使用机动车辆雷达系统的不同传输器的相位编码FMCW斜坡进行改善目标分离的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于确定通过特别是车辆(10)的雷达系统(12)感测的关于至少一个目标物体(18)的至少一条物体信息的方法、一种雷达系统(12)以及一种驾驶员辅助系统(20)。在该方法中，通过至少一个传输器(26a、26b)将传输信号(32a、32b)传输到雷达系统(12)的监测范围(14)中。传输信号(32a、32b)的在至少一个目标物体(18)处反射的回波通过至少一个接收器(30)被接收为接收信号(34a、34b)，并且在必要时成为可由电子控制和/或评估设备(28)使用的形式。对接收信号(34a、34b)进行至少一个多维离散傅里叶变换。从至少一个傅里叶变换的结果确定至少一个目标信号。从至少一个目标信号确定至少一条物体信息。在传输器侧，从调频连续波信号产生至少一个第一传输信号(32a)和至少一个第二传输信号(32b)。通过相对于至少一个第一传输信号(32a)的相位调制来对至少一个第二传输信号(32b)进行编码，从而实现至少一个第一传输信号(32a)和至少一个第二传输信号(32b)之间的至少暂时信号正交性。分别通过至少一个第一传输器(26a)和至少一个第二传输器(26b)将至少一个第一传输器信号(32a)和至少一个第二传输器信号(32b)同时传输到雷达系统(12)的监测区域(14)中。以限定长度的常规传输暂停来发射至少一个第二传输信号(32b)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用机动车辆雷达系统的不同传输器的相位编码FMCW斜坡进行改善目标分离的方法
本专利技术涉及一种用于确定至少一个目标物体的至少一个物体信息项的方法，该物体信息项由特别是车辆的雷达系统感测，其中，-通过至少一个传输器将传输信号传输到雷达系统的监测范围中，-传输信号的在至少一个目标物体处反射的回波通过至少一个接收器被接收为接收信号，并且在必要时被转换成可由电子控制和/或评估设备使用的形式，-对接收信号进行至少一个多维离散傅里叶变换，-从至少一个傅里叶变换的结果确定至少一个目标信号，-从至少一个目标信号确定至少一个物体信息项。此外，本专利技术涉及一种用于确定至少一个目标物体的至少一个物体信息项的特别是车辆的雷达系统，-具有用于将传输信号传输到监测范围中的至少一个传输器，-具有至少一个接收器，用于接收传输信号的在至少一个目标物体处反射的回波作为接收信号，以及-具有至少一个控制和/或评估设备，-其中至少一个控制和/或评估设备具有用于从接收信号的至少一个多维离散傅里叶变换确定至少一个目标信号以及用于从至少一个目标信号确定至少一个物体信息项的装置。此外，本专利技术涉及一种车辆的驾驶员辅助系统，具有：-至少一个电子控制设备，用于基于可由至少一个雷达系统提供的物体信息来控制车辆的功能设备，以及-用于确定至少一个目标物体的至少一个物体信息项的至少一个雷达系统，其中至少一个雷达系统具有：-用于将传输信号传输到监测范围中的至少一个传输器，r>-至少一个接收器，用于接收传输信号的在至少一个目标物体处反射的回波作为接收信号，以及-至少一个控制和/或评估设备，-其中至少一个控制和/或评估设备具有用于从接收信号的至少一个多维离散傅里叶变换确定至少一个目标信号以及用于从至少一个目标信号确定至少一个物体信息项的装置。
技术介绍
文献EP2417475B1公开了一种用于机动车辆中的驾驶员辅助系统的雷达系统。该雷达系统具有用于发射传输信号的传输天线以及特别用于同时接收在物体处反射的传输信号的多个接收天线。为了能够测量到物体的距离，高频振荡器且因此传输信号的频率以线性方式非常快速地变化；这里使用术语“频率斜坡”。频率斜坡定期重复；在数值示例中总体上有1024个频率斜坡。在频率斜坡期间，在所有接收信道中的接收信号在A/D转换器处被采样，例如512次，每种情况下间隔为例如25ns。然后，以快速傅里叶变换(FFT)形式的离散傅里叶变换(DFT)形成在每个频率斜坡和每个接收信道的例如512个采样值上。结果，可以分离产生不同频率的在不同距离处的物体。DFT的每个离散傅里叶支撑点j对应于距离r，因此也可以类似于脉冲雷达的方式称为范围门。借助于这样的事实，即通过在例如1024个频率斜坡中出现的复数频谱值来为每个接收信道和每个范围门计算第二DFT，在同一范围门中具有不同相对速度的多个物体被分离。该第二DFT的每个离散支撑点l对应于一组多普勒频率。通过所考虑的示例性配置，从可能的相对速度集合中，对于道路交通总是仅存在一个合适或可能的相对速度。本专利技术基于以下目的，即配置上述类型的方法、雷达系统和驾驶员辅助系统，其中关于物体信息的任何歧义，特别是至少一个物体相对于雷达系统的距离、速度和/或方向可以更简单和/或更可靠地解决。
技术实现思路
该目的通过根据本专利技术的方法实现，其中，-在传输器端，从调频连续波信号生成至少一个第一传输信号和至少一个第二传输信号，其中通过相对于至少一个第一传输信号的相位调制来对至少一个第二传输信号进行编码，从而获得至少一个第一传输信号和至少一个第二传输信号之间的至少暂时信号正交性，-至少一个第一传输信号由至少一个第一传输器发射，并且至少一个第二传输信号由至少一个第二传输器发射，同时进入雷达系统的监测范围，其中以预定长度的常规传输暂停来发射至少一个第二传输信号。根据本专利技术，至少一个第一传输信号和至少一个第二传输信号不是同时连续发射的。在至少一个第二传输信号的情况下，插入预定长度的常规传输暂停。此外，在不同的相位位置处发射至少一个第一传输信号和至少一个第二传输信号。总体上这确保至少一个离散傅里叶变换的结果没有任何歧义。至少一个目标物体的目标信号可被分配给传输信号并且因此被验证。至少一个第一传输器和至少一个第二传输器同时处于活动状态。以这种方式，可以加速物体信息的确定。反射的回波在接收器端被接收作为接收信号，并在必要时转换成可由电子控制和/或评估设备使用的形式。如果传输信号和产生的回波具有无法用相应的电子控制和/或评估设备直接处理的信号类型，则将接收信号转换成电子可用形式。否则，不需要对接收信号进行相应的适配，特别是转换。以这种方式，接收信号可以直接地或者如果合适的话在相应的适配之后通过电子控制和/或评估设备来处理。该方法可以有利地通过使用软件和/或硬件解决方案的至少一个装置来实现。该方法可以通过软件和/或硬件解决方案结合控制和/或评估设备来实现。用于执行该方法的装置可包含在雷达系统的控制和/或评估设备中，这在任何情况下都需要。雷达系统可以有利地使用快速调频来实现传输信号。在这种情况下，相继发射多个具有相应频率斜坡的所谓线性调频脉冲作为线性调频脉冲序列。通过相对于至少一个第一传输信号的相位调制来对至少一个第二传输信号进行编码，从而获得至少一个第一传输信号和至少一个第二传输信号之间的至少暂时信号正交性。以这种方式，可以简化在接收器端的至少一个第一传输信号与至少一个第二传输信号的区别。在傅里叶变换的输出处，源于各个传输信号的目标信号根据在各个线性调频脉冲间相加的相位差在多普勒维上移动。通过使用根据本专利技术的方法，可以将各个信号分量明确地分配给至少一个第一传输信号和至少一个第二传输信号，并且可以彼此独立地确定各个传播路径的相位位置。在一有利实施例中，可以在接收器端从至少一个多维离散傅里叶变换的结果确定多个目标信号。在这种情况下，每个物理存在的目标物体的目标信号之一可以对应于至少一个第一传输信号，两个目标信号可以对应于至少一个第二传输信号。由于至少一个第二传输信号的强度在两个目标信号之间划分，因此来自至少一个第二传输信号的目标信号的幅度小于来自第一传输信号的目标信号的幅度，只要第一传输信号和第二传输信号以相同的强度发射。以这种方式，可以将来自至少一个第二传输信号的两个目标信号与来自至少一个第一传输信号的目标信号区分开。在另一有利实施例中，至少一个多维傅里叶变换的结果可被防止作为针对相对于多普勒维的唯一性范围的范围多普勒矩阵。在这种情况下，范围多普勒矩阵可以由可分别由多普勒值和范围值表征并可具有可表征信号强度的复数值幅度的单元构成。范围多普勒矩阵可被分成相对于多普勒维具有相同限度的四个子矩阵。对于每个范围值，子矩阵的每个都与其多普勒值优先对应的单元的幅度的绝对值被组合为形成相应的频谱值。从频谱值可以确定那些值，它们高于预定阈值并被检测为与相应目标信号相关的目标频谱值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定至少一个目标物体(18)的至少一个物体信息项的方法，该物体信息项由特别是车辆(10)的雷达系统(12)感测，其中，/n-通过至少一个传输器(26a、26b)将传输信号(32a、32b)传输到雷达系统(12)的监测范围(14)中，/n-传输信号(32a、32b)的在至少一个目标物体(18)处反射的回波通过至少一个接收器(30)被接收为接收信号(34a、34b)，并且在必要时被转换成可由电子控制和/或评估设备(28)使用的形式，/n-对接收信号(34a、34b)进行至少一个多维离散傅里叶变换，/n-从至少一个傅里叶变换的结果确定至少一个目标信号(ZS1

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171207 DE 102017129149.01.一种用于确定至少一个目标物体(18)的至少一个物体信息项的方法，该物体信息项由特别是车辆(10)的雷达系统(12)感测，其中，
