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CN110412517B - 运行第一和第二雷达部分传感器的方法和包括第一和第二雷达部分传感器的雷达传感器系统 - Google Patents

运行第一和第二雷达部分传感器的方法和包括第一和第二雷达部分传感器的雷达传感器系统 Download PDF

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Abstract

提出一种尤其用于在机动车中运行第一雷达部分传感器(30)和第二雷达部分传感器(50)的方法，其中，由第一开关调节器(20)给所述第一雷达部分传感器(30)供给电压，并且，由第二开关调节器(40)给所述第二雷达部分传感器(50)供给电压，其中，所述方法包括以下步骤：使所述第一开关调节器(20)以第一开关频率运行；并且，使所述第二开关调节器(40)以第二开关频率运行，其中，所述第一开关频率与所述第二开关频率不同。

Description

运行第一和第二雷达部分传感器的方法和包括第一和第二雷 达部分传感器的雷达传感器系统
技术领域
本发明涉及一种用于运行第一雷达部分传感器和第二雷达部分传感器的方法和一种包括第一雷达部分传感器和第二雷达部分传感器的雷达传感器系统。
背景技术
当今在很多机动车中安装有雷达传感器。雷达传感器例如可以确定机动车至处于相应的机动车前方的其他机动车的间距和/或机动车的速度。雷达传感器也可以研究或检测机动车的周围环境。
机动车通常具有多于一个雷达传感器。在机动车中的目前已知的雷达传感器的情况下的问题在于，用于运行用于供给机动车中的雷达传感器的开关调节器的开关频率可能导致雷达信号中的干扰信号。干扰信号可能导致关于机动车的周围环境的错误假设，因为干扰信号可能被解释为机动车的周围环境中的(假定存在的)对象的反射(所谓的魔鬼目标(Geisterziel))。
发明内容
本发明的优点
本发明的实施方式可以以有利的方式实现：提出一种方法或一种系统，借助所述方法或所述系统或在所述方法或所述系统的情况下可以运行多个雷达部分传感器并且可以有效地抑制干扰信号。
根据本发明的第一方面，提供一种用于尤其在机动车中运行第一雷达部分传感器和第二雷达部分传感器的方法，其中，由第一开关调节器给所述第一雷达部分传感器供给电压，并且，由第二开关调节器给所述第二雷达部分传感器供给电压，其中，所述方法包括以下步骤：使所述第一开关调节器以第一开关频率运行；并且使所述第二开关调节器以第二开关频率运行，其中，所述第一开关频率与所述第二开关频率不同。
其优点是：可以将通过相应的开关调节器产生的干扰信号在技术上简单地识别为干扰信号，因为干扰信号出现在彼此不同的频率的情况下。因此，借助两个雷达部分传感器可以特别可靠地识别周围环境，例如对象在车辆的周围环境内的存在、对象相对于车辆的速度和/或间距。尤其可以有效地识别附加的通过开关调节器原理引起的魔鬼目标。
根据本发明的第二方面，提出一种雷达传感器系统，该雷达传感器系统包括第一雷达部分传感器、第二雷达部分传感器、第一开关调节器，所述第一开关调节器用于给所述第一雷达部分传感器供给电压，以及，该雷达传感器系统包括第二开关调节器，所述第二开关调节器用于给所述第二雷达部分传感器供给电压，其中，所述第一开关调节器能够以第一开关频率运行，并且，所述第二开关调节器能够以第二开关频率运行，其中，所述第一开关频率与所述第二开关频率不同。
其有利的是，借助雷达传感器系统可以将通过开关调节器产生的干扰信号在技术上简单地识别为干扰信号，因为干扰信号出现在彼此不同的频率的情况下。因此，借助雷达传感器系统可以特别可靠地识别周围环境，例如对象在车辆的周围环境中的存在，对象相对于车辆的速度和/或间距。尤其可以有效地识别或抑制附加的通过开关调节器原理引起的魔鬼目标。
此外，关于本发明的实施方式的想法尤其可以考虑为基于以下描述的思想和认识。
根据本发明的一种实施方式，所述雷达部分传感器的接收信号分别划分成多个频率范围，并且，所述第一开关频率与所述第二开关频率之间的差如此大，使得所述第一开关频率处于所述频率范围的第一频率范围内并且所述第二开关频率处于所述频率范围的第二频率范围内，所述第二频率范围与所述第一频率范围不同。由此，在技术上特别简单并且快速地识别干扰信号。
根据所述方法的一种实施方式，借助所述第一雷达部分传感器接收第一范围的第一雷达信号，并且，借助所述第二雷达部分传感器接收第二范围的第二雷达信号，所述第二范围与所述第一范围至少部分地重叠，其中，由所述第一雷达信号和所述第二雷达信号产生新计算出的信号，其中，所述新计算出的信号仅仅在以下频率范围内具有测量值：在所述频率范围内，不仅所述第一雷达信号而且所述第二雷达信号具有测量值。其有利的是，在接收时的干扰信号可以借助两个雷达部分传感器在技术上特别简单地识别为干扰信号，因为干扰信号出现或存在于不同的频率范围(也称为窗口(Bins))内。
