用于雷達(dá)傳感器的失明的指標(biāo)的確定的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于確定用于雷達(dá)傳感器的失明的指標(biāo)的方法以及具有控制與分析處理裝置的雷達(dá)傳感器，所述控制與分析處理裝置設(shè)置用于實(shí)施用于確定用于雷達(dá)傳感器的失明的指標(biāo)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]文獻(xiàn)DE 199 45 268 Al描述了一種用于根據(jù)至少兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行傳感器的污染和/或失明識(shí)別的方法和設(shè)備，所述至少兩個(gè)指標(biāo)由通過傳感器接收和/或發(fā)送的信號(hào)形成。作為指標(biāo)提出如下:所有通過系統(tǒng)探測(cè)的對(duì)象的平均角度品質(zhì)、對(duì)車輛縱向調(diào)節(jié)所選擇的目標(biāo)對(duì)象的探測(cè)失靈的比率、通過傳感器接收的信號(hào)的平均功率、所有通過系統(tǒng)在測(cè)量期間探測(cè)的對(duì)象的總和、最遠(yuǎn)距離地探測(cè)的對(duì)象的間距和幅度的關(guān)聯(lián)性、以及通過系統(tǒng)探測(cè)的道路反射。為了確定所接收的信號(hào)的平均功率，將在所接收的信號(hào)的頻譜中的所有所探測(cè)的峰值的功率進(jìn)行累加，并且形成平均值。
[0003]文獻(xiàn)WO 2010/099988A1描述了一種具有失明識(shí)別裝置的雷達(dá)傳感器，其中，能夠?qū)崿F(xiàn)用于在雷達(dá)目標(biāo)定位的測(cè)量模式與測(cè)試模式之間的切換。在測(cè)試模式中基于如下參數(shù)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)傳感器的控制，所述參數(shù)對(duì)于失明識(shí)別裝置是優(yōu)化的。如果雷達(dá)傳感器沒有定位行駛在前面的車輛或相似大小的對(duì)象，則用于識(shí)別失明的測(cè)試可以在于，短暫增大雷達(dá)傳感器的作用距離。在另外的例子中檢查是否可以證實(shí)所謂的“地面雜波”或者是否探測(cè)到所謂的“雨雜波”。在一個(gè)例子中，在測(cè)試模式中使功率在一個(gè)調(diào)制斜坡上的較高值與在另一調(diào)制斜坡上的較低值之間發(fā)生改變。由此應(yīng)更敏感和更可靠地識(shí)別如下狀態(tài)，在該狀態(tài)下雷達(dá)傳感器的靈敏性下降。在測(cè)試模式中一方面在高功率下而另一方面在減小的功率下接收的信號(hào)之間的比較應(yīng)使得靈敏性指標(biāo)更明顯地突出并且使得失明識(shí)別相對(duì)于溫度效應(yīng)和老化效應(yīng)更穩(wěn)健，所述溫度效應(yīng)和老化效應(yīng)影響發(fā)送和接收電子設(shè)備的行為。
[0004]由文獻(xiàn)WO 2010/097137A1已知一種用于探測(cè)通過擴(kuò)散性損耗源引起的FMCW雷達(dá)定位設(shè)備靈敏性喪失的方法，其中，周期性地、分別在一個(gè)調(diào)制斜坡結(jié)束之后改變發(fā)送信號(hào)的功率并且根據(jù)在以下信號(hào)的功率特征中的不同來確定靈敏性喪失:所述信號(hào)在具有相同調(diào)制的彼此相繼的調(diào)制斜坡下被接收到。在一個(gè)例子中，對(duì)于具有不同功率的兩個(gè)相同的調(diào)制斜坡，在相應(yīng)頻譜的大的子區(qū)域上對(duì)總體接收的發(fā)送功率進(jìn)行積分，并且通過減去平均噪聲功率來確定在頻譜中分?jǐn)偟椒逯瞪系男盘?hào)功率。計(jì)算所述信號(hào)功率與噪聲功率的比例。在未失明的傳感器的情況下，對(duì)于兩個(gè)頻譜所述信號(hào)-噪聲-功率比例不等于零并且相差一個(gè)系數(shù)，該系數(shù)相應(yīng)于發(fā)送信號(hào)功率的比例除以噪聲功率的比例。在失明情況下兩個(gè)信號(hào)-噪聲-功率比例應(yīng)為零。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于，實(shí)現(xiàn)一種雷達(dá)傳感器、尤其用于機(jī)動(dòng)車的雷達(dá)傳感器，所述雷達(dá)傳感器實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)傳感器的失明的改善的識(shí)別。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，通過用于確定用于雷達(dá)傳感器的失明的指標(biāo)的方法有助于解決所述任務(wù)，所述方法包括:
