[发明专利]用于车辆雷达系统的逆合成孔径雷达

说明书

本公开涉及包括至少一个雷达传感器装置(3)和至少一个处理单元(4)的车辆环境检测系统(2)，其中所述雷达传感器装置(3)被布置用于在至少两个雷达周期期间检测至少两个雷达检测(9、10、11)。对于每个雷达周期，为所述雷达检测(9、10、11)中的每一者生成包括范围(rsubgt;i/subgt;)、方位角()和多普勒速度(vsubgt;i/subgt;)的检测列表(I)。来自所述雷达周期的检测列表(I)被聚集并且存储在检测存储器(12)中，然后检测列表(I)中的雷达检测(9、10、11)被分组到各自对应于特定目标对象(6、7、8)的连贯移动运动子组(40、41、42)中。确定每个目标对象(6、7、8)相对于雷达传感器装置(3)的运动模型，使得逆SAR技术能够被应用于已经接收和存储的雷达信号，使得获得合成孔径视图。

公开内容的描述

本公开涉及包括至少一个雷达传感器装置和至少一个处理单元的车辆环境检测系统。雷达传感器装置包括具有具有一定视野的物理天线孔径的天线设备，并且被布置用于在至少两个雷达周期期间检测坐标系中的至少两个雷达检测。

如今，车辆环境检测系统诸如例如相机系统、多普勒雷达系统和LIDAR系统可以安装在车辆上，以便检测物体以便实施诸如速度控制和碰撞预防的功能、以及其他功能诸如自动对准、在线保险杠面板校准、自主运动估计和场景理解。

雷达系统被布置用于生成包括雷达传感器所测量的一系列反射点的输出。这些反射点可以被作为单独检测来处理，或者被分组成被跟踪对象，从而提供延展对象的公共运动状态。

文档DE 102008025773涉及利用立体图像处理来估计被观察对象的位置和移动状态。利用Kalman滤波器针对图像序列跟踪3D点。跟踪3D点得到所谓的6D矢量，其中3D位置与3D速度矢量组合。

合成孔径雷达(SAR)技术使汽车雷达系统能够生成更详细的输出。对于SAR，雷达传感器天线孔径是通过以已知时间间隔进行测量并且使用雷达传感器的运动以雷达运动速率随时间推移有效地移动物理天线孔径采样点来合成的。因此获得数量Mn个测量样本，这些测量样本然后被重组形成更大的有效天线孔径。这个所谓合成天线孔径的尺寸由雷达传感器的速度、测量样本的数量Mn、和这些测量样本之间的时间确定，并且可以显著大于物理雷达天线的孔径。然而，SAR仅限于静止对象，以便使得能够实现所有测量样本的有用重组。

在本领域中已知，如果感测雷达是静止的并且移动对象的运动是已知的，则基于SAR的技术(称为逆SAR或iSAR)可以应用于移动对象。考虑到这个运动在雷达传感器天线孔径和目标之间是相对的，相对于目标与天线孔径之间这个相对运动的广义公式允许对坐标系进行映射，使得目标再次是静止的并且天线孔径移动。需要知道目标的观察点之间的时间和相对距离以对测量矢量进行相位旋转。然后可以使用原始SAR处理。

然而，对于iSAR，必须事先知道目标的运动。这可以例如通过预先知道运动模型(诸如例如可以预先知道的推进器涡轮叶片运动)、或者通过以合适的方式迭代地将运动模型拟合到测量数据(这需要大量计算量)来实现。

因此，希望提供一种被布置用于iSAR测量的车辆雷达系统。

这借助于包括至少一个雷达传感器装置和至少一个处理单元的车辆环境检测系统来实现。雷达传感器装置包括具有具有一定视野的物理天线孔径的天线设备，并且被布置用于在至少两个雷达周期期间检测坐标系中的至少两个雷达检测。对于每个雷达周期，所述处理单元被布置用于为所述雷达检测中的每一者生成包括范围、方位角和多普勒速度的检测列表。处理单元进一步被布置用于将来自所述雷达周期的检测列表聚集并且存储在检测存储器中，然后在分割过程中将检测列表中的雷达检测分组到连贯移动运动子组中。每个运动子组对应于某个目标对象并且具有处理单元所确定的对应群组运动矢量。处理单元被进一步布置用于：

-借助于所述群组运动矢量来确定至少一个目标对象与天线设备之间的相对运动。

-映射所述坐标系，使得所述目标对象是静止的并且使得天线设备具有所确定的运动。