根据所述方法的一种实施方式，首先借助所述第一雷达部分传感器发送第一雷达信号，并且接着，借助所述第二雷达部分传感器发送第二雷达信号，其中，在所述第一雷达部分传感器和所述第二雷达部分传感器进行发送的情况下，将一个或多个不一致的、尤其不等于所述雷达部分传感器的载波频率的频率识别为干扰频率。其优点是，在发送时的干扰信号可以借助两个雷达部分传感器在技术上特别简单地识别为干扰信号，因为在所分析处理的频谱中在所谓的边线(Nebenlinien)中出现的干扰信号在在时间上彼此错开地出现在不同的频率处。第一雷达信号和第二雷达信号可以具有相同的频率偏移(Frequenzhub)。
根据所述方法的一种实施方式，由共同的时钟源导出第一开关频率和第二开关频率。由此可以在技术上还更简单并且特别成本有利地执行所述方法。
根据所述方法的一种实施方式，在时间上改变所述第一开关频率和/或所述第二开关频率。其优点是，干扰信号还可以更简单地识别为干扰信号，因为例如可以可靠地执行实际存在的对象的反射与干扰信号之间的区分。
根据雷达传感器系统的一种实施方式，所述雷达部分传感器的接收信号分别划分成多个频率范围，其中，所述第一开关频率与所述第二开关频率之间的差如此大，使得所述第一开关频率处于所述频率范围的第一频率范围内并且所述第二开关频率处于所述频率范围的第二频率范围内，所述第一频率范围与所述第一频率范围不同。由此，可以在技术上特别简单并且快速地识别干扰信号。
根据雷达传感器系统的一种实施方式，雷达传感器系统还包括时钟源，其中，由时钟源不仅导出第一开关频率而且导出第二开关频率。由此，雷达传感器系统可以在方法技术上特别简单地以及特别地构造。
根据雷达传感器系统的一种实施方式，雷达传感器系统还包括分析设备，其中，所述分析设备构造用于由所述第一雷达部分传感器的和所述第二雷达部分传感器的接收信号如此形成新计算出的信号以消除干扰信号，使得所述新计算出的信号仅仅在以下频率范围内具有测量值：在所述频率范围内，不仅所述第一雷达信号而且所述第二雷达信号具有测量值。由此，可以在技术上简单地产生新计算出的信号，在该信号中存在少量的干扰信号直至不再存在干扰信号。因此，新计算出的信号特别可靠地描述由雷达部分传感器检测的周围环境。尤其可以有效地识别附加的通过开关调节器原理引起的魔鬼目标。
测量值尤其可以是不等于零的测量值。
在此指出，在此关于用于运行第一雷达部分传感器和第二雷达部分传感器的方法的或包括第一雷达部分传感器和第二雷达部分传感器的雷达传感器系统的不同的实施方式描述本发明的可能的特征和优点中的一些。本领域技术人员认识到，可以以合适的方式组合、匹配或替换这些特征，以便实现本发明的另外的实施方式。
附图说明
以下参照附图描述本发明的实施方式，其中，附图和说明书都不应解释为对本发明进行限制。
图1示出根据本发明的雷达传感器系统的实施方式的示意性视图；
图2示出借助图1中的雷达传感器系统的第一雷达部分传感器接收的数据的图；以及
图3示出借助图1中的雷达传感器系统的第二雷达部分传感器接收的数据的图。
附图仅仅是示意性的并且不是按比例的。相同的附图标记在附图中标记相同的或起相同作用的特征。
具体实施方式
图1示出根据本发明的雷达传感器系统10的一种实施方式的示意性视图。雷达传感器系统10包括第一雷达部分传感器30和第二雷达部分传感器50。第一雷达部分传感器30包括两个第一高频分量35、36。第二雷达部分传感器50包括两个第二高频分量55、56。
两个雷达部分传感器30、50可以是较大的雷达传感器的部分传感器。两个雷达部分传感器30、50例如布置在共同的印制电路板上。然而也可能的是，雷达部分传感器30、50是布置在不同的印制电路板上的两个雷达传感器。
此外，雷达传感器系统10包括第一开关调节器20和第二开关调节器40。此外，雷达传感器系统10包括分析设备60，该分析设备可以从两个雷达部分传感器30、50接收信号并且必要时可以从开关调节器20、40接收信号。
开关调节器20、40给两个雷达部分传感器30、50供给电压。第一开关调节器20给第一雷达部分传感器30输送电压。第二开关调节器40给第二雷达部分传感器50输送电压。
第一开关调节器20和/或第二开关调节器40可以是降压调节器(Buckregler)或步降调节器(Step-down-Regler)。开关调节器20、40例如可以具有12V作为输入电压和5V作为输出电压。
第一开关调节器20以第一开关频率运行或切换。第二开关调节器40以第二开关频率运行或切换。
两个开关频率彼此不同，也就是说，两个开关频率具有彼此不同的值。例如，第一开关调节器20以1.8MHz的开关频率运行并且第二开关调节器40以1.7MHz的开关频率运行，或者相反。
