DE102010045980A1 - Radar method for determining distance and speed and/or angles of object i.e. pedestrian, involves continuing base band signal and/or signal derived from base band signal by spectral estimation method i.e. linear prediction - Google Patents

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Abstract

The method involves transmitting a momentary transmission signal (20) by a radar transmitter (2), and receiving a transmission signal (21) reflected from an object (10) by a radar antenna element (3). A base band signal (22) is produced from the momentary transmission signal and the received transmission signal. The base band signal and/or a signal derived from the base band signal are continued by a spectral estimation method i.e. linear prediction. The base band signal is produced from a momentary frequency ramp of the transmission signal. An independent claim is also included for a radar system for executing a method for determining distance and speed and/or angles of an object.

Description

Die Erfindung betrifft ein Radarverfahren zur Ermittlung des Ortes und/oder einer Geschwindigkeit und/oder eines Winkels eines Objektes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem ein Sendesignals mittels eines Radarsenders ausgesendet wird, das von dem Objekt reflektierte Sendesignals mittels zumindest eines Radarantennenelementes empfangen wird, und ein Basisbandsignal aus einem momentanen Sendesignal und dem empfangenen Sendesignal abgemischt wird.The invention relates to a radar method for determining the location and / or a speed and / or an angle of an object according to the preamble of claim 1, in which a transmission signal is emitted by means of a radar transmitter, which is received by the object reflected transmission signal by means of at least one radar antenna element and a baseband signal is mixed from a current transmission signal and the received transmission signal.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Radarsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.Furthermore, the invention relates to a radar system according to the preamble of claim 10.

Radarverfahren bzw. Radarsysteme sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Mittels eines Radarsystems bzw. Radargeräts werden elektromagnetische Wellen gebündelt als Sendesignal (Primärsignal) ausgesendet, wobei die von Objekten reflektierten Sendesignale (Sekundärsignale), die auch als „Echos” bezeichnet werden, empfangen und ausgewertet werden. Aus den empfangenen, vom Objekt reflektierten Wellen können dann der Winkel bzw. die Richtung zum abgetasteten Objekt, die Entfernung zum Objekt sowie die Geschwindigkeit des Objektes bzgl. des Radargerätes (Senders) ermittelt werden.Radar methods or radar systems are generally known from the prior art. By means of a radar system or radar electromagnetic waves are bundled emitted as a transmission signal (primary signal), wherein the object reflected by the transmission signals (secondary signals), which are also referred to as "echoes" are received and evaluated. From the received waves reflected from the object, the angle or the direction to the scanned object, the distance to the object and the speed of the object with respect to the radar device (transmitter) can then be determined.

Ein derartiges Radarverfahren ist z. B. aus der DE 10 2006 028 465 A1 bekannt. Danach werden zur Bestimmung von Geschwindigkeiten und Entfernungen von Objekten relativ zu einem Radarsystem eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Erfassungsbereich des Radarsystems in wenigstens zwei Teilbereiche aufgeteilt ist, der Erfassungsbereich in aufeinander folgenden Messzyklen auf reflektierende Objekte untersucht, wobei in einem Messzyklus empfangene Radarsignale nach Teilbereichen getrennt verarbeitet werden und verarbeitete Signale zu einem nach Raumrichtungen differenzierten Gesamtergebnis zusammengefügt werden. Dabei werden aus in einem ersten Messzyklus empfangenen Signalen Hypothesen für die Entfernung und Geschwindigkeit reflektierender Objekte gebildet und die Hypothesen in Abhängigkeit von in wenigstens einem weiteren Messzyklus empfangenen Signalen validiert.Such a radar method is z. B. from the DE 10 2006 028 465 A1 known. Thereafter, in order to determine speeds and distances of objects relative to a radar system of a motor vehicle, wherein a detection range of the radar system is divided into at least two subregions, the detection range is examined for reflecting objects in successive measuring cycles, radar signals received in a measuring cycle separately processed into subregions and processed signals are combined into a total result differentiated according to spatial directions. In this case, hypotheses for the distance and speed of reflecting objects are formed from signals received in a first measuring cycle, and the hypotheses are validated in dependence on signals received in at least one further measuring cycle.

Generell besteht bei den eingangs dargelegten Radarverfahren bzw. Systemen die Problematik, dass sich langsam bewegende Fußgänger oder schwach zurückstreuende Objekte mit Hilfe von Radarsensoren vor stehenden Hindernissen kaum gleichzeitig in Geschwindigkeit, Entfernung und Winkel aufgelöst werden können.In general, the radar method or systems described at the outset involves the problem that slowly moving pedestrians or weakly scattering objects can hardly be resolved simultaneously in terms of speed, distance and angle with the aid of radar sensors in front of stationary obstacles.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Radarverfahren und ein Radarsystem zu schaffen, das hinsichtlich der vorgenannten Nachteile verbessert ist.The present invention is therefore based on the problem to provide a radar method and a radar system, which is improved in terms of the aforementioned disadvantages.

Dieses Problem wird durch ein Radarverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved by a radar method having the features of claim 1.

Danach ist vorgesehen, dass das Basisbandsignals und/oder ein mit Hilfe des Basisbandsignals erhaltenes Signal mittels eines Schätzverfahrens, insbesondere in Form eines Spektralschätzverfahrens, fortgesetzt wird.Thereafter, it is provided that the baseband signal and / or a signal obtained with the aid of the baseband signal is continued by means of an estimation method, in particular in the form of a spectral estimation method.

Hierdurch wird insbesondere eine synthetische Erhöhung der Anzahl der Abtastpunkte, die sowohl im Entfernungs-, Geschwindigkeits- und Winkelbereich angewendet werden, bewirkt, so dass die Auflösung des Verfahrens bzw. Systems deutlich verbessert wird.As a result, in particular a synthetic increase in the number of sampling points, which are applied in the distance, speed and angle range, is effected, so that the resolution of the method or system is significantly improved.

Zusammenfassend kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme bei der Entfernungsbestimmung die Bandbreite sowie die Empfangssignaldauer synthetisch vergrößert werden; bei der Geschwindigkeitsbestimmung kann die Anzahl der Abtastpunkte (Erhöhung der Rampenanzahl) und somit die Geschwindigkeitsauflösung verbessert werden, und bei der Winkelbestimmung wird synthetisch die Anzahl der Radarantennenelemente (Empfangselemente) vergrößert, so dass eine entsprechend verbesserte Winkelauflösung erzielt werden kann.In summary, the bandwidth and the received signal duration can be synthetically increased by the measure according to the invention in determining the distance; in the velocity determination, the number of sampling points (increase in the number of ramps) and thus the speed resolution can be improved, and in the angle determination, the number of radar antenna elements (receiving elements) is synthetically increased, so that a correspondingly improved angular resolution can be achieved.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Schätzverfahren um die aus der Mathematik bekannte lineare Prädiktion (lineare Vorhersage). Es kommen als lineare Prädiktion autoregressive Verfahren in Frage, wobei die lineare Prädiktion selbst unter die parametrischen Spektralschätzverfahren eingeordnet werden kann. Ggf. können vorliegend auch nicht-parametrische Spektralschätzverfahren verwendet werden. Insbesondere eigenen sich für den Einsatz im Zusammenhang mit dieser Erfindung die aus dem Stand der Technik bekannte MUSIC-Methode oder auch das ESPRIT-Schätzverfahren.The estimation method is particularly preferably the linear prediction known from mathematics (linear prediction). As linear prediction, autoregressive methods are possible, whereby the linear prediction itself can be classified under the parametric spectral estimation methods. Possibly. In the present case, non-parametric spectral estimation methods may also be used. In particular, the MUSIC method known from the prior art or also the ESPRIT estimation method are suitable for use in connection with this invention.

