汽车雷达系统技术方案

汽车雷达系统。检测交通场景中的目标对象的汽车雷达系统包括发射天线的结构、接收天线的结构以及连接到发射天线和接收天线的雷达电路。各个发射天线被配置成发射具有第一发射偏振的相应第一发射雷达信号和具有第二发射偏振的相应第二发射雷达信号的相干叠加。各个接收天线被配置为将从目标对象接收到的发射雷达信号的目标反射分离为具有第一接收偏振的第一信号部分和具有第二接收偏振的第二信号部分。雷达电路被配置成改变发射雷达信号的发射叠加的所得发射偏振，并相干地评估由各个接收天线接收到的第一信号部分和第二信号部分，以确定接收到的目标反射的偏振特性。以确定接收到的目标反射的偏振特性。以确定接收到的目标反射的偏振特性。

【技术实现步骤摘要】
汽车雷达系统


[0001]本公开涉及一种汽车雷达系统。

技术介绍

[0002]雷达系统在汽车应用中用于检测和定位诸如其他车辆、障碍物或车道边界的目标对象。雷达系统可以布置在车辆的前部、后部或侧面。这样的雷达设备通常包括产生雷达信号的雷达电路和利用雷达信号照射目标对象并且捕获从目标对象反射回的雷达信号的目标反射的天线设备。所接收的目标反射随后被雷达电路分析以对目标对象进行检测和/或分类。从反射雷达信号提取出的信息然后可以用于高级驾驶员辅助系统(ADAS)功能，诸如紧急制动辅助、自适应巡航控制、车道改变辅助等。
[0003]这种雷达系统的天线装置通常被配置成用具有固定的预定偏振的雷达信号照射目标对象，并接收目标反射的固定的预定偏振分量。此外，用于接收的偏振通常等于用于发射的偏振。然而，取决于目标对象的散射特性，雷达信号的偏振可以在目标对象处反射或散射时改变，使得目标反射的偏振不匹配由天线装置捕获的偏振分量。因此，反射时雷达信号的偏振的变化可能影响接收信号部分的幅度，从而影响目标对象的感知雷达截面。
[0004]不同目标对象的分类通常是基于各个散射中心的空间位置和从各个散射中心接收到的目标反射的强度的。诸如散射中心的材料或结构的附加信息对于目标分类而言通常是不可使用的。这最终限制了区分用雷达系统检测到的各个目标对象的可能性。
[0005]因此，需要增加能够由汽车雷达系统获得的目标信息。