[0007]控制所述雷達(dá)傳感器，以便發(fā)送以至少兩個(gè)彼此相繼的、具有相同斜坡斜率并且在相同的頻率范圍中的頻率斜坡形式的發(fā)送信號(hào)并且接收屬于所述頻率斜坡的探測(cè)信號(hào);
[0008]對(duì)于多個(gè)頻率檢查在相應(yīng)頻率處所述接收信號(hào)的頻譜中的接收功率是否相互成一比例，所述比例等于所屬頻率斜坡的發(fā)送功率的比例；
[0009]根據(jù)所述檢查的結(jié)果確定用于所述雷達(dá)傳感器的失明的指標(biāo)。
[0010]此外，根據(jù)本發(fā)明，通過一種雷達(dá)傳感器有助于解決所述任務(wù)，所述雷達(dá)傳感器具有控制與分析處理裝置，所述控制與分析處理裝置設(shè)置用于實(shí)施所述方法。
[0011]因此，實(shí)施相對(duì)測(cè)量，其方式是，相互相對(duì)地分析處理接收信號(hào)的接收功率。尤其在此檢查，頻率斜坡的發(fā)送功率的比例是否反映在探測(cè)信號(hào)的接收功率的相應(yīng)比例中，其中，在此尤其考慮在相應(yīng)頻率處接收功率的比例。
[0012]所接收的信號(hào)的頻譜的被考慮用于檢查的頻率的量例如可以包括離散頻率的所有或一部分，對(duì)于所述離散頻率獲得頻譜。優(yōu)選地對(duì)于在下邊界之上的頻率的一個(gè)范圍實(shí)施檢查，例如根據(jù)頻譜的一個(gè)可分析處理的范圍。下邊界例如可以涉及CFAR(ConstantFalse Alarm Rate:恒虛警率)閾值。CFAR閾值例如可以對(duì)于每個(gè)頻譜確定。例如按照CFAR方法如此計(jì)算一個(gè)閾值，使得將噪聲峰值解讀為雷達(dá)反射的錯(cuò)誤概率保持穩(wěn)定地低。
[0013]通過對(duì)于在離散頻譜中的各個(gè)頻率直接檢查屬于頻率斜坡的探測(cè)信號(hào)之間的功率比例，產(chǎn)生簡(jiǎn)單的計(jì)算和同時(shí)在頻譜的分析處理中的高精度。通過例如對(duì)于各個(gè)頻率直接計(jì)算功率商，尤其不需要在頻率范圍上功率的積分。所述方法由此具有大的簡(jiǎn)單性和穩(wěn)健性?？赡艿亩鄠€(gè)所分析處理的頻率也可以有助于穩(wěn)健性。
[0014]優(yōu)選地，在發(fā)送信號(hào)的依次發(fā)送的頻率斜坡之間的時(shí)間間隔如此小或者發(fā)送信號(hào)的頻率斜坡相互時(shí)間接近地發(fā)送，從而在具有至少一個(gè)所檢測(cè)的對(duì)象的對(duì)象情景的情況下所述對(duì)象情景基本上不變。如果相互間時(shí)間上非常接近地發(fā)送發(fā)送信號(hào)的頻率斜坡，則發(fā)送信號(hào)的所屬部分經(jīng)受基本上相同的傳輸影響，從而雷達(dá)反射的所屬探測(cè)信號(hào)基本上相應(yīng)于不變的對(duì)象布局(Objektkonstellat1n)。由此，在相應(yīng)的分配給頻率斜坡的接收信號(hào)中這些接收信號(hào)的頻譜中的功率峰值基本上出現(xiàn)在相同的頻率處。因此，在具有至少一個(gè)雷達(dá)反射的情況下，通過在接收信號(hào)一一所述接收信號(hào)屬于相應(yīng)的頻率斜坡一一中的雷達(dá)反射的時(shí)間相關(guān)性，在接收信號(hào)的頻譜中期望峰值的頻率位置的相對(duì)準(zhǔn)確的相關(guān)性。
[0015]如果在第一頻譜中在頻率位置k處探測(cè)到峰值，所述峰值相應(yīng)于所探測(cè)的對(duì)象的雷達(dá)反射，則可以期望，相應(yīng)的峰值也存在于發(fā)送信號(hào)的最接近的頻率斜坡的頻譜中，并且可以期望，在所涉及的頻率k處探測(cè)功率在一方面第一測(cè)量與另一方面第二測(cè)量之間的比例方面相應(yīng)于第一測(cè)量與第二測(cè)量的發(fā)送功率的比例。
[0016]相反，在受污染的或設(shè)有其他覆層的雷達(dá)傳感器中在雷達(dá)傳感器基本上接收噪聲的情況下不能夠期望在彼此相繼的頻率斜坡之間噪聲“峰值”的位置之間的相關(guān)性。因此，在具有少量或僅僅一個(gè)所檢測(cè)的對(duì)象的情況下一一從其接收至少一個(gè)雷達(dá)反射一一也可以區(qū)分具有對(duì)象探測(cè)的情況與無對(duì)象探測(cè)的失明情況。