In einer Variante der Erfindung wird das Basisbandsignal oder ein mit Hilfe des Basisbandsignals erhaltenes Signal mittels des Schätzverfahrens entlang der Abzisse nach „hinten” und/oder nach „vorne” fortgesetzt, d. h., hin zu größeren Abzissenwerten (Zeitwerten) und kleineren Abzissenwerten (Zeitwerten), und zwar insbesondere jeweils über zumindest eine Zeitdauer oder ein Vielfaches der Zeitdauer des Basisbandsignals. Hierdurch wird die Zeitdauer des Basisbandsignals synthetisch verlängert. Insbesondere kann das Basisbandsignal im Falle einfacher harmonischer und periodischer Signale identisch fortgesetzt werden (Hinzufügen zusätzlicher Perioden des Signals). In der vorstehend dargelegten Weise kann auch mit aus dem Basisbandsignal abgeleiteten Signalen verfahren werden.In a variant of the invention, the baseband signal or a signal obtained with the aid of the baseband signal is continued by the estimation method along the abscissa to the "back" and / or "forward", i. h., to larger Abzissenwerte (time values) and smaller Abzissenwerten (time values), in particular in each case over at least a period of time or a multiple of the time duration of the baseband signal. As a result, the duration of the baseband signal is synthetically prolonged. In particular, in the case of simple harmonic and periodic signals, the baseband signal can be continued identically (adding additional periods of the signal). In the manner set out above, it is also possible to proceed with signals derived from the baseband signal.

Das Basisbandsignal wird aus dem momentanen Sendesignal und dem am Objekt reflektierten und empfangen Signal abgemischt, so dass sich für ein abgetastetes Objekt dann im Basisbandsignal eine harmonische Schwingung mit einer Frequenz ergibt, die der Differenz der momentanen Sendesignalfrequenz und der Frequenz des reflektierten, empfangenen Sendesignals (vor der Mischung) entspricht. The baseband signal is mixed from the instantaneous transmit signal and the signal reflected and received on the object, so that for a sampled object in the baseband signal a harmonic oscillation results with a frequency which is the difference of the instantaneous transmit signal frequency and the frequency of the reflected, received transmit signal ( before mixing).

Aufgrund der Signallaufzeit des Sendesignals (zum Objekt und zurück), die vom Abstand R zwischen dem Radarsystem und dem reflektierenden Objekt abhängt, bildet sich der Abstand R in der besagten Frequenz f (sogenannte Beat-Frequenz) ab. Aufgrund des Dopplereffektes bildet sich zusätzlich die radiale, also die in Richtung einer Verbindungslinie zwischen Radarsystem und reflektierendem Objekt orientierte Relativgeschwindigkeit in der besagten Frequenz f ab. Diese Frequenz f kann mittels einer Fourier-Transformation des Basisbandsignals erhalten werden und direkt einem Ort bzw. einer Entfernung R zugeordnet werden (f ∝ R).Due to the signal propagation time of the transmission signal (to the object and back), which depends on the distance R between the radar system and the reflecting object, the distance R in the said frequency f (so-called beat frequency) is formed. Due to the Doppler effect, the radial velocity, that is to say the relative velocity oriented in the direction of a connecting line between the radar system and the reflecting object, also forms in the said frequency f. This frequency f can be obtained by means of a Fourier transformation of the baseband signal and be assigned directly to a location or a distance R (f α R).

Bevorzugt handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Radarverfahren bzw. System um eine FMCW-Verfahren („frequency modulated continuous wave”, zu Deutsch: „frequenzmodulierte kontinuierliche Welle”), und zwar in Form eines schnellen Rampenverfahrens. Dabei weist das Sendesignal eine Mehrzahl aufeinander folgender Frequenzrampen auf (sogenannte „chirps”), die periodisch wiederholt werden. Der Frequenzhub entspricht dabei der Bandbreite des Sendesignals.The radar method or system according to the invention is preferably an FMCW method ("frequency-modulated continuous wave"), specifically in the form of a fast ramp method. In this case, the transmission signal has a plurality of successive frequency ramps (so-called "chirps"), which are repeated periodically. The frequency deviation corresponds to the bandwidth of the transmission signal.

Vorzugsweise steigt die Frequenz einer Frequenzrampe linear an, um bei einer bestimmten Frequenz abrupt auf den Anfangswert wieder abzufallen (Sägezahnmuster). Durch die lineare Änderung der Frequenz und durch das stetige Senden ist es möglich, neben der Relativgeschwindigkeit zwischen Sender und Objekt auch gleichzeitig deren absolute Entfernung voneinander zu ermitteln.Preferably, the frequency of a frequency ramp increases linearly to drop abruptly at a certain frequency to the initial value (sawtooth pattern). Due to the linear change of the frequency and the continuous transmission, it is possible to determine not only the relative speed between the transmitter and the object but also their absolute distance from one another at the same time.

Vorzugsweise wird das Basisbandsignal jeweils aus einer momentanen Frequenzrampe des Sendesignals und einer am Objekt reflektierten und von dem mindestens einen Radarantennenelement empfangenen Frequenzrampe abgemischt und dann zur weiteren Auswertung einer Fourier-Transformation unterzogen. D. h. die Fourier-Transformation des Basisbandsignals erfolgt vorzugsweise für jede einzelne Frequenzrampe.Preferably, the baseband signal is in each case mixed from a current frequency ramp of the transmission signal and a frequency ramp reflected at the object and received by the at least one radar antenna element and then subjected to a Fourier transformation for further evaluation. Ie. the Fourier transform of the baseband signal is preferably carried out for each individual frequency ramp.

