具有监控同类发射信号序列频率位置的功能的雷达系统技术方案

用于检测机动车辆周围环境并实现一驾驶员辅助功能和/或自主驾驶操作的雷达系统的方法具有下列步骤:借助能控制或能调节的振荡器生成一频率调制，在发射频率经调制的发射信号中生成K0(K0>1)的序列，发射信号分别具有相同的额定频率曲线，尤其是具有起始频率的变化以及与此相同的中心频率变化，必要时频率位置的变化除外，借助发射装置辐射出发射信号，借助接收装置接收在目标处被反射的发射信号，分析发射信号的频率位置，以及借助信号处理装置分析评估所接收的信号，尤其是用于目标检测，其特征在于，确定超越K0发射信号所产生频率位置的实际曲线，尤其是发射信号起始频率、中心频率或中频的实际曲线，或其例如由于频率不稳定或频率漂移作用造成与额定曲线的绝对或相对偏差，不确定的恒定部分除外，其中，每个发射信号使用时间离散的信号，所述离散分别包括有关发射信号频率曲线的信息，这类信息优选分别通过采样模拟信号或通过在预定时间点读取自运行计数器生成，该时间离散的信号通过K0发射信号在其相位的位置和/或初始值方面是非标准的，并在分析评估此时间离散的信号过程中明确进行标准化或隐含消去其相位的位置和/或其初始值的影响，并根据由此计算出的实际曲线和/或由此计算出的实际曲线与频率位置额定曲线和/或由此推导出的质量标准之间的偏差，对振荡器控制进行校正和/或对所接收的信号的分析评估进行校正和/或对驾驶辅助功能和/或自主驾驶操作进行调整匹配，甚至禁用这些功能。

Radar system with the function of monitoring the frequency position of the same transmitted signal sequence

