DE102019128432A1

DE102019128432A1 - Method for operating a radar sensor for a vehicle with compensation of disturbances in the close range, computing device and radar sensor

Info

Publication number: DE102019128432A1
Application number: DE102019128432.5A
Authority: DE
Inventors: Sarath Manchala; Yoke Leen Sit; Gang Li; Stefan Goerner
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2021-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors (3) für ein Fahrzeug (1), bei welchem eine Sendeantenne des Radarsensors (3) zum Aussenden von Radarsignalen angesteuert wird, anhand von den in einer Umgebung (5) reflektieren und mittels einer Empfangsantenne des Radarsensors (3) empfangenen Radarsignalen ein Empfangssignal bestimmt wird, auf Grundlage des Empfangssignals ein erstes Spektrum bestimmt wird und hieraus eine Abstandsinformation für ein Objekt (4) in der Umgebung (5) abgeleitet wird und ein zweites Spektrum bestimmt wird und hieraus eine Geschwindigkeitsinformation für das Objekt (4) abgeleitet wird, wobei für einen vorbestimmten Nahbereich eine Kompensation von Störungen durchgeführt wird, wobei die Kompensation für den Nahbereich anhand des ersten Spektrums ohne Bestimmung der Geschwindigkeitsinformation durchgeführt wird.The invention relates to a method for operating a radar sensor (3) for a vehicle (1), in which a transmitting antenna of the radar sensor (3) is controlled to emit radar signals based on which reflect in an environment (5) and by means of a receiving antenna of the Radar sensor (3) received radar signals a received signal is determined, based on the received signal, a first spectrum is determined and from this a distance information for an object (4) in the environment (5) is derived and a second spectrum is determined and from this speed information for the Object (4) is derived, with a compensation of disturbances being carried out for a predetermined close range, the compensation for the close range being carried out on the basis of the first spectrum without determining the speed information.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors für ein Fahrzeug, bei welchem eine Sendeantenne des Radarsensors zum Aussenden von Radarsignalen angesteuert wird, anhand von den in einer Umgebung reflektieren und mittels einer Empfangsantenne des Radarsensors empfangenen Radarsignalen ein Empfangssignal bestimmt wird. Auf Grundlage des Empfangssignals wird ein erstes Spektrum bestimmt und hieraus wird eine Abstandsinformation für ein Objekt in der Umgebung abgeleitet. Des Weiteren wird ein zweites Spektrum bestimmt und hieraus wird eine Geschwindigkeitsinformation für das Objekt abgeleitet. Ferner wird für einen vorbestimmten Nahbereich eine Kompensation von Störungen durchgeführt. Außerdem betrifft die Erfindung eine Recheneinrichtung sowie einen Radarsensor. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein computerlesbares (Speicher)medium.The present invention relates to a method for operating a radar sensor for a vehicle, in which a transmitting antenna of the radar sensor is activated to emit radar signals, a received signal is determined based on the radar signals received in an environment and received by means of a receiving antenna of the radar sensor. A first spectrum is determined on the basis of the received signal and distance information for an object in the vicinity is derived from this. Furthermore, a second spectrum is determined and speed information for the object is derived from this. Furthermore, a compensation of disturbances is carried out for a predetermined close range. The invention also relates to a computing device and a radar sensor. Finally, the present invention relates to a computer program product and a computer-readable (storage) medium.

Das Interesse richtet sich vorliegend auf Radarsensoren für Kraftfahrzeuge. Die Radarsensoren dienen im Allgemeinen zur Detektion eines Objekts in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs. Die Radarsensoren können Teil von unterschiedlichen Fahrerassistenzsystemen sein, die den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützen. Radarsensoren messen einerseits den Abstand zwischen dem Objekt und dem Kraftfahrzeug. Andererseits messen die Radarsensoren auch die Relativgeschwindigkeit zu dem Objekt beziehungsweise die Radialgeschwindigkeit des Objekts. Ferner messen die Radarsensoren auch einen sogenannten Zielwinkel, also einen Winkel zwischen einer gedachten Verbindungslinie zu dem Objekt und einer Referenzlinie, etwa der Fahrzeuglängsachse.In the present case, the interest is directed towards radar sensors for motor vehicles. The radar sensors are generally used to detect an object in an area surrounding the motor vehicle. The radar sensors can be part of different driver assistance systems that support the driver in driving the motor vehicle. On the one hand, radar sensors measure the distance between the object and the motor vehicle. On the other hand, the radar sensors also measure the relative speed to the object or the radial speed of the object. Furthermore, the radar sensors also measure a so-called target angle, that is to say an angle between an imaginary connecting line to the object and a reference line, for example the longitudinal axis of the vehicle.

Radarsensoren werden üblicherweise hinter dem Stoßfänger platziert, beispielsweise in den jeweiligen Eckbereichen des Stoßfängers. Zur Detektion des Objekts sendet der Radarsensor ein Radarsignal in Form einer elektromagnetischen Welle aus. Dieses Radarsignal wird dann an dem zu detektierenden Objekt reflektiert und wird wieder von dem Radarsensor als Echo empfangen. Vorliegend gilt das Interesse insbesondere den sogenannten Frequenzmodulations-Dauerstrich-Radarsensoren, die auch als Frequency Modulated Continuous Wave Radar oder als FMCW-Radar bezeichnet werden. Dabei umfasst das Radarsignal üblicherweise eine Sequenz von frequenzmodulierten Chirpsignalen, welche der Reihe nach ausgesendet werden. Zum Erhalten eines Empfangssignals wird das reflektierte Radarsignal dabei zunächst in das Basisband herabgemischt und anschließend mittels eines Analog-Digital-Wandlers abgetastet. Somit kann eine Reihe von Abtastwerten bereitgestellt werden. Diese Abtastwerte des Empfangssignals werden dann mittels einer elektronischen Recheneinrichtung verarbeitet.Radar sensors are usually placed behind the bumper, for example in the respective corner areas of the bumper. To detect the object, the radar sensor sends out a radar signal in the form of an electromagnetic wave. This radar signal is then reflected on the object to be detected and is received again as an echo by the radar sensor. In the present case, the interest applies in particular to the so-called frequency modulation continuous wave radar sensors, which are also referred to as frequency modulated continuous wave radar or as FMCW radar. The radar signal usually comprises a sequence of frequency-modulated chirp signals which are transmitted one after the other. To obtain a received signal, the reflected radar signal is first mixed down into the baseband and then scanned by means of an analog-digital converter. Thus a series of samples can be provided. These sampled values of the received signal are then processed by means of an electronic computing device.

Bei FMCW-Radarsensoren können Störungen im Nahbereich auftreten, welche auch als Near-range leakage oder Short-range leakage bezeichnet werden. Der Radarsensor weist eine Sendeantenne zum Aussenden des Radarsignals und zumindest eine Empfangsantenne zum Empfangen des von dem Objekt reflektierten Radarsignals auf. Wenn das Radarsignal mittels der Sendeantenne ausgesendet wird, tritt üblicherweise ein Übersprechen zwischen der Sendeantenne und der Empfangsantenne auf. Dies bedeutet, dass das Radarsignal direkt von der Sendeantenne an die Empfangsantenne übertragen wird. Wenn der Radarsensor hinter einem Kraftfahrzeugbauteil, beispielsweise einem Stoßfänger, verbaut ist, kann das ausgesendete Radarsignal an diesem Kraftfahrzeugbauteil reflektiert werden und zu der Empfangsantenne gelangen. Diese beiden Effekte erhöhen das Rauschen der Messung und sollten daher minimiert werden.In the case of FMCW radar sensors, disturbances can occur in the near range, which are also referred to as near-range leakage or short-range leakage. The radar sensor has a transmitting antenna for transmitting the radar signal and at least one receiving antenna for receiving the radar signal reflected from the object. When the radar signal is transmitted by means of the transmitting antenna, crosstalk usually occurs between the transmitting antenna and the receiving antenna. This means that the radar signal is transmitted directly from the transmitting antenna to the receiving antenna. If the radar sensor is installed behind a motor vehicle component, for example a bumper, the transmitted radar signal can be reflected on this motor vehicle component and reach the receiving antenna. These two effects increase the noise of the measurement and should therefore be minimized.

