽可能或几乎相互垂直。可以通过调制范围的选择在 其斜率方面来调节由频率测量得出的直线，而对于由相位确定得出的直线的倾斜而言，两 个相互交错地发射的信号之间的频率移位是重要的。因此，两个相互交错的信号的信号区 段之间的频率差表示以下参数:借助所述参数可以影响用于分析处理的信噪比。 已知的方法已经在实践中经过检验。然而，对于困难的监视情况需要将三或四个 不同的信号相互交错，以便实现在距离方面唯一的测量结果。因此，分析处理耗费是显著的 并且需要不仅有效率的算法而且快速的计算性能。此外，对于更复杂情况的分析处理而言， 在用于实施所述方法的装置的发射器部件中也需要显著的耗费。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务在于，如此构型开始时所述类型的方法，使得在没有测量时 间的显著延长的情况下对于复杂的情况也能够实现简化的分析处理。 为了解决所述任务，开始时所述方法根据本专利技术的特征在于，借助与第一信号的 相应信号区段的频率相同的频率来发射第二信号的信号区段。 因此，根据本专利技术的方法基于:第一信号和第二信号的信号区段之间的频率差为 零。在最简单的情形中，第二信号视为相对于第一信号仅仅在时间上移位并且此外可以相 同地构造。 根据本专利技术的方法基于以下认识:借助第一信号和第二信号的信号区段之间的频 率差为零，距离速度坐标系中的多义性直线平行于距离坐标延伸并且因此与地点无关。因 此，在相位测量时可以直接且唯一地确定相对速度，因为测量结果与对象和观察点之间的 距离不存在相关性。通过这种方式，可以求取速度并且将其输入到多义的频率测量中，从而 由频率测量能够唯一地实现相对于所确定的速度值的距离确定。 通过本专利技术不排除，在信号交错时也使用第三信号。然而示出，甚至对于复杂情况 而言两个相互交错的信号的使用是定期足够的。 在此，所述分析处理优选以自身已知的方式通过所接收的信号的正交调制来实 现，即虚部和实部的分离。将通过这种方式变换到基频带中的信号数字化并且逐信号地分 开地单独进行快速傅立叶变换。然后，以通常的方式根据阈值方法在频率范围中求取因此 分配给确定的频率的峰。对于每一个信号求取频率。随后，求取相应频率的相位并且构成两 个所接收的信号的相位差。频率包含相对速度和间距作为参数。因为通过相位差确定已经 可以求取速度，所以能够以简单的方式计算所属的间距。得出以下:在相同频率的信号区段方面两个信号的时间移位优选应当至少具有三 个信号区段的长度。更小的时间移位引起用于待求取的速度的相位测量的小的说服力，因 为所测量的相位的与速度相关的斜率变得过小并且因此随之带来过小的信噪比。三个或五 个突发宽度的间距引起测量直线的显著更大的斜率并且因此引起速度的显著改善的求取。 第二信号相对于第一信号的更大的时间移位可以进一步增大速度确定的灵敏度，但引起测 量时间的并且因此响应速度的显著延长。【附图说明】以下根据在附图中示出的实施例进一步阐述本专利技术。附图示出：图1:两个相互交错地发射的信号的示意图；图2 :RV图中的多义性直线的示图；图3当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定至少一个远离观察点的对象的间距(R)和相对速度(v)的方法，所述方法包括以下方法步骤：从所述观察点连续发射各一信号周期(TChirp)的至少一个第一和第二电磁信号；所述信号由具有恒定的频率和预给定的相同的持续时间的信号区段(突发)组成，其中，信号的所述信号区段借助频率步扫过预给定的调制范围；通过以下方式相互交错地发射所述信号：使不同信号的信号区段在时间上彼此连接，其中，在不同信号的彼此连接的信号区段之间存在频率跳变；接收由对象作为回波信号反射的信号并且进行与发射信号的混频操作，以便将所接收的信号变换到一个共同的模拟信道中的基频带中；进行模数转换并且采样所接收的回波信号的信号区段并且对于每一个信号区段提取至少一个采样值；借助傅立叶变换级分开地分析处理所发射的不同信号的不同回波信号的采样值并且确定相应于所述信号区段的峰的频率并且确定所发射的信号的回波信号之间的相位差，其特征在于，以与所述第一信号(A)的相应信号区段的频率相同的频率发射所述第二信号(B)的信号区段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·蒙德，F·基里施，
申请(专利权)人：S·M·S·斯玛特微波传感器有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE