[发明专利]具有对应于不同角度范围的、间隔开的、具有不同斜率的线性频率斜坡的机动车FMCW雷达

说明书

技术领域

本发明涉及一种FMCW雷达定位装置以及一种相应的FMCW雷达定 位方法。

现有技术

虽然可以使用任意的雷达定位装置，但在汽车中的应用方面对本发明 和本发明所基于的问题进行说明。

分析已经表明，通过对危险的及时识别以及通过相应的、适当的驾驶 技巧可以避免显著数量的交通事故。可以通过向驾驶员发出适合的报警指 示或者通过车辆的自动的纵向和/或横向控制来实现所述避免。感知危险情 况的前提条件是适合的传感器装置。

长久以来，在毫米波范围中雷达系统被用作用于感知危险的驾驶员辅 助系统。在此区分脉冲雷达系统和连续波雷达系统(CW)。77-GHZ-FMCW 雷达系统例如可以在几厘米直至超过250米的范围内检测物体。在此，同 时确定物体相对本车的距离和物体相对本车的相对速度以及在相应的天线 数量的情况下确定物体相对本车纵轴线的角度。

在通常的FMCW(调频连续波)雷达系统中，发射一个在频率上不断 变化的信号。为了限定频率范围以及简化分析处理，以典型的方式应用多 个线性的上升斜坡和/或下降斜坡。

图4示出了已知的FMCW雷达定位装置的发射频率f的时间关系(时 间t)的示意图。

在图4中，参考符号FS表示发射信号而FE表示相应的回波信号。发 射信号FS的变化率的量值(斜坡斜度)在这种已知的雷达系统中是恒定的。 如果接收到回波信号FE，则回波信号具有传播时间延迟并且由此具有与发 射信号不同的频率。根据频率差df例如可以确定到测量物体的距离。

DE 10 2004 034 429 A1描述了一种雷达定位系统，该系统具有多个发 射元件、至少两个接收元件和一个用于数字地控制对接收元件的接收信号 的处理的装置，该装置根据FMCW原理工作。

发明内容

在权利要求1中定义的根据本发明的FMCW雷达定位装置和根据权利 要求8的相应的FMCW雷达定位方法与传统的解决方案相比具有以下优 点，即它们在预先确定的较不重要的范围内提供粗的分辨率而在预先确定 的重要的范围内提供细的分辨率。

因为可以在FMCW雷达定位系统中规定一个频率-角度关系，所以可 以通过斜坡的不同斜率来调节相关角度范围内的分辨率。因此，实现了优 选在边缘区域内粗而在运动方向上细的分辨率，也就是说，对例如护栏的 粗识别以及对例如在前方行驶的车辆的细识别。

本发明所基于的构思在于，在一个FMCW雷达定位装置中不实施具有 在数值上单一的斜率的斜坡，而是实施具有逐段不同的斜率的、不连续的 斜坡。换句话说，根据可视区域改变一个斜坡期间的斜坡陡度(单位时间 的频率变化)。由此，与感兴趣的区域相比，可以更快地扫描不感兴趣的区 域。

在从属权利要求中说明的特征涉及本发明技术方案的有利的进一步构 型和改进。

根据一个优选的进一步构型，第一频率段和/或第二频率段对应于总感 检测区域的各个不同的角度范围。

根据另一个优选的进一步构型，第一频率段在第一方向上扫过总检测 区域，而第二频率段在第二方向上扫过总检测区域，其中，第二方向与第 一方向相反。

根据另一个优选的进一步构型，第一频率段和/或第二频率段具有对应 于不同的回波信号分辨率的不同斜率。

根据另一个优选的进一步构型，较小的回波信号分辨率的频率段对应 于较大的斜率以及同时较大的角度范围，而较大的回波信号分辨率的频率 段对应于较小的斜率以及同时较小的角度范围。

根据另一个优选的进一步构型，可以通过控制装置固定地预先确定第 一频率段和/或第二频率段。

根据另一个优选的进一步构型，可以通过控制装置灵活地根据至少一 个行驶参数来构造第一频率段和/或第二频率段。

附图说明

在附图中示出并且在下面的描述中详细地说明本发明的实施例。

附图示出

图1：根据本发明的第一实施形式的FMCW雷达定位装置的框图；

图2a：根据本发明的第一实施形式的FMCW雷达定位装置的发射频率 的时间关系的示图；

图2b：根据本发明的第一实施形式的FMCW雷达定位装置的发射频 率的频率-角度关系的示图；

图3：根据本发明的第二实施形式的FMCW雷达定位装置的框图；