Bevorzugt wird zur Ermittlung der Entfernung des Objektes zum Radarsystem bzw. zum mindestens einen Radarantennenelement das fortgesetzte Basisbandsignal für jede Frequenzrampe einer diskreten Fourier-Transformation, insbesondere einer FFT („Fast Fourier Transform”) unterzogen, um das jeweils zugeordnete Frequenzspektrums zu ermitteln, wobei das Maximum bei einer Frequenz f liegt, die der Entfernung des Objektes direkt zugeordnet werden kann (siehe oben).To determine the distance of the object to the radar system or to the at least one radar antenna element, the continued baseband signal is subjected to a discrete Fourier transformation, in particular an FFT (Fast Fourier Transform), for each frequency ramp in order to determine the respectively assigned frequency spectrum Maximum at a frequency f, which can be assigned directly to the distance of the object (see above).

Die Fortsetzung des Basisbandsignals durch eine entsprechende Signalprozessierung führt zu einer künstlichen Vebreiterung der Bandbreite des Basisbandsignals und somit zu einer erhöhten Auflösung des erfindungsgemäßen Radarverfahrens bezüglich der Entfernungsbestimmung. Hierdurch können Objekte mit unterschiedlichem Radarquerschnitt voneinander unterschieden werden, wobei insbesondere Fußgänger, die sich z. B. vor einem Fahrzeug befinden, detektiert werden können.The continuation of the baseband signal by a corresponding signal processing leads to an artificial widening of the bandwidth of the baseband signal and thus to an increased resolution of the radar method according to the invention with respect to the distance determination. As a result, objects with different Radarquerschnitt can be distinguished from each other, in particular pedestrians who z. B. in front of a vehicle, can be detected.

Zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Objektes bezüglich des mindestens einen Radarantennenelementes wird bevorzugt das Basisbandsignal für jede Frequenzrampe wie oben beschrieben einer Frequenzanalyse unterzogen. Von Frequenzrampe zu Frequenzrampe ändert sich die Entfernung eines relativ zum mindestens einen Radarantennenelement bewegten Objektes regelmäßig nur geringfügig, d. h., der Frequenzpeak des Spektrums kann der gleichen Objekt-Entfernung zugeordnet werden, weist aber eine verschobene Phase auf. Die Frequenz der Phasendrehung der Frequenzpeaks entspricht in bekannter Weise der Dopplerfrequenz und ist somit proportional zu Relativgeschwindigkeit V des Objektes bezüglich des mindestens einen Radarantennenelementes des Radarsystems (Δφ ∝ V).In order to determine the speed of the object with respect to the at least one radar antenna element, the base band signal is preferably subjected to frequency analysis for each frequency ramp as described above. From frequency ramp to frequency ramp, the distance of a relative to at least one radar antenna element moving object changes only slightly, d. that is, the frequency peak of the spectrum can be assigned to the same object distance, but has a shifted phase. The frequency of the phase rotation of the frequency peaks corresponds in a known manner to the Doppler frequency and is thus proportional to the relative velocity V of the object with respect to the at least one radar antenna element of the radar system (Δφ α V).

Bevorzugt wird die Drehung der Phase der Maxima (Frequenzpeaks) der besagten Spektren als ein vom Basisband abgeleitetes Signal mittels des Schätzverfahrens (z. B. lineare Prädiktion) fortgesetzt. Die Fourier-Transformation dieses Signals liefert die Dopplerfrequenz fD und mithin die gesuchte Geschwindigkeit V.Preferably, the rotation of the phase of the maxima (frequency peaks) of said spectra as a signal derived from the baseband is continued by means of the estimation method (eg linear prediction). The Fourier transformation of this signal provides the Doppler frequency f D and consequently the sought velocity V.

Die Fortsetzung des vorstehend beschriebenen Signals entspricht einer künstlichen Erhöhung der Anzahl der ausgesendeten Frequenzrampen und damit einer künstlichen Erhöhung der gesamten Messdauer und somit auch einer künstlichen Erhöhung der Anzahl der Abtastpunkte für die Geschwindigkeitsbestimmung. Hierdurch kann trotz einer begrenzten Anzahl an Frequenzrampen („chirps”) die Geschwindigkeitsauflösung erhöht werden. Damit können insbesondere auch die langsamen Bewegungen von Fußgängern besser erfasst werden.The continuation of the signal described above corresponds to an artificial increase in the number of emitted frequency ramps and thus an artificial increase in the entire measurement duration and thus also an artificial increase in the number of sample points for the velocity determination. In this way, despite a limited number of frequency ramps ("chirps"), the speed resolution can be increased. In particular, the slow movements of pedestrians can thus be better detected.

Zur Bestimmung des Winkels, den das Objekt bezüglich des Radarsystems oder eines Kraftfahrzeuges aufweist, in dem das Radarsystem angeordnet ist, wird das Radarverfahren des Weiteren bevorzugt mittels einer Mehrzahl an Radarantennenelementen durchgeführt, die jeweils die ausgesendeten Frequenzrampen nach Reflexion am zu erfassenden Objekt empfangen können.In order to determine the angle that the object has with respect to the radar system or of a motor vehicle in which the radar system is arranged, the radar method is furthermore preferably carried out by means of a plurality of radar antenna elements which can each receive the emitted frequency ramps after reflection at the object to be detected.

Als Winkel des Objekts kann dabei bei entsprechender Ausrichtung des Radarsystems derjenige Winkel definiert werden, den ein vom Radarsystem zum Objekt weisender Ortsvektor mit der Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeuges einschließt. Im Falle einer Mehrzahl an Radarantennenelementen die z. B. äquidistant entlang einer Gerade in einer Ebene angeordnet sind kann der Winkel des Objekts als derjenige Winkel definiert werden, den der besagte Ortsvektor mit einer Normalen der Geraden und Ebene einschließt. Der Winkel kann natürlich in bekannter Weise in Azimut und Elevationswinkel ausgedrückt werden. With an appropriate orientation of the radar system, that angle can be defined as the angle of the object, which includes a position vector pointing from the radar system to the object with the vehicle longitudinal axis of the motor vehicle. In the case of a plurality of radar antenna elements z. B. are arranged equidistantly along a straight line in a plane, the angle of the object can be defined as the angle which includes the said position vector with a normal of the line and plane. Of course, the angle can be expressed in azimuth and elevation angle in a known manner.

Zur konkreten Ermittlung des Winkels des Objektes wird das am Objekt reflektierte und durch die Radarantennenelemente empfangene Sendesignal oder Basisbandsignal mittels des Schätzverfahrens räumlich fortgesetzt, wobei die insbesondere fortgesetzten Basisbandsignale, die zu gleichen Zeitpunkten durch die Radarantennenelemente empfangen werden, einer Fourier-Transformation unterzogen werden, um die entsprechenden Frequenzspektren zu ermitteln, wobei insbesondere jeweils ein Phasenunterschied einer Frequenz (die bei diskreten numerischen Methoden einem endlichen Frequenzintervall oder einem sogenannten Frequenz-Bin entspricht) des jeweiligen Spektrums der gleichen Frequenzrampe zwischen benachbarten Radarantennenelementen ermittelt und verglichen wird.For the concrete determination of the angle of the object, the transmission signal or baseband signal reflected at the object and received by the radar antenna elements is spatially continued by the estimation method, whereby the in particular continued baseband signals, which are received at equal times by the radar antenna elements, are subjected to a Fourier transformation In each case, a phase difference of a frequency (corresponding to a finite frequency interval or a so-called frequency bin in the case of discrete numerical methods) of the respective spectrum of the same frequency ramp between adjacent radar antenna elements is determined and compared.

Dieses räumliche Fortsetzen des Empfangssignals entspricht einer künstlichen Erhöhung der Anzahl der Radarantennenelemente und bedingt eine erhöhte Winkelauflösung des erfindungsgemäßen Radarverfahrens, die es ermöglicht, Objekte mit unterschiedlichem Radarquerschnitt voneinander zu trennen. Dabei kann die erfindungsgemäße Signalfortsetzung sowohl hinsichtlich des Azimuts als auch hinsichtlich des Elevationswinkels oder für beide Komponenten gleichzeitig durchgeführt werden. Insbesondere bei einer Fortsetzung eines Signals betreffend den Elevationswinkel kann die Höhenauflösung verbessert werden, so dass die Möglichkeit besteht, Objekte unterschiedlicher Höhe voneinander zu trennen, z. B. eine Person vor einer Wand oder Straßenlaterne.This spatial continuation of the received signal corresponds to an artificial increase in the number of radar antenna elements and causes an increased angular resolution of the radar method according to the invention, which makes it possible to separate objects with different radar cross section from each other. In this case, the signal continuation according to the invention can be carried out simultaneously both with regard to the azimuth and with respect to the elevation angle or for both components. In particular, with a continuation of a signal concerning the elevation angle, the height resolution can be improved, so that there is the possibility to separate objects of different heights from each other, for. For example, a person in front of a wall or street lamp.

Des Weiteren wird das erfindungsgemäße Problem durch ein Radarsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst, wobei jenes Radarsystem insbesondere zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Radarverfahren gedacht ist.Furthermore, the problem according to the invention is solved by a radar system having the features of claim 10, wherein that radar system is intended in particular for use in the radar method according to the invention.

Danach weist das Radarsystem, das zur Ermittlung einer Entfernung und/oder einer Geschwindigkeit und/oder eines Winkels eines Objektes, insbesondere eines Fußgängers, bezüglich eines Referenzobjektes, insbesondere in Form eines Kraftfahrzeuges, eingerichtet und vorgesehen ist, zumindest einen Radarsender zum Aussenden eines Sendesignals, zumindest ein Radarantennenelement zum Empfangen des von dem Objekt reflektierten Sendesignals, und ein Auswertemittel zum Erzeugen eines Basisbandsignals aus dem momentanen Sendesignal und dem reflektierten Sendesignal auf, wobei erfindungsgemäß das Auswertemittel dazu ausgebildet ist, das Basisbandsignal und/oder ein mit Hilfe des Basisbandsignals erhaltenes Signal mittels eines Schätzverfahrens, insbesondere in Form eines Spektralschätzverfahrens, fortzusetzen. Bei dem Schätzverfahren handelt es sich bevorzugt um die lineare Prädiktion (siehe oben).The radar system, which is set up and provided for determining a distance and / or a speed and / or an angle of an object, in particular a pedestrian, with respect to a reference object, in particular in the form of a motor vehicle, then has at least one radar transmitter for transmitting a transmission signal. at least one radar antenna element for receiving the transmitted signal reflected by the object, and an evaluation means for generating a baseband signal from the current transmission signal and the reflected transmission signal, wherein according to the invention the evaluation means is adapted to the baseband signal and / or a signal obtained by means of the baseband signal an estimation procedure, in particular in the form of a spectral estimation procedure. The estimation method is preferably the linear prediction (see above).

Durch das erfindungsgemäße Radarverfahren und Radarsystem kann mit Vorteil die Position sowie die Bewegung von schwachen Zielen (z. B. eine Person) in einem frühen Stadium erkannte werden, so dass zukünftige Fahrerassistenzsysteme auch im innerstädtischen Verkehr Unfälle effektiv vermeiden und den Fahrer rechtzeitig auf eine drohende Gefahr aufmerksam machen können.The radar method and the radar system according to the invention can advantageously detect the position and the movement of weak targets (eg a person) at an early stage, so that future driver assistance systems effectively avoid accidents in urban traffic as well and promptly alert the driver to an impending one To raise the danger.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Übersicht über das erfindungsgemäße Radarverfahren und Radarsystem; 1 a schematic overview of the radar method and radar system according to the invention;

2 eine schematische Darstellung eines schnellen Rampenverfahrens; 2 a schematic representation of a fast ramping process;

3 eine schematische Darstellung der künstlichen Verlängerung der Zeitdauer eines Basisbandsignals mittels der linearen Prädiktion; 3 a schematic representation of the artificial extension of the duration of a baseband signal by means of the linear prediction;

4 eine schematische Darstellung der Verbesserung der Orts- bzw. Entfernungsauflösung durch die lineare Prädiktion von Basisbandsignalen; 4 a schematic representation of the improvement of the spatial or distance resolution by the linear prediction of baseband signals;

5 eine schematische Darstellung der Verbesserung der Geschwindigkeitsauflösung durch die lineare Prädiktion der Phasendrehung der Frequenzpeaks der Fourier-transformierten Basisbandsignale; 5 a schematic representation of the improvement in the velocity resolution by the linear prediction of the phase rotation of the frequency peaks of the Fourier-transformed baseband signals;

6 eine schematische Darstellung der Verbesserung der Winkelauflösung durch die räumliche Fortsetzung der Empfangssignale mittels linearer Prädiktion bei mehreren Radarantennenelementen; 6 a schematic representation of the improvement of the angular resolution by the spatial continuation of the received signals by means of linear prediction in several radar antenna elements;

7 eine schematische Darstellung der Reduktion der Zeitdauer des transmittierten Sendesignals bzw. der Erhöhung der Bandbreite durch lineare Prädiktion; und 7 a schematic representation of the reduction of the duration of the transmitted transmission signal or the increase of the bandwidth by linear prediction; and

8 eine schematische Darstellung der Vergrößerung der Bandbreite bei gleicher Zeitdauer des Sendesignals bzw. der Erhöhung der Frequenzrampenzahl; 8th a schematic representation of the increase of the bandwidth for the same time duration of the transmission signal or the increase of the frequency ramp number;

1 zeigt in einer schematischen Darstellung einer Übersicht über das erfindungsgemäße Radarverfahren bzw. die Funktionen des erfindungsgemäßen Radarsystems 1. 1 shows a schematic representation of an overview of the radar method according to the invention and the functions of the radar system according to the invention 1 ,

Für den Fall eines Radarantennenelementes 3 wird das schnelle Rampenverfahren verwendet, um die Entfernung R und die Geschwindigkeit V (entlang der Entfernung R) zu bestimmen.In the case of a radar antenna element 3 For example, the fast ramping method is used to determine the distance R and the velocity V (along the distance R).

Die Entfernung R und die Geschwindigkeit V können dabei als unabhängig voneinander betrachtet werden, da die Dopplerfrequenzverschiebung gegenüber der Entfernungsfrequenzverschiebung gering ist.The distance R and the velocity V can be considered to be independent of each other, since the Doppler frequency shift with respect to the distance frequency shift is small.

Werden M Frequenzrampen 200 (vergl. 2) oder „Chirps” ausgesendet, wirkt sich somit die Geschwindigkeit V hauptsächlich auf die Phaseninformation des Basisbandsignals 22 einer Rampe 200 aus. Durch die lineare Pradiktion P kann das Basisbandsignal 22 synthetisch verlängert werden (fortgesetztes Basisbandsignal 22'). Dies entspricht einer Erhöhung der Punktanzahl im Zeitbereich t.Be M frequency ramps 200 (Comp. 2 ) or "chirp", the velocity V thus mainly affects the phase information of the baseband signal 22 a ramp 200 out. Through the linear P prediction P, the baseband signal 22 be extended synthetically (continued baseband signal 22 ' ). This corresponds to an increase in the number of points in the time domain t.

Bei gleichbleibender Steilheit der Frequenzrampen 200 wirkt sich eine solche Erhöhung der Punktanzahl auf die verwendete Bandbreite Bw (vergl. 2) aus. Das bedeutet, dass sich zusätzlich eine größere synthetische Bandbreite ergibt. Durch die Anwendung der Fourier-Transformation F (insbesondere diskrete Fourier-Transformation F bzw. Fast-Fourier-Transform, abgekürzt FFT) auf dieses erweiterte Zeitsignal 22' wird die Frequenzauflösung gesteigert und somit die Ortauflösung verbessert. Bei einem Objekt in einer gewissen Entfernung R, ergibt sich somit durch die Fourier-Transformation des fortgesetzten Basisbandsignals 22' ein Frequenzpeak bei fR, der einer Entfernung R direkt zugeordnet werden kann. Durch den Einfluss der Dopplerverschiebung erhält dieser Frequenzpeak zusätzlich einen Phasenunterschied Δφ von Chirp zu Chirp, der bei gleichbleibender Geschwindigkeit konstant ist. Wendet man die Fourier-Transformation F auf jeweils ein Frequenzintervall des Fourier-transformierten Basisbandsignals 22' an, kann die Geschwindigkeit V direkt ermittelt werden. Werden sehr langsame Bewegungen mit diesem Verfahren aufgezeichnet, stehen nur sehr wenige Abtastwerte zur Verfügung. Das bedeutet, dass dieses zu einer schlechten Geschwindigkeitsauflösung führt. Wendet man nun die lineare Prädiktion P auf dieses abgetastete Dopplersignal an (vergl. 5), kann die Geschwindigkeitsauflösung gesteigert werden.With constant steepness of the frequency ramps 200 Does such an increase in the number of points affect the bandwidth B w used (cf. 2 ) out. This means that in addition results in a larger synthetic bandwidth. By applying the Fourier transform F (in particular discrete Fourier transform F or fast Fourier transform, abbreviated FFT) to this extended time signal 22 ' the frequency resolution is increased, thus improving the location resolution. For an object at a certain distance R, the result is the Fourier transformation of the continued baseband signal 22 ' a frequency peak at f R , which can be directly assigned to a distance R. Due to the influence of the Doppler shift, this frequency peak additionally receives a phase difference Δφ from chirp to chirp, which is constant at constant speed. If one applies the Fourier transform F to one frequency interval of the Fourier-transformed baseband signal 22 ' on, the speed V can be determined directly. If very slow movements are recorded with this method, only very few samples are available. This means that this leads to a poor speed resolution. Now apply the linear prediction P to this sampled Doppler signal (cf. 5 ), the speed resolution can be increased.

Bei mehreren, insbesondere N Radarantennenelementen kann zusätzlich der Winkel des Objektes W, W', W'' gemäß 6 bestimmt werden. Für die Prozessierung des Winkels werden jeweils die zuvor beschriebenen verlängerten und Fourier-transformierten Basisbandsignale 22', die zu gleichen Zeitpunkten auf unterschiedlichen Radarantennenelementen 3 abgetastet wurden, miteinander verarbeitet. Dabei wird der Phasenunterschied eines Frequenzintervalls (Frequenz-Bin) zwischen den benachbarten Antennenelementen 3 und den gleichen Chirps (Frequenzrampen) ausgewertet und miteinander verglichen. Dadurch wird das Empfangssignal 21 räumlich abgetastet. Auch dieses Signal kann künstlich mit der lineare Prädiktion P fortgesetzt werden. Das entspricht einer künstlichen Vergrößerung der Radarantennenlementanzahl auf z. B. Np (vergl. 1). Aus der Fourier-Transformation F aller Antennenelemente Np bei jeweils gleichem Frequenz-Bin pro Chirp wird somit die Winkelauflösung verbessert.In the case of several, in particular N radar antenna elements, the angle of the object W, W ', W "can additionally be determined according to 6 be determined. For the processing of the angle in each case the previously described extended and Fourier-transformed baseband signals 22 ' at the same time on different radar antenna elements 3 were scanned, processed together. In this case, the phase difference of a frequency interval (frequency bin) between the adjacent antenna elements 3 and the same chirps (frequency ramps) evaluated and compared. This will be the received signal 21 spatially scanned. This signal can also be artificially continued with the linear prediction P. This corresponds to an artificial increase in Radarantennenlementanzahl on z. B. N p (see. 1 ). The angular resolution is thus improved from the Fourier transformation F of all antenna elements N p at the same frequency bin per chirp.

2 zeigt im Einzelnen im Zusammenhang mit den 2 bis 4 die Orts- bzw. Entfernungsbestimmung bei dem erfindungsgemäßen schnellen Rampenverfahren. 2 shows in detail in connection with the 2 to 4 the location or distance determination in the fast ramp method according to the invention.

Dabei wird ein Sendesignal 20, das aus einer Abfolge aus Frequenzrampen 200 besteht, an einem Objekt in Form eines Kraftfahrzeuges 10 reflektiert und als reflektiertes Sendesignal 21 (Empfangssignal) nach einer Laufzeit Δt1 von einem Radarantennenelement 3 empfangen. Dieses Signal wird im Radarsystem 1 mit dem momentanen Sendesignal 21 zu einem Basisbandsignal 22 abgemischt. Für das Objekt 10 ergibt sich dann ein harmonisches Signal mit einer Frequenz fZiel1, die der Differenz der momentanen Sendesignal-Frequenz und der Empfangssignal-Frequenz vor dem Abmischen entspricht. Diese Frequenz kann durch Fourier-Transformation F (vergl. 4) erhalten werden und direkt einer Entfernung R zugeordnet werden.In this case, a transmission signal 20 that consists of a sequence of frequency ramps 200 exists on an object in the form of a motor vehicle 10 reflected and as a reflected transmission signal 21 (Received signal) after a running time .DELTA.t 1 from a radar antenna element 3 receive. This signal is in the radar system 1 with the current transmission signal 21 to a baseband signal 22 mixed. For the object 10 then results in a harmonic signal with a frequency f target1 , which corresponds to the difference of the current transmission signal frequency and the received signal frequency before mixing. This frequency can be determined by Fourier transformation F (cf. 4 ) and assigned directly to a distance R.

Zur Verbesserung der Ortsauflösung wird das Basisbandsignal 22 gemäß 3 mittels linearer Prädiktion P fortgesetzt, um ein fortgesetztes Basisbandsignal 22' zu erhalten.To improve the spatial resolution, the baseband signal 22 according to 3 continued by linear prediction P to a continued baseband signal 22 ' to obtain.

Dieses weist eine künstlich verlängerte Zeitdauer (Signaldauer) auf. Hierdurch kann gemäß 4 die Bandbreite B der Frequenzrampen 200 künstlich auf z. B. die doppelte Bandbreite 26 angehoben werden, wenn z. B. die Zeitdauer des Basisbandsignals von T auf T' verlängert wird.This has an artificially extended period of time (signal duration). As a result, according to 4 the bandwidth B of the frequency ramps 200 artificially on z. For example, twice the bandwidth 26 be raised when z. B. the duration of the baseband signal from T to T 'is extended.

Die Fourier-Transformation F der solchermaßen fortgesetzten Basisbandsignale 22' (entsprechend den an dem sich bewegenden Kraftfahrzeug reflektierten Sendesignalen 20 mit Laufzeiten Δt1 und Δt2) ergibt dann im Frequenzspektrum |A| (unten rechts in der 4) einen schmaleren Peak (punktierte Linie und strichpunktierte Linie) im Vergleich zu den nicht fortgesetzten Basisbandsignalen 22 (durchgezogene Linie und gestrichelte Linie im Spektrum |A|). Somit können die Frequenzen f1 und f2, die dem jeweiligen Ort des Kraftfahrzeuges 10 entsprechen, genauer angegeben werden, woraus die Verbesserung der Ortsauflösung ersichtlich ist.The Fourier transform F of the thus-continued baseband signals 22 ' (corresponding to the transmitted signals reflected by the moving motor vehicle 20 with delays Δt 1 and Δt 2 ) then yields in the frequency spectrum | A | (lower right in the 4 ) has a narrower peak (dotted line and dot-dash line) compared to the discontinued baseband signals 22 (solid line and dashed line in the spectrum | A |). Thus, the frequencies f 1 and f 2 , the respective location of the motor vehicle 10 correspond, be specified, from which the improvement of the spatial resolution is apparent.

5 zeigt im Einzelnen die Geschwindigkeitsbestimmung des Objektes 10. Hierzu werden die zu gleichen Entfernungen gehörenden Frequenzpeaks der Spektren der einzelnen Basisbandsignale 22 bzw. 22' ausgewertet. Aufgrund des Dopplereffektes weisen diese Frequenzpeaks einen Phasenunterschied Δφ von Chirp 200 zu Chirp 200, auf, deren zeitliche Abfolge in der 5 mit A, B, C, D, E, ... gekennzeichnet ist. 5 shows in detail the speed determination of the object 10 , For this purpose, the frequency peaks of the spectra of the individual baseband signals belonging to the same distances become 22 respectively. 22 ' evaluated. Due to the Doppler effect, these frequency peaks have a phase difference Δφ of chirp 200 to Chirp 200 , whose chronology in the 5 with A, B, C, D, E, ... is marked.

Die Drehung der Phase A(t) erfolgt dabei mit einer Frequenz, die der Dopplerfrequenz fD entspricht und der Geschwindigkeit V des Kraftfahrzeuges relativ zum Radarsystem 1 proportional ist. Die Doppler-Frequenz fD kann auf bekannte Weise durch Fourier-Transformation der Phasendrehung A(t) erhalten werden, wie es auf der rechten Seite der 5 angedeutet ist.The rotation of the phase A (t) takes place at a frequency which corresponds to the Doppler frequency f D and the speed V of the motor vehicle relative to the radar system 1 is proportional. The Doppler frequency f D can be obtained in a known manner by Fourier transformation of the phase rotation A (t), as shown on the right side of FIG 5 is indicated.

Wird nun die Phasendrehung A(t) bzw. 23 durch lineare Prädiktion P fortgesetzt, was einer künstlichen Erhöhung der Anzahl der Chirps 200 bzw. der Zeitpunkte A, B, C, ... entspricht, kann die Geschwindigkeitsauflösung entsprechend gesteigert werden.If now the phase rotation A (t) or 23 continued by linear prediction P, resulting in an artificial increase in the number of chirps 200 or the times A, B, C, ... corresponds, the speed resolution can be increased accordingly.

6 zeigt die Winkelbestimmung anhand dreier Radarantennenelemente 3 im Einzelnen. Hierbei wird die auf die äquidistant (Abstand d, entspricht der Hälfte der Wellenlänge λ des Empfangssignals 21) und linear angeordneten Radarantennenelemente 3 auftreffende Wellenfront des Empfangssignals 21 betrachtet, wobei die Nulldurchgänge der Auslenkung der betrachteten Welle bei den Positionen 50 liegen. 6 shows the angle determination using three radar antenna elements 3 in detail. Here, the equidistant to the (equidistance d, corresponds to half the wavelength λ of the received signal 21 ) and linearly arranged radar antenna elements 3 incident wavefront of the received signal 21 considered, where the zero crossings of the deflection of the wave under consideration at the positions 50 lie.

Bei einer unter dem Winkel W = 0 einfallenden Welle ergibt sich ein Signal 24 mit verschwindender räumlicher Frequenz (kein Phasenunterschied zwischen den drei Antennenelementen 3), wobei die Fourier-Transformation F dieses Signals 24 ein Spektrum liefert, das in bekannter Weise bei dem entsprechenden Winkel W = 0 einen Peak aufweist. Durch Fortsetzen des Signals 24 mittels der linearen Prädiktion P wird die Auflösung des Winkels W gesteigert (durchgezogenen Linie im Spektrum des Signals 24). Für die Winkel W' und W'' ergibt sich in der gleichen Weise eine Verbesserung der Winkelauflösung durch lineare Prädiktion P.At an angle at W = 0 incident wave results in a signal 24 with vanishing spatial frequency (no phase difference between the three antenna elements 3 ), where the Fourier transform F of this signal 24 provides a spectrum which has a peak in a known manner at the corresponding angle W = 0. By continuing the signal 24 the resolution of the angle W is increased by means of the linear prediction P (solid line in the spectrum of the signal 24 ). For the angles W 'and W ", an improvement in the angular resolution by linear prediction P. is obtained in the same way.

Die 7 und 8 zeigen übersichtsartig die Möglichkeiten der linearen Prädiktion im Kontext des erfindungsgemäßen Radarverfahrens auf.The 7 and 8th Clearly show the possibilities of linear prediction in the context of the radar method according to the invention.

7 zeigt im oberen Teil das transmittierte (originale) Sendesignal aus Frequenzrampen 200 der Signaldauer (Zeitdauer) D. Gemäß einem ersten Fall (7, links unten) kann die Bandbreite B künstlich konstant gehalten werden, indem bei reduzierter Signaldauer durch lineare Prädiktion (punktierte Linien) die physikalische Bandbreite B' künstlich auf B vergrößert wird. Hierdurch können die Prozesszeiten des Radarsystems bei gleichbleibender Bandbreite mit Vorteil verkürzt werden. 7 shows in the upper part of the transmitted (original) transmission signal from frequency ramps 200 the signal duration (duration) D. According to a first case ( 7 , bottom left), the bandwidth B can be kept artificially constant by the physical bandwidth B 'is artificially increased to B at reduced signal duration by linear prediction (dotted lines). As a result, the process times of the radar system can be shortened with the same bandwidth with advantage.

Gemäß einem zweiten Fall (7, unten rechts) kann alternativ die Signaldauer D unverändert gelassen werden, jedoch die physikalische Bandbreite B' durch lineare Prädiktion (punktierte Linien) auf eine synthetische Bandbreite B erhöht werden, was die Ortsauflösung verbessert (siehe oben).According to a second case ( 7 Alternatively, the signal duration D can be left unchanged, but the physical bandwidth B 'can be increased to a synthetic bandwidth B by linear prediction (dotted lines), which improves the spatial resolution (see above).

Weiterhin zeigt 8 im oberen Teil wiederum das transmittierte (originale) Sendesignal aus Frequenzrampen 200 der Signaldauer (Zeitdauer) D. Gemäß einem weiteren dritten Fall (8, rechts unten) kann bei gleicher Zeitdauer und Bandbreite B (jeweils erhöht durch lineare Prädiktion) die Anzahl der Frequenzrampen 200 erhöht werden, um die maximale Geschwindigkeit zu erhöhen (siehe oben). Die Darstellung gemäß 8, unten links, entspricht dem vorstehend beschriebenen zweiten Fall.Further shows 8th in the upper part again the transmitted (original) transmission signal from frequency ramps 200 the signal duration (duration) D. According to another third case ( 8th , bottom right) can with equal duration and bandwidth B (each increased by linear prediction), the number of frequency ramps 200 be increased to increase the maximum speed (see above). The representation according to 8th , bottom left, corresponds to the second case described above.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006028465 A1 [0004] DE 102006028465 A1 [0004]

Claims (10)

Radarverfahren zur Ermittlung der Entfernung (R) und/oder einer Geschwindigkeit (V) und/oder eines Winkels (W, W', W'') eines Objektes (10), insbesondere eines Fußgängers, bezüglich eines Referenzobjektes, insbesondere in Form eines Kraftfahrzeuges, aufweisend die Schritte: Aussenden eines Sendesignals (20) mittels eines Radarsenders (2), Empfangen des von dem Objekt (10) reflektierten Sendesignals (21) mittels zumindest eines Radarantennenelementes (3), Erzeugen eines Basisbandsignals (22) aus einem momentanen Sendesignal (20) und dem empfangenen Sendesignal (21), dadurch gekennzeichnet, dass das Basisbandsignals (22) und/oder ein aus dem Basisbandsignal (22) abgeleitetes Signal mittels eines Schätzverfahrens (P), insbesondere in Form eines Spektralschätzverfahrens, fortgesetzt wird.Radar method for determining the distance (R) and / or a velocity (V) and / or an angle (W, W ', W'') of an object ( 10 ), in particular a pedestrian, with respect to a reference object, in particular in the form of a motor vehicle, comprising the steps of: transmitting a transmission signal ( 20 ) by means of a radar transmitter ( 2 ), Receiving the from the object ( 10 ) reflected transmission signal ( 21 ) by means of at least one radar antenna element ( 3 ), Generating a baseband signal ( 22 ) from a current transmission signal ( 20 ) and the received transmission signal ( 21 ), characterized in that the baseband signal ( 22 ) and / or one of the baseband signal ( 22 ) is continued by means of an estimation method (P), in particular in the form of a spectral estimation method. Radarverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Schätzverfahren (P) um die lineare Prädiktion handelt.Radar method according to claim 1, characterized in that the estimation method (P) is the linear prediction. Radarverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisbandsignal (22) und/oder ein aus dem Basisbandsignal (22) abgeleitetes Signal (23, 24) mittels des Schätzverfahrens (P) entlang der Abzisse nach hinten und/oder nach vorne fortgesetzt wird.Radar method according to claim 1 or 2, characterized in that the baseband signal ( 22 ) and / or one of the baseband signal ( 22 ) derived signal ( 23 . 24 ) is continued backwards and / or forwards along the abscissa by means of the estimation method (P). Radarverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendesignal (20) eine Mehrzahl aufeinander folgender Frequenzrampen (200) aufweist, die periodisch wiederholt werden.Radar method according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission signal ( 20 ) a plurality of successive frequency ramps ( 200 ), which are repeated periodically. Radarverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisbandsignal (22) aus einer momentanen Frequenzrampe (200) des Sendesignals (20) und einer am Objekt (10) reflektierten und von dem mindestens einen Radarantennenelement (3) empfangenen Frequenzrampe (300) erzeugt wird.Radar method according to claim 4, characterized in that the baseband signal ( 22 ) from a current frequency ramp ( 200 ) of the transmission signal ( 20 ) and one on the object ( 10 ) and of the at least one radar antenna element ( 3 ) received frequency ramp ( 300 ) is produced. Radarverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Entfernung (R) des Objektes (10) das fortgesetzte Basisbandsignal (22') einer Fourier-Transformation unterzogen wird.Radar method according to one of the preceding claims, characterized in that for determining the distance (R) of the object ( 10 ) the continued baseband signal ( 22 ' ) is subjected to a Fourier transformation. Radarverfahren nach Anspruch 5 oder nach Anspruch 6 soweit rückbezogen auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Objektes das Basisbandsignal (22, 22') für eine Mehrzahl an Frequenzrampen (200) einer Fourier-Transformation (F) zur Ermittlung des jeweiligen Frequenzspektrums unterzogen wird, um jeweils eine Frequenz eines Maximums des jeweiligen Frequenzspektrums zu ermitteln, wobei weiterhin eine Drehung der Phase der Maxima als ein vom Basisband (22, 22') abgeleitetes Signal (23) mittels des Schätzverfahrens (P) fortgesetzt wird.Radar method according to claim 5 or claim 6 as far back referred to claim 5, characterized in that for determining the speed of the object the baseband signal ( 22 . 22 ' ) for a plurality of frequency ramps ( 200 ) is subjected to a Fourier transformation (F) for determining the respective frequency spectrum in order to determine in each case a frequency of a maximum of the respective frequency spectrum, wherein furthermore a rotation of the phase of the maxima as one from the baseband ( 22 . 22 ' ) derived signal ( 23 ) is continued by means of the estimation method (P). Radarverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierte Sendesignal (21) mittels einer Mehrzahl an Radarantennenelementen (3) empfangen wird.Radar method according to one of the preceding claims, characterized in that the reflected transmission signal ( 21 ) by means of a plurality of radar antenna elements ( 3 ) Will be received. Radarverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Winkels (W, W', W'') des Objektes (10) das am Objekt (10) reflektierte und durch die Radarantennenelemente (3) empfangene Sendesignal (21) mittels des Schätzverfahrens (P) räumlich fortgesetzt wird, wobei insbesondere Basisbandsignale (22, 22'), die durch die Radarantennenelemente (3) empfangen werden, einer Fourier-Transformation (F) unterzogen werden, um die entsprechenden Frequenzspektren zu ermitteln, und wobei insbesondere jeweils ein Phasenunterschied (Δφ) eines Frequenz-Bins des jeweiligen der gleichen Frequenzrampe zugeordneten Frequenzspektrums zwischen benachbarten Radarantennenelementen (3) ermittelt und ausgewertet wird.Radar method according to claim 8, characterized in that for determining the angle (W, W ', W'') of the object ( 10 ) that on the object ( 10 ) and reflected by the radar antenna elements ( 3 ) received transmission signal ( 21 ) is spatially continued by means of the estimation method (P), in particular baseband signals ( 22 . 22 ' ) generated by the radar antenna elements ( 3 ) are subjected to a Fourier transformation (F) in order to determine the corresponding frequency spectra, and wherein in each case a phase difference (Δφ) of a frequency bin of the respective frequency spectrum associated with the same frequency ramp between adjacent radar antenna elements ( 3 ) is determined and evaluated. Radarsystem, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das zur Ermittlung einer Entfernung (R) und/oder einer Geschwindigkeit (V) und/oder eines Winkels (W) eines Objektes (10), insbesondere eines Fußgängers, bezüglich eines Referenzobjektes, insbesondere in Form eines Kraftfahrzeuges, eingerichtet und vorgesehen ist, mit: einem Radarsender (2) zum Aussenden eines Sendesignals (20), zumindest einem Radarantennenelement (3) zum Empfangen des von dem Objekt (10) reflektierten Sendesignals (21), und mit einem Auswertemittel zum Erzeugen eines Basisbandsignals (22) aus einem momentanen Sendesignal (20) und dem reflektierten Sendesignal (21), dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemittel dazu eingerichtet und vorgesehen ist, das Basisbandsignal (22) und/oder ein aus dem Basisbandsignal abgeleitetes Signal (23, 24) mittels eines Schätzverfahrens (P), insbesondere in Form eines Spektralschätzverfahrens, fortzusetzen.Radar system, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 9, for determining a distance (R) and / or a velocity (V) and / or an angle (W) of an object ( 10 ), in particular a pedestrian, with respect to a reference object, in particular in the form of a motor vehicle, is provided and provided with: a radar transmitter ( 2 ) for transmitting a transmission signal ( 20 ), at least one radar antenna element ( 3 ) for receiving the from the object ( 10 ) reflected transmission signal ( 21 ), and with an evaluation means for generating a baseband signal ( 22 ) from a current transmission signal ( 20 ) and the reflected transmission signal ( 21 ), characterized in that the evaluation means is arranged and provided for, the baseband signal ( 22 ) and / or a signal derived from the baseband signal ( 23 . 24 ) by means of an estimation method (P), in particular in the form of a spectral estimation method.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011121560A1 (en) 2011-12-20 2013-06-20 Daimler Ag Method for detection and classification of objects based on radar data, involves forming spacing cells for equal space or angle cells for equal angles, where temporal velocity curves are determined for multiple point targets of object
JP2014228410A (en) * 2013-05-23 2014-12-08 日本無線株式会社 Radar device
CN110832340A (en) * 2017-07-05 2020-02-21 罗伯特·博世有限公司 System for detecting moving objects
EP3640675A1 (en) * 2018-10-16 2020-04-22 Infineon Technologies AG Estimating angle of a human target using millimeter-wave radar
CN111630411A (en) * 2018-01-18 2020-09-04 罗伯特·博世有限公司 Method and device for checking the plausibility of a transverse movement
CN111712726A (en) * 2018-02-15 2020-09-25 罗伯特·博世有限公司 Angle-resolved broadband radar sensor for motor vehicles
WO2021038628A1 (en) * 2019-08-23 2021-03-04 日本電信電話株式会社 Radar device and distance measuring method
CN112771402A (en) * 2018-10-05 2021-05-07 海拉有限双合股份公司 Method for detection in a radar system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006028465A1 (en) 2006-06-21 2007-12-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh An automotive radar system and method for determining speeds and distances of objects relative to the one radar system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006028465A1 (en) 2006-06-21 2007-12-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh An automotive radar system and method for determining speeds and distances of objects relative to the one radar system

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011121560A1 (en) 2011-12-20 2013-06-20 Daimler Ag Method for detection and classification of objects based on radar data, involves forming spacing cells for equal space or angle cells for equal angles, where temporal velocity curves are determined for multiple point targets of object
JP2014228410A (en) * 2013-05-23 2014-12-08 日本無線株式会社 Radar device
CN110832340A (en) * 2017-07-05 2020-02-21 罗伯特·博世有限公司 System for detecting moving objects
CN111630411A (en) * 2018-01-18 2020-09-04 罗伯特·博世有限公司 Method and device for checking the plausibility of a transverse movement
CN111712726A (en) * 2018-02-15 2020-09-25 罗伯特·博世有限公司 Angle-resolved broadband radar sensor for motor vehicles
CN112771402A (en) * 2018-10-05 2021-05-07 海拉有限双合股份公司 Method for detection in a radar system
EP3640675A1 (en) * 2018-10-16 2020-04-22 Infineon Technologies AG Estimating angle of a human target using millimeter-wave radar
US11125869B2 (en) 2018-10-16 2021-09-21 Infineon Technologies Ag Estimating angle of human target using mmWave radar
WO2021038628A1 (en) * 2019-08-23 2021-03-04 日本電信電話株式会社 Radar device and distance measuring method
JPWO2021038628A1 (en) * 2019-08-23 2021-03-04
JP7239862B2 (en) 2019-08-23 2023-03-15 日本電信電話株式会社 Radar device and distance measurement method

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