[发明专利]用于运行机动车中的雷达传感器的方法、雷达传感器和机动车

说明书

一种用于运行机动车(10)中的雷达传感器(14)的方法，在所述方法中，在SAR测量模式下，根据合成孔径原理，以高角度分辨率对对包括静止对象(12)在内的对象进行定位，其特征在于，同一雷达传感器(14)时间错开地或同时地在所述SAR测量模式和多普勒测量模式下运行，其中，在所述多普勒测量模式下，以比所述SAR测量模式下的时间分辨率更大的时间分辨率，对包括运动对象在内的对象的相对速度进行测量。

技术领域

本发明涉及一种用于运行机动车中的雷达传感器的方法，在该方法中，在SAR测量模式下，根据合成孔径原理，以高角度分辨率对包括静止对象在内的对象进行定位。

背景技术

用于测量对象的间距、相对速度和定位角度的雷达系统在机动车中用于不同的辅助功能，例如用于安全功能(例如自动碰撞警告或碰撞避免)以及用于舒适性功能(例如自动搜索停车位)。在DE 199 12 370 A1中描述一种用于运行机动车中的SAR雷达传感器的方法的示例。

合成孔径原理允许雷达传感器的自身运动中的特别精确的角度测量，其方式为：将不同局部位置处的雷达测量如此相互组合，使得以合成的方式产生大的天线孔径。合成孔径通过以下方式实现：发送和接收天线在每个单个雷达测量的时刻由于车辆和雷达传感器的自身运动而处于不同的位置处。因此，能够如此处理所接收的雷达回波，就好像沿着车辆的行驶轨迹存在大的天线孔径那样。由此，与在具有由安装决定地受限的物理孔径的天线阵列的情况下相比，能够实现明显更大的角度分辨能力。

为了根据合成孔径原理对所测量的雷达信号进行分析处理，必须已知雷达传感器的自身运动，即已知车辆的行驶轨迹。该行驶轨迹是SAR分析处理算法的输入参数，并且表示SAR图像计算的基础。根据分析处理算法，测量精确的行驶轨迹，或者基于所测量的车辆自身速度来估计行驶轨迹，其中，假设轨迹的线性走向。

一般，在常规的SAR分析处理算法中，将雷达周围环境假设为静止的。然而，也有将SAR分析处理延伸到非静止的雷达周围环境的方案，其方式为：针对对象的适度运动进行校正。

雷达传感器的发送频率通常位于大约24GHz或77GHz处。SAR分析处理一般不取决于分别使用的用于频率调制的方法。用于频率调制的最大可占用的带宽一般位于4GHz以下，在大多数情况下大约位于0.5GHz的数量级。

在用于机动车的雷达系统中经常使用的调制方法是具有“快速斜坡”(Fast-Chirp-Modulation，快速线性调频调制)的FMCW调制(Frequency Modulated ContinuousWave，调频连续波)，其中，具有相同坡度的多个线性频率斜坡依次通过。在低通滤波后，当前发送信号与接收信号的混频产生低频(差拍(Schwebung))信号，该低频(差拍)信号的频率与所定位的对象的间距成比例。通常如此设计该系统，使得在所定位的对象的通常的相对速度下，差拍频率的由多普勒效应所引起的份额可以忽略地小。如此，在适当地选择参数的情况下，获得唯一明确的间距信息。随后，多普勒位移以及因此相对速度能够通过观察(复)间距信号的相位越过多个斜坡的时间发展来进行确定。间距测量和速度测量可以相互独立地进行，例如借助二维快速傅里叶变换。

快速线性调频调制也可以在SAR雷达传感器中使用。然后，间距测量可以以与在经典的FMCW雷达中相同的方式进行。然而，越过频率斜坡的多普勒分析处理由SAR分析处理取代，从而作为测量结果，不是获得多普勒测量，而是在假设静止目标的情况下以及在了解车辆自身运动的情况下获得角度测量。

对于SAR分析处理，在文献中已知不同算法。对于机动车领域中的应用，优选如下算法：该算法在行驶轨迹的走向方面需要一定的限制，然而，对此能够借助在机动车中可用的数据处理能力实时高效地计算SAR图像。