由相应的雷达部分传感器30、50发送的雷达信号具有预给定的频率带宽。由雷达部分传感器30、50分别接收的接收信号或基带接收信号分别划分或细分成多个——例如100个或10个——频率范围。
图2示出借助图1中的雷达传感器系统10的第一雷达部分传感器30接收的数据的图。图3示出借助图1中的雷达传感器系统10的第二雷达部分传感器50接收的数据的图。所接收的数据尤其是反射数据。
图2和3中的x轴说明相应的频率范围，其中，较低的数字表示较低的频率并且较大的数字表示较高的频率。频率范围彼此不相交并且彼此直接邻接。
图2和图3中的y轴说明相应的测量值的强度。图2和图3中的测量值的大小相等。然而，这仅仅出于解释的目的。通常，目标信号70——即实际存在的目标的或对象的信号或测量值——相比干扰信号80、81、82具有明显更大或更强的测量值。干扰信号80、81、82或干扰信号80、81、82的测量值通常具有相对于目标信号70或目标信号70的测量值例如-30dB的偏差。
第一雷达部分传感器30——其接收信号可以在图2中看到——由第一开关调节器20运行或由第一开关调节器20供给电压，其中，以处于频率范围1内的第一开关频率驱动或控制第一开关调节器20。因此，第一雷达部分传感器30具有频率范围1内的干扰信号80。
在频率范围10内测量或检测到以下对象或目标：所述对象或目标是实际存在的并且在图2中产生目标信号70。附加地，在目标信号70周围、更确切地说，在距目标信号70的频率范围一间距处出现干扰信号81、82或测量值，其中，该间距相应于以下频率范围：用于运行第一开关调节器20的频率处于该频率范围内。
这意味着，因为第一开关频率处于频率范围1内，所以在频率范围9(＝10-1)内和在频率范围11(＝10+1)内分别出现干扰信号81、82或干扰信号81、82的测量值。
第二雷达部分传感器50——其接收信号可以在图3中看到——由第二开关调节器40供给电压，其中，第二开关调节器40以第二开关频率驱动或控制，第二开关频率不同于第一开关频率。第二开关频率具有处于频率范围2内的频率。
目标和对象是相同的，从而目标信号70再次处于频率范围10内。如以上阐述的那样，干扰信号81、82或干扰信号81、82的测量值出现在距目标信号70的频率范围一间距处，第二开关频率处于该频率范围内。这意味着，因为第二开关频率处于频率范围2内，所以干扰信号81、82出现在频率范围8(＝10-2)和12(＝10+2)内。
通过分析第一雷达部分传感器30的和第二雷达部分传感器50的接收信号以及例如借助分析设备60确定以下频率范围：在所述频率范围内分别存在一个测量值，可以简单地识别并且移除干扰信号80、81、82。因此，可以容易地确定：唯一的目标或对象处于频率范围10内。
新计算出的信号——该信号例如由分析设备60从第一雷达部分传感器30的和第二雷达部分传感器50的数据产生——例如可以仅仅在以下频率范围内具有测量值(不等于零)：在所述频率范围内，不仅第一雷达部分传感器30而且第二雷达部分传感器50测量或检测到测量值。在此，尤其也可以考虑相应的测量值的强度并且例如仅仅考虑以下频率范围：所述频率范围的测量值高于最小阈值。
第一开关频率与第二开关频率之间的差至少如此大，使得开关频率处于雷达部分传感器30、50的不同频率范围(所谓的窗口)内。
可以在时间上改变第一开关频率和/或第二开关频率。由此，可以由接收信号和雷达部分传感器30、50的数据获得另外的信息。
由第一部分雷达传感器30和第二雷达部分传感器50监测和检测的区域至少部分地、尤其完全地重叠，从而由两个雷达部分传感器30、50检测到相同的对象或目标。
在借助两个雷达部分传感器30、50进行发送的情况下，同样可以识别出干扰信号80、81、82。为此，首先借助第一雷达部分传感器30发送雷达信号，并且接着，借助第二雷达部分传感器50发送雷达信号。干扰信号80、81、82现在在两个雷达部分传感器30、50的发送信号上或在两个雷达部分传感器30、50的发送信号中具有不同的频率、尤其处于相应的雷达部分传感器30、50的不同频率范围内的不同频率。
第一开关调节器20和第二开关调节器40可以由共同的时钟源馈给。
因为可以至少部分地、尤其完全地使用相同的数字线路来将第一开关频率输送给第一开关调节器20以及将第二开关频率输送给第一开关调节器40，所以可以特别成本有利地构造雷达传感器系统10。
雷达传感器系统10例如可以应用在机动车——例如汽车、摩托车、公共汽车、船和/或卡车中。雷达传感器系统10尤其可以被使用或应用在高度自动化的驾驶或无人驾驶中。
最后应指出，概念例如“具有”、“包括”等不排除其他的元件或步骤，并且，概念例如“一个”不排除多个。权利要求中的附图标记不应看作限制。

