專利名稱：用于監(jiān)視一個監(jiān)視區(qū)域的方法和雷達裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過用雷達發(fā)射器連續(xù)地發(fā)射測量信號和通過雷達接 收器接收由運動的物體反射的接收信號以及分析處理在該接收信號中的多 普勒頻率部分來監(jiān)視一個監(jiān)視區(qū)域的方法。
此外，本發(fā)明還涉及一種用于監(jiān)視一個監(jiān)視區(qū)域的雷達裝置，該雷達 裝置包括連續(xù)地發(fā)射測量信號的雷達發(fā)射器、用于由運動的物體反射的測 量信號的雷達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)域例如保護一個建筑物免受未經(jīng)準(zhǔn)許的人闖入或 者一在監(jiān)獄中一當(dāng)有人試圖越獄時發(fā)出警報。
因為通常使用的形式為運動檢測器的光學(xué)傳感器會引起大量的誤報 警，并且此外，通過霧、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信號來進行監(jiān) 視。相應(yīng)地，在監(jiān)視區(qū)域中安裝雷達發(fā)射器，該雷達發(fā)射器用它發(fā)出的雷 達射束覆蓋該監(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 體反射的雷達射束被通常與雷達發(fā)射器組合在一起的雷達接收器接收和分 析處理。因為監(jiān)視區(qū)域通常包含大量反射雷達射束的、被固定地安裝的物 體，所以只有那些運動的物體才被檢測為是重要的。為此在雷達接收器上 連接了一個分析處理級，該分析處理級對通過物體的運動而產(chǎn)生的多普勒 頻率部分進行分析處理。
如果一個監(jiān)視區(qū)域不能通過單個雷達發(fā)射器監(jiān)視，那么可以鏈狀地設(shè) 置多個雷達發(fā)射器，從而使第二雷達發(fā)射器延伸第一雷達發(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)獄的整個圍墻。
通過使用雷達裝置誤報警的數(shù)量與以前的光學(xué)或紅外線運動檢測器相比顯著地減少。然而，受系統(tǒng)制約，仍舊可能發(fā)生誤報警，例如通過在監(jiān) 視區(qū)域中奔跑的小動物，如兔子、較大的鳥等。原則上，可以以更大的技 術(shù)耗費在雷達發(fā)射器和分析處理裝置一側(cè)實現(xiàn)誤報警的減少，但為此所需 的經(jīng)濟費用阻礙了這樣的解決方案的實際實施。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，在不造成用于雷達裝置的花費顯著增加的 情況下，減少雷達監(jiān)視設(shè)備的誤報警數(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 至少一個反射器，用于將由雷達發(fā)射器發(fā)出的測量信號反射到雷達接收器， 以及在中斷對多普勒頻率部分的分析處理期間檢驗雷達接收器是否接收到 或以何種強度接收到雷達發(fā)射器的由反射器反射的信號。
此外，該任務(wù)由開始部分所述類型的多普勒雷達裝置通過以下方式解 決，在雷達發(fā)射器的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置至少一個反射器，該反射器將由雷達 發(fā)射器發(fā)出的雷達信號反射到雷達接收器，周期性地中斷對多普勒頻率的 分析處理，以及在中斷期間分析處理裝置可以被轉(zhuǎn)換到對由雷達接收器接 收的雷達信號的存在或強度進行分析處理。
根據(jù)本發(fā)明，雷達裝置主要以通過分析處理多普勒頻率部分來檢測運 動物體的傳統(tǒng)方式工作。為了'驗證運動物體的檢測，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)雷達光電柵欄類型工作。除了安裝 反射器，對于根據(jù)本發(fā)明的雷達裝置而言，不再需要必要的和附加的硬件 耗費，因為傳統(tǒng)的雷達裝置被附加地充分利用于雷達光電柵欄功能。
通過光電柵欄功能，在適當(dāng)?shù)卦O(shè)置雷達發(fā)射器和至少一個所屬的反射 器的情況下，可以在運動的小動物和運動的人之間進行區(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 得射束通常不會被小動物中斷。
優(yōu)選地，在雷達發(fā)射器的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置多個反射器，從而對于一個 雷達發(fā)射器形成多個光電柵欄功能。在此，多個反射射束可以到達一個共 同的雷達接收器并且作為總和信號被分析處理，或者接收器可以被構(gòu)造用
5于單獨地接收多個反射射束，然后這些反射射束也可以被單獨地分析處理。
如果監(jiān)視區(qū)域是由多個雷達發(fā)射器監(jiān)視的，那么以相同的方式構(gòu)造相 應(yīng)的雷達光電柵欄是恰當(dāng)?shù)?，其方式是，將用于第一雷達發(fā)射器的反射器 設(shè)置在使第一雷達發(fā)射器的監(jiān)視區(qū)域延續(xù)的第二雷達發(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)點在于，如果立著的物體，即 保持不動的人位于雷達光電柵欄的區(qū)域中，那么它們也能被識別出來。
在轉(zhuǎn)換到光電柵欄功能期間，雷達發(fā)射器可以連續(xù)地繼續(xù)發(fā)出其之前 的雷達信號，這是沒有問題的?？商娲?，所發(fā)射的雷達信號的類型在所 述轉(zhuǎn)換之后也可以被改變，以實現(xiàn)發(fā)射強度的被改善的可識別性。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式中，在多普勒頻率分析處理的中斷期間， 雷達發(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信號。在此，所 述變化的頻率優(yōu)選地是一個連續(xù)地并且以均勻的斜率上升或下降的頻率斜 坡。在此，因為在反射后所接收到的信號具有不同于所發(fā)射的雷達信號的 其他頻率，所以尤其當(dāng)雷達接收器被設(shè)置用于將所接收的雷達信號與所發(fā) 射的雷達信號進行混頻時，可以對所接收的雷達信號進行確定的檢測。在 混頻時，在差頻處的形成一個信號，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信號與其他的雷達信 號區(qū)分開來，所述其他的雷達信號是由設(shè)置在其他地方的，例如偶然存在 的反射器反射的。
所述雷達裝置的周期性的轉(zhuǎn)換是根據(jù)相應(yīng)的監(jiān)視需求進行的。有利的
是，對于許多應(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運動物體的監(jiān)視與光電柵欄功能在時間
上的比例優(yōu)選地在3:1和6:1之間。這樣，例如對運動物體的監(jiān)視的持續(xù)時 間可以是100ms，然后使每次光電柵欄功能有效的時間為20 ms，由此得 到了 5:1的比例并且每秒鐘進行大約8次中斷。
在使用用于光電柵欄工作的頻率斜坡時，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)射的雷達信號在其頻率 方面線性地升高，那么所接收的信號與當(dāng)前所發(fā)射的信號相比具有1.25 kHz的頻率間隔。如果所接收的信號在雷達接收機中與所發(fā)射的信號混頻，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。
在本發(fā)明的范圍中，顯然不排除例如用更復(fù)雜的測量信號執(zhí)行運動物 體的監(jiān)視，以獲得關(guān)于物體的距離、物體的速度和運動的角速度等的附加 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施例進一步解釋本發(fā)明。附圖示出
圖1:帶有對光電柵欄功能進行說明的根據(jù)本發(fā)明的雷達裝置的示意
圖2:具有多個雷達發(fā)射器/接收器的雷達裝置，這些雷達發(fā)射器/接收
器被彼此相鄰地設(shè)置，用于監(jiān)視一個長的延伸的監(jiān)視區(qū)域。
具體實施例方式
圖1可識別出一個在監(jiān)視區(qū)域1中被安裝在柱子2上的雷達發(fā)射器/接 收器3，該雷達發(fā)射器/接收器3發(fā)射廣泛覆蓋監(jiān)視區(qū)域1的雷達信號。在 雷達發(fā)射器/接收器3的發(fā)射區(qū)域中，反射器4被定位在一個另外的柱子2' 上，該反射器4將所發(fā)射的雷達信號中由其接收的部分聚束為一個反射射 束5并且將該反射射束5反射回雷達發(fā)射器/接收器3中，從而反射的雷達 射束5形成一種光電柵欄。在另外的柱子2，上安裝了一個另外的雷達發(fā)射 器/接收器3,借助該雷達發(fā)射器/接收器監(jiān)視區(qū)域1被延伸。
在大多數(shù)時間內(nèi)，雷達發(fā)射器/接收器3發(fā)射測量信號，以接收由運動 物體，在此由人6反射的雷達射束，并且根據(jù)對多普勒頻率部分的分析處 理來識別運動物體6。在例如100ms的時間之后，所述裝置被轉(zhuǎn)換為光電 柵欄功能，其中，在雷達發(fā)射器/接收器3中檢驗，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)于運動物體的信息。
因為雷達發(fā)射器/接收器3設(shè)置在一個合適的高度H上，并且反射器4 按照目的地設(shè)置在一個相應(yīng)的合適的高度上，所以可以在達到了高度H或沒有達到高度H的運動物體之間區(qū)分。這樣，如果例如雷達發(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的運動與小動物的運 動之間進行區(qū)分。
圖2示意性地示出了一個長的延伸的監(jiān)視區(qū)域1，該監(jiān)視區(qū)域具有四 個在監(jiān)視區(qū)域1的縱向上一個接一個地設(shè)置的雷達發(fā)射器/接收器3，這些 雷達發(fā)射器/接收器3在它們的背面上分別具有一個反射器4。在所示的例 子中，雷達發(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 接一個地設(shè)置的其他雷達發(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， 每個雷達發(fā)射器/接收器借助三個在發(fā)射方向上依次的雷達發(fā)射器/接收器 的反射器4分別形成三個光電柵欄5、 5'、 5"。
當(dāng)然，還可以將分配給雷達發(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中可識別出，在監(jiān)視區(qū)域1的縱向上一個接一個地設(shè)置的雷達 發(fā)射器/接收器3即適用于在基于多普勒頻率部分的測量功能方面覆蓋整個 監(jiān)視區(qū)域1，也適用于在光電柵欄功能方面覆蓋整個監(jiān)視區(qū)域1。
權(quán)利要求
1.一種采用雷達裝置對一個監(jiān)視區(qū)域(1)進行監(jiān)視的方法，通過用一雷達發(fā)射器(在3中)連續(xù)地發(fā)射測量信號和通過一雷達接收器(在3中)接收由一運動物體(6)反射的接收信號以及對所述接收信號中的多普勒頻率部分進行分析處理來監(jiān)視所述監(jiān)視區(qū)域，其特征在于，周期性地中斷對所述多普勒頻率部分的所述分析處理，使用至少一個在一確定位置中的反射器(4)將由所述雷達發(fā)射器(在3中)發(fā)射的所述測量信號反射到所述雷達接收器(在3中)，以及在中斷對所述多普勒頻率部分的所述分析處理期間，檢驗所述雷達接收器(在3中)是否接收到或以何種強度接收到所述雷達發(fā)射器(在3中)的由所述反射器反射的信號。
2. —種用于對一個監(jiān)視區(qū)域(1)進行監(jiān)視的雷達裝置，該雷達裝置包括 一連續(xù)地發(fā)射測量信號的雷達發(fā)射器(在3中)， 一用于由一運動的物體(6) 反射的所述測量信號的雷達接收器(在3中)，以及一用于對多普勒頻率進 行分析處理的分析處理裝置，其特征在于，在所述雷達發(fā)射器(在3中) 的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置至少一個反射器(4)，該反射器將由所述雷達發(fā)射器(在 3中)發(fā)射的雷達信號反射到所述雷達接收器(在3中)，所述對多普勒頻 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)換到對由所述雷達接收器(在3中)接收的雷達信號的存在或強 度進行分析處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷達裝置，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)反射到所述雷達接收器(在3中)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雷達裝置，其特征在于，在所述雷達發(fā)射器 (在3中)的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置了多個反射器(4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達裝置，其特征在于，所述多個被反射的射束 (5， 5，， 5")到達一個共同的雷達接收器(在3中)并且作為總和信號被分析處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達裝置，其特征在于，所述接收器(在3中) 被構(gòu)造用于單獨地接收多個被反射的射束(5， 5'， 5")。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的雷達裝置，其特征在于， 一個用于 一第一雷達發(fā)射器的一反射器(4)設(shè)置在使所述第一雷達發(fā)射器的監(jiān)視區(qū) 域延續(xù)的一第二雷達發(fā)射器的位置上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項所述的雷達裝置，其特征在于，所述雷達 發(fā)射器(在3中)被設(shè)置用于在中斷對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信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的雷達裝置，其特征在于，所述雷達接收器(在3 中)被設(shè)置用于將所述接收到的雷達信號與所述發(fā)射的雷達信號進行混頻。
全文摘要
在一種用于對一個監(jiān)視區(qū)域進行監(jiān)視的包括連續(xù)發(fā)射測量信號的雷達發(fā)射器(在3中)、用于由運動物體(6)反射的測量信號的雷達接收器(在3中)、以及用于對多普勒頻率進行分析處理的分析處理裝置的雷達裝置中，物體識別的改進以及誤警報的減少是通過以下方式實現(xiàn)的在雷達發(fā)射器(在3中)的發(fā)射區(qū)域中設(shè)置至少一個反射器(4)，該反射器將由雷達發(fā)射器(在3中)發(fā)射的雷達信號反射到雷達接收器(在3中)；周期性地中斷對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)換到對由雷達接收器(在3中)接收到的雷達信號的存在或強度進行分析處理。
文檔編號G01S13/56GK101606081SQ200780042942
公開日2009年12月16日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
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