本公开涉及一种用于对远程对象进行检测和测距的设备。本公开还涉及相关方法和计算机程序。
背景技术：
雷达系统在汽车行业正变得愈发常见。这些系统例如用作用于辅助停车、自动巡航控制速度调节(自适应巡航控制)、车间时距报警、冲突警告以及减轻和制动支持的传感器。描述了提供将上述功能与用于与远程装置通信的无线信令系统结合的有利的多用途雷达系统的例子实施例。
雷达(源于首字母缩写radar)表示无线电检测和测距。尽管雷达技术原先涉及用于检测和测距的射频电磁波使用，但此术语现在通常一般用于出于检测和测距目的使用的任何频率的电磁波。
雷达系统通过从发射天线发射例如脉冲等电磁波并测量在接收传感器处检测到反射波所花费的时间来执行检测和测距。反射波到达障碍物且被反射回所花费的时间量提供所述障碍物与雷达系统的距离指示。通过使用一系列脉冲或连续波操作模式(例如在连续波雷达中)，可获得雷达系统周围空间的时间分辨距离分布。将了解，包括对远程对象进行测距的任何动作会固有地包括检测该远程对象的动作。
技术实现要素：
根据本公开的第一方面，提供一种被配置成提供对远程对象的检测和测距的设备，所述设备被配置成执行以下操作：
基于第一频率变化检测信号的包括来自所述远程对象的反射的第一反射信号，所述第一频率变化检测信号包括频率在第一带宽上变化的信号；以及
基于第二频率变化检测信号的包括来自所述远程对象的反射的第二反射信号，所述第二频率变化检测信号包括频率在不同于所述第一带宽的第二带宽上变化的信号；
基于通过混合所述第一反射信号与所述第一频率变化检测信号而获得的第一拍频信号确定第一估计距离，所述第一估计距离借助于所述第一频率变化检测信号的所述第一带宽而具有第一分辨率；
基于通过混合所述第二反射信号与所述第二频率变化检测信号而获得的第二拍频信号确定第二估计距离，所述第二估计距离借助于所述第二频率变化检测信号的所述第二带宽而具有第二分辨率；
依据所述第一估计距离和所述第二估计距离确定所述远程对象的距离。
在一个或多个实施例中，依据所述第一估计距离和所述第二估计距离确定到所述远程对象的距离可提供对分辨率高于分量、第一和第二距离估计的分辨率的距离的确定。
在一个或多个实施例中，所述设备被配置成：基于所述第一估计距离和所述第一估计距离根据所述第一带宽的所述分辨率而确定第一距离散度；基于所述第二估计距离和所述第二估计距离根据所述第二带宽的所述分辨率而确定第二距离散度；其中所述分辨率δr使用下式而被计算为带宽b和光速c的函数：
δr＝c/(2b)，
且其中所述远程对象的所述距离包括基于所述第一距离散度与所述第二距离散度的重叠的函数。
在一个或多个实施例中，所述第一估计距离是基于所述第一拍频信号的第一主频分量，且所述第二估计距离是基于所述第二拍频信号的第二主频分量。
在一个或多个实施例中，主频分量可包括拍频信号的具有最高对应振幅的频率分量。
在一个或多个实施例中，所述主频分量可包括振幅高于阈值的拍频信号的频率分量，所述阈值包括绝对阈值或与所述拍频信号的一个或多个振幅相关的阈值。
在一个或多个实施例中，所述设备被配置成如下依据光速c、第一总扫描时间td1和所述第一带宽b1而将所述第一拍频信号的所述第一主频分量fb1转换为所述第一估计距离r1，其中所述第一总扫描时间为发射所述第一频率变化检测信号的周期：
且所述设备被配置成如下依据光速c、第二总扫描时间td2和所述第二带宽b2而将所述第二拍频信号的所述第二主频分量fb2转换为所述第二估计距离r2，其中所述第二总扫描时间为发射所述第二频率变化检测信号的周期：
在一个或多个实施例中，所述设备被配置成：
通过确定所述第一拍频信号的傅立叶变换并将指示所述经傅立叶变换的第一拍频信号在特定频率下的振幅的值指派给第一预定数目个频率隔开频段来确定所述第一拍频信号的所述第一主频分量，所述频率隔开频段由此基于取决于所述第一频率变化检测信号的所述第一带宽的分辨率而各自指示不同拍频范围；
通过确定所述第二拍频信号的傅立叶变换并将指示所述经傅立叶变换的第二拍频信号在特定频率下的振幅的值指派给第二预定数目个频率隔开频段来确定所述第二拍频信号的所述第二主频分量，所述频率隔开频段由此基于取决于所述第二频率变化检测信号的所述第二带宽的分辨率而各自指示不同拍频范围；