Claims (10)

1.一种用于运行第一雷达部分传感器(30)和第二雷达部分传感器(50)的方法，其中，由第一开关调节器(20)给所述第一雷达部分传感器(30)供给电压，并且，由第二开关调节器(40)给所述第二雷达部分传感器(50)供给电压，其中，所述方法包括以下步骤：
使所述第一开关调节器(20)以第一开关频率运行；并且
使所述第二开关调节器(40)以第二开关频率运行，其中，所述第一开关频率与所述第二开关频率不同，
其中，借助所述第一雷达部分传感器(30)接收第一范围的第一雷达信号，并且，借助所述第二雷达部分传感器(50)接收第二范围的第二雷达信号，所述第二范围与所述第一范围至少部分地重叠，其中，由所述第一雷达信号和所述第二雷达信号产生新计算出的信号，其中，所述新计算出的信号仅仅在以下频率范围内具有测量值：在所述频率范围内，不仅所述第一雷达信号而且所述第二雷达信号具有测量值，其中，实际存在的对象或目标位于所述频率范围中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述雷达部分传感器(30，50)的接收信号分别划分成多个频率范围，其中，所述第一开关频率与所述第二开关频率之间的差如此大，使得所述第一开关频率处于所述频率范围的第一频率范围内并且所述第二开关频率处于所述频率范围的第二频率范围内，所述第二频率范围与所述第一频率范围不同。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，首先借助所述第一雷达部分传感器(30)发送第一雷达信号，并且接着，借助所述第二雷达部分传感器(50)发送第二雷达信号，其中，在所述第一雷达部分传感器(30)和所述第二雷达部分传感器(50)进行发送的情况下，将一个或多个不一致的频率识别为干扰频率。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由共同的时钟源导出所述第一开关频率和所述第二开关频率。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在时间上改变所述第一开关频率和/或所述第二开关频率。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一雷达部分传感器(30)和所述第二雷达部分传感器(50)用于机动车中。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述第一雷达部分传感器(30)和所述第二雷达部分传感器(50)进行发送的情况下，将一个或多个不一致的、不等于所述雷达部分传感器(30，50)的载波频率的频率识别为干扰频率。
8.一种雷达传感器系统(10)，其包括
第一雷达部分传感器(30)、
第二雷达部分传感器(50)、
第一开关调节器(20)，所述第一开关调节器用于给所述第一雷达部分传感器(30)供给电压，和
第二开关调节器(40)，所述第二开关调节器用于给所述第二雷达部分传感器(50)供给电压，
其中，所述第一开关调节器(20)能够以第一开关频率运行，并且，所述第二开关调节器(40)能够以第二开关频率运行，
其中，所述第一开关频率与所述第二开关频率不同，
其中，所述雷达传感器系统(10)还包括分析设备(60)，其中，所述分析设备(60)构造用于由所述第一雷达部分传感器(30)的和所述第二雷达部分传感器(50)的接收信号如此形成新计算出的信号以消除干扰信号(80，81，82)，使得所述新计算出的信号仅仅在以下频率范围内具有测量值：在所述频率范围内，不仅所述第一雷达信号而且所述第二雷达信号具有测量值，其中，实际存在的对象或目标位于所述频率范围中。
9.根据权利要求8所述的雷达传感器系统(10)，其中，所述雷达部分传感器(30，50)的接收信号分别划分成多个频率范围，其中，所述第一开关频率与所述第二开关频率之间的差如此大，使得所述第一开关频率处于所述频率范围的第一频率范围内并且所述第二开关频率处于所述频率范围的第二频率范围内，所述第一频率范围与所述第一频率范围不同。
10.根据权利要求8或9所述的雷达传感器系统(10)，其中，所述雷达传感器系统(10)还包括时钟源，其中，由所述时钟源不仅导出所述第一开关频率而且导出所述第二开关频率。
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