專利名稱：用于監(jiān)視一個(gè)監(jiān)視區(qū)域的方法和雷達(dá)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)用雷達(dá)發(fā)射器連續(xù)地發(fā)射測(cè)量信號(hào)和通過(guò)雷達(dá)接 收器接收由運(yùn)動(dòng)的物體反射的接收信號(hào)以及分析處理在該接收信號(hào)中的多 普勒頻率部分來(lái)監(jiān)視一個(gè)監(jiān)視區(qū)域的方法。
此外，本發(fā)明還涉及一種用于監(jiān)視一個(gè)監(jiān)視區(qū)域的雷達(dá)裝置，該雷達(dá) 裝置包括連續(xù)地發(fā)射測(cè)量信號(hào)的雷達(dá)發(fā)射器、用于由運(yùn)動(dòng)的物體反射的測(cè) 量信號(hào)的雷達(dá)接收器以及用于分析處理多普勒頻率的分析處理裝置。
背景技術(shù)：
在很多情況下，需要監(jiān)視是否有人未經(jīng)準(zhǔn)許地穿越一個(gè)與安全相關(guān)的 監(jiān)視區(qū)域。這樣的監(jiān)視區(qū)域例如保護(hù)一個(gè)建筑物免受未經(jīng)準(zhǔn)許的人闖入或 者一在監(jiān)獄中一當(dāng)有人試圖越獄時(shí)發(fā)出警報(bào)。
因?yàn)橥ǔＪ褂玫男问綖檫\(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的光學(xué)傳感器會(huì)引起大量的誤報(bào) 警，并且此外，通過(guò)霧、雨、雪等的影響，所使用的光學(xué)傳感器是天氣敏 感的，所以，如果監(jiān)視區(qū)域位于室外，那么公知地使用雷達(dá)信號(hào)來(lái)進(jìn)行監(jiān) 視。相應(yīng)地，在監(jiān)視區(qū)域中安裝雷達(dá)發(fā)射器，該雷達(dá)發(fā)射器用它發(fā)出的雷 達(dá)射束覆蓋該監(jiān)視區(qū)域或者該監(jiān)視區(qū)域的一部分。由處于監(jiān)視區(qū)域中的物 體反射的雷達(dá)射束被通常與雷達(dá)發(fā)射器組合在一起的雷達(dá)接收器接收和分 析處理。因?yàn)楸O(jiān)視區(qū)域通常包含大量反射雷達(dá)射束的、被固定地安裝的物 體，所以只有那些運(yùn)動(dòng)的物體才被檢測(cè)為是重要的。為此在雷達(dá)接收器上 連接了一個(gè)分析處理級(jí)，該分析處理級(jí)對(duì)通過(guò)物體的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的多普勒 頻率部分進(jìn)行分析處理。
如果一個(gè)監(jiān)視區(qū)域不能通過(guò)單個(gè)雷達(dá)發(fā)射器監(jiān)視，那么可以鏈狀地設(shè) 置多個(gè)雷達(dá)發(fā)射器，從而使第二雷達(dá)發(fā)射器延伸第一雷達(dá)發(fā)射器的監(jiān)視區(qū) 域。以這樣的方式可以例如監(jiān)視監(jiān)獄的整個(gè)圍墻。
通過(guò)使用雷達(dá)裝置誤報(bào)警的數(shù)量與以前的光學(xué)或紅外線運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器相比顯著地減少。然而，受系統(tǒng)制約，仍舊可能發(fā)生誤報(bào)警，例如通過(guò)在監(jiān) 視區(qū)域中奔跑的小動(dòng)物，如兔子、較大的鳥等。原則上，可以以更大的技 術(shù)耗費(fèi)在雷達(dá)發(fā)射器和分析處理裝置一側(cè)實(shí)現(xiàn)誤報(bào)警的減少，但為此所需 的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用阻礙了這樣的解決方案的實(shí)際實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，在不造成用于雷達(dá)裝置的花費(fèi)顯著增加的 情況下，減少雷達(dá)監(jiān)視設(shè)備的誤報(bào)警數(shù)。
為了解決該任務(wù)，根據(jù)本發(fā)明，開始部分所述類型的監(jiān)視方法的特征 在于，周期性地中斷對(duì)多普勒頻率部分的分析處理，在確定的位置中使用 至少一個(gè)反射器，用于將由雷達(dá)發(fā)射器發(fā)出的測(cè)量信號(hào)反射到雷達(dá)接收器， 以及在中斷對(duì)多普勒頻率部分的分析處理期間檢驗(yàn)雷達(dá)接收器是否接收到 或以何種強(qiáng)度接收到雷達(dá)發(fā)射器的由反射器反射的信號(hào)。
此外，該任務(wù)由開始部分所述類型的多普勒雷達(dá)裝置通過(guò)以下方式解 決，在雷達(dá)發(fā)射器的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置至少一個(gè)反射器，該反射器將由雷達(dá) 發(fā)射器發(fā)出的雷達(dá)信號(hào)反射到雷達(dá)接收器，周期性地中斷對(duì)多普勒頻率的 分析處理，以及在中斷期間分析處理裝置可以被轉(zhuǎn)換到對(duì)由雷達(dá)接收器接 收的雷達(dá)信號(hào)的存在或強(qiáng)度進(jìn)行分析處理。
根據(jù)本發(fā)明，雷達(dá)裝置主要以通過(guò)分析處理多普勒頻率部分來(lái)檢測(cè)運(yùn) 動(dòng)物體的傳統(tǒng)方式工作。為了'驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)物體的檢測(cè)，所述裝置被周期性地 轉(zhuǎn)換，以及借助相應(yīng)安裝的反射器根據(jù)雷達(dá)光電柵欄類型工作。除了安裝 反射器，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)裝置而言，不再需要必要的和附加的硬件 耗費(fèi)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的雷達(dá)裝置被附加地充分利用于雷達(dá)光電柵欄功能。
通過(guò)光電柵欄功能，在適當(dāng)?shù)卦O(shè)置雷達(dá)發(fā)射器和至少一個(gè)所屬的反射 器的情況下，可以在運(yùn)動(dòng)的小動(dòng)物和運(yùn)動(dòng)的人之間進(jìn)行區(qū)分，其方式例如 是，執(zhí)行光電柵欄功能的反射射束在高于地面1米的高度上傳播，從而使 得射束通常不會(huì)被小動(dòng)物中斷。
優(yōu)選地，在雷達(dá)發(fā)射器的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置多個(gè)反射器，從而對(duì)于一個(gè) 雷達(dá)發(fā)射器形成多個(gè)光電柵欄功能。在此，多個(gè)反射射束可以到達(dá)一個(gè)共 同的雷達(dá)接收器并且作為總和信號(hào)被分析處理，或者接收器可以被構(gòu)造用
5于單獨(dú)地接收多個(gè)反射射束，然后這些反射射束也可以被單獨(dú)地分析處理。
如果監(jiān)視區(qū)域是由多個(gè)雷達(dá)發(fā)射器監(jiān)視的，那么以相同的方式構(gòu)造相 應(yīng)的雷達(dá)光電柵欄是恰當(dāng)?shù)模浞绞绞?，將用于第一雷達(dá)發(fā)射器的反射器 設(shè)置在使第一雷達(dá)發(fā)射器的監(jiān)視區(qū)域延續(xù)的第二雷達(dá)發(fā)射器的位置上。
此外，根據(jù)本發(fā)明的光電柵欄功能的優(yōu)點(diǎn)在于，如果立著的物體，即 保持不動(dòng)的人位于雷達(dá)光電柵欄的區(qū)域中，那么它們也能被識(shí)別出來(lái)。
在轉(zhuǎn)換到光電柵欄功能期間，雷達(dá)發(fā)射器可以連續(xù)地繼續(xù)發(fā)出其之前 的雷達(dá)信號(hào)，這是沒有問(wèn)題的?？商娲兀l(fā)射的雷達(dá)信號(hào)的類型在所 述轉(zhuǎn)換之后也可以被改變，以實(shí)現(xiàn)發(fā)射強(qiáng)度的被改善的可識(shí)別性。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中，在多普勒頻率分析處理的中斷期間， 雷達(dá)發(fā)射器被設(shè)置用于發(fā)射具有確定地變化的頻率的雷達(dá)信號(hào)。在此，所 述變化的頻率優(yōu)選地是一個(gè)連續(xù)地并且以均勻的斜率上升或下降的頻率斜 坡。在此，因?yàn)樵诜瓷浜笏邮盏降男盘?hào)具有不同于所發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)的 其他頻率，所以尤其當(dāng)雷達(dá)接收器被設(shè)置用于將所接收的雷達(dá)信號(hào)與所發(fā) 射的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行混頻時(shí)，可以對(duì)所接收的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行確定的檢測(cè)。在 混頻時(shí)，在差頻處的形成一個(gè)信號(hào)，由于反射器的確定位置，該差頻是恒 定的和預(yù)先已知的，從而可以將由反射器反射的雷達(dá)信號(hào)與其他的雷達(dá)信 號(hào)區(qū)分開來(lái)，所述其他的雷達(dá)信號(hào)是由設(shè)置在其他地方的，例如偶然存在 的反射器反射的。
所述雷達(dá)裝置的周期性的轉(zhuǎn)換是根據(jù)相應(yīng)的監(jiān)視需求進(jìn)行的。有利的
是，對(duì)于許多應(yīng)用情況而言，中斷頻率為每秒鐘1到io次。
具有多普勒頻率分析處理的對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的監(jiān)視與光電柵欄功能在時(shí)間
上的比例優(yōu)選地在3:1和6:1之間。這樣，例如對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的監(jiān)視的持續(xù)時(shí) 間可以是100ms，然后使每次光電柵欄功能有效的時(shí)間為20 ms，由此得 到了 5:1的比例并且每秒鐘進(jìn)行大約8次中斷。
在使用用于光電柵欄工作的頻率斜坡時(shí)，在光電柵欄功能的發(fā)射階段 (例如20ms)期間，可以在大約75MHz處進(jìn)行頻率調(diào)制(頻率的上升)。 如果反射器位于50米的確定的間隔位置中并且所發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)在其頻率 方面線性地升高，那么所接收的信號(hào)與當(dāng)前所發(fā)射的信號(hào)相比具有1.25 kHz的頻率間隔。如果所接收的信號(hào)在雷達(dá)接收機(jī)中與所發(fā)射的信號(hào)混頻，那么因此在1.25kHz的差頻處產(chǎn)生一條譜線。因此，在光電柵欄工作期間， 可以將確定位置中的反射器的反射與其他的偶然的反射區(qū)分開來(lái)。
在本發(fā)明的范圍中，顯然不排除例如用更復(fù)雜的測(cè)量信號(hào)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)物 體的監(jiān)視，以獲得關(guān)于物體的距離、物體的速度和運(yùn)動(dòng)的角速度等的附加 信息，如果這被認(rèn)為是有意義的或者有必要的話。


以下借助在附圖中示出的實(shí)施例進(jìn)一步解釋本發(fā)明。附圖示出
圖1:帶有對(duì)光電柵欄功能進(jìn)行說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)裝置的示意
圖2:具有多個(gè)雷達(dá)發(fā)射器/接收器的雷達(dá)裝置，這些雷達(dá)發(fā)射器/接收
器被彼此相鄰地設(shè)置，用于監(jiān)視一個(gè)長(zhǎng)的延伸的監(jiān)視區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
圖1可識(shí)別出一個(gè)在監(jiān)視區(qū)域1中被安裝在柱子2上的雷達(dá)發(fā)射器/接 收器3，該雷達(dá)發(fā)射器/接收器3發(fā)射廣泛覆蓋監(jiān)視區(qū)域1的雷達(dá)信號(hào)。在 雷達(dá)發(fā)射器/接收器3的發(fā)射區(qū)域中，反射器4被定位在一個(gè)另外的柱子2' 上，該反射器4將所發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)中由其接收的部分聚束為一個(gè)反射射 束5并且將該反射射束5反射回雷達(dá)發(fā)射器/接收器3中，從而反射的雷達(dá) 射束5形成一種光電柵欄。在另外的柱子2，上安裝了一個(gè)另外的雷達(dá)發(fā)射 器/接收器3,借助該雷達(dá)發(fā)射器/接收器監(jiān)視區(qū)域1被延伸。
在大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，雷達(dá)發(fā)射器/接收器3發(fā)射測(cè)量信號(hào)，以接收由運(yùn)動(dòng) 物體，在此由人6反射的雷達(dá)射束，并且根據(jù)對(duì)多普勒頻率部分的分析處 理來(lái)識(shí)別運(yùn)動(dòng)物體6。在例如100ms的時(shí)間之后，所述裝置被轉(zhuǎn)換為光電 柵欄功能，其中，在雷達(dá)發(fā)射器/接收器3中檢驗(yàn)，由相應(yīng)定位的反射器4 反射的射束5是否被接收到。如果沒有接收到反射射束5，則表示借助反射 射束形成的光電柵欄被人6中斷，從而通過(guò)光電柵欄功能確認(rèn)了從被分析 處理的多普勒頻率部分中得到的關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體的信息。
因?yàn)槔走_(dá)發(fā)射器/接收器3設(shè)置在一個(gè)合適的高度H上，并且反射器4 按照目的地設(shè)置在一個(gè)相應(yīng)的合適的高度上，所以可以在達(dá)到了高度H或沒有達(dá)到高度H的運(yùn)動(dòng)物體之間區(qū)分。這樣，如果例如雷達(dá)發(fā)射器/接收器 3設(shè)置在1米的高度上，那么可以例如在監(jiān)獄中在人6的運(yùn)動(dòng)與小動(dòng)物的運(yùn) 動(dòng)之間進(jìn)行區(qū)分。
圖2示意性地示出了一個(gè)長(zhǎng)的延伸的監(jiān)視區(qū)域1，該監(jiān)視區(qū)域具有四 個(gè)在監(jiān)視區(qū)域1的縱向上一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置的雷達(dá)發(fā)射器/接收器3，這些 雷達(dá)發(fā)射器/接收器3在它們的背面上分別具有一個(gè)反射器4。在所示的例 子中，雷達(dá)發(fā)射器/接收器在側(cè)面上相互偏移，從而使得在射束方向上一個(gè) 接一個(gè)地設(shè)置的其他雷達(dá)發(fā)射器/接收器3分別將射束5、 5'、 5"反射到發(fā) 射的雷達(dá)發(fā)射器/接收器3。在該裝置相應(yīng)的延續(xù)中，如圖2示意性表明的， 每個(gè)雷達(dá)發(fā)射器/接收器借助三個(gè)在發(fā)射方向上依次的雷達(dá)發(fā)射器/接收器 的反射器4分別形成三個(gè)光電柵欄5、 5'、 5"。
當(dāng)然，還可以將分配給雷達(dá)發(fā)射器/接收器的反射器4設(shè)置到不同的高 度上，以將傾斜地上升或傾斜地下降的反射射束5、 5，、 5"構(gòu)造在不同的高 度上，從而使得避開由反射射束5、 5，、 5"構(gòu)成的光電柵欄變得更加復(fù)雜。
從圖2中可識(shí)別出，在監(jiān)視區(qū)域1的縱向上一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置的雷達(dá) 發(fā)射器/接收器3即適用于在基于多普勒頻率部分的測(cè)量功能方面覆蓋整個(gè) 監(jiān)視區(qū)域1，也適用于在光電柵欄功能方面覆蓋整個(gè)監(jiān)視區(qū)域1。
權(quán)利要求
1.一種采用雷達(dá)裝置對(duì)一個(gè)監(jiān)視區(qū)域(1)進(jìn)行監(jiān)視的方法，通過(guò)用一雷達(dá)發(fā)射器(在3中)連續(xù)地發(fā)射測(cè)量信號(hào)和通過(guò)一雷達(dá)接收器(在3中)接收由一運(yùn)動(dòng)物體(6)反射的接收信號(hào)以及對(duì)所述接收信號(hào)中的多普勒頻率部分進(jìn)行分析處理來(lái)監(jiān)視所述監(jiān)視區(qū)域，其特征在于，周期性地中斷對(duì)所述多普勒頻率部分的所述分析處理，使用至少一個(gè)在一確定位置中的反射器(4)將由所述雷達(dá)發(fā)射器(在3中)發(fā)射的所述測(cè)量信號(hào)反射到所述雷達(dá)接收器(在3中)，以及在中斷對(duì)所述多普勒頻率部分的所述分析處理期間，檢驗(yàn)所述雷達(dá)接收器(在3中)是否接收到或以何種強(qiáng)度接收到所述雷達(dá)發(fā)射器(在3中)的由所述反射器反射的信號(hào)。
2. —種用于對(duì)一個(gè)監(jiān)視區(qū)域(1)進(jìn)行監(jiān)視的雷達(dá)裝置，該雷達(dá)裝置包括 一連續(xù)地發(fā)射測(cè)量信號(hào)的雷達(dá)發(fā)射器(在3中)， 一用于由一運(yùn)動(dòng)的物體(6) 反射的所述測(cè)量信號(hào)的雷達(dá)接收器(在3中)，以及一用于對(duì)多普勒頻率進(jìn) 行分析處理的分析處理裝置，其特征在于，在所述雷達(dá)發(fā)射器(在3中) 的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置至少一個(gè)反射器(4)，該反射器將由所述雷達(dá)發(fā)射器(在 3中)發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)反射到所述雷達(dá)接收器(在3中)，所述對(duì)多普勒頻 率的分析處理被周期性地中斷，以及在所述中斷期間，所述分析處理裝置 可以被轉(zhuǎn)換到對(duì)由所述雷達(dá)接收器(在3中)接收的雷達(dá)信號(hào)的存在或強(qiáng) 度進(jìn)行分析處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷達(dá)裝置，其特征在于，所述反射器(4)被構(gòu)造 用于將一被聚束的射束(5)反射到所述雷達(dá)接收器(在3中)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雷達(dá)裝置，其特征在于，在所述雷達(dá)發(fā)射器 (在3中)的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置了多個(gè)反射器(4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)裝置，其特征在于，所述多個(gè)被反射的射束 (5， 5，， 5")到達(dá)一個(gè)共同的雷達(dá)接收器(在3中)并且作為總和信號(hào)被分析處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)裝置，其特征在于，所述接收器(在3中) 被構(gòu)造用于單獨(dú)地接收多個(gè)被反射的射束(5， 5'， 5")。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的雷達(dá)裝置，其特征在于， 一個(gè)用于 一第一雷達(dá)發(fā)射器的一反射器(4)設(shè)置在使所述第一雷達(dá)發(fā)射器的監(jiān)視區(qū) 域延續(xù)的一第二雷達(dá)發(fā)射器的位置上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的雷達(dá)裝置，其特征在于，所述雷達(dá) 發(fā)射器(在3中)被設(shè)置用于在中斷對(duì)所述多普勒頻率的所述分析處理期 間發(fā)射具有確定地變化的頻率的雷達(dá)信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的雷達(dá)裝置，其特征在于，所述雷達(dá)接收器(在3 中)被設(shè)置用于將所述接收到的雷達(dá)信號(hào)與所述發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行混頻。
全文摘要
在一種用于對(duì)一個(gè)監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視的包括連續(xù)發(fā)射測(cè)量信號(hào)的雷達(dá)發(fā)射器(在3中)、用于由運(yùn)動(dòng)物體(6)反射的測(cè)量信號(hào)的雷達(dá)接收器(在3中)、以及用于對(duì)多普勒頻率進(jìn)行分析處理的分析處理裝置的雷達(dá)裝置中，物體識(shí)別的改進(jìn)以及誤警報(bào)的減少是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的在雷達(dá)發(fā)射器(在3中)的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置至少一個(gè)反射器(4)，該反射器將由雷達(dá)發(fā)射器(在3中)發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)反射到雷達(dá)接收器(在3中)；周期性地中斷對(duì)多普勒頻率的分析處理；以及在中斷期間，分析處理裝置可以被轉(zhuǎn)換到對(duì)由雷達(dá)接收器(在3中)接收到的雷達(dá)信號(hào)的存在或強(qiáng)度進(jìn)行分析處理。
文檔編號(hào)G01S13/56GK101606081SQ200780042942
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
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