技术实现思路

[0006]在第一方面，本公开旨在一种检测交通场景中的目标对象的汽车雷达系统，其中，该雷达系统包括发射天线的结构、接收天线的结构以及连接到发射天线和接收天线的雷达电路。每个发射天线被配置成发射具有第一发射偏振的相应第一发射雷达信号和具有不同于第一发射偏振的第二发射偏振的相应第二发射雷达信号的相干叠加。每个接收天线被配置为将发射雷达信号的、从目标对象接收到的目标反射分离为具有第一接收偏振的第一信号部分和具有不同于第一接收偏振的第二接收偏振的第二信号部分。雷达电路由此被配置为例如通过处理存储在雷达电路的控制单元和/或逻辑单元内的指令，通过为各个发射天线相干地生成不同组的第一发射雷达信号和第二发射雷达信号以及通过经由各个组的第一发射雷达信号和第二发射雷达信号各自的发射天线同时且相干地发射各个组的第一发射雷达信号和第二发射雷达信号，来改变发射雷达信号的发射叠加的所得发射偏振。例如通过处理存储在雷达电路的控制单元和/或逻辑单元内的指令来进一步配置雷达电路，以相干地评估由各个接收天线接收到的第一信号部分和第二信号部分，以确定接收到的目标反射的偏振特性。
[0007]通过将发射雷达信号生成为两个独立的发射雷达信号的可变叠加，本公开的雷达系统可以合成任意的和可变的发射偏振，而不需要用于所生成的各个偏振的专用天线。例
如，第一雷达信号和第二雷达信号的叠加的所得发射偏振可以不同于各个发射雷达信号的第一偏振和第二偏振。为了改变由各个发射天线发射的叠加的所得发射偏振，雷达电路可以被配置成改变经由同一天线发射的第一雷达信号和第二雷达信号的相位比和/或幅度比。
[0008]此外，对反射雷达信号的单独接收的第一信号部分和第二信号部分的相干评估允许在用可变发射偏振照射目标对象时目标对象的偏振散射特性的完全重建。这包括在接收时通过根据相干评估的第一信号部分和第二信号部分来重构可变接收偏振上的目标反射的投影形成数字偏振。这样，通过相干地组合由相应接收天线接收到的第一信号部分和第二信号部分来合成每个接收天线的变化的接收偏振。例如，雷达电路可以被配置为重构将由具有对应于合成接收偏振的天线偏振的天线接收的雷达信号。合成或重构的接收偏振可以例如不同于第一接收偏振和第二接收偏振。
[0009]雷达电路可以被配置为在雷达系统的工作期间改变雷达信号的叠加的发射偏振和/或重构的接收偏振。
[0010]各个发射天线可以各自被配置为双端口天线，所述双端口天线接收第一雷达信号作为第一馈送信号并且接收它们各自的第二雷达信号作为第二馈送信号。各个发射天线可以被配置成辐射具有第一发射偏振的第一雷达信号和具有第二发射偏振的第二雷达信号。同样地，各个接收天线可以各自被配置为双端口天线，所述双端口天线在第一信号端口处提供第一信号部分并且在第二信号端口处提供第二信号部分。
[0011]在单个天线的辐射图的
±
40
°
、
±
60
°
、
±
90
°
或
±
120
°
的角度范围内，单个天线可以具有大于10dB(例如大于14dB、20dB或30dB)的交叉偏振隔离。
[0012]这些单独的发射天线和/或这些单独的接收天线可以各自包括一个辐射元件或多个辐射元件。例如，各个天线可以包括串联馈送的辐射元件的阵列。各个天线可以被配置为贴片天线，例如差分馈电贴片天线，或者被配置为缝隙天线等。
[0013]所有发射天线可以被配置为以相同的第一发射偏振和/或以相同的第二发射偏振进行发射。附加地或另选地，所有接收天线可以以相同的第一接收偏振和/或以相同的第二接收偏振进行接收。此外，对于每个单独的天线，第一发射偏振可以等于第一接收偏振，和/或第二发射偏振可以等于第二接收偏振。
[0014]各个发射天线各自的第一发射偏振和第二发射偏振可以是正交的。附加地或另选地，各个接收天线各自的第一接收偏振和第二接收偏振可以是正交的。发射偏振和/或接收偏振可以是线偏振、圆偏振或椭圆偏振。
[0015]雷达电路可以被配置为通过相干地生成至少两组不同的能够同时发射的第一发射雷达信号和第二发射雷达信号，并且通过经由所述发射天线中的一个发射相应组作为第一发射雷达信号和第二发射雷达信号的叠加来改变由至少一个单独的发射天线发射的雷达信号的发射偏振，所述第一发射雷达信号和第二发射雷达信号的叠加与它们各个得到的偏振不同。例如，雷达电路可以被配置成为每个发射天线产生至少两组不同的能够同时发射的第一发射雷达信号和第二发射雷达信号，并且经由单独的发射天线发射相应的组。
[0016]雷达电路可以生成第一雷达信号和第二雷达信号，所述第一雷达信号和第二雷达信号在所有发射天线处产生相同的所得发射偏振，例如用于执行雷达设备的多输入多输出(MIMO)功能或波束转向功能。因此，各个发射天线的第一雷达信号和第二雷达信号可以在
附加的信号参数方面不同，例如频率和/或相位和/或啁啾等。例如，各个发射天线的第一雷达信号和第二雷达信号可以呈现不同的可分性参数(例如相位编码)以区分它们在接收时对各个目标反射的贡献。