确定所述第一预定数目个频率隔开频段中的哪一个频段含有所述第一主频分量；
将所述第一主频分量转换为所述第一估计距离；
确定所述第二预定数目个频率隔开频段中的哪一个频段含有所述第二主频分量；
将所述第二主频分量转换为所述第二估计距离；
基于在由所述所识别频段中的每一个覆盖的距离范围内的重叠，所述设备被配置成确定具有基于拍频范围中的重叠的分辨率的到所述远程对象的所述距离。
在一个或多个实施例中，所述第二频率变化检测信号的所述第二带宽是基于所述第一估计距离的所述确定而确定。
在一个或多个实施例中，所述第二频率变化检测信号的所述第二带宽是如下基于所述第一带宽和第n频段的编号而确定，其中所述第一主频分量见于所述第n频段中，且频段是从1开始连续地编号：
在一个或多个实施例中，所述设备被配置成：提供所述第一频率变化检测信号的发射；基于所述第一频率变化检测信号和所述第一反射信号确定到所述远程对象的第一估计距离；确定所述第二带宽以基于所述第一估计距离的所述确定提供分辨率的改善并且提供具有所述所确定第二带宽的所述第二频率变化检测信号的发射；基于所述第二频率变化检测信号和所述第二反射信号确定到所述远程对象的第二估计距离；以及基于所述第一估计距离和所述第二估计距离确定到所述远程对象的所述距离。
根据本公开的第二方面，提供一种用于对远程对象进行检测和测距的方法：
基于第一频率变化检测信号的包括来自所述远程对象的反射的第一反射信号，所述第一频率变化检测信号包括频率在第一带宽上变化的信号；以及
基于第二频率变化检测信号的包括来自所述远程对象的反射的第二反射信号，所述第二频率变化检测信号包括频率在不同于所述第一带宽的第二带宽上变化的信号；
基于通过混合所述第一反射信号与所述第一频率变化检测信号而获得的第一拍频信号确定第一估计距离，所述第一估计距离借助于所述第一频率变化检测信号的所述第一带宽而具有第一分辨率；
基于通过混合所述第二反射信号与所述第二频率变化检测信号而获得的第二拍频信号确定第二估计距离，所述第二估计距离借助于所述第二频率变化检测信号的所述第二带宽而具有第二分辨率；
依据所述第一估计距离和所述第二估计距离确定所述远程对象的距离。
在一个或多个实施例中，所述方法包括基于所述第一估计距离和所述第一估计距离根据所述第一带宽的所述分辨率而确定第一距离散度；
基于所述第二估计距离和所述第二估计距离根据所述第二带宽的所述分辨率而确定第二距离散度；
其中所述分辨率δr使用下式而被计算为带宽b和光速c的函数：
δr＝c/(2b)，
且其中确定所述远程对象的所述距离包括基于所述第一距离散度与所述第二距离散度的重叠的函数。
在一个或多个实施例中，所述第一估计距离是基于所述第一拍频信号的第一主频分量，且确定所述第一估计距离的步骤包括如下依据光速c、第一总扫描时间td1和所述第一带宽b1而将所述第一拍频信号的所述第一主频分量fb1转换为所述第一估计距离r1，其中所述第一总扫描时间为发射所述第一频率变化检测信号的周期：
且所述第二估计距离是基于所述第二拍频信号的第二主频分量，且确定所述第二估计距离的步骤包括如下依据光速c、第二总扫描时间td2和所述第二带宽b2而将所述第二拍频信号的所述第二主频分量fb2转换为所述第二估计距离r2，其中所述第二总扫描时间为发射所述第二频率变化检测信号的周期：
在一个或多个实施例中，所述方法包括通过确定所述第一拍频信号的傅立叶变换并将指示所述经傅立叶变换的第一拍频信号在特定频率下的振幅的值指派给第一预定数目个频率隔开频段来确定所述第一拍频信号的所述第一主频分量的步骤，所述频率隔开频段由此基于取决于所述第一频率变化检测信号的所述第一带宽的分辨率而各自指示不同拍频范围；
通过确定所述第二拍频信号的傅立叶变换并将指示所述经傅立叶变换的第二拍频信号在特定频率下的振幅的值指派给第二预定数目个频率隔开频段来确定所述第二拍频信号的所述第二主频分量，所述频率隔开频段由此基于取决于所述第二频率变化检测信号的所述第二带宽的分辨率而各自指示不同拍频范围；
确定所述第一预定数目个频率隔开频段中的哪一个频段含有所述第一主频分量；
将所述第一主频分量转换为所述第一估计距离；
确定所述第二预定数目个频率隔开频段中的哪一个频段含有所述第二主频分量；
将所述第二主频分量转换为所述第二估计距离；