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有监控同类发射信号序列频率位置的功能的雷达系统
本专利技术涉及一种用于机动车辆中驾驶员辅助系统的雷达系统。雷达系统具有用于通过同类发射信号序列对频率位置进行分析和监控的、根据本专利技术所述装置和方法。如果频率位置曲线严重偏离发射信号序列的额定曲线，则要么采用校正措施，要么部分或完全禁用驾驶辅助系统。
技术介绍
越来越多的机动车辆配备了驾驶员辅助系统，这类系统借助传感器系统检测周围环境，并从由此识别的交通情形中启动车辆的自动反应和/或对驾驶员做出提示、尤其是提出警告。在此，人们将系统功能分为舒适性功能和安全性功能。目前，作为舒适性功能，FSRA(全速范围自适应巡航控制)起着最重要的作用。只要交通情形允许，车辆将固有速度调节到驾驶员预先设置的期望速度，否则将自动调整固有速度以适应实际交通情形。安全功能目前有多种形式。其中一组构成了紧急情况下用于缩短制动或停车距离的功能；有多种多样相应的驾驶员辅助功能，从用于减少制动等待时间(预充注)的制动装置自动预充注、经改进的制动辅助系统(BAS+)，直至自主紧急制动。另一组是变道功能：如果驾驶员想要进行危险变道时，也就是当旁边车道上一车辆处于死角(被称为BSD—“盲点探测系统”)或快速从后方接近时(LCA—“变道辅助系统”)，该功能警告驾驶员或对转向进行干预。然而，在可预见的未来，不仅向驾驶员提供辅助功能，而且驾驶员的任务将越来越多地由车辆本身自主完成，即驾驶员越来越多地被替代；即人们所说的自主驾驶。上述类型的系统会使用雷达传感器，通常还与例如摄像机传感器等其他技术的传感器结合使用。雷达传感器的优点是，即使在不良天气条件下也能可靠工作，并且除了与目标的间距外，还可通过多普勒效应直接测量其径向相对速度。在此，作为发射频率使用的是24GHz、77GHz和79GHz。因为不断增加的功能范围以及此类系统的干预，对传感器在可靠性方面的要求变得越来越高。雷达图像必须符合实际情况，即目标参数，尤其是距离、相对速度和角度必须正确，不得漏看目标并不得报告在实际情况中完全不存在的所谓幻象目标。雷达传感器的核心要素是发射频率的调制，以便能测量距离和相对速度。在此，最通用的调制方式是频率调制，尤其是频率的线性变化，其中，常使用同类线性调制发射信号序列。由于个别发射信号的错误频率位置(例如中心频率)(例如由于个别开关部件或原则上频率不稳定或频率漂移造成的失灵或功能故障)，可能出现上述错误，即错误测量的目标参数、未检测到目标以及幻象目标。由此，通过雷达系统执行的驾驶员辅助系统可能出现错误的运作模式；在紧急制动辅助功能中，例如可能由于幻象目标而非法激活紧急制动功能，因此可能导致有严重后果，甚至造成人员死亡的后车追尾撞车事故。在DE102016214808中介绍了一种基于周期计数器通过同类发射信号序列对频率位置曲线进行分析的装置和方法，该周期计数器在每个发射信号开始时被初始化(即非自运行)并在每个发射信号结束时读取其数值。如果频率位置曲线超出发射信号，严重偏离额定曲线，则或采取校正措施，或部分或完全禁用驾驶辅助系统。对文中所提出的方法应考虑到，在较高频率下计数器很难实现或实现的耗费很高(尤其是时间上准确的读取)并且计数器的功率消耗很高(也由于相对较长的计数器长度)。为降低计数器频率，可前置分频器或混频器。但前置的分配器有一缺点，即频率分析的精度随着分频系数的增加而降低；前置的混频器需要生成高频范围内的另一信号，因此耗费显著增加。
技术实现思路
本专利技术的任务是，为雷达系统提出通过同类发射信号序列对频率位置进行分析的装置和方法，这些装置和方法与DE102016214808中所述方法不同，并通过技术边沿条件以及实施技术方面更为有益。尤其是提出可使用较大分频系数工作或计数器无需重新初始化的方法。该任务原则上是借助一种根据权利要求1至14所述的方法或雷达系统解决的。本专利技术的优势源自这样一种事实，即可实现对雷达系统频率位置的监控，以便在频率位置曲线与额定曲线存在严重偏差时，能采用校正措施或部分或完全禁用驾驶辅助系统，由此避免驾驶辅助系统的功能故障。根据本专利技术所述，用于检测机动车辆周围环境并实现驾驶员辅助功能和/或自主驾驶操作的雷达系统的方法具有下列步骤，借助能控制或能调节的振荡器生成一频率调制；生成在发射频率中经调制的发射信号序列K0(K0>1)，这些发射信号分别具有相同的额定频率曲线，必要时频率位置的变化，尤其是初始频率以及同样重要的中心频率的变化除外)；借助发射装置辐射发射信号；借助接收装置接收在目标处反射的发射信号；分析发射信号的频率位置，并借助信号处理装置分析评估所接收的信号，尤其是用于目标检测，其中，确定超越K0发射信号所产生频率位置的实际曲线，尤其是发射信号起始频率、中心频率或中频的实际曲线，或其例如由于频率不稳定或频率漂移作用造成与额定曲线的绝对或相对偏差，不确定的恒定部分除外，其中，每个发射信号均使用一个时间离散的信号，该时间离散的信号分别包含关于发射信号频率曲线的信息，并优选分别通过采样模拟信号或通过读取规定时间点的自运行计数器的方式生成，该时间离散的信号通过发射信号K0在其相位和/或初始值位置方面是非标准的，并在分析评估此时间离散的信号过程中明确进行标准化或隐含消去其相位的位置和/或其初始值的影响，并根据由此计算出的实际曲线和/或由此计算出的实际曲线与频率位置额定曲线和/或由此推导出的质量标准之间的偏差，对振荡器控制进行校正和/或对所接收的信号的分析评估进行校正和/或对驾驶辅助功能和/或自主驾驶操作进行调整匹配，甚至禁用这些功能。此外，用于雷达系统的方法优选设置用于，为了分析，使用一相对于发射信号通过分频降低系数T>1和/或通过混频降低频率的信号，这些通过发射信号得出的低频信号必要时在滤波后进行采样，通过发射信号得出的已被采样的信号必要时再进一步滤波后分别在一个或多个时间段内为每个发射信号确定一个复值，尤其是这可将各相应时间段的采样值至少以近似的方式校正预期的、根据发射信号的额定频率曲线得出的相位前移，并将累加这些经相位校正的每个时间段的采样值，其中，关于发射信号K0的单一或多个时间段优选至少具有近似相同的位置，并借助已确定的复值描述关于发射信号K0的频率位置实际曲线或其与额定曲线的偏差，尤其是基于这些值的相位位置，因此在以下内容中，这些值也被称为相位特征值。在采样信号是实值并在所考虑的时间段内，至少以近似方式转换成其分析信号，即仅有正或负频率分量的复值信号，其中，为此优选使用零点位于该频率调制信号段各相应中心频率正频或负频附近的一级希尔伯特滤波器。在一有益的设计方案中，在用于雷达系统的方法中可通过希尔伯特滤波器以及相应时间段相位校正采样值的累加，实现采样值和优选预先计算的参数矢量之间的标积。在用于雷达系统的方法中，为将相位特征值配对，可优选分别构成其相位差，其中，每个值对的两个数值分别属于有关发射信号同类位置的时间段，并至少在两个时间段之间分别以近似的方式具有相同的时间间隔和相同的频率曲线，并从这些相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测机动车辆周围环境并实现驾驶员辅助功能和/或自主驾驶操作的雷达系统的方法，具有下列步骤：/n-借助能控制或能调节的振荡器生成一频率调制，/n-在发射频率经调制的发射信号中生成K0(K0>1)的序列，发射信号分别具有相同的额定频率曲线，必要时频率位置的变化除外，尤其是起始频率的变化以及与此相同的中心频率变化除外，/n-借助发射装置辐射出发射信号，/n-借助接收装置接收在目标处被反射的发射信号，/n-分析发射信号的频率位置，以及/n-借助信号处理装置分析评估所接收的信号，尤其是用于目标检测，/n其特征在于，确定K0发射信号所产生频率位置的实际曲线，尤其是发射信号起始频率、中心频率或中频的实际曲线，或发射信号例如由于频率不稳定或频率漂移作用造成的、与额定曲线的绝对或相对偏差，不确定的恒定部分除外，其中，/n-每个发射信号使用一时间离散的信号，所述时间离散的信号分别包括有关发射信号的频率曲线的信息，以及优选分别通过采样模拟信号或通过在预定时间点读取自运行计数器生成，/n-该时间离散的信号通过K0发射信号在其相位的位置和/或初始值方面是非标准的，以及/n-在分析评估此时间离散的信号过程中明确进行标准化或隐含消去其相位的位置和/或其初始值的影响，以及/n-根据由此确定的实际曲线和/或由此确定的实际曲线与频率位置额定曲线的偏差和/或由此推导出的质量标准，对振荡器控制进行校正和/或对所接收的信号的分析评估进行校正和/或对驾驶辅助功能和/或自主驾驶操作进行调整匹配，甚至禁用这些功能。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170505 DE 102017207607.01.一种用于检测机动车辆周围环境并实现驾驶员辅助功能和/或自主驾驶操作的雷达系统的方法，具有下列步骤：
-借助能控制或能调节的振荡器生成一频率调制，
-在发射频率经调制的发射信号中生成K0(K0>1)的序列，发射信号分别具有相同的额定频率曲线，必要时频率位置的变化除外，尤其是起始频率的变化以及与此相同的中心频率变化除外，
-借助发射装置辐射出发射信号，
-借助接收装置接收在目标处被反射的发射信号，
-分析发射信号的频率位置，以及
-借助信号处理装置分析评估所接收的信号，尤其是用于目标检测，
其特征在于，确定K0发射信号所产生频率位置的实际曲线，尤其是发射信号起始频率、中心频率或中频的实际曲线，或发射信号例如由于频率不稳定或频率漂移作用造成的、与额定曲线的绝对或相对偏差，不确定的恒定部分除外，其中，
-每个发射信号使用一时间离散的信号，所述时间离散的信号分别包括有关发射信号的频率曲线的信息，以及优选分别通过采样模拟信号或通过在预定时间点读取自运行计数器生成，
-该时间离散的信号通过K0发射信号在其相位的位置和/或初始值方面是非标准的，以及
-在分析评估此时间离散的信号过程中明确进行标准化或隐含消去其相位的位置和/或其初始值的影响，以及
-根据由此确定的实际曲线和/或由此确定的实际曲线与频率位置额定曲线的偏差和/或由此推导出的质量标准，对振荡器控制进行校正和/或对所接收的信号的分析评估进行校正和/或对驾驶辅助功能和/或自主驾驶操作进行调整匹配，甚至禁用这些功能。


