用于求取至少一个目标的径向相对加速度的方法和雷达设备技术

公开一种用于借助雷达波求取目标或对象的加速度的方法。在第一步骤中，通过至少一个发送设备发送至少一个雷达发送信号。接收由目标所反射的至少一个雷达接收信号，并且随后将所述雷达接收信号传输给分析处理单元。分析处理单元将所述雷达接收信号转换为数字测量值并且用于进一步处理所述数字测量值。在另一步骤中，对所述数字测量值进行二维傅立叶变换。根据最终所得的幅度谱或距离‑速度谱，基于峰值探测至少一个目标反射。基于距离‑速度谱，求取目标与发送设备的至少一个距离、目标相对于所述发送设备的至少一个径向速度和至少一个横向速度。随后确定至少一个目标相对于所述发送设备的取向的至少一个角度。基于对距离、径向速度和角度的确定或计算，分离出对于估计而言分别重要相关的信号分量。对于实际目标或对象的至少一个目标反射，在执行傅里叶逆变换之后，由剩余的重新变换的测量值近似地计算至少一个径向加速度。此外还公开一种雷达设备。

Method and radar equipment for obtaining radial relative acceleration of at least one target

A method for obtaining acceleration of a target or an object by means of radar waves is disclosed. In the first step, at least one radar transmission signal is transmitted through at least one transmission device. Receiving at least one radar received signal reflected by the target, and then transmitting the radar received signal to the analysis processing unit. The analysis processing unit converts the radar received signal into a digital measurement value and is used for further processing the digital measurement value. In another step, a two-dimensional Fourier transform is performed on the digital measurement value. At least one target reflection is detected based on the peak value according to the final amplitude spectrum or distance \u2011 velocity spectrum. Based on the distance \u2011 velocity spectrum, at least one distance between the target and the transmitting device, at least one radial velocity of the target relative to the transmitting device and at least one lateral velocity are calculated. At least one angle of the orientation of at least one target with respect to the transmitting device is then determined. Based on the determination or calculation of distance, radial velocity and angle, the signal components which are important for estimation are separated. For the reflection of at least one target of an actual target or object, at least one radial acceleration is approximately calculated from the remaining re transformed measurements after performing the inverse Fourier transform. In addition, a radar device is disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于求取至少一个目标的径向相对加速度的方法和雷达设备
本专利技术涉及一种用于借助雷达波求取目标的加速度的方法，本专利技术还涉及一种用于执行该方法的设备。
技术介绍
可以在不同的车辆中使用雷达传感器或雷达设备来定位障碍物或其他车辆。由此，能够实现例如在有碰撞危险的情况下自动地触发制动过程。此外能够实现：受雷达支持地(例如通过自适应巡航控制)来辅助驾驶员保持车道或保持与前方行驶的车辆的距离。尤其在机动车领域中，雷达设备也可以用于识别视野死角中的对象并且例如警告驾驶员提防发生碰撞。在雷达设备中通过至少一个发送设备发送经调制的发送信号。所述发送信号由位于发送范围内的对象反射。由接收设备记录并且随后分析处理所反射的信号或接收信号。例如对于FMCW(调频连续波)雷达设备而言，通过调制发送信号，可以除距离之外还确定对象的相对速度。在此，在发送信号与被分析处理的接收信号之间存在频率差或延迟。例如，在DE102012220879A1中描述一种用于确定相对速度的相应方法。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务可以视为提供一种雷达设备和一种方法，该方法能够借助雷达波实现雷达设备与目标之间的距离的确定、目标的相对速度的确定以及目标的加速度的求取。该任务借助独立权利要求的相应主题来解决。本专利技术的有利构型分别是从属权利要求的主题。根据本专利技术的一方面，提供一种借助雷达波求取目标或对象的加速度的方法。在第一步骤中，通过至少一个发送设备发送至少一个雷达发送信号。接收由目标所反射的至少一个雷达接收信号，并且随后将所述至少一个雷达接收信号传输给分析处理单元。分析处理单元将雷达接收信号转换成数字测量值，并且该分析处理单元用于进一步处理该数字测量值。在另一步骤中，对数字测量值进行二维傅立叶变换。由最终所得的幅度谱或距离-速度谱，根据峰值探测或选择至少一个目标反射。基于距离-速度谱，求取目标与发送设备的至少一个距离以及目标相对于发送设备的至少一个径向速度。随后，确定至少一个目标相对于发送设备的取向的至少一个角度以及至少一个横向速度。基于距离、径向速度和角度的确定或计算，除了恰好应对其估计加速度的目标反射之外，排除所有其他的目标反射。对于实际目标或对象的至少一个目标反射，在执行傅里叶逆变换之后，由剩余的重新变换的测量值近似地计算出至少一个径向加速度。因此，可以在附加地考虑至少一个目标相对于雷达设备的横向速度或速度的横向分量的情况下确定至少一个目标的径向加速度。因此，可以将目标的所求取的径向加速度作为附加信息提供用于随后的追踪、聚类、目标分类等。可以避免：在追踪时，从测量到测量的反射位置的错误分配对加速度估计产生影响。相对径向加速度的附加信息例如可以优化自动紧急制动功能。在此重要相关的例如是：目标加速远离还是减速远离具有雷达设备的车辆。与在同一方向上同时加速相比，由于前方行驶车辆的制动而可能将情况评估为更紧急的。通过附加地测量或估计目标相对于发送设备的角度，可以在使用数字测量数据时至少部分地排除假目标(Geisterziele)。也可以以单独的测量序列的形式或者通过附加的测量设备执行为此所需的测量。优选地，取决于该方法的应用，对距离-速度谱中的目标反射的至少一个峰值进行探测或选择。如果例如将该方法用于制动辅助系统，则前方行驶的目标尤其是重要相关的。相反，当在自适应巡航控制中使用该方法时，横向定位的对象或车辆也是重要相关的。在此，峰值的选择不局限于提到的用于进行说明的示例。根据一种实施例，可以通过至少一个发送设备和/或通过附加的接收设备接收所反射的至少一个雷达接收信号。由此，发送设备既可以发送雷达发送信号形式的雷达波，也可以接收雷达接收信号形式的所反射的雷达波。由此，可以更紧凑地实施发送设备。根据另一实施例，通过屏蔽或通过开窗(Fensterung)使至少一个目标反射与其他目标反射分离。在此，在距离-速度谱中，可以将不属于当前对其估计加速度的相应目标反射的峰值(或峰和值)置于0。以这种方式，还可以滤除不唯一明确的或有错误的干扰反射或假目标。因此，对数字测量值的进一步处理被限于实际目标的数字测量值。根据另一实施例，通过估计至少一个峰值的位置和复值幅度来重构至少一个目标反射。由此，例如可以借助插值法对峰值进行近似，并且例如可以通过函数来模拟属于峰值的信号。因此，可以简化对数字测量值的进一步处理，并且基于所模拟的函数执行该进一步处理。根据另一实施例，通过对至少一个雷达发送信号的传播时间测量来确定至少一个真实目标与发送设备的至少一个距离。在此，该方法例如可以具有插入的测量序列，该测量序列仅仅用于距离测量。由此，可以简化地求取至目标的距离。这既可以借助雷达设备也可以借助附加的距离测量装置来实现。根据另一实施例，通过由至少两个所反射的雷达接收信号的计算来确定至少一个目标相对于发送设备的至少一个速度。在此，可以使用附加的测量序列，根据多个按时间顺序进行的距离测量来求取径向和横向的相对速度。替代地，为此可以额外使用附加的雷达设备、视频测量设备或激光测量设备。