CN107076843B - 车辆占用的雷达感测 - Google Patents

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Abstract

一种用于使用雷达传感器系统来感测机动车辆内的占用状态的方法，所述雷达传感器系统包括天线系统、至少一个传感器和处理电路。所述方法包括：使用所述天线系统照射具有外发雷达信号的所述车辆内的至少一个可占用位置；使用至少一个传感器接收作为所述外发雷达信号的结果而被反射的至少一个传感器信号；从至少一个加速度计获得加速度计数据值并将所述加速度计数据提供到所述处理电路，所述加速度计数据包含关于所述机动车辆的振动或运动的信息；操作所述处理电路以用于基于所述至少一个传感器信号并基于所述加速度计数据来生成一个或多个占用状态信号，所述占用状态信号指示与所述至少一个可占用位置有关的特性。

Description

车辆占用的雷达感测
领域技术
本发明总体上涉及感测车辆内部的对象的技术领域，并且更具体地涉及用于检测车辆中的占用者的雷达感测。
背景技术
用于占用者分类和检测的现有技术系统是集成在每个单座椅中(涉及高集成成本)的基于箔的系统。还已知提供车辆内的(例如人的)无接触感测，例如用于占用检测(OD)、占用分类(OC)或安全带提醒(SBR)功能。基于雷达的车辆内系统由于高成本而没有在市场上建立。通常，每个单座椅需要单独的雷达传感器。
与其它占用检测和分类方法比较，雷达技术提供一些优点。它是能够容易集成在塑料盖和纺织品后面的无接触且不可见的测量系统。雷达系统可以测量在微米的范围内的最小运动。存在的现有技术解决方案使用例如常规单频多普勒雷达作为运动传感器。其它解决方案可以使用FMCW雷达感测。
因为雷达传感器对最小运动敏感，适当的算法必须被实现，以便正确地评估雷达信号并区分噪声。在这些算法中，例如，重要的是区分外部和内部车辆影响，例如由于风、人、过往车辆等引起的摇晃和/或引擎振动。
技术问题
本发明的目的是提供用于占用检测的改进的雷达传感器。该目的由本发明实现，如在权利要求1中主张的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了用于使用雷达传感器系统来感测机动车辆内的占用状态的方法，雷达传感器系统包括天线系统、至少一个传感器和处理电路。该方法包括：
使用天线系统照射具有输出雷达信号的车辆内的至少一个可占用位置；
使用至少一个传感器接收作为被反射的输出雷达信号的结果的至少一个传感器信号；
从至少一个加速度计获得加速度计数据值、并将所述加速度计数据供应到所述处理电路，所述加速度计数据包含关于所述机动车辆的振动或运动的信息；
操作所述处理电路以用于基于至少一个传感器信号并基于加速度计数据来生成一个或多个占用状态信号，占用状态信号指示与所述至少一个可占用位置有关的特性。
上面的方法有利地包括用于系统的分类软件的加速度计数据，并因此能够补偿车辆的运动或振动。当分类(内部人检测)算法需要分类时，可以考虑关于振动或运动的信息。该信息将帮助过滤出可能篡改分类的外部影响(过往车辆、风摇动、引擎的各种振动或导致车辆移动的任何外部事件)。
如果在用于确定占用状态的内部雷达系统的检测循环期间，对象存在于雷达的波束中且车辆由外部影响(例如风或人移动/摇动车辆)移动，则占用状态可以被触发。可以通过在车辆数据总线上获得ACU(安全气囊控制单元)加速度计值或系统嵌入的加速度计的值的状态，来避免这种假阳性分类。通过将这些值合并到分类中，我们可以理解雷达测量的信号的可信性并区分假阳性激活。另一积极效果可以是，如果需要引擎发动时的分类，则过滤出运行引擎振动以使雷达车辆内部占用状态更鲁棒。
在本发明的实施例中，生成一个或多个占用状态信号包括：基于所述加速度计数据来将偏移消除施加到所述传感器信号以生成修改的信号；以及基于修改的信号来生成所述一个或多个占用状态信号。
一个或多个占用状态信号可以包括指示占用者是否存在于可占用位置中的占用者检测信号、指示对可占用位置中存在的占用者的分类的占用者分类信号、和/或指示在可占用位置中或由可占用位置中的占用者展示生命体征的程度的占用者生命体征信号。
在一个实施例中，一个或多个占用状态信号包括下列项中的至少一个：(i)指示占用者是否存在于可占用位置中的占用者检测信号，(ii)指示对可占用位置中存在的占用者的分类的占用者分类信号，以及(iii)指示在可占用位置中或由可占用位置中的占用者展示生命体征的程度的占用者生命体征信号。
在本发明的另一方面中，用于感测机动车辆内的占用状态的雷达传感器系统包括：
天线系统，其用于照射具有输出雷达信号的车辆内的至少一个可占用位置；
至少一个传感器，其用于接收作为被反射的输出雷达信号的结果的至少一个传感器信号；
处理电路，其耦合到至少一个传感器，处理电路可以操作用于：
从至少一个加速度计获得加速度计数据，所述加速度计数据包含关于所述机动车辆的振动或运动的信息；以及
基于至少一个传感器信号并基于加速度计数据来生成指示与所述至少一个可占用位置有关的特性的占用状态信号。
在雷达传感器的可能的实施例中，所述生成一个或多个占用状态信号包括基于所述加速度计数据来将偏移消除施加到所述传感器信号以生成修改的信号；以及基于修改的信号来生成所述一个或多个占用状态信号。
在一个实施例中，一个或多个占用状态信号包括下列项中的至少一个：(i)指示占用者是否存在于可占用位置中的占用者检测信号，(ii)指示对可占用位置中存在的占用者的分类的占用者分类信号，以及(iii)指示在可占用位置中或由可占用位置中的占用者展示生命体征的程度的占用者生命体征信号。
在可能的实施例中，至少一个加速度计是专用加速度计并形成所述雷达传感器的积分部分和/或与现有的车辆部件相关联的加速度计，例如安全气囊控制单元加速度计。
在实施例中，提供用于车辆内占用者检测和分类(例如安全气囊抑制)、用于乘客存在检测、用于乘客的生命体征监控和/或用于安全带提醒功能(SBR)的通用雷达系统。
注意，本发明适用于常规多普勒雷达(CW-雷达)和/或FMCW雷达二者。
附图说明
现在将通过示例的方式参考附图来描述本发明的实施例，在附图中，图1是用于占用者感测的雷达传感器的示意图。
具体实施方式
在诸如汽车驾驶舱的内部等复杂环境内的雷达感测是非常有挑战性的，并且算法与用于外部雷达感测的算法有很大差别。
雷达系统的优点是，与无源摄像机系统相反，雷达系统也在夜间操作，因为它主动照射场景。有源摄像机系统需要在对人眼可见的光谱(与红外摄像机的阴暗比较)中的照明。雷达系统在对人眼完全不可见的微波范围内工作。此外，它穿透到材料中并可以透射穿过。所以在塑料盖和纺织品后面的集成也是可能的，虽然基于摄像机的系统需要开口来查看。
在一个实施例中，雷达检测系统在从24.00GHz一直到24.25GHz的整个频率范围上具有几乎固定且不变的天线波瓣；然而，本发明不限于这个频率范围。频率可以更低、更高或重叠。此外，本发明适用于常规多普勒雷达(CW雷达)和/或FMCW雷达。
在图中示出的用于感测机动车辆内的占用状态的雷达传感器系统包括用于照射具有输出雷达信号的车辆内的至少一个可占用位置的天线系统(Tx)。至少一个传感器(雷达传感器)接收(经由RX)作为输出雷达信号的结果而被反射的至少一个传感器信号。处理电路(内部雷达算法)耦合到雷达传感器。
至少一个加速度计操作地耦合到处理电路。加速度计可以是汽车中的现有加速度计，例如安全气囊控制单元的加速度计或嵌入雷达传感器中的专用加速度计。注意，几个(不同的)加速度计可以由处理电路读出。
处理电路被配置并可操作用于从加速度计获得包含关于所述机动车辆的振动或运动的信息的加速度计数据，并用于基于至少一个传感器信号并基于加速度计数据来生成一个或多个占用状态信号(CPS)，占用状态信号指示与所述至少一个可占用位置有关的特性。
由于加速度计数据的使用，可以过滤出外部影响、振动和车辆运动，并且改进了占用状态的分类。