Hierzu beschreibt die DE 10 2017 101 763 A1 ein Verfahren zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinformation wenigstens eines Objekts. Hierbei werden auf der Senderseite aus einem frequenzmodulierten Dauerstrichsignal wenigstens ein erstes Sendesignal und wenigstens ein zweites Sendesignal so erzeugt, dass sie das wenigstens eine Objekt mit unterschiedlichen Amplituden erreichen und von diesem reflektiert werden können, wobei das wenigstens eine zweite Sendesignal mittels einer Phasenmodulation gegenüber dem wenigstens einen ersten Sendesignal so codiert wird, dass eine zumindest temporäre signaltechnische Orthogonalität zwischen dem wenigstens einen ersten Sendesignal und dem wenigstens einen zweiten Sendesignal erzielt wird. Zudem werden das wenigstens eine erste Sendesignal mit wenigstens einem ersten Sender und das wenigstens eine zweite Sendesignal mit wenigstens einem zweiten Sender gleichzeitig in den Überwachungsbereich des Radarsystems gesendet. Außerdem werden auf der Empfängerseite aus dem Ergebnis der wenigstens einen zweidimensionalen diskreten Fourier-Transformation eine Mehrzahl von Zielsignalen, deren Anzahl pro physikalisch vorhandenen Ziel höchstens der Gesamtzahl der ersten und zweiten Sendesignale entspricht, und deren jeweiligen Amplituden ermittelt. Zudem werden die Zielsignale entsprechend eines größenmäßigen Ranges der jeweiligen Amplituden den Sendesignalen jeweils zugeordnet, wobei so wenigstens eines der Zielsignale validiert wird. Des Weiteren wird aus wenigstens einem validierten Zielsignal wenigstens eine Objektinformation ermittelt.To this end, the DE 10 2017 101 763 A1 a method for determining at least one item of object information from at least one object. Here, at least one first transmission signal and at least one second transmission signal are generated on the transmitter side from a frequency-modulated continuous wave signal in such a way that they can reach the at least one object with different amplitudes and be reflected by it, the at least one second transmission signal by means of phase modulation compared to the at least a first transmission signal is encoded in such a way that an at least temporary signal-technical orthogonality is achieved between the at least one first transmission signal and the at least one second transmission signal. In addition, the at least one first transmission signal with at least one first transmitter and the at least one second transmission signal with at least one second transmitter are transmitted simultaneously into the monitoring area of the radar system. In addition, a plurality of target signals, the number of which per physically present target corresponds at most to the total number of the first and second transmission signals, and their respective amplitudes are determined on the receiver side from the result of the at least one two-dimensional discrete Fourier transform. In addition, the target signals are assigned to the transmission signals in accordance with a size range of the respective amplitudes, with at least one of the target signals being validated in this way. Furthermore, at least one item of object information is determined from at least one validated target signal.

Des Weiteren beschreibt Junhyeong Park et al.: „Leakage Mitigation and Internal Delay Compensation in FMCW Radar for Small Drone Detection“, arXiv preprint arXiv:1807.06324, 2018 ein Verfahren zur Kompensation von Störungen bei FMCW-Radarsensoren. Hierbei werden insbesondere Störungen auf Grundlage der direkten Übertragung des Radarsignals von der Sendeantenne zu der Empfangsantenne betrachtet. Hierbei wird die Frequenz einer Schwebung abgeschätzt, um die Störungen zu reduzieren.Furthermore, Junhyeong Park et al .: “Leakage Mitigation and Internal Delay Compensation in FMCW Radar for Small Drone Detection ", arXiv preprint arXiv: 1807.06324, 2018 a method for compensating interference with FMCW radar sensors. In particular, interference based on the direct transmission of the radar signal from the transmitting antenna to the receiving antenna is considered here. Here, the frequency of a beat is estimated in order to reduce the interference.

Ferner offenbart Alexander Melzer et al.: „Short-range leakage cancelation in FMCW radar transceivers using an artificial on-chip target“, IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing Vol. 9, Nr.8, 2015 ein Verfahren, bei welchem Störungen infolge der Reflexion des Radarsignals an einem Stoßfänger betrachtet werden. Hierbei wird ein künstliches Ziel vorgegeben, um die Reflexionen in dem Nahbereich abschätzen zu können.Furthermore, Alexander Melzer et al .: "Short-range leakage cancellation in FMCW radar transceivers using an artificial on-chip target", IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing Vol. 9, No. 8, 2015 a method in which interference due to the reflection of the radar signal on a bumper. Here, an artificial target is specified in order to be able to estimate the reflections in the close range.

Bei den bekannten Verfahren wird aber nicht berücksichtigt, dass in dem Nahbereich des Radarsensors Objekte vorhanden sein können. Beispielsweise können in dem Nahbereich, insbesondere bei Parksituationen, weitere geparkte Fahrzeug oder Wände vorhanden sein. Wenn die Störungen in dem Nahbereich kompensiert oder ausgelöscht werden, können auch diese realen Objekte nicht mehr zuverlässig erkannt werden. Des Weiteren bringen die bekannten Verfahren einen hohen Rechenaufwand und zusätzliche Kosten für den Radarsensor mit sich. Schließlich wird bei den bekannten Verfahren der Aspekt nicht berücksichtigt, dass mehrere Quellen für die Störungen im Nahbereich vorhanden sein können.In the known methods, however, it is not taken into account that objects can be present in the vicinity of the radar sensor. For example, further parked vehicles or walls can be present in the near area, in particular in parking situations. If the disturbances in the close range are compensated for or canceled out, these real objects can no longer be reliably recognized either. Furthermore, the known methods entail a high computational effort and additional costs for the radar sensor. Finally, in the known methods, the aspect is not taken into account that several sources for the disturbances can be present in the close range.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Radarsensor für ein Fahrzeug die Kompensation von Störungen im Nahbereich zuverlässiger durchgeführt werden kann.It is the object of the present invention to provide a solution as to how, in the case of a radar sensor for a vehicle, the compensation of disturbances in the short range can be carried out more reliably.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung, durch einen Radarsensor, durch ein Computerprogrammprodukt sowie durch ein computerlesbares (Speicher)medium mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by a method, by a computing device, by a radar sensor, by a computer program product and by a computer-readable (storage) medium with the features according to the independent patent claims. Advantageous developments of the present invention are specified in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben eines Radarsensors für ein Fahrzeug. Bei dem Verfahren wird eine Sendeantenne des Radarsensors zum Aussenden von Radarsignalen angesteuert. Zudem wird anhand von den in einer Umgebung reflektieren und mittels einer Empfangsantenne des Radarsensors empfangenen Radarsignalen ein Empfangssignal bestimmt. Auf Grundlage des Empfangssignals wird ein erstes Spektrum bestimmt und hieraus wird eine Abstandsinformation für ein Objekt in der Umgebung abgeleitet. Außerdem wird ein zweites Spektrum bestimmt und hieraus wird eine Geschwindigkeitsinformation für das Objekt abgeleitet. Darüber hinaus wird für einen vorbestimmten Nahbereich eine Kompensation von Störungen durchgeführt. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Kompensation für den Nahbereich anhand des ersten Spektrums ohne Bestimmung der Geschwindigkeitsinformation durchgeführt wird.A method according to the invention is used to operate a radar sensor for a vehicle. In the method, a transmitting antenna of the radar sensor is activated to send out radar signals. In addition, a received signal is determined on the basis of the radar signals that are reflected in an environment and received by means of a receiving antenna of the radar sensor. A first spectrum is determined on the basis of the received signal and distance information for an object in the vicinity is derived from this. In addition, a second spectrum is determined and speed information for the object is derived from this. In addition, a compensation of disturbances is carried out for a predetermined close range. Furthermore, it is provided that the compensation for the near range is carried out on the basis of the first spectrum without determining the speed information.

Mithilfe des Verfahrens soll ein Radarsensor für ein Kraftfahrzeug betrieben werden. Der Radarsensor kann beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, welches den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützt. Insbesondere können mit dem Radarsensor Objekte in der Umgebung beziehungsweise in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erkannt werden. Der Radarsensor weist eine Sendeantenne beziehungsweise Sendeeinrichtung auf, mittels welcher das Radarsignal in Form einer elektromagnetischen Welle ausgesendet werden kann. Darüber hinaus umfasst der Radarsensor zumindest eine Empfangsantenne beziehungsweise eine Empfangseinrichtung, mittels welcher das von dem Objekt reflektierte Radarsignal wieder empfangen werden kann. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Radarsignals und dem Empfangen des von dem Objekt reflektierten Radarsignals kann dann die Entfernung zwischen dem Radarsensor und dem Objekt bestimmt werden. Darüber hinaus kann auf Grundlage einer Doppler-Verschiebung der Frequenz des ausgesendeten Radarsignals und des empfangenen Radarsignals eine Relativgeschwindigkeit zwischen den Radarsensor und dem Objekt bestimmt werden. Außerdem kann der Winkel zwischen dem Radarsensor und dem Objekt bestimmt werden.A radar sensor for a motor vehicle is to be operated with the aid of the method. The radar sensor can, for example, be part of a driver assistance system that supports the driver in driving the motor vehicle. In particular, objects in the vicinity or in a surrounding area of the motor vehicle can be detected with the radar sensor. The radar sensor has a transmitting antenna or transmitting device, by means of which the radar signal can be transmitted in the form of an electromagnetic wave. In addition, the radar sensor comprises at least one receiving antenna or a receiving device, by means of which the radar signal reflected from the object can be received again. The distance between the radar sensor and the object can then be determined on the basis of the transit time between the transmission of the radar signal and the reception of the radar signal reflected by the object. In addition, a relative speed between the radar sensor and the object can be determined on the basis of a Doppler shift in the frequency of the transmitted radar signal and the received radar signal. In addition, the angle between the radar sensor and the object can be determined.

Um Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen und/oder um das Vorhandensein von Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu überprüfen, werden mit dem Radarsensor zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt. In jedem Messzyklus kann beispielsweise ein Radarsignal ausgesendet werden und zumindest ein von einem Objekt reflektiertes Radarsignale empfangen werden. Anhand des reflektierten Radarsignals kann dann ein Empfangssignal bestimmt werden, welches das Objekt beschreibt. Insbesondere ist vorgesehen, dass mit dem Radarsensor periodisch Radarsignale ausgesendet werden. Anhand des Empfangssignals kann die Abstandsinformation bestimmt werden. Hierzu kann das erste Spektrum auf Grundlage des Empfangssignals bestimmt werden. Zum Bestimmen des Spektrums kann insbesondere eine schnelle Fourier-Transformation (Fast Fourier Transform, FFT) genutzt werden. Dieses erste Spektrum kann beispielsweise die Intensität der reflektierten Radarsignale in Abhängigkeit von der Entfernung beschreiben. Das erste Spektrum kann auch als 1 D-Spektrum bezeichnet werden. Die Abstandsinformation kann insbesondere in Form von sogenannten Abstands-Bins beziehungsweise Range-Bins bereitgestellt werden. Zudem kann auf Grundlage des Empfangssignals beziehungsweise des ersten Spektrums das zweite Spektrum bestimmt werden. Das zweite Spektrum kann ebenfalls anhand einer FFT bestimmt werden. Dieses zweite Spektrum, welches auch als 2D-Spektrum bezeichnet wird, kann beispielsweise die Intensität des reflektierten Radarsignals in Abhängigkeit von der Entfernung und der Doppler-Verschiebung beschreiben. Die Geschwindigkeitsinformation kann insbesondere in Form von Doppler-Bins ausgegeben werden und kann die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor und dem Objekt beschreiben.In order to detect objects in the vicinity of the motor vehicle and / or to check the presence of objects in the vicinity of the motor vehicle, measurement cycles that follow one another in time are carried out with the radar sensor. In each measurement cycle, for example, a radar signal can be transmitted and at least one radar signal reflected from an object can be received. A received signal that describes the object can then be determined on the basis of the reflected radar signal. In particular, it is provided that radar signals are periodically transmitted with the radar sensor. The distance information can be determined on the basis of the received signal. For this purpose, the first spectrum can be determined on the basis of the received signal. In particular, a fast Fourier transform (FFT) can be used to determine the spectrum. This first spectrum can, for example, be the intensity of the reflected radar signals as a function of the distance describe. The first spectrum can also be referred to as the 1 D spectrum. The distance information can in particular be provided in the form of so-called distance bins or range bins. In addition, the second spectrum can be determined on the basis of the received signal or the first spectrum. The second spectrum can also be determined using an FFT. This second spectrum, which is also referred to as a 2D spectrum, can, for example, describe the intensity of the reflected radar signal as a function of the distance and the Doppler shift. The speed information can in particular be output in the form of Doppler bins and can describe the relative speed between the radar sensor and the object.

Zudem sollen Störungen in Nahbereich, welche auch als Near-range leakage bezeichnet werden, kompensiert werden. Diese Störungen können von der direkten Übertragung des Radarsignals von der Sendeantenne zu der Empfangsantenne stammen. Zudem können diese Störungen dadurch hervorgerufen werden, dass das Radarsignal an dem Stoßfänger und/oder einem anderen Bauteil des Fahrzeugs reflektiert wird. Bei bekannten Verfahren wird diese Kompensation auf das 2D-Spektrum angewendet, welches sowohl Abstandsinformationen als auch Geschwindigkeitsinformationen beinhaltet.In addition, disturbances in the near range, which are also referred to as near-range leakage, are to be compensated. This interference can originate from the direct transmission of the radar signal from the transmitting antenna to the receiving antenna. In addition, these disturbances can be caused by the fact that the radar signal is reflected on the bumper and / or another component of the vehicle. In known methods, this compensation is applied to the 2D spectrum, which contains both distance information and speed information.

Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist nun vorgesehen, dass die Kompensation der Störungen in Nahbereich auf Grundlage des ersten Spektrums durchgeführt wird. Die Auslöschung oder Kompensation der Störungen wird nur auf das 1D-Spektrum angewendet, bei welchem die Geschwindigkeitsinformationen (noch) nicht vorliegen. Der Nahbereich kann sich an eine Außenhülle des Fahrzeugs anschließen und bis zu einem vorbestimmten Abstand zu der Außenhülle erstrecken. Dieser vorbestimmte Abstand kann beispielsweise einige Meter betragen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Störungen dem Doppler-Bin 0 zugeordnet sind. Dies entspricht beispielsweise einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor und dem Objekt von 0 m/s. Diese Störungen sind für alle Geschwindigkeiten des Fahrzeugs sichtbar. Somit werden auch reale und sich nicht bewegende Objekte überlagert, falls die Störungen in Nahbereich vorhanden sind. Durch die Kompensation auf Grundlage des ersten Spektrums, können die Störungen, welche den Doppler-Bin 0 betreffen, ausgelöscht beziehungsweise kompensiert werden. Für die Kompensation kann beispielsweise eine Kompensationsmatrix bestimmt werden, deren Werte von dem ersten Spektrum abgezogen werden. Diese Kompensationsmatrix beziehungsweise die Kompensation ist dabei unabhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Kompensationsmatrix wird in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Radarsensors und/oder des Stoßfängers bestimmt. Insgesamt kann somit die Kompensation der Störungen in Nahbereich (Near-range leakage) zuverlässiger durchgeführt werden.According to an essential aspect of the present invention, it is now provided that the compensation of the disturbances in the near range is carried out on the basis of the first spectrum. The cancellation or compensation of the disturbances is only applied to the 1D spectrum for which the speed information is not (yet) available. The close range can adjoin an outer shell of the vehicle and extend up to a predetermined distance from the outer shell. This predetermined distance can be a few meters, for example. The present invention is based on the knowledge that the disturbances are assigned to the Doppler bin 0. This corresponds, for example, to a relative speed between the radar sensor and the object of 0 m / s. These disturbances are visible for all speeds of the vehicle. This means that real and non-moving objects are also superimposed if the disturbances are present in the vicinity. By means of the compensation based on the first spectrum, the disturbances which affect the Doppler bin 0 can be canceled out or compensated for. For the compensation, for example, a compensation matrix can be determined, the values of which are subtracted from the first spectrum. This compensation matrix or the compensation is independent of the speed of the vehicle. The compensation matrix is determined as a function of the design of the radar sensor and / or the bumper. Overall, the compensation of the disturbances in the near range (near-range leakage) can thus be carried out more reliably.

Bevorzugt werden bei der Kompensation kompensierten Daten ausgegeben und das zweite Spektrum wird auf Grundlage der kompensierten Daten bestimmt. Insbesondere wird bei der Kompensation ein kompensiertes beziehungsweise korrigiertes erstes Spektrum ausgegeben und das zweite Spektrum wird bevorzugt anhand des kompensierten ersten Spektrums bestimmt. Wie bereits erläutert, können mit dem Radarsensor zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt werden. Dabei kann in einem Messzyklus die Kompensationsmatrix auf Grundlage des ersten Spektrums bestimmt werden. In dem nachfolgenden Messzyklus kann das erste Spektrum wieder bestimmt werden und die zuvor bestimmte Kompensationsmatrix von dem ersten Spektrum abgezogen werden. Somit kann die Kompensationsmatrix in den jeweiligen Messzyklen bestimmt beziehungsweise aktualisiert werden. Auf diese Weise kann die Kompensation iterativ und quasi in Echtzeit durchgeführt werden. Als die kompensierten Daten kann dann das mit der Kompensationsmatrix kompensierte erste Spektrum ausgegeben werden. Auf Grundlage des kompensierten ersten Spektrums kann dann das zweite Spektrum beziehungsweise das 2D-Spektrum bestimmt werden. Somit können die korrekten Geschwindigkeitsinformationen ermittelt werden.Compensated data are preferably output during the compensation and the second spectrum is determined on the basis of the compensated data. In particular, a compensated or corrected first spectrum is output during the compensation and the second spectrum is preferably determined on the basis of the compensated first spectrum. As already explained, measuring cycles that follow one another in time can be carried out with the radar sensor. The compensation matrix can be determined on the basis of the first spectrum in one measurement cycle. In the subsequent measurement cycle, the first spectrum can be determined again and the previously determined compensation matrix can be subtracted from the first spectrum. The compensation matrix can thus be determined or updated in the respective measuring cycles. In this way, the compensation can be carried out iteratively and more or less in real time. The first spectrum compensated with the compensation matrix can then be output as the compensated data. The second spectrum or the 2D spectrum can then be determined on the basis of the compensated first spectrum. The correct speed information can thus be determined.

Für die Kompensation kann die Kompensationsmatrix in jedem Messzyklus bestimmt werden und hieraus das kompensierte erste Spektrum abgeleitet werden. Dem Nahbereich kann eine vorbestimmte Anzahl von Abstands-Bins zugeordnet werden. Hieraus ergibt sich die Größe der Kompensationsmatrix. Als Eingangsgrößen für die Kompensation können die Anzahl der Messzyklen, die Bandbreite der Radarsignale, die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder Filterkoeffizienten genutzt werden.For the compensation, the compensation matrix can be determined in each measurement cycle and the compensated first spectrum can be derived from this. A predetermined number of distance bins can be assigned to the near area. The size of the compensation matrix results from this. The number of measurement cycles, the bandwidth of the radar signals, the current speed of the vehicle and / or filter coefficients can be used as input variables for the compensation.

In einer Ausführungsform wird eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt und die Kompensation wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit durchgeführt. Um die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen, können entsprechende Sensoren und/oder die Odometrie genutzt werden. Beispielsweise kann die Kompensation nur durchgeführt werden, falls die Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit überschreitet. Ebenso kann die Kompensation durchgeführt werden, solange die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über der Grenzgeschwindigkeit liegt. Somit kann sichergestellt werden, dass die realen Objekte in dem Nahbereich von falschen Objekten oder sogenannten „Geisterobjekten“ unterschieden werden können.In one embodiment, a current speed of the vehicle is determined and the compensation is carried out as a function of the speed. Appropriate sensors and / or odometry can be used to determine the current speed of the vehicle. For example, the compensation can only be carried out if the speed of the vehicle exceeds a predetermined limit speed. The compensation can also be carried out as long as the speed of the vehicle is above the limit speed. It can thus be ensured that the real objects are in the vicinity of false objects or so-called "ghost objects" can be distinguished.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Radarsensor in einer Startphase betrieben, falls die Geschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner als eine vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit ist, wobei während der Startphase fortlaufend eine erste Kompensationsmatrix zum Kompensieren der Störungen bestimmt wird. Die vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit kann beispielsweise 3 m/s betragen. Während der initialen Startphase kann zunächst eine Kompensationsmatrix mit den Werten 0 vorgeben werden. Diese kann beispielsweise in dem ersten Messzyklus verwendet werden. In den darauf folgenden Messzyklen kann die erste Kompensationsmatrix, wie zuvor beschrieben, bestimmt werden. Die erste Kompensationsmatrix kann in jedem Messzyklus neu bestimmt werden. Für die Bestimmung der ersten Kompensationsmatrix können Filterkoeffizienten von schnellen Filtern berücksichtigt werden. Diese Filterkoeffizienten können vorbestimmt oder fest vorgegeben sein. Somit kann auch bei geringen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs eine Kompensation der Störungen im Nahbereich durchgeführt werden.In a further embodiment, the radar sensor is operated in a start phase if the speed of the vehicle is less than a predetermined limit speed, a first compensation matrix for compensating for the interference being continuously determined during the start phase. The predetermined limit speed can be, for example, 3 m / s. During the initial start phase, a compensation matrix with the values 0 can first be specified. This can be used, for example, in the first measurement cycle. In the subsequent measurement cycles, the first compensation matrix can be determined as described above. The first compensation matrix can be determined anew in each measurement cycle. For the determination of the first compensation matrix, filter coefficients of fast filters can be taken into account. These filter coefficients can be predetermined or fixed. In this way, the disturbances in the close range can be compensated for even at low vehicle speeds.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Radarsensor in einer Betriebsphase betrieben, falls die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als die vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit ist, wobei während der Startphase fortlaufend eine zweite Kompensationsmatrix zum Kompensieren der Störungen bestimmt wird. Die Betriebsphase kann auch als Lebenszeitphase bezeichnet werden. Auch hier kann fortlaufend in den Messzyklen die zweite Kompensationsmatrix bestimmt werden. Für die Bestimmung der zweiten Kompensationsmatrix können Filterkoeffizienten von langsamen Filtern berücksichtigt werden. Diese Filterkoeffizienten können vorbestimmt oder fest vorgegeben sein. Insgesamt kann somit die Kompensation geschwindigkeitsabhängig durchgeführt werden.In a further embodiment, the radar sensor is operated in an operating phase if the speed of the vehicle is greater than the predetermined limit speed, a second compensation matrix for compensating for the interference being continuously determined during the start phase. The operating phase can also be referred to as the lifetime phase. Here, too, the second compensation matrix can be determined continuously in the measuring cycles. For the determination of the second compensation matrix, filter coefficients of slow filters can be taken into account. These filter coefficients can be predetermined or fixed. Overall, the compensation can thus be carried out as a function of the speed.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn mit dem Radarsensor zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt werden und die Kompensation in Abhängigkeit von einer Anzahl der durchgeführten Messzyklen durchgeführt wird. Beispielsweise kann der Radarsensor in der Betriebsphase betrieben werden, falls die Anzahl der Messzyklen eine vorbestimmte Anzahl überschreitet und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Grenzgeschwindigkeit überschreitet, kann die Betriebsphase eingeleitet werden.It is also advantageous if measuring cycles following one another are carried out with the radar sensor and the compensation is carried out as a function of a number of the measuring cycles carried out. For example, the radar sensor can be operated in the operating phase, if the number of measuring cycles exceeds a predetermined number and the speed of the vehicle exceeds the limit speed, the operating phase can be initiated.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Radarsignale mit einer Codierung ausgesendet und die Kompensation in Abhängigkeit von der Codierung durchgeführt wird. Beispielsweise kann die Zweiphasenumtastung beziehungsweise das BPSK-Verfahren (BPSK - Binary Phase Shift Keying) verwendet werden. Es können aber auch andere bekannten Codierungs-Verfahren genutzt werden. Durch die Codierung wird es beispielsweise möglich, dass Radarsignale mit unterschiedlicher Codierung gleichzeitig ausgesendet werden. Dabei kann die Kompensation jeweils für die unterschiedlich codierten Signale durchgeführt werden.In a further embodiment, the radar signals are transmitted with a coding and the compensation is carried out as a function of the coding. For example, two-phase shift keying or the BPSK method (BPSK - Binary Phase Shift Keying) can be used. However, other known coding methods can also be used. The coding makes it possible, for example, for radar signals with different coding to be transmitted at the same time. The compensation can be carried out for the differently coded signals.

Insbesondere ist vorgesehen, dass mittels des Radarsensors periodisch frequenzmodulierte Radarsignale ausgesendet werden. Mit anderen Worten ist der Radarsensor insbesondere als Frequenzmodulations-Dauerstrich-Radarsensor ausgebildet. Solche Radarsensoren werden auch als Frequency Modulated Continuous Wave Radar oder als FMCW-Radar bezeichnet. Mit diesem Radarsensor können periodisch Chirpsignale ausgesendet werden.In particular, it is provided that frequency-modulated radar signals are transmitted periodically by means of the radar sensor. In other words, the radar sensor is designed in particular as a frequency modulation continuous wave radar sensor. Such radar sensors are also referred to as Frequency Modulated Continuous Wave Radar or FMCW Radar. With this radar sensor, chirp signals can be sent out periodically.

Eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung für einen Radarsensor eines Fahrzeugs ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorteilhaften Ausgestaltungen davon ausgebildet. Die Recheneinrichtung kann durch einen Prozessor gebildet sein. Die Recheneinrichtung kann in den Radarsensor integriert sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Recheneinrichtung durch ein Steuergerät des Fahrzeugs gebildet wird. Mittels der Recheneinrichtung kann die Sendeantenne zum Aussenden der Radarsignale angesteuert werden. Zudem kann mittels der Empfangsantenne ein Empfangssignal empfangen werden, welches die in der Umgebung reflektierten Radarsignale beschreibt.A computing device according to the invention for a radar sensor of a vehicle is designed to carry out a method according to the invention and the advantageous refinements thereof. The computing device can be formed by a processor. The computing device can be integrated into the radar sensor. It can also be provided that the computing device is formed by a control unit of the vehicle. The transmitting antenna for transmitting the radar signals can be controlled by means of the computing device. In addition, the receiving antenna can be used to receive a received signal which describes the radar signals reflected in the environment.

Ein erfindungsgemäßer Radarsensor für ein Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung. Zudem kann der Radarsensor eine Sendeantenne zum Aussenden von Radarsignalen und eine Empfangsantenne zum Empfangen von Radarsignalen aufweisen. Des Weiteren kann der Radarsensor einen Analog-Digital-Wandler aufweisen, um das Empfangssignal in digitaler Form bereitzustellen. Der Radarsensor kann auch mehrere Sendeantennen und/oder Empfangsantennen aufweisen.A radar sensor according to the invention for a vehicle comprises a computing device according to the invention. In addition, the radar sensor can have a transmitting antenna for transmitting radar signals and a receiving antenna for receiving radar signals. Furthermore, the radar sensor can have an analog-digital converter in order to provide the received signal in digital form. The radar sensor can also have several transmitting antennas and / or receiving antennas.

Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Radarsensor. Das Fahrerassistenzsystem kann auch mehrere Radarsensoren umfassen, die beispielsweise hinter den Stoßfängern des Fahrzeugs angeordnet werden können. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise als Notbremsassistent, Abstandsregeltempomat, Spurwechselassistent oder Spurhalteassistent ausgebildet sein. Grundsätzlich kann mit dem Fahrerassistenzsystem eine Warnung ausgegeben werden, falls eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt droht. Insbesondere ist das Fahrerassistenzsystem dazu ausgelegt, Objekte in einem Nahbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Dieser Nahbereich kann sich von einer Außenseite des Kraftfahrzeugs bis zu einer vorbestimmten Entfernung, welche beispielsweise einige Meter betragen kann, erstrecken. Zudem können mit dem Radarsensor Objekte in einem sich an den Nahbereich anschließenden Fernbereich erfasst werden.A driver assistance system according to the invention for a motor vehicle comprises at least one radar sensor according to the invention. The driver assistance system can also include several radar sensors, which can be arranged, for example, behind the bumpers of the vehicle. The driver assistance system can be designed, for example, as an emergency brake assistant, adaptive cruise control, lane change assistant or lane keeping assistant. In principle, a warning can be output with the driver assistance system if a collision between the motor vehicle and the object is imminent. In particular, the driver assistance system is designed to detect objects in a close range of the motor vehicle. This close range can extend from an outside of the motor vehicle up to a predetermined distance, which can be a few meters, for example. In addition, the radar sensor can be used to detect objects in a distant area adjoining the close-up area.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Radarsensor. Der Radarsensor kann beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs sein. Das Fahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug als Nutzfahrzeug ausgebildet ist.A vehicle according to the invention comprises at least one radar sensor according to the invention. The radar sensor can, for example, be part of a driver assistance system of the vehicle. The vehicle is designed in particular as a passenger car. It can also be provided that the vehicle is designed as a utility vehicle.

Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.In addition, the present invention relates to a computer program comprising commands which, when the program is executed by a computing device, cause it to execute a method according to the invention and the advantageous refinements thereof.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares (Speicher)medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.A further aspect of the invention relates to a computer-readable (storage) medium, comprising instructions which, when executed by a computing device, cause the computing device to execute a method according to the invention and the advantageous refinements thereof.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für den erfindungsgemäße Radarsensor, für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem, für das erfindungsgemäße Fahrzeug, für das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt sowie für das erfindungsgemäße computerlesbare Medium. The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply accordingly to the computing device according to the invention, for the radar sensor according to the invention, for the driver assistance system according to the invention, for the vehicle according to the invention, for the computer program product according to the invention and for the computer-readable medium according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the specified combination, but also in other combinations without departing from the scope of the invention . There are thus also embodiments of the invention to be considered as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, but emerge and can be generated from the explained embodiments by means of separate combinations of features. Designs and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which therefore do not have all the features of an originally formulated independent claim. In addition, designs and combinations of features, in particular through the statements set out above, are to be regarded as disclosed that go beyond the combinations of features set forth in the back-references of the claims or differ from them.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches ein Fahrerassistenzsystem mit einem Radarsensor aufweist;
2 ein Leistungsspektrum eines Radarsensors, mit welchem Radarsignale ohne Codierung ausgesendet werden, wobei in dem Leistungsspektrum Störungen in einem Nahbereich zu erkennen sind;
3 ein Leistungsspektrum eines Radarsensors, mittels welchem Radarsignale mit einer BPSK-Codierung ausgesendet werden, wobei in dem Leistungsspektrum Störungen in einem Nahbereich zu erkennen sind;
4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kompensieren der Störungen bei Radarsignalen ohne Codierung;
5 ein Leistungsspektrum eines Radarsensors, mittels welchem Radarsignale ohne Codierung ausgesendet werden, ohne Kompensation der Störungen im Nahbereich;
6 ein Leistungsspektrum eines Radarsensors, mittels welchem Radarsignale ohne Codierung ausgesendet werden, mit Kompensation der Störungen im Nahbereich;
7 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kompensieren der Störungen bei Radarsignalen mit Codierung;
8 ein Leistungsspektrum eines Radarsensors, mittels welchem Radarsignale mit BPSK-Codierung ausgesendet werden, ohne Kompensation der Störungen im Nahbereich;
9 ein Leistungsspektrum eines Radarsensors, mittels welchem Radarsignale mit BPSK-Codierung ausgesendet werden, mit Kompensation der Störungen im Nahbereich; und
10 ein schematisches Ablaufdiagramm der Signalverarbeitung in dem Radarsensor inklusive der Kompensation der Störungen in dem Nahbereich.

The invention will now be explained in more detail on the basis of preferred exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings. Show:

1 a schematic representation of a vehicle having a driver assistance system with a radar sensor;
2 a power spectrum of a radar sensor, with which radar signals are transmitted without coding, with disturbances in a close range being recognizable in the power spectrum;
3 a power spectrum of a radar sensor, by means of which radar signals with a BPSK coding are transmitted, with disturbances in a close range being recognizable in the power spectrum;
4th a schematic flow diagram of a method for compensating for interference in radar signals without coding;
5 a power spectrum of a radar sensor, by means of which radar signals are transmitted without coding, without compensation of the disturbances in the close range;
6th a power spectrum of a radar sensor, by means of which radar signals are transmitted without coding, with compensation of the disturbances in the close range;
7th a schematic flow diagram of a method for compensating for interference in radar signals with coding;
8th a power spectrum of a radar sensor, by means of which radar signals with BPSK coding are transmitted, without compensation of the disturbances in the close range;
9 a power spectrum of a radar sensor, by means of which radar signals with BPSK coding are transmitted, with compensation of the disturbances in the close range; and
10 a schematic flow chart of the signal processing in the radar sensor including the compensation of the disturbances in the close range.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1 in einer Draufsicht. Das Fahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2. Mithilfe des Fahrerassistenzsystems 2 kann ein Fahrer oder Nutzer beim Führen des Fahrzeug 1 unterstützt werden. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst zumindest einen Radarsensor 3, mit welchem zumindest ein Objekt 4 in einer Umgebung 5 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist beispielhaft ein Radarsensor 3 gezeigt, welcher in einem Frontbereich 6 des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Der Radarsensor 3 ist dabei verdeckt hinter einem Stoßfänger 9 des Fahrzeugs 1 angeordnet. Die Anordnung des Radarsensors 3 ist beispielhaft zu verstehen. Das Fahrerassistenzsystem 2 kann auch mehrere Radarsensoren 3 aufweisen. 1 shows a vehicle in a schematic representation 1 in a top view. The vehicle 1 is in the present case designed as a passenger car. The vehicle 1 includes a driver assistance system 2 . With the help of the driver assistance system 2 can be a driver or user while driving the vehicle 1 get supported. The driver assistance system 2 comprises at least one radar sensor 3 with which at least one object 4th in an environment 5 of the motor vehicle 1 can be captured. In the present exemplary embodiment, a radar sensor is an example 3 shown, which in a front area 6th of the vehicle 1 is arranged. The radar sensor 3 is hidden behind a bumper 9 of the vehicle 1 arranged. The arrangement of the radar sensor 3 is to be understood as an example. The driver assistance system 2 can also have multiple radar sensors 3 exhibit.

Der Radarsensor 3 umfasst eine Sendeantenne 7 beziehungsweise Sendeeinrichtung zum Aussenden eines Radarsignals. Darüber hinaus umfasst der Radarsensor 3 eine Empfangsantenne 8 beziehungsweise Empfangseinrichtung zum Empfangen des reflektierten Radarsignals. Insbesondere kann mit der Empfangsantenne 8 das von dem Objekt 4 reflektierte Radarsignal empfangen werden. Beim Aussenden des Radarsignals kann ein Anteil des ausgesendeten Radarsignals direkt von der Sendeantenne 7 an die Empfangsantenne 8 übertragen werden.The radar sensor 3 includes a transmitting antenna 7th or transmitting device for transmitting a radar signal. It also includes the radar sensor 3 a receiving antenna 8th or receiving device for receiving the reflected radar signal. In particular, with the receiving antenna 8th that of the object 4th reflected radar signals are received. When the radar signal is transmitted, a portion of the transmitted radar signal can be sent directly from the transmitting antenna 7th to the receiving antenna 8th be transmitted.

Da der Radarsensor 3 hinter dem Stoßfänger 9 angeordnet ist, kann ein weiterer Anteil des ausgesendeten Radarsignals an dem Stoßfänger 9 zu der Empfangsantenne 8 reflektiert werden. Der Radarsensor 3 umfasst ferner eine Recheneinrichtung 10, welche dazu ausgelegt ist, anhand des ausgesendeten Radarsignals und/oder des von dem Objekt 4 reflektierten Radarsignals ein Empfangssignal zu bestimmen. Dieses Empfangssignal beschreibt die Entfernung zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4, eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4 und/oder einen Winkel zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4. In dem vorliegenden Beispiel ist die Recheneinrichtung 10 Teil des Radarsensors 3 beziehungsweise in den Radarsensor 3 integriert. Die Recheneinrichtung 10 kann auch außerhalb des Radarsensors 3 angeordnet sein und beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät gebildet sein.Because the radar sensor 3 behind the bumper 9 is arranged, a further portion of the transmitted radar signal can be on the bumper 9 to the receiving antenna 8th be reflected. The radar sensor 3 further comprises a computing device 10 , which is designed based on the transmitted radar signal and / or that of the object 4th reflected radar signal to determine a received signal. This received signal describes the distance between the radar sensor 3 and the object 4th , a relative speed between the radar sensor 3 and the object 4th and / or an angle between the radar sensor 3 and the object 4th . In the present example, the computing device is 10 Part of the radar sensor 3 or in the radar sensor 3 integrated. The computing device 10 can also be outside the radar sensor 3 be arranged and be formed for example by an electronic control unit.

Der Radarsensor 3 ist als Frequenzmodulations-Dauerstrich-Radarsensor beziehungsweise als FMCW-Radarsensor (FMCW - Frequency Modulated Continuous Wave) ausgebildet. Mit dem Radarsensor 3 wird eine Sequenz von frequenzmodulierten Chirpsignalen ausgesendet. Mittels des Radarsensors 3 beziehungsweise der Recheneinrichtung 10 des Radarsensors 3, kann anhand der ausgesendeten Radarsignale und der in dem Umgebungsbereich 5 beziehungsweise dem Objekt 4 reflektierten Radarsignale das Empfangssignal bestimmt werden. Auf Grundlage des Empfangssignals kann mittels einer ersten Fourier-Transformation eine Abstandsinformation bestimmt werden, welche den Abstand zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4 beschreibt. Diese Abstandsinformation kann in Form von sogenannten Abstands-Bins Rb beziehungsweise Range-Bins wiedergegeben werden. Des Weiteren kann eine mittels einer zweiten Fourier-Transformation eine Geschwindigkeitsinformation bestimmt werden, welche die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4 beschreibt. Diese Geschwindigkeitsinformation kann in Form von sogenannten Geschwindigkeits-Bins beziehungsweise Doppler-Bins Db wiedergegeben werden.The radar sensor 3 is designed as a frequency modulation continuous wave radar sensor or as an FMCW radar sensor (FMCW - Frequency Modulated Continuous Wave). With the radar sensor 3 a sequence of frequency-modulated chirp signals is sent out. Using the radar sensor 3 or the computing device 10 of the radar sensor 3 , can based on the transmitted radar signals and those in the surrounding area 5 or the object 4th reflected radar signals, the received signal can be determined. On the basis of the received signal, a first Fourier transformation can be used to determine distance information which indicates the distance between the radar sensor 3 and the object 4th describes. This distance information can be reproduced in the form of so-called distance bins Rb or range bins. Furthermore, speed information can be determined by means of a second Fourier transformation, which information is the relative speed between the radar sensor 3 and the object 4th describes. This speed information can be reproduced in the form of so-called speed bins or Doppler bins Db.

2 zeigt beispielhaft ein Leistungsspektrum eines sogenannten 2D-Radarsensors. Bei dem Diagramm sind auf der Abszisse die Abstands-Bins Rb und auf der Ordinate die Doppler-Bins Db aufgetragen, wobei die Achsen nicht maßstabsgetreu sind. Bei dem vorliegenden Beispiel bewegt sich das Fahrzeug 1 und mittels des Radarsensors 3 wird ein statisches beziehungsweise ein sich nicht bewegendes Objekt 4 erfasst. Hierbei tritt aufgrund der direkten Übertragung des Radarsignals von der Sendeantenne 7 zu der Empfangsantenne 8 und der Reflexion des Radarsignals an dem Stoßfänger 9 die sogenannte Near-range leakage auf. Daher werden falsche Objekte beziehungsweise sogenannte „Geisterobjekte“ detektiert. Dies ist vorliegend anhand der Abstands-Bins Rb zu erkennen, die mit dem Bezugszeichen 11 versehen sind. Zudem erstreckt sich diese Störung über weitere Abstands-Bins Rb, die mit dem Bezugszeichen 12 versehen sind. Dabei treten diese Störungen nur bei dem Doppler-Bin Db mit dem Wert 0 auf. Die Anzahl der Abstands-Bins Rb ist dabei abhängig von der Bandbreite des Radarsignals. Das Kreuz 13 ist dabei einem realen Objekt 4 in dem Nahbereich zugeordnet. Da sich das Fahrzeug 1 relativ zu dem Objekt 4 bewegt, ist diesem Objekt ein von dem Wert 0 verschiedener Doppler-Bin Db zugeordnet. 2 shows an example of a performance spectrum of a so-called 2D radar sensor. In the diagram, the distance bins Rb are plotted on the abscissa and the Doppler bins Db on the ordinate, the axes not being true to scale. In the present example, the vehicle is moving 1 and by means of the radar sensor 3 becomes a static or a non-moving object 4th detected. This occurs due to the direct transmission of the radar signal from the transmitting antenna 7th to the receiving antenna 8th and the reflection of the radar signal on the bumper 9 the so-called near-range leakage. Therefore, wrong objects or so-called "ghost objects" are detected. In the present case, this can be seen from the spacing bins Rb denoted by the reference symbol 11 are provided. In addition, this disturbance extends over further spacing bins Rb, denoted by the reference symbol 12th are provided. These disturbances only occur with the Doppler bin Db with the value 0. The number of distance bins Rb depends on the bandwidth of the radar signal. The cross 13th is a real object 4th assigned in the close range. As the vehicle 1 relative to the object 4th moves, this object is assigned a Doppler bin Db different from the value 0.

Im Vergleich hierzu zeigt 3 ein Leistungsspektrum eines sogenannten 3D-Radarsensors, bei welchem die Zweiphasenumtastung beziehungsweise das BPSK-Verfahren (BPSK - Binary Phase Shift Keying) verwendet wird. Durch die Verwendung des BPSK-Verfahrens können gleichzeitig zwei Radarsignale ausgesendet werden, ohne dass eine gegenseitige Beeinflussung stattfindet. Hierbei können die Radarsignale beziehungsweise deren Signalformen eine Phase von 0° oder 180° aufweisen. Bei der Verwendung des BPSK-Verfahrens ergibt sich aber zusätzlich bei jeder Detektion ein zusätzliches Paar von Signalspitzen. Dies ist in 3 zu erkennen, wo sich neben der im Zusammenhang mit 2 erläuterten Störung zwei weitere Störungen ergeben. Somit können durch die Verwendung des BPSK-Verfahrens zwei zusätzliche falsche Objekte erkannt werden. In dem vorliegenden Beispiel wird das reale Objekt 4, welches durch das Kreuz 13 gekennzeichnet ist, durch diese Störungen überdeckt und somit nicht erkannt. Wenn diese Störungen in dem Leistungsspektrum ausgelöscht werden, werden auch die Informationen zu dem realen Objekt 4 entfernt. Dies führt zu einem falsch-negativen Ergebnis.In comparison shows 3 a range of services of a so-called 3D radar sensor, in which the two-phase shift keying or the BPSK method (BPSK - Binary Phase Shift Keying) is used. By using the BPSK method, two radar signals can be transmitted at the same time without mutual interference. Here, the radar signals or their signal forms can have a phase of 0 ° or 180 °. When using the BPSK method, however, there is an additional pair of signal peaks for each detection. This is in 3 to recognize where next to related to 2 explained disturbance result in two further disturbances. Thus, by using the BPSK- Procedure, two additional false objects are detected. In the present example, the real object 4th which by the cross 13th is marked, covered by these disturbances and thus not recognized. When these disturbances are canceled out in the power spectrum, the information also becomes the real object 4th away. This leads to a false negative result.

Vorliegend ist vorgesehen, dass die Auslöschung dieser Nahbereichsstörungen (Near-range leakage) im Bereich der ersten Fourier-Transformation beziehungsweise bei dem ersten Spektrum durchgeführt wird und nicht in dem Leistungsspektrum. Die Auslöschung der Störung wird also durchgeführt, bevor die Auswertung bezüglich der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4 beziehungsweise die Doppler-Verschiebung bestimmt wird. Diese Auswertung führt in dem Beispiel von 3 zu den drei falschen Objekten. Nachfolgend werden die Verfahren zum Auslöschen der Nahbereichsstörungen für die normale FMCW-Signalform und die FMCW-Signalform mit BPSK-Codierung erläutert. Um die Kompensation durchzuführen, kann ein entsprechender Algorithmus verwendet werden. Hierzu kann ein Computerprogramm auf der Recheneinrichtung 10 ausgeführt werden.It is provided in the present case that the elimination of these near-range interferences (near-range leakage) is carried out in the area of the first Fourier transformation or in the first spectrum and not in the power spectrum. The cancellation of the disturbance is therefore carried out before the evaluation with regard to the relative speed between the radar sensor 3 and the object 4th or the Doppler shift is determined. This evaluation leads in the example of 3 to the three wrong objects. The following explains the procedures for canceling the short-range interference for the normal FMCW waveform and the FMCW waveform with BPSK coding. An appropriate algorithm can be used to perform the compensation. For this purpose, a computer program can be run on the computing device 10 are executed.

Zunächst wird die Kompensation bei einem FMCW-Radarsensor ohne BPSK-Codierung unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Der Algorithmus für die Kompensation kann in zwei Phasen eingeteilt werden, nämlich eine Startphase, welche vorliegend durch den Block 14 gekennzeichnet ist, und durch eine Betriebsphase, welche durch den Block 15 gekennzeichnet ist. Dem Algorithmus können fünf Eingangsgrößen 16, 17, 18, 19, 20 zugeführt werden. Als Eingangsgröße 19 wird dem Algorithmus der Zähler beziehungsweise Index m des Messzyklus zugeführt. Der Messzyklus wird bereits als Ausgangsgröße von dem Radarsensor 3 bereitgestellt. Als weitere Eingangsgröße 16 wird das Ergebnis der ersten Fourier-Transformation beziehungsweise das 1D FFT-Spektrum des aktuellen Messzyklus bereitgestellt. Dieses erste Spektrum S_m wird anhand des Empfangssignals im Zeitbereich bestimmt und umfasst nur Informationen zu dem Abstand zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4.First, the compensation in the case of an FMCW radar sensor without BPSK coding is described with reference to FIG 4th described. The algorithm for the compensation can be divided into two phases, namely a start phase, which is present by the block 14th is characterized, and by an operating phase, which is indicated by the block 15th is marked. The algorithm can use five input variables 16 , 17th , 18th , 19th , 20th are fed. As an input variable 19th the counter or index m of the measuring cycle is fed to the algorithm. The measuring cycle is already used as an output variable by the radar sensor 3 provided. As a further input variable 16 the result of the first Fourier transformation or the 1D FFT spectrum of the current measurement cycle is provided. This first spectrum S _m is determined on the basis of the received signal in the time domain and only includes information on the distance between the radar sensor 3 and the object 4th .

Dieses erste Spektrum wird als zweidimensionale Matrix bereitgestellt. Als weitere Eingangsgröße 17 wird die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 bereitgestellt. Die Geschwindigkeit kann anhand von Sensordaten und/oder mittels Odometrie bestimmt werden. Zudem wird als Eingangsgröße 18 die Bandbreite des Radarsignals des aktuellen Messzyklus bereitgestellt. Schließlich wird als Eingangsgröße 20 Filterkoeffizienten bereitgestellt. Beispielsweise können der Koeffizient α_F eines „schnellen“ Filters und der Koeffizient α_S eines „langsamen“ Filters bereitgestellt werden. Diese Koeffizienten sind fest vorgegeben und können empirisch für einen optimalen Betrieb bestimmt worden sein.This first spectrum is provided as a two-dimensional matrix. As a further input variable 17th becomes the current speed of the vehicle 1 provided. The speed can be determined on the basis of sensor data and / or by means of odometry. In addition, as an input variable 18th the bandwidth of the radar signal of the current measurement cycle is provided. Finally, as an input variable 20th Filter coefficients provided. For example, the coefficient α _{F of} a “fast” filter and the coefficient α _{S of} a “slow” filter can be provided. These coefficients are fixed and can have been determined empirically for optimal operation.

Dabei kann der Algorithmus gestörten werden, sobald der Radarsensor 3 in Betrieb ist. Für die Kompensation kann eine Kompensationsmatrix C verwendet werden. Während der Startphase wird die Kompensationsmatrix auf den Wert Null gesetzt: $C_{0} = {[0 \dots 0]}_{N_{R b} \times 1} .$

The algorithm can be disrupted as soon as the radar sensor 3 is in operation. A compensation matrix C can be used for the compensation. During the start phase, the compensation matrix is set to the value zero:

{C.}_{0} = {[0 ... 0]}_{N_{R. b} \times 1} .

Die Matrix C_m=o hat die Größe N_Rb x 1, wobei N_Rb eine feste Anzahl von Abstands-Bins Rb ist, mit denen der Nahbereich abgedeckt werden kann. Dabei ist die Anzahl abhängig von der Bandbreite des Radarsignals.The matrix C _{m = o} has the size N _Rb x 1, where N _{Rb is} a fixed number of distance bins Rb with which the close range can be covered. The number depends on the bandwidth of the radar signal.

In einem Schritt S1 wird überprüft, ob die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 größer als 3 m/s ist. Falls die Geschwindigkeit geringer als 3 m/s ist, wird die Kompensation in der Startphase gemäß der Gleichung (2) durchgeführt. Hierbei wird eine vorbestimmte Anzahl von Abstands-Bins 1 bis N_Rb ausgewählt, welche dem Nahbereich zugeordnet werden (Schritt S2). Das hieraus resultierende Spektrum Ŝ_m=0 wird nicht verändert, da von dem Spektrum S_m=o die Werte 0 abgezogen werden: ${\hat{S}}_{m = 0} (1 : N_{R b}) = S_{m = 0} (1 : N_{R b}) - C_{0} (1 : N_{R b}) .$

In one step S1 it is checked whether the current speed of the vehicle 1 is greater than 3 m / s. If the speed is less than 3 m / s, the compensation is carried out in the start phase according to equation (2). Here, a predetermined number of distance bins 1 to N _Rb selected, which are assigned to the near area (step S2 ). The resulting spectrum Ŝ _{m = 0} is not changed, since the values 0 are subtracted _{from the spectrum S m = o:}

{\hat{S.}}_{m = 0} (1 : N_{R. b}) = {S.}_{m = 0} (1 : N_{R. b}) - {C.}_{0} (1 : N_{R. b}) .

Falls die Geschwindigkeit größer als 3 m/s ist, werden in einem Schritt S3 die Konstanten in Abhängigkeit von der Bandbreite ausgewählt. Hierbei kann in Abhängigkeit von der Bandbreite in dem aktuellen Messzyklus die Anzahl N_Rb der Abstands-Bins Rb ausgewählt werden. In einem Schritt S4 wird dann überprüft, ob die Anzahl der Messzyklen geringer als 75 ist. Falls die Anzahl geringer ist, wird in dem nachfolgenden Messzyklus m + 1 bestimmt. Hierbei werden der Koeffizient des schnellen Filters α_F und das aktuelle FFT-Spektrum S_m verwendet. Somit kann die Kompensationsmatrix in einem Schritt S5 aktualisiert werden und eine „grobe“ Kompensationsmatrix bereitgestellt werden: $C_{F, m + 1} (1 : N_{R b}) = α_{F} \cdot C_{F, m} (1 : N_{R b}) + (1 - α_{F}) \cdot S_{m} (1 : N_{R b}) .$

If the speed is greater than 3 m / s, in one step S3 the constants selected depending on the bandwidth. _{The number N Rb} of distance bins Rb can be selected as a function of the bandwidth in the current measurement cycle. In one step S4 it is then checked whether the number of measuring cycles is less than 75. If the number is lower, m + 1 is determined in the subsequent measuring cycle. The coefficient of the fast filter α _F and the current FFT spectrum S _m are used here. Thus, the compensation matrix can be done in one step S5 updated and a "rough" compensation matrix provided:

{C.}_{F., m + 1} (1 : N_{R. b}) = α_{F.} \cdot {C.}_{F., m} (1 : N_{R. b}) + (1 - α_{F.}) \cdot {S.}_{m} (1 : N_{R. b}) .

Die Kompensation im Nahbereich tritt dann in dem nächsten Messzyklus auf. Hier wird von dem Spektrum die aktualisierte Kompensationsmatrix abgezogen: ${\hat{S}}_{m + 2} (1 : N_{R b}) = S_{m + 2} (1 : N_{R b}) - C_{F, m + 1} (1 : N_{R b}) .$

The compensation in the close range then occurs in the next measurement cycle. Here the updated compensation matrix is subtracted from the spectrum:

{\hat{S.}}_{m + 2} (1 : N_{R. b}) = {S.}_{m + 2} (1 : N_{R. b}) - {C.}_{F., m + 1} (1 : N_{R. b}) .

Hierdurch kann dann die Kompensation in den Abstands-Bins Rb (1:N_Rb) bei dem Doppler-Bin 0 durchgeführt werden, wobei der Rest des Spektrums unverändert bleibt. In einem Schritt S6 kann dann das kompensierte 1D-Spektrum ausgegeben werden.As a result, the compensation can then be carried out in the distance bins Rb (1: N _Rb ) for the Doppler bin 0, the rest of the spectrum remaining unchanged. In one step S6 the compensated 1D spectrum can then be output.

Falls die Abfrage in dem Schritt S4 ergibt, dass die Anzahl der Messzyklen größer als 75 ist, wird die Betriebsphase eingeleitet. Auch hier wird in einem Schritt S7 überprüft, ob die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 größer als 3 m/s ist. Falls die Geschwindigkeit größer als 3 m/s ist, wird die Kompensationsmatrix anhand des Spektrums des aktuellen Messzyklus und des Koeffizienten α_s des langsamen Filters bestimmt. Durch diese Kompensationsmatrix kann die gespeicherte Kompensationsmatrix aktualisiert werden (Schritt S8). Somit kann eine „feine“ Kompensationsmatrix bestimmt werden: $C_{S, m + 1} (1 : N_{R b}) = α_{S} \cdot C_{S, m} (1 : N_{R b}) + (1 - α_{S}) \cdot S_{m} (1 : N_{R b}) .$

If the query in step S4 if the number of measuring cycles is greater than 75, the operating phase is initiated. Again, in one step S7 checks the speed of the vehicle 1 is greater than 3 m / s. If the speed is greater than 3 m / s, the compensation matrix is determined based on the spectrum of the current measurement cycle and the coefficient α _{s of} the slow filter. This compensation matrix can be used to update the saved compensation matrix (step S8 ). A "fine" compensation matrix can thus be determined:

{C.}_{S., m + 1} (1 : N_{R. b}) = α_{S.} \cdot {C.}_{S., m} (1 : N_{R. b}) + (1 - α_{S.}) \cdot {S.}_{m} (1 : N_{R. b}) .

In einem Schritt S9 kann die Kompensation in dem Nahbereich in dem nächsten Messzyklus durchgeführt werden: ${\hat{S}}_{m + 2} (1 : N_{R b}) = S_{m + 2} (1 : N_{R b}) - C_{S, m + 1} (1 : N_{R b}) .$

In one step S9 the compensation in the close range can be carried out in the next measurement cycle:

{\hat{S.}}_{m + 2} (1 : N_{R. b}) = {S.}_{m + 2} (1 : N_{R. b}) - {C.}_{S., m + 1} (1 : N_{R. b}) .

Der Effekt der Kompensation im Nahbereich kann in dem 2D-Leistungsspektrum des Empfangssignals des Radarsensors 3 erkannt werden. 5 zeigt ein Leistungsspektrum mit Störungen in Nahbereich. In dem Leistungsspektrum ergibt sich somit ein falsches Objekt in einem Bereich 21, der sich von dem Abstands-Bin 1 zu dem Abstands-Bin 5 bei dem Doppler-Bin 0 erstreckt. 6 zeigt das Leistungsspektrum nach der Kompensation im Nahbereich. Hierbei wurde die Kompensation iterativ gemäß der zuvor beschriebenen Gleichungen (1) bis (6) durchgeführt. Hierdurch konnte das falsche Objekt in dem Bereich 21 des Leistungsspektrums eliminiert werden.The effect of the compensation in the near range can be seen in the 2D power spectrum of the received signal of the radar sensor 3 be recognized. 5 shows a performance spectrum with disturbances in the close range. In the range of services, there is thus a wrong object in one area 21 that differs from the distance bin 1 to the distance bin 5 at the Doppler bin 0 extends. 6th shows the power spectrum after the compensation in the close range. In this case, the compensation was carried out iteratively in accordance with the previously described equations (1) to (6). This could put the wrong object in the area 21 of the range of services can be eliminated.

7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Kompensation der Störungen in Nahbereich bei einem FMCW-Radarsensor mit BPSK-Codierung. Dieses Ablaufdiagramm unterscheidet sich von dem Ablaufdiagramm gemäß 4 dadurch, dass in den Schritten S10, S11 und S12 jeweils überprüft wird, ob eine gerade oder eine ungerade Signalform vorliegt. Durch die BPSK-Codierung ergeben sich Chirpsignale mit einer Phasenverschiebung von 180° zueinander. Diese unterschiedlichen Signalformen werden separat betrachtet. Nach der Trennung der geraden und ungeraden Signalformen wird die Kompensation auf Grundlage der Kompensationsmatrix wie in den Gleichungen (1) bis (6) beschrieben durchgeführt. Zudem wird während der Betriebsphase 15 in dem Schritt S13 die Kompensation mit der „feinen“ Kompensationsmatrix durchgeführt und in dem Schritt S14 wird die Kompensation mit der „groben“ Kompensationsmatrix durchgeführt. 7th FIG. 11 shows a schematic flow diagram of a method for compensating for disturbances in the close range in the case of an FMCW radar sensor with BPSK coding. This flowchart differs from the flowchart shown in FIG 4th by that in steps S10 , S11 and S12 it is checked in each case whether an even or an odd signal shape is present. The BPSK coding results in chirp signals with a phase shift of 180 ° to one another. These different waveforms are considered separately. After separating the even and odd waveforms, compensation is performed based on the compensation matrix as described in equations (1) to (6). In addition, during the operating phase 15th in the step S13 the compensation is carried out with the "fine" compensation matrix and in the step S14 the compensation is carried out with the “rough” compensation matrix.

8 zeigt ein Leistungsspektrum eines sogenannten MIMO 3D-Radarsensors, bei welchem die BPSK-Codierung verwendet wird. Hierbei sind bei den Doppler-Bins Db -32, 0 und 32 jeweils falsche Objekte zu erkennen, welche sich in dem Nahbereich von dem Abstands-Bin Rb 0 bis zu dem Abstands-Bin Rb 15 erstrecken. 9 zeigt das Leistungsspektrum, nach der Durchführung der Kompensation. Hier sind die falschen Objekte in Nahbereich nicht mehr zu erkennen. In den zuvor beschriebenen Beispielen wurde das BPSK-Verfahren verwendet. Es können auch anderen Varianten der Phasenumtastung (PSK) verwendet werden. Beispielsweise können auch Signale mit Phasen von 45°, 90° oder dergleichen verwendet werden. Hierbei ist der Einfluss der Muster der Chirpsignale zu identifizieren und die Kompensation ist entsprechend anzuwenden. 8th shows a performance spectrum of a so-called MIMO 3D radar sensor in which the BPSK coding is used. In this case, wrong objects can be recognized in the Doppler bins Db -32, 0 and 32, which are located in the close range from the distance bin Rb 0 to the distance bin Rb 15th extend. 9 shows the range of services after the compensation has been carried out. Here the wrong objects can no longer be seen in close range. In the examples described above, the BPSK method was used. Other variants of phase shift keying (PSK) can also be used. For example, signals with phases of 45 °, 90 ° or the like can also be used. Here the influence of the pattern of the chirp signals has to be identified and the compensation has to be applied accordingly.

In dem schematischen Ablaufdiagramm von 10 ist die Einordnung der Kompensation im Nahbereich in die Signalverarbeitungskette des Radarsensors 3 gezeigt. In einem Schritt S15 werden die Eingangsdaten beziehungsweise das Empfangssignal von einem Analog-Digital-Wandler bereitgestellt. In einem Schritt S16 wird eine Offset-Kompensation durchgeführt und in einem Schritt S17 werden Interferenzen abgeschwächt. Danach wird in einem Schritt S18 das 1D-Spektrum mittels FFT bestimmt und hieraus die Abstandsinformation abgeleitet. In einem Schritt S19 wird dann die Kompensation der Störungen im Nahbereich durchgeführt. Hierzu werden in einem Schritt S20 kinetische Daten beziehungsweise die Daten zur aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 bereitgestellt. Der Ausgang des Blocks der Kompensation in Nahbereich ist ein kompensiertes Signal, welches dem nachfolgenden Block zugeführt wird, in welchem in einem Schritt S21 ein 2D-Spektrum bestimmt wird und die Doppler-Information ermittelt wird. In einem Schritt S22 wird das 3D-Spektrum bestimmt und hierzu werden in einem Schritt S23 Kalibrierdaten bereitgestellt.In the schematic flow diagram of 10 is the classification of the compensation in the close range in the signal processing chain of the radar sensor 3 shown. In one step S15 the input data or the received signal are provided by an analog-to-digital converter. In one step S16 an offset compensation is carried out and in one step S17 attenuates interference. Then in one step S18 the 1D spectrum is determined using FFT and the distance information is derived from this. In one step S19 the compensation of the disturbances in the close range is then carried out. This is done in one step S20 kinetic data or the data on the current speed of the vehicle 1 provided. The output of the block of compensation in close range is a compensated signal which is fed to the following block, in which in one step S21 a 2D spectrum is determined and the Doppler information is determined. In one step S22 the 3D spectrum is determined and this is done in one step S23 Calibration data provided.

In einem Schritt S24 wird eine Falschalarmrate bestimmt und in einem Schritt S25 wird eine Merkmalsextraktion durchgeführt. In einem Schritt S26 werden hohe Signalspitzen beziehungsweise Peaks kompensiert und in einem Schritt S27 wird der Schwerpunkt bestimmt. In Anschluss daran wird in einem Schritt S28 eine Schätzung des Winkels durchgeführt, wobei hierzu in einem Schritt S29 Kalibierdaten bereitgestellt werden. Danach wird in einem Schritt S30 eine Klassifizierung der Infrastruktur durchgeführt, wobei hierzu in einem Schritt S31 kinetische Daten und Kalibrierdaten bereitgestellt werden. Des Weiteren wird in einem Schritt S32 einen Validierung durchgeführt und in einem Schritt S33 wird einen Detektionsliste ausgegeben. Ferner wird in einem Schritt S34 eine automatische Ausrichtung durchgeführt, wobei hierzu in einem Schritt S36 kinetische Daten bereitgestellt werden. Schließlich werden dann in einem Schritt S37 Daten ausgeben, welche eine Abweichung der Kalibierdaten beschreiben.In one step S24 a false alarm rate is determined and in one step S25 feature extraction is performed. In one step S26 high signal peaks are compensated and in one step S27 the center of gravity is determined. This is followed by one step S28 an estimate of the angle is carried out, for this purpose in one step S29 Calibration data are provided. Then in one step S30 a classification of the infrastructure is carried out, this being done in one step S31 kinetic data and calibration data are provided. Furthermore, in one step S32 one Validation carried out and in one step S33 a detection list is output. Furthermore, in one step S34 an automatic alignment carried out, this being done in one step S36 kinetic data are provided. Finally then in one step S37 Output data that describe a deviation in the calibration data.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102017101763 A1 [0005]

Claims

Method for operating a radar sensor (3) for a vehicle (1), in which a transmitting antenna of the radar sensor (3) is controlled to emit radar signals, based on which reflect in an environment (5) and by means of a receiving antenna of the radar sensor (3) received radar signals a received signal is determined, on the basis of the received signal a first spectrum is determined and from this a distance information for an object (4) in the environment (5) is derived and a second spectrum is determined and from this a speed information for the object (4) is derived, wherein a compensation of disturbances is carried out for a predetermined close range, characterized in that the compensation for the close range is carried out on the basis of the first spectrum without determining the speed information.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that a compensated first spectrum is output during the compensation and the second spectrum is determined on the basis of the compensated first spectrum.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that a current speed of the vehicle (1) is determined and the compensation is carried out as a function of the speed.

Procedure according to Claim 3 , characterized in that the radar sensor (3) is operated in a start phase if the speed of the vehicle (1) is less than a predetermined limit speed, a first compensation matrix for compensating for the disturbances being determined continuously during the start phase.

Procedure according to Claim 3 or 4th , characterized in that the radar sensor (3) is operated in an operating phase if the speed of the vehicle is greater than the predetermined limit speed, a second compensation matrix for compensating for the interference being continuously determined during the start phase.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that measuring cycles following one another in time are carried out with the radar sensor (3) and the compensation is carried out as a function of a number of the measuring cycles carried out.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the radar signals are transmitted with a coding and the compensation is carried out as a function of the coding.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that frequency-modulated radar signals are transmitted periodically by means of the radar sensor (3).

Computing device (10) for a radar sensor (3) of a vehicle (1), wherein the computing device (10) is designed to carry out a method according to one of the preceding claims.

Radar sensor (3) for a vehicle (1) with a computing device (10) according to Claim 9 .

Computer program, comprising instructions which, when the program is executed by a computing device (10), cause the latter, a method according to one of the Claims 1 to 8th to execute.

Computer-readable (storage) medium, comprising instructions which, when executed by a computing device (10), cause them, a method according to one of the Claims 1 to 8th to execute.