[0017]另选地，雷达电路可以产生第一雷达信号和第二雷达信号，第一雷达信号和第二雷达信号对于各个发射天线产生不同的偏振，例如相互不同的偏振。然后，偏振的差异可以由雷达电路的逻辑单元来评估，以在接收时通过它们各自的偏振来分离同时发射的发射雷达信号，例如用于执行雷达设备的MIMO功能。因此，由各个发射天线发射的雷达信号的所得偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测交通场景中的目标对象(3)的汽车雷达系统(1)，所述雷达系统(1)包括发射天线(110)的结构、接收天线(120)的结构以及连接到所述发射天线(110)和所述接收天线(120)的雷达电路(200)，其中，各个发射天线(110)发射具有第一发射偏振(112)的相应的第一发射雷达信号(14)和具有不同于所述第一发射偏振(112)的第二发射偏振(114)的相应的第二发射雷达信号(15)的相干叠加，其中，各个接收天线(120)将所述第一发射雷达信号(14)和所述第二发射雷达信号(15)的、从所述目标对象(3)接收到的目标反射(20)分离成具有第一接收偏振(122)的第一信号部分(24)和具有不同于所述第一接收偏振(122)的第二接收偏振(124)的第二信号部分(25)，其中，所述雷达电路(200)通过针对各个发射天线(110)相干地生成不同组的第一发射雷达信号(14)和第二发射雷达信号(15)并通过经由它们各自的发射天线(110)同时且相干地发射各个组的第一发射雷达信号(14)和第二发射雷达信号(15)，改变所述第一发射雷达信号(14)和所述第二发射雷达信号(15)的发射的叠加(10)的所得到的发射偏振(12)，并且其中，所述雷达电路(200)相干地评估由所述接收天线(120)接收到的所述第一信号部分(24)和所述第二信号部分(25)，以确定接收到的目标反射(20)的偏振特性。2.根据权利要求1所述的雷达系统(1)，其中，所述雷达电路(200)通过相干地组合由各个接收天线(120)接收到的所述第一信号部分(24)和所述第二信号部分(25)来重构所接收的目标反射(20)的具有变化的第三接收偏振的第三信号部分，其中，所述第三接收偏振的至少一部分不同于所接收的所述第一信号部分(24)的所述第一接收偏振(122)和所述第二信号部分(25)的所述第二接收偏振(124)，其中，例如，所述雷达电路(200)用能够变化的所得到的发射偏振(12)和/或能够变化的重构的第三接收偏振为每一个由所述发射天线(110)中的一个发射天线和所述接收天线(120)中的一个接收天线所构成的对建立全偏振传播信道。3.根据权利要求1或2所述的雷达系统(1)，其中，所述雷达电路(200)根据由各个发射天线(110)发射的所述叠加(10)的所述目标反射(20)来建立角度分辨MIMO阵列。4.根据前述权利要求中任一项所述的雷达系统(1)，其中，所述雷达电路(200)至少部分地同时发射具有相互不同的所得到的发射偏振(12)的各个叠加(10)，并且基于各个叠加(10)的所得到的发射偏振(12)在各个接收天线(120)处分离所述叠加(10)的所述目标反射(20)。5.根据前述权利要求中任一项所述的雷达系统(1)，其中，所述雷达电路(200)根据所接收的目标反射(20)的所述偏振特性来确定所述目标对象(3)的偏振散射参数，以用于改变所得到的发射偏振(12)和/或改变重构的接收偏振。6.根据权利要求5所述的雷达系统(1)，其中，所述雷达电路(200)确立由所得到的发射偏振(12)中的一个发射偏振和所述目标反射(20)的重构的接收偏振所构成的非正交偏振对的散射参数。7.根据前述权利要求中任一项所述的雷达系统(1)，其中，所述雷达电路(200)从所述第一信号部分(24)和所述第二信号部分(25)测量给定的所得到的发射偏振(12)的接收到的目标反射(20)的偏振(22)，并且
其中，例如，所述雷达电路(200)能够将所测量的偏振(22)确定为庞加莱球(300)上的位置。8.根据前述权利要求中任一项所述的雷达系统(1)，其中，所述雷达电路(200)对偏振散射特性进行评估以进行对象分类。9.根据前述权利要求中任一项所述的雷达系统(1)，其中，所述雷达电路(200)利用生成相同的所得到的发射偏振(12)的第一发射雷达信号(14)和第二发射雷达信号(15)同时且相干地激活几个或所有发射天线(110)，并且其中，所述第一发射雷达信号(14)和所述第二发射雷达信号(15)的区别在于各个发射天线(110)间相差预定的全局相位偏移，以生成例如具有预定发射角的定向偏振雷达波束。10.根据前述权利要求中任一项所述的雷达系统(1)，其中，各...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：APTIV技术有限公司，
类型：发明
国别省市：