Claims (6)

1.一种用于使用雷达传感器系统来感测机动车辆内的占用状态的方法，所述雷达传感器系统包括天线系统、至少一个传感器和处理电路，所述方法包括：
使用所述天线系统照射具有输出雷达信号的所述车辆内的至少一个可占用位置；
使用至少一个传感器接收作为被反射的所述输出雷达信号的结果的至少一个传感器信号；
从至少一个加速度计获得加速度计数据值并将所述加速度计数据提供到所述处理电路，所述加速度计数据包含关于所述机动车辆的振动或运动的信息；
操作所述处理电路以用于基于所述至少一个传感器信号并基于所述加速度计数据来生成一个或多个占用状态信号，所述占用状态信号指示与所述至少一个可占用位置有关的特性，
其中，所述生成一个或多个占用状态信号包括基于所述加速度计数据来将偏移消除施加到所述传感器信号以生成修改的信号；以及基于所述修改的信号来生成所述一个或多个占用状态信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个占用状态信号包括：
占用者检测信号，其指示占用者是否存在于所述可占用位置中，
占用者分类信号，其指示对所述可占用位置中存在的占用者的分类，和/或
占用者生命体征信号，其指示在所述可占用位置中或由所述可占用位置中的占用者展示生命体征的程度。
3.一种用于感测机动车辆内的占用状态的雷达传感器系统，所述系统包括：
天线系统，其用于照射具有输出雷达信号的所述车辆内的至少一个可占用位置；
至少一个传感器，其用于接收作为被反射的所述输出雷达信号的结果的至少一个传感器信号；以及
处理电路，其耦合到所述至少一个传感器，所述处理电路能够操作用于：
从至少一个加速度计获得加速度计数据，所述加速度计数据包含关于所述机动车辆的振动或运动的信息；以及
基于所述至少一个传感器信号并基于所述加速度计数据来生成一个或多个占用状态信号，所述占用状态信号指示与所述至少一个可占用位置有关的特性，其中，所述生成一个或多个占用状态信号包括基于所述加速度计数据来将偏移消除施加到所述传感器信号以生成修改的信号；以及基于所述修改的信号来生成所述一个或多个占用状态信号。
4.根据权利要求3所述的雷达传感器系统，其中，所述一个或多个占用状态信号包括：
占用者检测信号，其指示占用者是否存在于所述可占用位置中，
占用者分类信号，其指示对所述可占用位置中存在的占用者的分类，和/或
占用者生命体征信号，其指示在所述可占用位置中或由所述可占用位置中的占用者展示生命体征的程度。
5.根据权利要求3到4中的任一项所述的雷达传感器系统，其中，所述至少一个加速度计是专用加速度计并形成所述雷达传感器的积分部分。
6.根据权利要求3到4中的任一项所述的雷达传感器系统，其中，所述至少一个加速度计是安全气囊控制单元加速度计。
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