[发明专利]使用雷达传感器测量三维位置的方法和装置

说明书

一种使用无线电检测和测距(雷达)传感器进行三维(3D)位置测量的方法，包括：通过雷达传感器发送载波频率随时间变化的发送信号；通过所述雷达传感器获得由发送信号被对象反射而得到的反射信号；获得指示发送信号与反射信号之间的频率差的拍频信号；以及基于从拍频信号中提取的不同频带的样本数据组来估计对象的3D位置信息。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0148329的权益，其全部公开内容通过引用并入本文中以用于所有目的。

技术领域

以下描述涉及使用无线电检测和测距(雷达)传感器进行三维(3D)位置测量。

背景技术

近期发布的车辆通常配备有主动安全系统，以保护驾驶员并降低事故风险。主动安全系统可能需要被配置为识别外部环境的传感器。在这种传感器之中，广泛使用了无线电检测和测距(雷达)传感器。可以使用雷达传感器，是因为与被配置为识别外部环境的其他传感器相比，雷达传感器在抵御天气或其他外部环境条件的影响方面会更稳健。

调频连续波(FMCW)的信号经常被用于雷达传感器，因为这种信号容易产生并且在检测车辆信息方面具有相对较高的性能。使用这种FMCW信号的雷达传感器可以发送频率被线性调制的啁啾信号(chirp signal)，并且对应的雷达系统可以分析从目标反射的信号并估计到目标的距离和目标的速度。

发明内容

提供本发明内容以便以简化的形式介绍对下面在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容并非意在标识所请求保护的主题的关键特征或基本特征，也并非意在帮助确定所请求保护的主题的范围。

在一个总体方面中，一种使用无线电检测和测距(雷达)传感器进行三维(3D)位置测量的方法，包括：通过雷达传感器发送载波频率随时间变化的发送信号；通过雷达传感器获得由发送信号被对象反射而得到的反射信号；获得指示发送信号与反射信号之间的频率差的拍频信号；以及基于从拍频信号中提取的不同频带的样本数据组来估计对象的3D位置信息。

估计对象的3D位置信息可以包括：从与啁啾信号相对应的拍频信号中提取多个样本数据组，所述多个样本数据组包括不同频带的样本数据组；以及基于不同频带的样本数据组来估计与对象的位置有关的距离和仰角。

估计距离和仰角可以包括：通过将时频分析方法应用于不同频带的样本数据组来估计与对象的位置有关的距离和仰角。

估计距离和仰角可以包括：通过时频分析方法同时计算距离和仰角。

时频分析方法可以是短时傅立叶变换(STFT)或小波变换(WT)。

估计对象的3D位置信息可以包括：使用针对包括在雷达传感器中的发送天线的频带之中的每个频带的发送信号的中心方向的变化，来估计与对象的位置有关的仰角。

发送天线可以在雷达传感器中在水平方向上进行布置。

3D位置信息可以包括与对象的位置有关的距离、方位角和仰角。

估计对象的3D位置信息可以包括：基于分别与雷达传感器的接收天线相对应的拍频信号来估计与对象的位置有关的方位角。

估计方位角可以包括：通过数字波束成形来估计方位角，其中所述数字波束成形基于在拍频信号之间出现的差异来估计接收反射信号的方向。

可以基于使用线性频率调制的频率调制模型来调制载波频率。

在另一个总体方面中，一种非暂时性计算机可读存储介质存储有指令，当指令由处理器执行时，使处理器执行上述方法。