基于在由所述所识别频段中的每一个覆盖的距离范围内的重叠，确定具有基于拍频范围中的重叠的分辨率的到所述远程对象的所述距离。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括如下基于所述第一带宽和第n频段的编号而确定所述第二频率变化检测信号的所述第二带宽的步骤，其中所述第一主频分量见于所述第n频段中，且频段是从1开始连续地编号：
根据本公开的第三方面，提供一种包括计算机程序代码的计算机程序产品，所述计算机程序代码在由处理器执行时被配置成执行第二方面的方法。
根据本公开的第四方面，提供一种包括第一方面的设备的汽车雷达系统。
尽管本公开容许各种修改和替代形式，但是已经借助于例子在图式中示出其细节且将进行详细描述。然而，应理解，超出所描述的特定实施例的其它实施例也是可能的。也涵盖落入所附权利要求书的精神和范畴内的所有修改、等效物和替代实施例。
以上论述并不旨在呈现当前或将来权利要求集的范围范畴内的每一例子实施例或每一实施方案。附图和之后的具体实施方式还举例示出了各种例子实施例。结合图式并考虑以下具体实施方式可更全面地理解各种例子实施例。
附图说明
现将仅借助于例子参看附图描述一个或多个实施例，附图中：
图1示出示出包括设备的汽车雷达系统的例子实施例的示意图；
图2a到2c示出频率变化检测信号、反射信号和拍频信号如何随时间推移而变化以及拍频信号的主频分量可如何在频率空间中形象化的例子实施例；
图3a到3c示出第一频率变化检测信号和第二频率变化检测信号、第一反射信号和第二反射信号以及第一拍频信号和第二拍频信号如何随时间推移而变化以及第一拍频信号和第二拍频信号的第一主频分量和第二主频分量可如何在频率空间中形象化的例子实施例；
图4示出计算具有改进的分辨率的所确定距离的例子实施例；
图5示出例子方法；
图6示出包括汽车雷达系统的例子机动车；以及
图7示出计算机可读媒体。
具体实施方式
图1示出被配置成提供对远程对象102的检测和测距的设备100，所述设备被配置成执行以下操作：基于第一频率变化检测信号105的包括来自远程对象102的反射的第一反射信号106，所述第一频率变化检测信号105包括频率在第一带宽上变化的信号；以及第二频率变化检测信号107的包括来自远程对象102的反射的第二反射信号108，所述第二频率变化检测信号107包括频率在不同于所述第一带宽的第二带宽上变化的信号；基于通过混合第一反射信号206与第一频率变化检测信号205而获得的第一拍频信号216确定第一估计距离，所述第一估计距离借助于第一频率变化检测信号205的所述第一带宽而具有第一分辨率；基于通过混合第二反射信号208与第二频率变化检测信号207而获得的第二拍频信号217确定第二估计距离，所述第二估计距离借助于第二频率变化检测信号207的所述第二带宽而具有第二分辨率；依据所述第一估计距离和所述第二估计距离确定所述远程对象102的距离。
可基于距发射第一频率变化检测信号105和第二频率变化检测信号107且接收第一反射信号106和第二反射信号108的发射器/接收器103的距离确定远程对象102的距离，但将了解，已知发射器/接收器103的位置，可确定远程对象102到任何其它已知位置的距离。在此例子中，发射器/接收器103包括汽车雷达系统，但将了解，在其它例子中，雷达系统可用于除汽车以外的领域。
设备100可包括以下中的至少一个：(i)汽车雷达系统103的至少部分，例如电路或电路模块；(ii)与汽车雷达系统103通信以控制汽车雷达系统103和/或从汽车雷达系统103接收信息的远程设备；(iii)用于汽车的用户界面提供装置的至少部分，例如电路或电路模块；以及(iv)用于汽车雷达系统103的软件或固件。设备100可预先安装在汽车中，或其可改装到汽车中。视情况，设备100可提供与用户装置104的通信，例如使用通信元件101，以提供到装置104的所确定距离。
装置104的例子可包括：用户装置，其可包括可向用户提供信息的任何装置，例如仪表盘指示灯、机载计算机屏幕、平视挡风玻璃投影显示器或移动电话警报；或安全装置，其可包括自动紧急制动、雷达引导的巡航控制、道路车道保持辅助和自主驾驶。
设备100可被配置成提供信令以使得汽车雷达系统103发射第一频率变化检测信号105和第二频率变化检测信号107中的一个或多个。可替换的是，汽车雷达系统103可被配置成发射频率变化检测信号105、107，且设备100可被配置成仅基于所发射的信号105、107和所接收的反射信号106、108确定远程对象102的距离。
在一个或多个实施例中，频率变化检测信号105、107是从并入到机动车中的汽车雷达系统103发射，且反射信号106、108由该汽车雷达系统103接收。在此实施例中，远程对象102可为出现在汽车雷达系统103的距离内的任何对象，例如另一机动车、行人或障碍物。在其它实施例中，汽车雷达系统103可并入到另一类型的车辆中，例如船或航空器。尽管所描述实施例中常常提及汽车雷达系统，但将了解，本文中所描述的雷达系统可用于除机动车以外的装置中。
图2a示出第一频率变化检测信号205的发射频率(在y轴202上)随时间(在x轴201上)推移而变化的例子。从图2a可以看出，第一频率变化检测信号205的频率在由线205的范围表示的固定扫描时间td内在频率上变化。第一频率变化检测信号205从预定开始频率fc变化到等于开始频率fc加第一带宽b1的频率。在汽车雷达系统已发射从fc到fc+b1的第一扫描之后，汽车雷达系统可被配置成开始从fc到fc+b1的第二扫描。重复扫描可允许执行连续测距操作。
类似地，图2a示出如在汽车雷达系统103处接收的第一反射信号206。第一反射信号206是在第一频率变化检测信号205从远程对象102反射回到汽车雷达系统103时产生。因此，第一反射信号206可视为频率变化反射信号。
可依据发送第一频率变化检测信号205与接收到第一反射信号206之间的时间延迟td确定远程对象102的估计距离。然而，对于连续波雷达系统，可依据通过混合所接收的第一反射信号206与所发射的第一频率变化信号205并识别主要或峰值频率分量而获得的拍频来确定到远程对象102的距离。可依据该主要或峰值频率分量的频率来确定距离。箭头211示出第一反射信号206与第一频率变化检测信号205之间的频率偏移的例子。
图2b示出混合第一反射信号206与第一频率变化检测信号205的结果。此混合的结果为拍频信号208。混合可涉及对信号执行数学运算的步骤，例如将信号彼此相乘。在其它例子中，混合可包括将信号彼此相加或从其它信号减去一个信号。将了解，本领域的技术人员可考虑一系列信号混合方法，且特定数学运算可借助于例如三角恒等式等已知等价恒等式而等效于其它数学运算。如果存在远程对象102，则拍频信号216包括主频分量。图2b中的例子拍频信号示出简单正弦信号，但将了解，拍频可比此信号更复杂，包括一系列不同频率分量。在拍频信号包括一系列频率分量的情况下，所述频率分量中的一个(包括远程对象102的签名)可为该信号的主频分量。
在图2中，点线218表示以下中的一个或多个的时间周期：执行第一频率变化检测信号与第一反射信号的混合；以及执行混合信号的取样。在图2中，执行以上操作中的任一个的时间周期开始于接收到第一反射信号的第一部分之后的短时间周期，且结束于输出第一频率变化检测信号的结束之前的短时间周期。将了解，在此时间周期内执行以上操作中的任一个在可能受装置限制约束的系统中可能特别有利。在装置限制可忽略的实施例中，以上两个操作中的任一个一旦在汽车雷达系统103处接收到第一反射信号就可开始，且可在第一频率变化检测信号的频率达到fc+b1时结束。因此，在一个或多个例子中，设备可被配置成基于频率变化检测信号和对应反射信号确定拍频信号，所述拍频信号在时间上定义为初始接收到反射信号之后的第一阈值时间和/或完成检测信号的频率扫描之前的第二阈值时间。
图2c示出拍频信号216的傅立叶变换，其中主频分量识别为峰值210。在图2c中，沿着x轴203提供频率，且沿着y轴204示出振幅。主频分量可用来确定远程对象的估计距离。傅立叶变换可包括快速傅立叶变换(fft)或另一数学方法以便依据拍频信号216确定主频分量。将了解，更复杂的拍频信号216的傅立叶变换可产生在沿着图2的x轴的不同频率值处具有多个峰值的信号。所述多个峰值可包括处于不同距离的不同远程物体的签名，或至少其中一些可由噪声造成。然而，为简单起见，我们将考虑存在单个峰值的拍频信号，例如，包括远程对象102的签名。可通过任何适当方法执行峰值的识别，例如通过识别振幅高于预定阈值处的频率分量或通过使用本领域的技术人员可能已知的峰值检测算法。
可接着使用主频分量fb来确定到远程对象102的距离r。下式给出对象的距离：
r＝(c*td*fb)/(2b)(1)
其中td为固定扫描时间，c为光速，且b为发射信号的带宽，例如b1。
距离的分辨率与所使用的频率变化检测信号的带宽相关。分辨率δr如下与带宽相关：
δr＝c/(2.b)(2)
其中c为光速，且b为带宽。
一种用于确定到远程对象102的距离的方法为对拍频信号的进行取样。因此，设备100可被配置成在预定时间周期δt内对拍频信号的傅立叶变换进行取样。隐喻性地，所述方法可包括将取样值放置在示出为圆214的多个“频段”中。在时间周期δt内执行/取样傅立叶变换的动作可固有地提供在频率空间中的分辨率的一系列可能频段，所述频率空间对应于时间周期δt。因此，每一频段中的取样值可表示在特定拍频处或在一系列特定拍频内的拍频信号的傅立叶变换的振幅。在频率空间中，频段的频率分辨率可独立于所使用的频率相依性检测信号的带宽。图2c的x轴为频率轴。
通过考虑哪一频段含有主要取样值(例如，傅立叶变换的最高振幅)来识别峰值或主频分量可使用以上方程式1得到到远程对象的距离的估计，其中fb包括含有主频分量的频段的拍频。然而，该估计的准确度至少取决于频率变化检测信号的带宽。在所述方法中使用的取样率且因此频段的数目也可能影响估计距离的分辨率，因为低取样率可能并不准确地识别在何拍频处存在峰值。将了解，利用足够高的取样率，频率变化检测信号的带宽可为估计距离的分辨率的主要因素。
图3a到3c示出从汽车雷达系统103发射分别具有不同带宽b1和b2的两个频率变化检测信号205、207的情况。如可在图3a中看出，第一频率变化检测信号205与第二频率变化检测信号207是在相同时间发射，且因此同时接收到对应于第一频率变化检测信号205和第二频率变化检测信号207的反射的第一反射信号206和第二反射信号208。然而，将了解，第一频率变化检测信号205与第二频率变化检测信号207可在不同时间发出。在一个或多个实施例中，可使用时分复用。另外，将了解，可发射第一频率变化检测信号205，且在第二频率变化检测信号207的发射和其反射信号208的后续接收之前接收第一反射信号206。反射信号206、208具有从在接收时输出的对应频率变化检测信号205、207的不同频率偏移，如由箭头211和212所表示。频率偏移211、212可与带宽和扫描时间(频率变化信号的频率从开始频率fc增大到频率fc+b的时间)以及远程对象的距离相关。
在图3a的例子中，第一频率变化检测信号205具有的带宽b1比第二频率变化检测信号207具有的带宽b2大。将了解，在一些实施例中，b2可大于b1。
图3b示出第一拍频信号216和第二拍频信号217。如上文所描述，第一拍频信号216是通过混合第一频率变化检测信号205与第一反射信号206而获得，且第二拍频信号217是通过混合第二频率变化检测信号207与第二反射信号208而获得。将了解，图3b中的两个信号已从彼此偏移以便为该图提供清晰度。
图3c示出第一拍频信号和第二拍频信号的傅立叶变换。
第一拍频信号216的第一主频分量210对应于到远程对象102的第一估计距离，且第二拍频信号217的第二主频分量213对应于到远程对象102的第二估计距离。可借助于以上方程式(1)计算第一估计距离和第二估计距离。从方程式(2)可看出，即使第一主频分量210与第二主频分量213处于相同频段(表示共同拍频，如图3c中所示)，带宽b1与b2的差异也可能导致具有不同距离分辨率的不同距离测量，这是因为在转换到距离空间时频段大小和位置不同。因此，基于方程式1和2，每一频段可表示到远程对象的一系列不同距离。将了解，第一估计距离与第二估计距离可以数种方式组合，以便确定远程对象的估计距离。
在一个实施例中，输出第一频率变化检测信号205与接收到对应反射信号206之间的时间延迟td除以执行扫描的总时间td可如下被计算为第一拍频信号216的第一主频分量fb1210和信号的带宽b1的函数：
理解了时间延迟td必然为光行进到远程对象并返回所花费的时间长度的两倍除以光速c，可从此值确定第一距离或距离。因此以上方程式中的td可被替换，且该方程式可重排以依据第一拍频信号216的第一主频分量210提供到远程对象102的距离的第一估计r1：
可使用第二拍频信号217的第二主频分量213fb2和第二带宽b2执行等效计算以确定第二距离或距离r2。可接着基于第一距离和第二距离，例如第一距离与第二距离的平均值，来确定到远程对象的距离。
在另一例子中，可从第一频率变化信号和第二频率变化信号以及其反射基于上文所描述的取样傅立叶变换方法来确定到远程对象的距离。
可由设备执行拍频信号的主频分量所落入的频段的确定。可替换的是，单独元件可确定拍频的主频分量属于哪一频段，且设备可被配置成依据第一反射信号和第二反射信号以及第一频率变化检测信号和第二频率变化检测信号确定远程对象102的距离。
图4示出使相对于图3c描述的频段形象化的替代方式的例子。在图4中，描绘对应于依据第一反射信号206和第二反射信号208以及第一频率变化检测信号205和第二频率变化检测信号207计算的到远程对象的可能距离估计的第一行频段400和第二行频段401。在此情况下，替代沿着频率轴描绘频段的中心点(如在使用圆214和215的图2c和3c中)，每一频段已表示为方框，其中沿着轴408的上限402和下限403表示到远程对象的距离。因此，在图4的表示中，方程式(2)和(4)已应用于图3c的频段频率，以便将图3c的频率空间频段214和215转换到距离轴408上。第一频率变化检测信号与第二频率变化检测信号的不同带宽导致距离轴408上的频段的不同分辨率。行400对应于第一拍频信号216的频段214，且行401对应于第二拍频信号217的频段215。因此，在对第一拍频信号216执行傅立叶变换且将所得信号取样到频段214中之后，可即刻确定第一拍频信号216的第一主频分量210处于第一行400的频段中的一个内。等效地，在对第二拍频信号217执行傅立叶变换且将所得信号取样到频段215中之后，可即刻确定第二拍频信号217的第二主频分量213处于第二行401的频段中的一个内。在当前的例子中，第一频率变化检测信号205与第二频率变化检测信号207两者的取样率相同。在其它实施例中，每一组信号的取样率可不同，由此提供与第一距离估计和第二距离估计中的每一个相关联的不同数目个频段。
如同每一频段的情况，行400的第n频段具有下限402和上限403。下限402与上限403之间的差异可被认为是该频段表示的所取样估计距离的距离分辨率。界限402与403之间的值对应于该频段所表示的估计距离。可看出，对于第二行401示出等效设置，其中第n频段的下限示出于404处，且第n频段的上限示出于405处。每一频段布置得邻近于其先前以及正在出现的相邻频段，因此提供各自具有相关联分辨率的相连所取样距离范围。因此，第n频段的下限402对应于第(n-1)频段的上限，且第n频段的上限403对应于第(n+1)频段的下限。
在本文中提供的例子中，已假定第一频率变化检测信号与第二频率变化检测信号的总扫描时间相同。将了解，两个频率变化检测信号的扫描时间可能不同，由此提供对应于第一频率变化检测信号的扫描时间的扫描时间td1和对应于第二频率变化检测信号的扫描时间的扫描时间td2。
系统可确定的最大距离为总扫描时间td的函数。其原因在于，如果反射信号206、208在作为频率变化检测信号205、207发出起时间td之后在汽车雷达系统103处接收到，那么反射信号将无法与任何后续扫描的反射加以区分，因此可能估计出两个可能距离，一个极接近于汽车雷达系统，且一个为较远的最大可检测距离的整数倍。
通过在总扫描时间td内对拍频进行取样的次数来确定频段的数目。可在取样时间周期δt内执行取样，该取样时间周期可等于开始频率fc的两倍的倒数，即δt＝1/(2fc)。用于第一距离估计的频段的总数目n由此可等于总时间td除以取样时间周期δt。在对拍频执行傅立叶变换之后，可确定具有相等量值的两个可能主频分量：正主频分量和负主频分量。正值和负值两者的确定皆为执行傅立叶变换的固有特征。在此情况下，可能并不考虑负主频分量，因为其可能不具有实际意义。执行傅立叶变换的结果可为，可用频段n必然围绕0分割，以涵盖正值和负值两者，因此仅n/2(＝t/(2δt))个频段将实际可用。由于负频段值和负距离估计的非物理和非实际意义，这些值和估计在以上描述中未予详细地考虑。
根据方程式(2)，每一频段的第一距离估计δr1的分辨率因此可等于c/(2b1)，其中c为光速，且b1为第一带宽。等效地，每一频段的第二距离估计δr2的分辨率因此可等于c/(2b2)，其中c为光速，且b1为第二带宽。
在下文将作为例子提供依据第一拍频信号216和第二拍频信号217的主频分量210、213(其自身为第一频率变化检测信号205和第二频率变化检测信号207以及第一反射信号206和第二反射信号208的函数)确定远程对象102的距离的一种方式。
在此例子中，第一拍频信号216的第一主频分量210处于行400中的第n频段中，且第二拍频信号217的第二主频分量213也处于行401中的第n频段中。如先前所论述，这样就提供两个不同距离估计。在另一例子中，第一主频分量210可处于第n频段中，而第二主频分量213可处于不同频段，例如第(n+1)频段中。在此例子中，可推断出，距离的更准确确定必然处于两个频段的重叠部分内，所述重叠部分可限定比第n频段个别地覆盖的拍频范围窄的范围。
为了确定远程对象102的距离，设备100可被配置成确定第一行400的第n频段的第一下限402与第二行401的第n频段的第二下限404中的哪一个具有较高频率值，并将该频率值设定为第三下限406。设备100可进一步被配置成确定第一行400的第n频段的第一上限403与第二行401的第n频段的第二上限405中的哪一个具有较低频率值，并将该频率值设定为第三上限407。第三分辨率可定义为第三下限406与第三上限407之间的差异。到远程对象102的所确定距离可确定为第三下限406与第三上限407的中点。因此，使用含有峰值振幅的频段的距离估计中的重叠来确定到远程对象102的距离导致所确定的距离比第一估计距离或第二估计距离中的任一个都窄(具有较高分辨率)。
可替换的是，在一个或多个例子中，可计算第三上限407或第三下限406中的仅一个，且将其与第一行和第二行的相应第n频段的下限或第一行400和第二行401的第n频段中的一个的上限中的一个组合使用，以便提供改进的距离确定。在一些例子中，第一行400的第n频段的第一下限402中的一个可与第二行401的第n频段的第二下限404具有相同的频率值，或第一行400的第n频段的第一上限403可与第二行401的第n频段的第二上限405具有相同的频率值。
在一个或多个实施例中，设备100可被配置成仅依据第一频率变化检测信号205和第一反射信号206来确定远程对象102的第一估计距离。从第一估计距离的确定，可依据第一估计距离选择第二频率变化检测信号207的第二频率带宽。设备100可被配置成选择第二带宽，使得第二行频段401的邻近频段之间仅一个界限与对应于第一行400的所确定频段的频段相交。举例来说，基于第一带宽b1选择第二带宽b2可基于以下方程式，其中(n-1)为第(n-1)频段的编号：
设备100可被配置成将表示所确定距离和任选地所确定距离的分辨率的信令发送到装置104。举例来说，可发送信令，以使得如果远程对象在预定距离内，则车辆的驾驶员反馈元件提供反馈。可替换的是，信令可发送到一个或多个警示、导航、驾驶员辅助或安全系统以供其使用。举例来说，所确定距离可发送到自动制动安全系统以在确定可能与远程对象碰撞的情况下引起自动制动。可提供替代警示、减速或安全机构。可为除了以上叙述的例子汽车之外的其它车辆，例如公共汽车、卡车、飞机和船，提供警示、导航、驾驶员辅助或安全系统。
在图中呈现的实施例中，使用两个频率变化检测信号以便提供改进的距离。在一个或多个实施例中，可由汽车雷达系统103发射带宽不同的三个频率变化检测信号，可接收三个对应反射信号，计算三个拍频信号的三个主要分量，且由此可确定远程对象102的三个估计距离。可从所述三个估计距离确定远程对象102的距离。举例来说，所确定距离的下限可包括三个距离估计的频段的下限中的最高下限。所确定距离的上限可包括三个距离估计的频段的上限中的最低上限。所确定距离可包括所确定距离的下限与所确定距离的上限之间的中间点。在另一实施例中，可确定多于三个距离估计，且所确定距离可为所述距离估计中的每一个的函数。
汽车雷达系统103可被配置成输出呈电磁波形式的频率变化检测信号。所述频率变化检测信号的频率可在微波频率范围内。举例来说，频率可在1到300ghz之间。明确地说，频率可在20到200ghz之间或30到100ghz之间。作为一特定例子，微波的频率可为约77ghz，带宽高达1ghz，或微波的频率可为约79ghz，带宽高达4ghz。因此，第一带宽和第二带宽可在这些限制内。在一些例子实施例中，这些频率范围对于汽车雷达系统103可能特别有利，因为这些频率可处于汽车雷达系统的调节频带内。可替换的是，可使用有关国内法规所允许的其它频率。因此，由汽车雷达系统103所输出的无线信号可包括用于意欲用于远程装置102的信息的载波。
图5示出表示本公开的方法500的步骤的流程图。基于第一频率变化检测信号的包括来自远程对象的反射的第一反射信号，所述方法包括基于通过混合第一反射信号与第一频率变化检测信号而获得的第一拍频信号来确定第一估计距离的步骤501，所述第一估计距离借助于第一频率变化检测信号的第一带宽而具有第一分辨率。另外，基于第二频率变化检测信号的包括来自远程对象的反射的第二反射信号，所述第二频率变化检测信号包括频率在不同于第一带宽的第二带宽上变化的信号，所述方法包括基于通过混合第二反射信号与第二频率变化检测信号而获得的第二拍频信号来确定第二估计距离的步骤502，所述第二估计距离借助于第二频率变化检测信号的第二带宽而具有第二分辨率。所述方法进一步包括依据第一估计距离和第二估计距离确定远程对象的距离的步骤503。
除非明确陈述特定次序，否则可以任何次序执行上图中的指令和/或流程图步骤。而且，本领域的技术人员将认识到，尽管已经论述一个例子指令集/方法，但是在本说明书中的材料可以多种方式组合从而还产生其它例子，并且应在此详细描述提供的上下文内来进行理解。
在一些例子实施例中，上文所描述的指令集/方法步骤实施为体现为可执行指令集的功能和软件指令，所述可执行指令集在计算机或以所述可执行指令编程和控制的机器上得以实现。此类指令经加载以在具有与其相关联的存储器的处理器(例如一个或多个cpu)上执行。术语处理器包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统(包括一个或多个微处理器或微控制器)，或其它控制或计算装置。处理器可指代单个组件或多个组件。
在其它例子中，本文示出的指令集/方法以及与其相关联的数据和指令存储于相应存储装置中，所述存储装置被实施为一个或多个非暂时性机器或计算机可读或计算机可用存储媒体。此类计算机可读或计算机可用存储媒体被视为物品(或制品)的一部分。物品或制品可指任何所制造的单个组件或多个组件。如本文所定义的非暂时性机器或计算机可用媒体不包括信号，但这类媒体可能能够接收并处理来自信号和/或其它暂时性媒体的信号。
图6示出可包括系统600的汽车610，所述系统600包括上文所描述的设备100和汽车雷达系统103。该汽车可包括汽车、自动驾驶汽车、卡车、货车、厢式货车、大篷车、摩托车、多用途车辆、轮船、船、无人机、飞机或紧急服务车辆。
在本公开的另一方面中，存在一种被配置成进行上述方法的电脑程序。在一例子中，电脑程序由计算机程序产品700提供，该计算机程序产品700包括承载用于由处理器相关联的存储器执行的计算机程序代码的计算机可读媒体，该计算机程序代码包括用于执行上述方法500的代码。计算机程序可由汽车雷达系统103的处理器或与汽车雷达系统103通信的处理器执行。
本说明书中论述的材料的例子实施例可整体或部分地经由网络、计算机或基于数据的装置和/或服务实施。这些可包括云、互联网、内联网、移动装置、台式计算机、处理器、查找表、微控制器、消费者设备、基础架构，或其它启用装置和服务。如本文和权利要求书中可使用，提供以下非排他性限定。
在一个例子中，使本文中论述的一个或多个指令或步骤自动化。术语自动化或自动地(和其类似变型)意指使用计算机和/或机械/电气装置来控制设备、系统和/或过程的操作，而不需要人类干预、观测、努力和/或决策。
应了解，称为耦合的任何组件可直接或间接地耦合或连接。在间接耦合的状况下，额外组件可位于据称将耦合的两个组件之间。
在本说明书中，已经依据选定的细节集合而呈现例子实施例。然而，本领域的普通技术人员将理解，可实践包括这些细节的不同选定集合的许多其它例子实施例。希望所附权利要求书涵盖所有可能的例子实施例。