[发明专利]机动车雷达系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于车辆的雷达系统。更具体地说，本发明涉及使用单波束天线的多径信号分量来检测目标区中的物体的雷达系统。

背景技术

存在如下的一种增强的趋势：在诸如汽车、卡车、巴士等的商业上可用的机动车产品中包含雷达系统，以为驾驶员提供对其车辆周围的物体的增强意识。当车辆接近物体(例如，其他车辆、行人和障碍)时或者当物体接近车辆时，驾驶员不能总是检测到物体，并执行避免与该物体碰撞所需要的干预动作。例如，车辆的驾驶员可能无法检测在车辆的所谓“盲点”中的物体。这个盲点区根据车型、驾驶员的身材大小以及就座位置、外反射镜的类型和设定等而变化。安装在车辆上的机动车雷达系统能够检测在车辆附近的、包括其他车辆的物体的存在，并且为驾驶员提供及时信息，以便驾驶员能够执行可能的干预动作。为了有效检测在受限视程区域中物体的存在，诸如在盲点区域中物体的存在，机动车雷达系统通常包括多波束天线以提供宽阔的覆盖区域。

图1示出了具有布置在车辆20侧面的现有技术的机动车雷达系统22的车辆20的图。机动车雷达系统22可以作为侧物体检测系统(SOD)，有时称为盲点检测系统。典型的现有技术机动车雷达系统，诸如雷达系统22，包括能够生成多天线波束方向图或辐射方向图的平面阵列天线。在这个图示中，示出了四个天线波束方向图(或简称“波束”)24A、24B、24C和24D。对于机动车雷达应用，波束方向图24A、24B、24C和24D被设置为使得其垂直方向图(或仰角)较窄并且平行于路面26，并且其水平(方位角)方向图大体覆盖与路面26平行的标定的四分之一平面并且受车辆20的边缘以及车辆20上的雷达系统22的位置的限制。

雷达系统22能够以高概率检测沿着与其中布置了雷达系统22的车辆20的路径平行的路径28移动的物体，诸如其他车辆。例如，这些物体可以是接近或经过车辆20的其他车辆。在这个示例性场景中，两个物体存在于与车辆20正在行驶的车道32相邻的30车道中。标记为“A”的一个物体34可能是邻近的车辆20，并且标记为“B”的另一物体36可能正在接近并超过车辆20。为了有效地检测物体34和36，调用来自雷达天线的多天线波束方向图(例如，波束24A、24B、24C和24D)，以提供充分的角覆盖及天线增益。例如，响应于从雷达系统22发射的雷达信号，从物体34反射的并且在波束方向图24D内可检测到的接收信号38能够识别在车道30内的物体34的可能存在。类似地，响应于从雷达系统22发射的雷达信号，从物体36反射的并且在波束方向图24A内可检测到的接收信号40能够识别在车道30内的物体36的可能存在。

在雷达系统22中，也可以接收被称为间接接收信号41的另外的多径信号分量。间接接收信号41可以是从物体(例如物体34和/或物体36)到例如车辆20反射面板上的雷达信号的反射。这些反射被顺序地从反射面板反射，并且在雷达系统22的接收天线处被接收。间接接收信号被认为是干扰或妨扰信号，并且通常被绝大多数雷达构造过滤，或者以其他方式将其削弱，所述雷达构造诸如雷达系统22的多波束天线构造。

对于机动车雷达的物理尺寸、操作性能以及成本具有相对严格的要求。不幸的是，多波束天线系统是复杂的，因此导致系统成本相对较高。

附图说明

通过参考结合附图考虑时的具体描述和权利要求，可以得到对本发明的更完全的理解，在整个附图中，相同参考数字指代类似项目，以及：

图1示出了在其侧面布置有现有技术的机动车雷达系统的车辆的图；

图2示出了根据本发明实施例的在其侧面布置有机动车雷达系统的车辆的图；

图3示出了机动车雷达系统的局部透视图；

图4示出了机动车雷达系统的框图；

图5示出了可以被实现为机动车雷达系统的发射单元或接收单元的模块的分解视图；

图6示出了通过机动车雷达系统的各个发射和接收单元生成的发射和接收天线方向图的曲线图；以及

图7示出了用于来自机动车雷达系统目标区中物体的雷达信号的直接和间接传播的接收反射的单波束雷达天线的方向性的曲线图。

具体实施方式

根据本公开的实施例，公开了一种机动车雷达系统和方法，其应用多径和直接传播信号分量的组合，例如直接和间接反射雷达信号，来检测侧物体检测系统中的物体。在侧物体检测系统中的直接和间接反射雷达信号的这种组合，允许使用简单的单波束天线来提供敏感性和角覆盖，否则，这需要更复杂从而成本更高的多波束交换或扫描天线系统。