-通过至少一个传输器(26a、26b)将传输信号(32a、32b)传输到雷达系统(12)的监测范围(14)中，
-传输信号(32a、32b)的在至少一个目标物体(18)处反射的回波通过至少一个接收器(30)被接收为接收信号(34a、34b)，并且在必要时被转换成可由电子控制和/或评估设备(28)使用的形式，
-对接收信号(34a、34b)进行至少一个多维离散傅里叶变换，
-从至少一个傅里叶变换的结果确定至少一个目标信号(ZS1TX1,ZS1TX21,ZS1TX22,ZS2TX1,ZS2TX21,ZS2TX22,ZS3TX1,ZS3TX21,ZS3TX22)，
-从至少一个目标信号(ZS1TX1,ZS1TX21,ZS1TX22,ZS2TX1,ZS2TX21,ZS2TX22,ZS3TX1,ZS3TX21,ZS3TX22)确定至少一个物体信息项，
其特征在于，
-在传输器端，从调频连续波信号生成至少一个第一传输信号(32a)和至少一个第二传输信号(32b)，其中，通过相对于至少一个第一传输信号(32a)的相位调制来对至少一个第二传输信号(32b)进行编码，从而获得至少一个第一传输信号(32a)和至少一个第二传输信号(32b)之间的至少暂时信号正交性，
-至少一个第一传输信号(32a)由至少一个第一传输器(26a)发射，并且至少一个第二传输信号(32b)由至少一个第二传输器(26b)发射，同时进入雷达系统(12)的监测范围(14)，其中，以预定长度的常规传输暂停来发射至少一个第二传输信号(32b)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收器端，从至少一个多维离散傅里叶变换的结果确定多个目标信号(ZS1TX1,ZS1TX21,ZS1TX22,ZS2TX1,ZS2TX21,ZS2TX22,ZS3TX1,ZS3TX21,ZS3TX22)，其中，每个物理存在的目标物体(18)的目标信号(ZS1TX1,ZS2TX1,ZS3TX1)之一对应于至少一个第一传输信号(32a)，两个目标信号(ZS1TX21,ZS1TX22,ZS2TX21,ZS2TX22,ZS3TX21,ZS3TX22)对应于至少一个第二传输信号(32b)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个多维傅里叶变换的结果被实施为针对相对于多普勒维的唯一性范围的范围多普勒矩阵，其中，所述范围多普勒矩阵由分别由多普勒值(l)和范围值(k)表征并具有表征信号强度的复数值幅度(s(k,l))的单元构成，
-范围多普勒矩阵被分成相对于多普勒维具有相同限度的四个子矩阵(TM)，
-对于每个范围值(k)，子矩阵(TM)的每个都与其多普勒值(l)优先对应的单元的幅度(s(k,l))的绝对值被组合为形成相应的频谱值(ak,lt)，
-从频谱值(ak,lt)确定那些值，它们高于预定阈值并被检测为与相应目标信号(ZS1TX1,ZS1TX21,ZS1TX22,ZS2TX1,ZS2TX21,ZS2TX22,ZS3TX1,ZS3TX21,ZS3TX22)相关的目标频谱值(azk,lt)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于至少一个目标光谱值(azk,lt)，
-形成与该目标频谱值(azk,lt)相关且具有最低多普勒值(l)和第三最低多普勒值(1)的单元的复数值幅度(s(k,l))之间的差，并且将该差的绝对值平方并分配给第一比较值(X0)，
-形成与该目标频谱值(azk,lt)相关且具有第二最低多普勒值(l)和最高多普勒值(1)的单元的复数值幅度(s(k,l))之间的差，并且将该差的绝对值平方并分配给第二比较值(X1)，
-对比较值(X0,X1)进行比较，并且对于相同的目标物体(18)，将与从其幅度(s(k,l))形成两个比较值(X0,X1)中的较低者的单元相关的信号验证为源自至少一个第二传输信号(32b)的两个目标信号(ZS1TX21,ZS1TX22,ZS2TX21,ZS2TX22,ZS3TX21,ZS3TX22)，
-比较未用于形成最低比较值(X0,X1)的单元的幅度(s(k,l))的绝对值，并且对于相同的目标物体(18)，将与绝对值上具有最大幅度(s(k,l)...

【专利技术属性】
技术研发人员：C斯特姆，H阿夫拉西亚比维甘，YL西特，U吕伯特，
申请(专利权)人：法雷奥开关和传感器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE