用于运行机动车中的雷达传感器系统的方法与流程

本发明涉及一种用于运行机动车中的雷达传感器系统的方法，该雷达传感器系统具有多个彼此独立工作的雷达传感器。

背景技术：

随着用于机动车的驾驶员辅助系统的功能范围的扩大，以及随着向实现完全自主驾驶的目标的前进，在机动车中安装有越来越多的雷达传感器，这些雷达传感器在同一车辆内彼此独立地满足多种不同的任务——例如测量至在前方行驶的车辆的距离、检测行车道边缘处的行人、盲区监测、车辆后后方空间监测、泊车辅助等。随着雷达信号源数量的增加，由不同雷达传感器发送的雷达信号之间发生干扰型干涉的可能性也随之增加。

技术实现要素：

本发明的任务是减少这种干扰型干涉的可能性。

根据本发明，该任务通过如下方式解决：使雷达传感器在其发送时间和发送频率方面彼此如此同步，使得在任何时刻都不会同时发送频率间距小于确定的最小频率间距的两个雷达信号。

如此选择所述最小频率间距，使得至少由同一车辆的不同雷达传感器发送的雷达信号不会导致干扰型干涉，也就是说，通过这些信号的叠加而产生的差频(schwebung)具有如下频率：该频率处于在对各个雷达传感器进行信号分析处理时考虑的频率范围之外。由于雷达信号的叠加也可能由在车辆的周围环境中的对象上的反射和多重反射引起，因此有利地，以这种方式也使发送和接收范围实际上彼此不重叠的雷达传感器彼此同步。

原则上已经已知使车辆中的多个雷达传感器彼此同步(例如de10124909a1)。当这些雷达传感器彼此协作时，这种同步总是必需的——例如通过对交叉回声(即由传感器发送并由另一传感器接收的雷达信号)的分析处理。与此相反，本发明的特征则在于使彼此完全独立工作的雷达传感器彼此同步。

本发明的有利构型在从属权利要求中说明。

在每个单个雷达传感器中，本地时间和频率通常由晶体振荡器得出。然而，出于成本原因而使用频率准确度受到限且例如处于几mhz的量级的石英振荡器，这不足以可靠地避免干涉。因此，在一种有利的实施方式中，将公共时钟信号提供给系统的雷达传感器，所有雷达传感器都与所述公共时钟信号同步。以这种方式，可以实现准确且在较长时间段上稳定的同步，而无需使用具有高的频率准确度的更昂贵的振荡器。

机动车中通常存在总线系统——例如can、flexray或以太网，雷达传感器通过该总线系统与车辆中的其他电子部件(例如驾驶员辅助系统的计算机、车轮转速传感器等)通信。

在一种有利的实施方式中，使用所述总线系统来为雷达传感器提供公共时钟信号，使得在安装时无需铺设附加的线路。在此，可以通过专用时钟发生器来将用于同步的时钟信号作为时间戳馈送到总线中。然而，在另一实施方式中，也可以将总归在总线上发生的数据传输(总是以定义的数据速率进行)用于所述公共时钟信号在各个雷达传感器中的重建。这种时钟信号重建(时钟恢复)例如本来就设置在以太网客户端中，并且因此可以在雷达传感器中(例如借助微控制器等中的频率计等)用于频率同步。

可以以一定的时间间隔重复雷达传感器的同步，从而不会由于雷达传感器的本地振荡器中的老化效应或温度效应而使同步失真。

附图说明

以下根据附图进一步阐述实施例。

附图示出：

图1示出机动车中的具有多个雷达传感器的雷达系统的概览图；

图2示出通过总线彼此同步的两个雷达传感器的简化电路图；

图3示出用于同步雷达传感器的时钟信号的时序图；

图4示出由两个雷达传感器发送的雷达信号的不同频率调制模式。

具体实施方式

在图1中示意性地并以平面图示出机动车10，在该机动车中，总共安装有五个彼此独立工作的雷达传感器12、14。雷达传感器12居中地布置在车辆的前保险杠中，并且用于测量前方行驶的车辆的距离和相对速度。四个雷达传感器14布置在车辆的四个角部中，并且这些传感器例如用于检测自身车道旁边的行人、用于测量在相邻车道中超车的车辆等。雷达传感器在本发明的意义上彼此独立地工作，使得每个雷达传感器提供关于其所定位的对象的测量数据，而不需要来自其他雷达传感器之一的任何信息。

车辆具有总线系统16——例如can总线系统，车辆的不同传感部件和致动部件以及电子控制机构通过该总线系统来彼此通信。雷达传感器12、14也连接到总线系统并且还通过该总线系统与驾驶员辅助系统进行通信，在驾驶员辅助系统中进一步分析处理位置数据。

在此处示出的示例中，总线系统16还用于向雷达传感器12、14提供公共时钟信号，该公共时钟信号能够实现雷达传感器12、14彼此的精确同步。

在图2中示意性地示出雷达传感器14中的两个雷达传感器，这两个雷达传感器通过总线系统16获得公共时钟信号t。如图3所示，时钟信号t可以是具有固定时钟频率的矩形脉冲的连续或间歇序列。每个雷达传感器具有本地基本振荡器18，该本地基本振荡器产生本地时钟信号l1或l2，所述本地时钟信号确定在相关雷达传感器中的本地时间并且还用作由本地发送振荡器20产生的雷达信号的频率的参考。在所示的示例中，每个雷达传感器仅具有单个发送振荡器20，但是多个发送振荡器也可以可选地存在于同一雷达传感器中。

通过频率比较器22将公共时钟信号t的频率与本地时钟信号l1或l2进行比较。在出现频率偏差的情况下，频率比较器22将偏差信号d报告给控制器24，该控制器操控发送振荡器20并确定随后由天线26发射的雷达信号的频率调制。

如图3中所示，通过每个待同步的雷达传感器的频率比较器22来对时钟信号t的确定数量的脉冲进行计数。计数分别在时间区间28上延伸，该时间区间的持续时间由所计数的脉冲的数量和时钟信号t的频率确定。在此处示出的简化示例中，仅对时钟信号t的十六个脉冲进行计数。然而实际上，所计数的脉冲的数量明显更大并且例如处于百万量级。

在相同的时间区间28内还分别对本地时钟信号l1或l2的脉冲进行计数。在所示的示例中，本地时钟信号l1具有与公共时钟信号t相同的频率，也就是说，在时间区间28中也计数到时钟信号l1的十六个脉冲。

相反，产生时钟信号l2的基本振荡器具有略低的频率，使得在此在时间区间28中仅计数到15个脉冲。根据脉冲的期望数量(在此示例中十六个)与实际计数的数量(在此示例中十五个)之间的差，可以求取相关基本振荡器的频率偏差，然后将该频率偏差作为偏差信号d报告给控制器24。

显然，基本振荡器22不必具有与时钟信号t相同的频率。只要在这些时钟信号之间存在确定的期望关系即可。

如果像此处的本地时钟信号l2那样确定频率偏差，则控制器24可以根据偏差信号d来修正相关雷达传感器中的本地时间。同样，可以根据偏差信号d将由发送振荡器20产生的频率校准到时钟信号t的频率上。

如果以这种方式使所有雷达传感器中的本地时间和发送频率与时钟信号t同步，则也可以使雷达传感器的本地时间和频率彼此同步，而无需准确地已知公共时钟信号t的频率的绝对值。因此，可以由总线系统16上可用的并且具有足够稳定的频率的任何信号推导出时钟信号t。

在图4中以简化示例示出两个不同的频率调制模式m1和m2(频率f作为时间t的函数)，所述频率调制模式例如可以涉及图2中所示的两个雷达传感器的发送振荡器20的发送频率。作为示例，在此假设频率调制模式m1包括间歇发送的上升频率斜坡的序列，而频率调制模式m2包括上升的和下降的斜坡的交替序列。由于通过公共时钟信号t进行同步，因此可以如此补偿两个调制模式中的频率，使得在任何时刻都准确地已知发送频率的关系并因此知道发送频率的频率间距，而与本地时钟信号l1和l2之间的可能频率偏差无关。如图4所示，由于雷达传感器中的本地时间也彼此同步，因此调制模式在该示例中也可以彼此如此同步，使得m2的频率最小值分别处于调制模式m1的各个短脉冲串之间的间歇中。由此可以高精度地确保：由两个雷达传感器发送的信号之间的频率间距在任何时刻都不小于一定的最小频率间距f_min。通过在考虑传感器的接收带宽的情况下适当地选择该最小频率间距f_min，可以确保：如果由于任何原因在任意雷达传感器中接收到包括由雷达传感器12、14发送的两个或多个信号的叠加的信号，借助图1所示的系统中的雷达传感器12、14获得的测量数据不会由于干扰型干涉而失真。