[发明专利]车辆侦测器和量测车辆距离以及车辆速度的方法

权利要求书

1.一种利用一线性调频连续波量测车辆距离以及车辆速度的方法，其特征在于，包含有下列步骤：

提供一车辆侦测器，所述车辆侦测器具有一单波束雷达；

将所述车辆侦测器安装于道路的侧边，所述道路具有多个车道，且所述车辆侦测器的安装方向与车辆行进方向的垂直方向呈一角度；

所述单波束雷达对所述道路发射所述线性调频连续波的波束；

所述单波束雷达接收所述波束的回波；

计算所述波束与所述回波的时间差，所述时间差对应于一差频；

获取一总差频；

由所述总差频中提取所述差频以及一都卜勒频率；以及

经由所述差频以及所述都卜勒频率分别计算出所述车辆距离以及所述车辆速度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述线性调频连续波包含三角波或是锯齿波。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述角度为15度到30度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述时间差与所述差频的对应关为Δt＝f_b×T/B，Δt为所述时间差，f_b为所述差频，T为扫频周期，B为扫频带宽。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述总差频为所述差频以及所述都卜勒频率之和。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述差频由一第一关系式表示，且所述车辆距离经由所述第一关系式计算所得，所述第一关系式为f_b＝(2R×B)/（c×T），R为所述车辆距离，B为扫频带宽，c为光速，T为扫频周期。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述都卜勒频率由一第二关系式表示，且所述车辆速度系经由所述第二关系式计算所得，所述第二关系式为f_D＝（2ν_r×f_c）/c，f_D为所述都卜勒频率，ν_r为径向速度，f_c为载波的中心频率，c为光速。

8.一种单波束雷达车辆侦测器，其特征在于，包含：

波形产生模块，用以提供一线性调频连续波；

发射天线，用以发射所述线性调频连续波的发射波；

耦合器；

接收天线，用以接收一接收波；

混波器，用以接收由所述耦合器传递的部分所述线性调频连续波以及所述接收波，计算所述发射波与所述接收波的差值，以产生一中频信号；以及

信号取样处理器，将所述中频信号转换成一差频信号，并自一总差频中提取所述差频信号以及一都卜勒频率，以经由所述差频信号以及所述都卜勒频率分别计算出一车辆距离以及一车辆速度。

9.如权利要求8所述的单波束雷达车辆侦测器，其特征在于：所述波形产生模块另包含有：

波形产生器，用以提供一函数信号；

线性频率控制，用以将所述函数信号转换为一线性信号；以及

压控振荡器，用以控制所述线性信号的震荡频率，以输出所述线性调频连续波。

10.如权利要求8所述的单波束雷达车辆侦测器，其特征在于：所述线性调频连续波包含三角波或是锯齿波。

11.如权利要求8所述的单波束雷达车辆侦测器，其特征在于：所述混波器与所述信号取样处理器之间另包含有一中频放大电路，且所述中频放大电路包含有：

滤波器，用以将所述混波器输出的信号做滤波处理，以消除干扰信号；以及

放大器，用以将所述混波器输出的所述信号做放大处理，以输出所述中频信号。

12.如权利要求8所述的单波束雷达车辆侦测器，其特征在于：所述信号取样处理器利用快速傅立叶变换，将所述中频信号转换成所述差频信号。

13.如权利要求8所述的单波束雷达车辆侦测器，其特征在于：所述信号取样处理器利用所述差频信号的一第一关系式计算出所述车辆距离，所述第一关系式为f_b＝(2R×B)/（c×T），R为所述车辆距离，B为扫频带宽，c为光速，T为扫频周期。

14.如权利要求8所述的单波束雷达车辆侦测器，其特征在于：所述信号取样处理器利用所述都卜勒频率的第二关系式计算出所述车辆速度，所述第二关系式为f_D＝（2ν_r×f_c）/c，f_D为所述都卜勒频率，ν_r为径向速度，f_c为载波的中心频率，c为光速。