2.根据权利要求1所述的用于雷达系统的方法，其特征在于，
为了分析，使用相对于发射信号通过分频降低系数T>1和/或通过混频降低频率的信号，
必要时在滤波后对这些通过发射信号得出的低频信号进行采样，
通过发射信号得出的、被采样的信号必要时在进一步滤波后分别在一个或多个时间段内针对每个发射信号确定一个复值，尤其是，
至少以近似的方式以根据发射信号的额定频率曲线得出的、预期的相位前移修正各相应时间段的采样值，以及
累加这些经相位校正的每个时间段的采样值，
其中，发射信号K0上单一或多个时间段优选具有至少近似相同的位置，
以及借助如此确定的复值表征K0发射信号上的频率位置实际曲线或其与额定曲线的偏差，尤其是基于这些值的相位位置，因此这些值的相位位置在以下也被称为相位特征值。


3.根据权利要求2所述的用于雷达系统的方法，其中，所采样信号是实值并在所考虑的时间段内，至少以近似方式转换成其分析信号，即仅有正或负频率分量的复值信号，其中，为此优选使用零点位于该频率调制的信号段各相应中心频率正频或负频附近的一级希尔伯特滤波器。


4.根据权利要求3所述的用于雷达系统的方法，其中，希尔伯特滤波器以及相应时间段中相位校正的采样值的累加通过采样值和优选预先计算的参数矢量之间的标积实现。


5.根据权利要求2到4中任一项所述的用于雷达系统的方法，其中，
分别形成相位特...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·温特曼特尔，
申请(专利权)人：康蒂特米克微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE