[发明专利]用于角度估计的方法以及用于机动车的雷达传感器

说明书

一种用于机动车(40)的雷达传感器的方法，所述方法用于根据天线图进行雷达目标的角度估计，所述天线图对于雷达目标的不同配置给出对于所涉及的配置在雷达传感器的多个分析处理通道中获得的信号之间的所属的幅度和/或相位关系，其特征在于，对于单个真实目标(42)在数学上对数量n个表象目标(46)的产生进行建模，所述表象目标通过来自所述真实目标(42)的信号在有延展的对象(44)上的反射引起；计算所述真实目标(42)的定位角(θd)与所述表象目标(44)的定位角(θr)之间的关系；并且为了估计所述真实目标的定位角在n维搜索空间中执行多目标估计并且将所述搜索限于一个通过所计算的关系确定的子空间。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的雷达传感器的用于根据天线图进行雷达目标的角度估计的方法，该天线图对于雷达目标的不同配置给出对于所涉及的配置在雷达传感器的多个分析处理通道中获得的信号之间的所属的幅度和/或相位关系，本发明还涉及一种用于执行该方法的雷达传感器。

背景技术

雷达传感器在机动车中例如用于测量定位在本车辆的前方区域中的车辆或其他对象的间距、相对速度以及方位角。多个天线元件例如相互有间距地设置在水平上，从而所定位的对象的不同方位角导致在雷达信号从对象至相应的天线元件必须经过的行程中的差。这些行程差导致在由天线元件接收并且在所属的分析处理通道中被分析处理的信号的幅度和相位中的相应差。然后，通过在不同通道中接收的(复数的)幅度与天线图中的相应幅度的比较(Abgleich)可以确定雷达信号的入射角并且因此确定所定位的对象的方位角。通过相应的方式也可以以垂直相叠设置的天线元件估计对象的俯仰角。

对于单个目标可以实现所接收的幅度与在天线图中的幅度之间的比较，其方式是，对于每一个角在天线图中计算所测量的幅度的向量(在k个分析处理通道的情况下该向量是具有k个复数分量的向量)与天线图中的相应向量之间的相关性。该相关性可以通过所谓的DML函数(Deterministic Maximum Likelihood Funktion)表达，如果给定所测量的幅度的确定的向量，则该DML函数对于每个角给出对象位于该角处的概率。然后角度估计在于，搜索该DML函数的最大值。DML函数在该情况下仅仅取决于唯一的变量，亦即涉及的方位角或俯仰角。因此，对最大值的搜索在一维搜索空间中进行。

如果雷达传感器同时定位多个目标，则这些目标在正常情况下的不同之处在于其间距和/或其相对速度，从而这些目标可以相互分开并且那么可以对于每一个目标分别进行角度估计。然而如果两个对象的间距和相对速度相互如此类似，使得由于雷达传感器的有限的分辨能力不能够实现所述分开，则两个对象视为一个唯一的目标，并且在上述角度估计中获得仅仅一个唯一的角作为结果。然而因为在真实中涉及两个目标，所以导致在由两个对象散射回并且在雷达传感器上叠加的信号之间的干扰。这导致，所接收的幅度的模式不再相应于用于单个对象的天线图。

然而可能的是，将上述方法概括成根据两目标估计或更多目标估计的角度估计。那么，DML函数是多个变量的函数，所述多个变量亦即不同目标的角，并且因此在n目标估计的情况下搜索空间具有n维。那么，在该搜索空间中DML函数的最大值的位置具有n个分量，它们给出所有n个目标的定位角。

然而，多目标估计具有的缺点在于，在多维搜索空间中的搜索是格外耗费计算的。此外，该方法基于不可避免的信号噪音是容易出错的。

在机动车中雷达传感器的实际应用中，如果存在仅仅一个唯一的雷达目标，则也经常发生：通过散射回的信号在行车道表面或在护栏上的反射冒充附加的表象目标，所述附加的表象目标在真实中仅仅涉及定位对象的镜像。在该情况下，这些间距和相对速度几乎相同。虽然在行车道表面或护栏上反射的信号进行一定的绕路，然而基于几乎条状的反射几乎不能够测量所述绕路。因此不能够在真实目标与表象目标之间进行区分，从而，如果可以预期在行车道表面上的反射，则严格来讲在俯仰角估计中必须实施多目标估计；如果可以预期在护栏或类似的有延展的(ausgedehnt)对象上的反射，则在方位角估计中必须实施多目标估计。

发明内容