[发明专利]用于确定远离的对象的间距和相对速度的方法

说明书

技术领域

本发明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(T_Chirp)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。

背景技术

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。

本发明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T_Chirp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T_Chirp的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(T_Chirp)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_Sweep)。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。