[0017]例如可以形成用于雷達(dá)傳感器的失明的指標(biāo)，所述指標(biāo)說明了所述功率比例的一致性的程度。
[0018]優(yōu)選地，檢查步驟包括:對(duì)于多個(gè)頻率檢查在相應(yīng)頻率處接收信號(hào)的頻譜中的接收功率的商與所屬頻率斜坡的發(fā)送功率的比例是否一致。這可以例如如下實(shí)現(xiàn)，其方式是，對(duì)于相應(yīng)的頻率計(jì)算由接收信號(hào)的兩個(gè)頻譜的接收功率構(gòu)成的、相應(yīng)的商并且將所述商與所屬頻率斜坡的發(fā)送功率的商進(jìn)行比較。
[0019]所述方法可以包括:重復(fù)雷達(dá)傳感器的控制的和檢查的步驟，并且根據(jù)重復(fù)檢查的結(jié)果證實(shí)所確定的指標(biāo)。
[0020]本發(fā)明有利的構(gòu)型由從屬權(quán)利要求得出。
【附圖說明】
[0021]在下文中根據(jù)附圖更詳細(xì)地闡述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。附圖示出:
[0022]圖1:具有控制與分析處理裝置的雷達(dá)傳感器的示意圖；
[0023]圖2:發(fā)送信號(hào)的示意圖；
[0024]圖3:接收信號(hào)的頻譜的示意圖；
[0025]圖4:用于闡明頻譜的分析處理的示意圖；以及
[0026]圖5:用于闡明在失明的雷達(dá)傳感器的情況下的分析處理的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在圖1中示出的雷達(dá)傳感器具有發(fā)送和接收單元10以及所屬的控制與分析處理裝置12。所述控制與分析處理裝置可以例如設(shè)置用于將關(guān)于交通環(huán)境的信息提供到駕駛員輔助系統(tǒng)14，例如機(jī)動(dòng)車中的間距調(diào)節(jié)系統(tǒng)(ACC)。發(fā)送和接收單元10具有至少一個(gè)天線16，所述至少一個(gè)天線由控制與分析處理裝置12饋給待發(fā)送的信號(hào)并且將所接收的信號(hào)傳送到控制與分析處理裝置12用于分析處理。在天線16前有間距地設(shè)置所謂的雷達(dá)罩18，也就是保護(hù)罩，所述保護(hù)罩應(yīng)保護(hù)天線16和所連接的電子構(gòu)件免于天氣影響。在一些情況中也由雷達(dá)透鏡滿足雷達(dá)罩18的功能，所述雷達(dá)透鏡聚束所發(fā)送和所接收的雷達(dá)輻射。
[0028]控制與分析處理裝置12通過電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)形成并且包括用于控制發(fā)送和接收單元10的驅(qū)動(dòng)器20。雷達(dá)傳感器涉及FMCW雷達(dá)傳感器，其中，斜坡形地調(diào)制由天線16發(fā)送的雷達(dá)信號(hào)的頻率f，如在圖2中示意地示出。在那，在圖2的上部分中在時(shí)間t上記錄了頻率f。
[0029]由雷達(dá)目標(biāo)——例如行駛在前面的車輛接收的雷達(dá)回波在發(fā)送和接收單元10內(nèi)借助于混頻器與發(fā)送的信號(hào)混頻，從而獲得基帶信號(hào)，所述基帶信號(hào)的頻率等于所發(fā)送與所接收的信號(hào)之間的頻率差。所述基帶信號(hào)傳送到控制與分析處理裝置12的分析處理部分22并且在那分別通過頻率斜坡的持續(xù)時(shí)間T采樣。通過這種方式采樣的時(shí)間信號(hào)隨后通過快速傅里葉變換(FFT)轉(zhuǎn)換為頻譜。在所述頻譜中，呈現(xiàn)以在確定的頻率位置上的峰值形式的雷達(dá)反射，所述雷達(dá)反射例如屬于所定位的雷達(dá)目標(biāo)，如在圖3中示意地示出。在那在頻率位置k上記錄了功率P。頻率位置k在此是無量綱的參量，所述參量說明了所謂的頻段(Frequenzbin)。頻段的編號(hào)除歸一化常數(shù)以外相應(yīng)于頻譜中的不同頻率并因此相應(yīng)于采樣數(shù)目的一半。采樣數(shù)目例如是512、1024,2048等。
[0030]用于雷達(dá)傳感器的失明的指標(biāo)的確定例如如在下文中所述那樣實(shí)現(xiàn)。
[0031]圖2示意地示出所使用的具有兩個(gè)相同的頻率斜坡30、32的發(fā)送信號(hào)，這兩個(gè)頻率斜坡分別具有持續(xù)時(shí)間T和頻率變化范圍(Frequenzhub)F并且因此具有斜率M = F/T。斜坡30、32的中心頻率fs同樣是相同的。