根据本专利技术的另一方面提供一种雷达设备，该雷达设备具有：用于发送至少一个雷达发送信号的至少一个发送设备、用于接收至少一个所反射的雷达接收信号的至少一个接收设备、用于将雷达接收信号转换成数字测量值并且用于处理该数字测量值的分析处理单元。在此，基于通过分析处理单元对如下值的确定或计算来排除除了当前对其估计加速度的目标反射之外的所有目标反射：发送设备与目标的距离、目标相对于发送设备的径向速度以及发送设备的取向与目标之间的角度。此外，分析处理单元可以基于针对真实目标的目标反射所处理的数据，在执行傅里叶逆变换之后由经变换的测量值近似地计算出径向加速度。由此，雷达设备尤其可以用于改善机动车领域中的辅助功能。这种雷达设备也可以作为激光雷达(光探测和测距)设备或者基于超声实现。根据一种实施例，通过分析处理单元能够基于硬件地和/或基于软件地进一步处理数字测量值。在此，根据应用情况，分析处理单元可以以软件的形式(例如在数字信号处理器内或微控制器内)和/或以硬件的形式实施。基于硬件地，分析处理单元例如可以作为集成电路或现场可编程门阵列实现。附图说明以下基于高度简化的示意图详细阐释本专利技术的优选实施例。在此示出：图1示出根据第一实施例的雷达设备的示意图；图2示出根据第一实施例的方法的流程；图3示出用于选择目标的峰值的流程；图4示出根据第一实施例的方法的示意性距离-速度谱，该距离速度谱相应于图3中的细节A；图5a-b示出一些重要相关的矢量和变量的概览；图6示出作为根据第一实施例的方法的一个步骤的用于估计径向加速度的示意图。在附图中，相同的结构元件分别具有相同的附图标记。具体实施方式图1示出根据第一实施例的雷达设备1。通过发送设备2发射作为斜坡形调频的雷达发送信号的多个雷达波。发送设备2由发送器3和发送天线7构成。发送器3操控发送天线7。根据该实施例，使用快速线性调频调制。在未示出的测量区间T测量期间，发送M个短波调频的斜坡形雷达发送信号。在此，雷达发送信号彼此具有时间间隔Trr并且具有相应的持续时间T调制。斜坡彼此间的时间间隔Trr与斜坡的或斜坡形调频的雷达发送信号的持续时间具有相同的数量级。这种时间间隔Trr可以稍微大于或小于斜坡持续时间。斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于借助雷达波求取目标(4)的加速度的方法(10)，所述方法具有以下步骤：通过至少一个发送设备(2)发送至少一个斜坡形调频的雷达发送信号，并且接收由至少一个目标反射的至少一个雷达接收信号，将所述雷达接收信号传输给分析处理单元(8)，并且将所接收的至少一个雷达接收信号转换(11)成数字测量值，由所述数字测量值的幅度谱执行二维傅里叶变换(12)，在幅度谱中，根据峰值探测(13)目标(4)的至少一个目标反射，确定(14)目标(4)与所述发送设备(2)的至少一个距离(r)、目标(4)相对于所述发送设备(2)的至少一个径向速度vr和至少一个横向速度(vq)，确定所述至少一个目标(4)相对于所述发送设备(2)的取向的至少一个角度(α，15)，其特征在于，基于对所述距离(r，14)、相对径向速度(vr)和所述角度(α，15)的确定，对除了目标(4)的相应目标反射之外的所有其他目标反射和干扰进行抑制，并且针对物理目标(4)的目标反射，在执行傅里叶逆变换(17)之后，由经变换的测量值近似地计算(18)径向加速度(ar)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.17 DE 102017204496.91.一种用于借助雷达波求取目标(4)的加速度的方法(10)，所述方法具有以下步骤：通过至少一个发送设备(2)发送至少一个斜坡形调频的雷达发送信号，并且接收由至少一个目标反射的至少一个雷达接收信号，将所述雷达接收信号传输给分析处理单元(8)，并且将所接收的至少一个雷达接收信号转换(11)成数字测量值，由所述数字测量值的幅度谱执行二维傅里叶变换(12)，在幅度谱中，根据峰值探测(13)目标(4)的至少一个目标反射，确定(14)目标(4)与所述发送设备(2)的至少一个距离(r)、目标(4)相对于所述发送设备(2)的至少一个径向速度vr和至少一个横向速度(vq)，确定所述至少一个目标(4)相对于所述发送设备(2)的取向的至少一个角度(α，15)，其特征在于，基于对所述距离(r，14)、相对径向速度(vr)和所述角度(α，15)的确定，对除了目标(4)的相应目标反射之外的所有其他目标反射和干扰进行抑制，并且针对物理目标(4)的目标反射，在执行傅里叶逆变换(17)之后，由经变换的测量值近似地计算(18)径向加速度(ar)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述至少一个发送设备(2)发送和/或通过附加的接收设备(6)接收所...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·布罗舍，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE